Klo optiset kuidut ovat joustavia filamentteja, jotka pystyvät siirtämään kevyt valonlähteestä sille herkälle detektorille. Yleensä nämä filamentit on rakennettu läpinäkyvistä materiaaleista ja niiden paksuus on lähellä a hius säie.
Optisiin kuiduihin liittyvät tutkimukset alkoivat vuonna 1842, kun Jean-Daniel Colladon ja Jacques Babinet tekivät vesisuihkujen kevyen liikenteen analyysin. Kun keksittiin laser 1960-luvulla, optisten kuitujen tutkimusta ja kehittämistä tehostettiin.
Vuonna 1966 Charles Kao ja hänen tiiminsä pystyivät välittämään tietoja niistä tehdyistä kuiduista piidioksidi, ja nämä lähetykset tapahtuivat ilman merkittävää tietojen menetystä.
Optisten kuitujen sovellukset
Sen lisäksi, että optisia kuituja käytetään tietoliikenteessä ja tiedonsiirrossa, niitä voidaan käyttää tiedonsiirtoon puhelinsoitot ja TV-signaaleista.
Optista kuitua käytetään laajalti tietoliikenteessä.
Toinen mahdollisuus käyttää tätä materiaalia on kuvadiagnoosi, joka suoritetaan esimerkiksi endoskooppitutkimuksessa. Tässä kokeessa esitellään erityinen optinen kuitu yhdessä valonlähteen kanssa,
mahassa tarjoamalla kuvia, joita käytetään elimen tilan havaitsemiseen..
Erityistä optista kuitua käytetään endoskooppitutkimusten suorittamiseen.
Erilaisia signaaleja voidaan lähettää kuitujen kautta pitkiä matkoja ilman laadun heikkenemistä. Esimerkki tästä on, että merentakaiset kaapelit tarjoavat signaalinsiirtoa mantereiden välillä.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Kuinka valo kulkee optisen kuidun läpi?
Valo siirtyy kuidun läpi ilmiön kautta täyden valon heijastus. Kun valo putoaa kahden erilaisen väliaineen väliselle erotuspinnalle taitekertoimet, suurimman ja pienimmän indeksin suuntaan, jolloin tulokulmat ovat suurempia kuin tietyn kutsutun kulman kriittinen kulma, a taittuminen on estetty ja valonsäde heijastuu kokonaan.
Kuituoptisella ytimellä on korkeampi taitekerroin kuin vaipalla, joten kun valo sattuu, aina a kriittistä kulmaa suurempi kulma, se käy läpi peräkkäisiä kokonaisheijastuksia, mikä saa sen kulkemaan koko pituudelta materiaalia.
Haitat
Niin paljon kuin optisilla kuiduilla on lukuisia etuja verrattuna kaapeliin kupari-, näiden materiaalien käytössä on ainakin kaksi haittaa:
1. Kuidut valmistetaan erittäin herkistä materiaaleista, joten niiden käsittely valmistuksen ja asennuksen aikana on suoritettava materiaalin eheyden takaamiseksi;
2. Pitkän matkan lähetyksiä voidaan suorittaa vain ottamalla käyttöön signaalivahvistimet, jotka on yleensä asennettu vähintään 50 km: n etäisyydelle. Koska vahvistimet valmistetaan hyvin spesifisestä materiaalista, vahvistimien valmistus nostaa erittäin pitkien valokaapelien valmistuskustannuksia.
Kirjoittanut Joab Silas
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Mitä ovat optiset kuidut?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fibras-opticas.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
