Nál nél optikai szálak rugalmas átlátszó anyagokból, például üveg - vagy műanyag szálakból készült szálak, amelyeket a szaporító eszközként használnak fény. Az optikai szálak általában nagyon vékonyak, csak kevés mikrométervastagságú (10-6 m), de több kilométer hosszú is lehet. Az optikai szálaknak többféle alkalmazása van, az egyik leggyakoribb az adatátvitel.
Száloptikai fizika
Az optikai szálak magból, héjból és védőburkolatból állnak.
Az optikai szálakat egy magas átlátszó mag képezi. törésmutató átlátszó műanyag rétegekkel vannak bevonva, amelyek törésmutatói alacsonyabbak a magénál. Az a fizikai jelenség, amely lehetővé teszi az optikai szálak használatát, a visszaverődésbelsőteljes fénytől.
Neked teljes belső reflexió, a fény a száloptikai magba kerül a minimális beesési szög, hívták határszög (kritikus szögnek is nevezik), a mag és annak burkolata közötti interfészhez viszonyítva mérve. Egy ilyen szög lehetővé teszi, hogy a fény egymást követő belső visszaverődéseken menjen át az optikai szál belsejében anélkül, hogy onnan kiszabadulna.
Ily módon a fény nagy távolságokra terjedhet, minimális veszteséggel intenzitás, a száloptikai kábelek elrendezésének formátumának figyelemmel kísérése mellett.
Egyszerűen fogalmazva, az optikai kábel úgy működik, mint egy tükrös alagút, amely visszaveri a fényt.
Az optikai szálak egynél több színt is terjeszthetnek, ill hullámhossz, belül. Ezt a folyamatot, az ún multiplexelés, lehetővé teszi több információ egyidejű továbbítását egyetlen optikai szálon, például interneten, telefonon és televízió, amit nem lehet megtenni hagyományos kábelekkel, például rézből, amelyeket széles körben használnak az átvitelre Dobókocka.
Ha egy optikai szál belsejében különböző hullámhosszak bocsátódnak ki, a színek hajlamosak keveredni, így a gerendafehér, a szintézisadalékanyag a színek. Így az ilyen típusú optikai kábel csatlakozóinál egyfajta fényszórásra képes prizmát használnak, amely elválasztja a különböző színeket, és így megjeleníti annak fényerejét. spektrum diszkrét, minden hullámhosszra jellemző.
Nézis:Mi a fénytörés?
mire való
Az endoszkóppal képeket készítenek a torok belsejéről.
Nézze meg az optikai szálak néhány fő alkalmazását:
Folyóban benDobókocka: Az optikai szálak felhasználhatók adatok továbbítására internetről, telefonról, televízióból, hálózatokból, rádióból stb.
megszerzéseban benképek: Az optikai szálakkal nehezen hozzáférhető helyekről lehet képet készíteni, mivel a fény nagy távolságban visszaverődhet a belső térben.
Érzékelők: Optikai szálak révén sokféle érzékelő építhető, amelyek képesek erre - érzékeny hőmérséklet-változások, kis szilárdtest-deformációk, fényfrekvenciák, a polarizáció fény stb.
Előnyök és hátrányok
A fény magjának optikai tulajdonságainak köszönhetően képes tovább terjedni az optikai szálak belsejében.
→ Előnyök
Sebességban benfolyó: A világon használt legtöbb száloptikás kábel képes 40 Gbit / s (gigabit / másodperc - 109 bit / s), azonban jelenleg vannak olyan technológiák, amelyek képesek akár 1 Pbit / s (Petabit / másodperc - 1015 bit / sec).
Elektromágneses interferenciával szembeni ellenállás: Az optikai kábelek dielektromos anyagokból készülnek, és az ezeken belüli fény terjedését a külső elektromágneses hullámok nem zavarják.
Alacsonyenyhítéseban benjel: A vezetőkábeltől eltérően az optikai szálak képesek információt továbbítani kicsi veszteségek: kb. 0,2 dB / km (0,2 decibel - az egység által szállított energia intenzitási egysége hullám).
Költség: Az optikai kábelek olcsóbbak, mint a rézvezetős kábelek.
Élethasznos: Ez a típusú kábel nagyon hosszú élettartammal rendelkezik, becslések szerint több mint 100 éves folyamatos használat.
Tér: Az adatátviteli sebességük miatt az optikai kábelek sokkal kisebb helyet foglalnak el, mint a hagyományos kábelek.
→ Hátrányok
Alkalmazás: Az optikai kábelek föld alatt vannak, vagy mindig a földhöz vannak csatlakoztatva.
Törékenység: Az optikai kábelek érzékenyek és könnyebben elszakadhatnak, mint a rézkábelek, és nem annyira alakíthatók, mint a fémkábelek.
Távolságok: Bár kevés fényt nyelnek el, az optikai kábelek nagy távolságokat tesznek meg, mint ezek amelyek tengeralattjárók, sok jelismétlőre van szükségük a fény.
száloptikai sebesség
A manapság használt optikai kábelek többségének átviteli képessége van 10 és 40 Gbits / s. Számos olyan alkalmazás létezik azonban, ahol magasabb átviteli sebességre van szükség, ezért néhány transzfer társaság a távközlés már kifejlesztett 7000 km-nél hosszabb kábeleket, amelyek akár 15,5 Tbits / s (terabits / s - 1015 bit / sec). Az ilyen típusú optikai kábelek a becslések szerint legfeljebb 3 000 000 egyidejű telefonhívást vagy akár 90 000 televíziós csatornát képesek támogatni.
Optikai szálak használhatók az internet továbbításához.
Hogyan készül a száloptika?
Az optikai szálak gyártásának legelterjedtebb anyaga a szilícium-dioxid, a népi név oxidban benszilícium (SiO2). Azonban a kívánt alkalmazástól függően más anyagok is felhasználhatók, például fluorból származó üvegek és a kalkogén család egyes elemei, például kén.
Általam. Rafael Helerbrock