מהם סיבים אופטיים?

בְּ סיבים אופטיים הם חוטים גמישים המסוגלים להעביר אוֹר מפולט אור לגלאי הרגיש אליו. באופן כללי, החוטים הללו בנויים מחומרים שקופים ובעובי קרוב ל- a קווצת שיער.

מחקרים הקשורים לסיבים אופטיים החלו בשנת 1842, עם ניתוח התחבורה הקלה במטוסי מים שנעשו על ידי ז'אן דניאל קולדון וז'אק באבט. עם המצאת הלייזר בשנות ה -60, שופרה המחקר והפיתוח של סיבים אופטיים.
בשנת 1966 הצליחו צ'רלס קאו וצוותו להעביר נתונים באמצעות סיבים המיוצרים מהם סיליקה, והעברות אלו התרחשו ללא אובדן נתונים משמעותי.

יישומים לסיבים אופטיים

בנוסף לשימוש בטלקומוניקציה והובלת נתונים, ניתן להשתמש בסיבים אופטיים בהעברות שיחות טלפון ועל אותות טלוויזיה.

 נעשה שימוש נרחב בסיבים אופטיים בתקשורת.

אפשרות נוספת לשימוש בחומר זה היא אבחון הדמיה, המבוצע למשל בבדיקת אנדוסקופיה. בבחינה זו מוצג סיב אופטי מיוחד יחד עם מקור אור, בבטן, ומספק תמונות המשמשות לזיהוי מצב האיבר..

סיבים אופטיים מיוחדים משמשים לביצוע בדיקות אנדוסקופיה.

ניתן להעביר סוגים שונים של אותות דרך הסיבים, למרחקים ארוכים, ללא אובדן איכות. דוגמה לכך היא שכבלים טרנסוקיאניים מספקים שידורי אות בין יבשות.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

איך האור עובר דרך סיבים אופטיים?

אור מועבר דרך הסיבים באמצעות התופעה של השתקפות אור מלאה. כאשר האור נופל על משטח ההפרדה בין שני מדיות עם שונות מדדי שבירה, לכיוון המדד הגדול ביותר לקטן ביותר, עם זוויות שכיחות הגדולות מזווית ספציפית הנקראת זווית קריטית, א שבירה מונעת וקרן האור משתקפת במלואה.

ליבת הסיבים האופטיים יש אינדקס שבירה גבוה יותר מהקליפה, ולכן כאשר האור מתרחש, תמיד עם זווית גדולה מהזווית הקריטית, היא עוברת השתקפויות טוטאליות ברציפות, מה שגורם לה ללכת לכל אורך חוֹמֶר.

חסרונות

ככל שיש לסיבים אופטיים יתרונות רבים בהשוואה לכבלים נְחוֹשֶׁת, ישנם לפחות שני חסרונות בשימוש בחומרים אלה:

1. סיבים מיוצרים עם חומרים רגישים מאוד, ולכן הטיפול בהם במהלך הייצור ובמהלך ההתקנה חייב להתבצע על מנת להבטיח את שלמות החומר;

2. שידורים למרחקים ארוכים יכולים להתבצע רק עם הצגת מגברי אות, המותקנים בדרך כלל בטווח מינימלי של 50 ק"מ. מכיוון שהם עשויים מחומר מאוד ספציפי, מגברי ייצור מעלים את עלות הפקת כבלים סיביים ארוכים מאוד.

מאת ג'ואב סילאס
בוגר פיזיקה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

ג'וניור, ג'ואב סילאס דה סילבה. "מהם סיבים אופטיים?"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fibras-opticas.htm. גישה אליו ב -28 ביוני 2021.