光ファイバ:それが何であるか、機能、長所と短所

 で 光ファイバ ガラスやプラスチック繊維などの透明な材料で作られた柔軟なフィラメントであり、 . 光ファイバは一般的に非常に細く、数本しかありません。 マイクロメートル厚さの (10-6 m)、ただし、長さは数キロメートルになる場合があります。 光ファイバにはいくつかの用途があり、データ伝送が最も一般的なものの1つです。

光ファイバー物理学


光ファイバは、コア、シェル、保護カバーで構成されています。

光ファイバは、透明度の高いコアで形成されています。 屈折率 コアの屈折率よりも屈折率が低い透明なプラスチック層でコーティングされています。 光ファイバの使用を可能にする物理現象は 反射内部合計 光から。

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あなたのための 全反射、光は光ファイバコアに放出されます 最小入射角、と呼ばれる 限界角度 (臨界角とも呼ばれます)、コアとそのケーシングの間のインターフェースに関連して測定されます。 そのような角度は、光がそこから逃げることなく、光ファイバの内部で連続的な内部反射を受けることを可能にします。

このようにして、光の損失を最小限に抑えながら、光を長距離に伝搬させることができます。 強度、光ファイバーケーブルが配置されている形式を監視することに加えて。

簡単に言えば、光ファイバーケーブルは光を反射するミラートンネルのように機能します。
簡単に言えば、光ファイバーケーブルは光を反射するミラートンネルのように機能します。

光ファイバは、複数の色を伝播することもあります。 波長、中。 このプロセスは、 多重化、インターネット、電話、 テレビ、銅製などの従来のケーブルではできないもので、転送に広く使用されています サイコロ。

光ファイバ内で異なる波長が放射されると、色が混ざり合う傾向があり、 ビーム白い合成添加剤 色の。 このように、このタイプの光ケーブルの端子には、光を散乱させることができる一種のプリズムが使用され、異なる色を分離して、 スペクトラム 各波長の離散的な特性。

見てまた:屈折とは何ですか?

それはなんのためですか

内視鏡は喉の内側の画像を撮影するために使用されます。
内視鏡は喉の内側の画像を撮影するために使用されます。

光ファイバの主な用途のいくつかをチェックしてください:

  • ストリーミングサイコロ: 光ファイバは、インターネット、電話、テレビ、ネットワーク、ラジオなどからデータを送信するために使用できます。

  • 取得する画像:光ファイバは、光が遠方の内部で反射される可能性があるため、手の届きにくい場所から画像を取得するために使用できます。

  • センサー:光ファイバーを介して、 温度の敏感な変化、固体の小さな変形、光の周波数、偏光 ライトなど

長所と短所

光は、そのコアの光学特性のおかげで光ファイバー内を伝搬することができます。
光は、そのコアの光学特性のおかげで光ファイバー内を伝搬することができます。

→メリット

  • 速度ストリーミング:世界で使用されているほとんどの光ファイバーケーブルは、40ギガビット/秒(ギガビット/秒– 109 ビット/秒)、ただし、現在、最大1 Pbit / s(ペタビット/秒– 10)を転送できるテクノロジがあります。15 ビット/秒)。

  • 電磁干渉に対する耐性:光ファイバーケーブルは誘電体材料でできており、これらの材料の内部の光伝搬は外部電磁波によって妨害されません。

  • 緩和信号:導電性ケーブルとは異なり、光ファイバーは 小さな損失:約0.2 dB / km(0.2デシベル-によって運ばれるエネルギーの強度の単位 波)。

  • 費用: 光ファイバケーブルは、銅導体ケーブルよりも安価です。

  • 生活有用:このタイプのケーブルは非常に長い耐用年数を持ち、100年以上の連続使用と推定されています。

  • スペース:データ転送速度により、光ファイバーケーブルは従来のケーブルよりもはるかに小さなスペースを占有します。

→デメリット

  • 応用: 光ファイバケーブルは地下にあるか、常に地面に接続されています。

  • 脆弱性:光ファイバーケーブルは敏感で、銅ケーブルよりも壊れやすく、金属ケーブルほど展性がありません。

  • 距離: それらはほとんど光を吸収しませんが、それらのような長距離をカバーする光ファイバーケーブル 潜水艦である彼らは、強度の損失を強化するために多くの信号中継器を必要とします 光。

光ファイバー速度

今日使用されている光ファイバーケーブルのほとんどは、 10および40ギガビット/秒. ただし、より高い転送速度が必要なアプリケーションが多数あるため、一部の転送会社は 電気通信はすでに7000kmを超える長さのケーブルを開発しており、最大15.5 Tbits / s(Terabits / s- 1015 ビット/秒)。 このタイプの光ファイバーケーブルは、最大3,000,000の同時通話または最大90,000のテレビチャネルをサポートできると推定されています。

光ファイバーはインターネット伝送に使用できます。
光ファイバーはインターネット伝送に使用できます。

光ファイバーはどのように作られていますか?

光ファイバを構築するための最も一般的な材料は、シリカです。 酸化物ケイ素 (SiO2). ただし、目的の用途に応じて、フッ素由来のガラスや硫黄などのカルコゲン族の一部の元素など、他の材料をその構造に使用することができます。
私によって。ラファエル・ヘラーブロック

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

ヘラーブロック、ラファエル。 "光ファイバ"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fibra-optica.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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