Plkst optiskās šķiedras ir elastīgi pavedieni, kas spēj pārraidīt gaisma no gaismas izstarotāja līdz detektoram, kas ir jutīgs pret to. Parasti šie pavedieni ir izgatavoti no caurspīdīgiem materiāliem, un to biezums ir tuvu a matu šķipsna.
Pētījumi, kas saistīti ar optiskajām šķiedrām, sākās 1842. gadā, analizējot gaismas transportu ūdens strūklās, ko veica Žans Daniels Koladons un Žaks Babinets. Ar lāzera izgudrošanu 1960. gados tika uzlabota optisko šķiedru izpēte un izstrāde.
1966. gadā Čārlzs Kao un viņa komanda varēja pārsūtīt datus caur šķiedrām, kas izgatavotas no silīcija dioksīds, un šīs pārraides notika bez ievērojama datu zuduma.
Optisko šķiedru pielietojums
Papildus tam, ka optiskās šķiedras tiek izmantotas telekomunikācijās un datu transportā, tās var izmantot arī pārraidei telefona zvani un uz TV signāliem.
Optisko šķiedru plaši izmanto telekomunikācijās.
Vēl viena šī materiāla izmantošanas iespēja ir attēlu diagnostika, kas tiek veikta, piemēram, endoskopijas eksāmenā. Šajā eksāmenā tiek ieviesta īpaša optiskā šķiedra kopā ar gaismas avotu,
kuņģī, nodrošinot attēlus, kas tiek izmantoti orgāna stāvokļa noteikšanai..
Lai veiktu endoskopijas eksāmenus, tiek izmantota īpaša optiskā šķiedra.
Dažādu veidu signālus var pārraidīt pa šķiedrām lielos attālumos, nezaudējot kvalitāti. Piemērs tam ir tas, ka aizjūras kabeļi nodrošina signālu pārraidi starp kontinentiem.
Kā gaisma pārvietojas caur optisko šķiedru?
Gaisma tiek pārraidīta caur šķiedru caur parādību pilna gaismas atstarošana. Kad gaisma nokrīt uz atdalīšanas virsmas starp diviem nesējiem ar atšķirīgu refrakcijas indeksi, virzienā no lielākā līdz mazākajam indeksam ar krituma leņķiem, kas lielāki par noteikto leņķi, ko sauc kritiskais leņķis, a refrakcija tiek traucēta, un gaismas stars ir pilnībā atspoguļots.
Optiskās šķiedras kodolam ir lielāks refrakcijas indekss nekā apvalkam, tāpēc, kad notiek gaisma, vienmēr ar a leņķis ir lielāks par kritisko leņķi, tam notiek secīgas kopējās refleksijas, kas liek tam staigāt visā garumā materiāls.
Trūkumi
Optiskajām šķiedrām ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar kabeli varš, izmantojot šos materiālus, ir vismaz divi trūkumi:
1. Šķiedras tiek ražotas no ļoti jutīgiem materiāliem, tāpēc to apstrāde ražošanas laikā un uzstādīšanas laikā jāveic, lai garantētu materiāla integritāti;
2. Tālsatiksmes pārraides var veikt tikai, ieviešot signāla pastiprinātājus, kas parasti tiek uzstādīti vismaz 50 km attālumā. Tā kā tie ir izgatavoti no ļoti specifiska materiāla, pastiprinātāju ražošana sadārdzina ļoti garu optisko šķiedru kabeļu ražošanu.
Autors Joabs Silass
Absolvējis fiziku
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fibras-opticas.htm
