Bij optische vezels zijn flexibele filamenten gemaakt van transparante materialen zoals glas- of kunststofvezels en die worden gebruikt als propagatiemiddel van de licht. Optische vezels zijn over het algemeen erg dun, met slechts een paar micrometervan dikte (10-6 m), maar kan enkele kilometers lang zijn. Optische vezels hebben verschillende toepassingen, waarbij datatransmissie een van de meest voorkomende is.
Glasvezelfysica
Optische vezels bestaan uit kern, schaal en beschermkap.
Optische vezels worden gevormd door een hoog transparante kern. brekingsindex gecoat met transparante plastic lagen waarvan de brekingsindices lager zijn dan die van de kern. Het fysieke fenomeen dat het gebruik van optische vezels mogelijk maakt, is de reflectieinterntotaal van licht.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Voor jouw totale interne reflectie, licht wordt uitgezonden in de glasvezelkern in a minimale invalshoek, genaamd limiet hoek (ook wel kritische hoek genoemd), gemeten in relatie tot het grensvlak tussen de kern en zijn omhulsel. Een dergelijke hoek maakt het mogelijk dat het licht opeenvolgende interne reflecties in de optische vezel ondergaat zonder dat het daaruit ontsnapt.
Op deze manier kan licht zich over lange afstanden voortplanten, met minimale verliezen in zijn intensiteit, naast het bewaken van het formaat waarin de glasvezelkabels zijn gerangschikt.
Simpel gezegd, glasvezelkabel werkt als een gespiegelde tunnel die licht reflecteert.
Optische vezels kunnen ook meer dan één kleur verspreiden, of golflengte, binnen. Dit proces, genaamd multiplexen, maakt het mogelijk om meer informatie tegelijkertijd over een enkele glasvezel te verzenden, zoals internet, telefoon en telephone televisie, iets wat niet mogelijk is met conventionele kabels, zoals die van koper, die veel worden gebruikt voor overdracht Dobbelsteen.
Wanneer verschillende golflengten in een optische vezel worden uitgezonden, hebben de kleuren de neiging zich te mengen, waardoor een straalWit, vanwege de syntheseadditief van kleuren. Zo wordt aan de klemmen van dit type optische kabel een soort prisma gebruikt dat in staat is om licht te verstrooien, de verschillende kleuren van elkaar te scheiden en zo de kleur ervan weer te geven. spectrum discreet, kenmerkend voor elke golflengte.
Kijkenook:Wat is breking?
waar is het voor?
Met de endoscoop worden beelden van de binnenkant van de keel gemaakt.
Bekijk enkele van de belangrijkste toepassingen van optische vezels:
StreameninDobbelsteen: Optische vezels kunnen worden gebruikt voor het verzenden van gegevens van internet, telefoon, televisie, netwerken, radio enz.
het verkrijgen vaninafbeeldingen: Optische vezels kunnen worden gebruikt om beelden te verkrijgen van moeilijk bereikbare plaatsen, omdat licht over grote afstanden in hun interieur kan worden gereflecteerd.
Sensoren: Door middel van optische vezels is het mogelijk om een breed scala aan sensoren te bouwen die in staat zijn om: gevoelige temperatuurschommelingen, kleine vervormingen in vaste stoffen, lichtfrequenties, polarisatie van de licht enz.
Voor-en nadelen
Licht kan zich voortplanten in optische vezels dankzij de optische eigenschappen van de kern.
→ Voordelen
Snelheidinstreamen: De meeste glasvezelkabels die ter wereld worden gebruikt, kunnen 40 Gbit/s (gigabits per seconde – 109 bits/s), maar er zijn momenteel technologieën die tot 1 Pbit/s (Petabit per seconde – 1015 bits/sec).
Weerstand tegen elektromagnetische interferentie: Glasvezelkabels zijn gemaakt van diëlektrische materialen en de voortplanting van licht in deze materialen wordt niet gestoord door externe elektromagnetische golven.
Laagmitigatieinsignaal: In tegenstelling tot geleidende kabels kunnen optische vezels informatie verzenden met: kleine verliezen: ongeveer 0,2 dB/km (0,2 decibel - eenheid van intensiteit van de energie gedragen door de Golf).
Kosten: Glasvezelkabels zijn goedkoper dan koperen geleiderkabels.
Levennuttig: Dit type kabels heeft een zeer lange levensduur, geschat op meer dan 100 jaar continu gebruik.
Ruimte: Vanwege hun gegevensoverdrachtsnelheid nemen glasvezelkabels veel minder ruimte in beslag dan conventionele kabels.
→ Nadelen
Toepassing: Glasvezelkabels zijn ondergronds of altijd verbonden met de grond.
Breekbaarheid: Glasvezelkabels zijn gevoelig en kunnen gemakkelijker breken dan koperen kabels, en ze zijn niet zo kneedbaar als metalen kabels.
Afstanden: Hoewel ze weinig licht absorberen, kunnen glasvezelkabels die grote afstanden overbruggen zoals deze die onderzeeërs zijn, hebben ze veel signaalversterkers nodig om de intensiteitsverliezen van de licht.
glasvezel snelheid
De meeste glasvezelkabels die tegenwoordig worden gebruikt, hebben transmissiemogelijkheden tussen: 10 en 40 Gbit/s. Er zijn echter een aantal toepassingen waarbij hogere overdrachtssnelheden vereist zijn, dus sommige overdrachtsbedrijven telecom heeft al kabels ontwikkeld met een lengte van meer dan 7000 km, die tot 15,5 Tbit/s (Terabits/s - 1015 bits/sec). Glasvezelkabels van dit type kunnen naar schatting tot 3.000.000 gelijktijdige telefoongesprekken of tot 90.000 televisiezenders ondersteunen.
Optische vezels kunnen worden gebruikt voor internettransmissie.
Hoe wordt glasvezel gemaakt?
Het meest voorkomende materiaal voor de constructie van optische vezels is silica, de populaire naam voor: oxydeinsilicium (SiO2). Afhankelijk van de gewenste toepassing kunnen echter andere materialen worden gebruikt bij de constructie, zoals van fluor afgeleid glas en sommige elementen van de chalcogenfamilie, zoals zwavel.
Door mij Rafael Helerbrock
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
HELERBROCK, Rafael. "Glasvezel"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fibra-optica.htm. Betreden op 27 juni 2021.
