В оптические волокна гибкие волокна, способные передавать свет от излучателя света до чувствительного к нему детектора. Как правило, эти нити изготавливаются из прозрачных материалов и имеют толщину, близкую к прядь волос.
Исследования, связанные с оптическими волокнами, начались в 1842 году с анализа переноса света в водяных струях, проведенного Жаном-Даниэлем Колладоном и Жаком Бабине. С изобретением лазера в 1960-х годах исследования и разработки оптических волокон были расширены.
В 1966 году Чарльз Као и его команда смогли передавать данные по волокнам, сделанным из кремнезем, и эти передачи происходили без значительной потери данных.
Области применения оптических волокон
Помимо использования в телекоммуникациях и передаче данных, оптические волокна могут применяться для передачи телефонные звонки и по телевизионным сигналам.
Оптоволокно широко используется в телекоммуникациях.
Еще одна возможность использования этого материала - визуальная диагностика, выполняемая, например, при эндоскопическом обследовании. В этом экзамене вводится специальное оптическое волокно вместе с источником света,
в желудке, обеспечивая изображения, которые используются для определения состояния органа..
Для проведения эндоскопических исследований используется специальное оптоволокно.
По оптоволокну можно передавать различные типы сигналов на большие расстояния без потери качества. Примером этого является то, что трансокеанские кабели обеспечивают передачу сигналов между континентами.
Как свет проходит через оптическое волокно?
Свет передается через волокно благодаря явлению полное отражение света. Когда свет падает на разделительную поверхность между двумя средами с разными показатели преломления, в направлении от наибольшего индекса к наименьшему, с углами падения больше определенного угла, называемого критический угол, а преломление затрудняется, и световой луч полностью отражается.
Волоконно-оптическая сердцевина имеет более высокий показатель преломления, чем оболочка, поэтому, когда свет падает, всегда с угол больше критического, он претерпевает последовательные полные отражения, что заставляет его проходить всю длину материал.
Недостатки
Поскольку оптические волокна имеют множество преимуществ по сравнению с кабелем медь, в использовании этих материалов есть как минимум два недостатка:
1. Волокна производятся из очень чувствительных материалов, поэтому обращение с ними во время производства и во время установки должно выполняться, чтобы гарантировать целостность материала;
2. Передача на большие расстояния может осуществляться только с использованием усилителей сигнала, обычно устанавливаемых на минимальном расстоянии 50 км. Поскольку они изготовлены из очень специфического материала, производство усилителей увеличивает стоимость производства очень длинных оптоволоконных кабелей.
Иоав Силас
Закончил факультет физики.
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fibras-opticas.htm