В оптичні волокна являють собою гнучкі нитки, здатні передавати світло від випромінювача світла до чутливого до нього детектора. Як правило, ці нитки виготовлені з прозорих матеріалів і мають товщину, близьку до пасмо волосся.
Дослідження, пов'язані з оптичними волокнами, розпочалися в 1842 р. З аналізу транспортування світла у водних струменах, зроблених Жаном-Даніелом Колладоном та Жаком Бабіне. З винаходом лазера в 1960-х роках було вдосконалено дослідження та розробку оптичних волокон.
У 1966 році Чарльз Као та його команда змогли передавати дані через волокна, виготовлені з діоксид кремнію, і ці передачі відбувалися без значних втрат даних.
Застосування для оптичних волокон
Окрім використання в телекомунікаціях та передачі даних, оптичні волокна можуть застосовуватися в передачах телефонні дзвінки і на телевізійних сигналах.
Оптичне волокно широко використовується в телекомунікаціях.
Ще однією можливістю використання цього матеріалу є візуальна діагностика, яка проводиться, наприклад, під час ендоскопічного обстеження. У цьому іспиті разом із джерелом світла вводиться спеціальне оптичне волокно,
в шлунку, забезпечуючи зображення, які використовуються для виявлення стану органу..
Для проведення ендоскопічних обстежень використовується спеціальне оптичне волокно.
Різні типи сигналів можуть передаватися через волокна на великі відстані без втрати якості. Прикладом цього є те, що трансокеанські кабелі забезпечують передачу сигналу між континентами.
Як світло проходить через оптичне волокно?
Світло передається через волокно через явище повне відбиття світла. Коли світло падає на поверхню розділення між двома середовищами з різними показники заломлення, у напрямку від найбільшого до найменшого показника, з кутами падіння більшими, ніж називається конкретний кут критичний кут, a рефракція перешкоджає і світловий промінь повністю відбивається.
Волоконно-оптичний сердечник має вищий показник заломлення, ніж оболонка, тому, коли падає світло, завжди з кут, більший за критичний, він зазнає послідовних повних відбиттів, що змушує його ходити по всій довжині матеріал.
Недоліки
Оскільки оптичні волокна мають численні переваги в порівнянні з кабелем мідь, є щонайменше два недоліки використання цих матеріалів:
1. Волокна виготовляються з дуже чутливих матеріалів, тому їх обробка під час виготовлення та під час монтажу повинна проводитися, щоб гарантувати цілісність матеріалу;
2. Передачі на великі відстані можуть здійснюватися лише з введенням підсилювачів сигналу, зазвичай встановлених на мінімальній дальності 50 км. Оскільки вони виготовлені з дуже специфічного матеріалу, виготовлення підсилювачів збільшує вартість виробництва дуже довгих волоконно-оптичних кабелів.
Йоав Сіла
Закінчив фізику
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fibras-opticas.htm
