- Mis on fiiberoptika?
- Milleks on fiiberoptika?
- Kuidas kiudoptika töötab?
- Kiudoptilised omadused
- Fiiberoptika eelised
- Fiiberoptika puudused
Selgitame, mis on fiiberoptika ja kuidas see töötab. Lisaks, milleks see on mõeldud, fiiberoptika omadused, eelised ja puudused.
Mis on fiiberoptika?
Kiudoptika on füüsiline edastusvahend teavet, levinud andme- ja telekommunikatsioonivõrkudes, mis koosneb õhukesest klaasfilamendist või plastist, mille kaudu impulsid of valgus laser või LED, mis sisaldab andmeid edastada.
Nende valgusimpulsside edastamise kaudu saab teavet saata ja vastu võtta suurel kiirusel kaabli kaudu, mis on elektromagnetiliste häirete eest kaitstud ja raadiokiirusega sarnased. See muudab fiiberoptika kõige arenenumaks saadaolevaks kaabellevikandjaks.
Kiudoptika rakendamine on sajandite pärija uurimine Y eksperimenteerimine valguse ja selle omaduste kohta iidsetest aegadest, mil kreeklased suhtlesid päikesevalguse peegelduse kaudu väikestes peeglites, valguse optilised katsed. Teadusrevolutsioon, kuni optilise telegraafi leiutamiseni 1792. aastal Claude Chappe poolt ning prantsuse füüsikute Jean-Daniel Colladoni ja Jacques Babinet' ning iirlase John Tyndalli hilisemate töödeni, kõik 19. sajandi lõpus.
Kiudoptika kui selline ei naudiks huvi inseneridest kuni 1950. aastani ja 1970. aastal valmistati Robert Maureri, Donald Kecki, Peter Schultzi ja Frank Zimari töö tulemusena esimene tükk, kasutades ränidioksiidi titaani lisandeid. Esimene teabeedastus selle meediumi kaudu tehti 22. aprillil 1977 Californias Long Beachis ning 1980. aastatel täiustati seda ja hakati seda rahvusvahelises mastaabis rakendama.
Milleks on fiiberoptika?
Fiiberoptika sobib ideaalselt kaabeltelekommunikatsiooniks, võimaldades luua kaug- ja kohalikke arvutivõrke, minimaalse teabekaoga.
Selle rakendused on selles valdkonnas mitmekesised, võimaldades hankida võrgumaterjale, fiiberoptilisi andureid (temperatuuri, Surve või valgustase), valgustusmaterjal (eriti tõhus, kuna see ei nõua valgusallika lähedust) ja on kasulik ka kaunistuseks (seal on puud, jõulud valmistatud fiiberoptikast) või poolläbipaistva betooni komponendina.
Kuidas kiudoptika töötab?
Optilise kiu tööpõhimõte on Snelli seaduse põhimõte, mis võimaldab arvutada valguse murdumisnurka üleminekul ühest erineva murdumisnäitajaga keskkonnast teise.
Seega jäävad valguskiired kiu sees kinni ja levivad südamikus, arvestades katte füüsikalisi omadusi ja sobivat peegeldusnurka, transportides saadetud informatsiooni sihtkohta. Viimases töötab see sarnaselt telegraafiga.
Kiudoptilised omadused
Tänapäeval kasutatav optiline kiud koosneb tuumast plastist või klaasist (räni ja germaaniumoksiid), millel on kõrge murdumisnäitaja, mis on kaetud sarnase plastikuga, kuid mille murdumisnäitaja on väiksem.
Seega, vastavalt valguse leviku mehhanismile, võib optiline kiud olla kahte tüüpi:
- Ühemoodiline kiud. See võimaldab levida ühes valgusrežiimis, vähendades kiudude südamiku läbimõõtu, võimaldades teabe edastamist pikkadele vahemaadele ja hea edastuskiirusega.
- Multimodaalne kiud. See võimaldab valguskiirtel levida rohkem kui ühel viisil (rohkem kui tuhat erinevat režiimi), mis suurendab veamäära ja muudab selle väga pikamaaühenduste jaoks väga ebasoovitavaks.
Fiiberoptika eelised
Optilisel kiul on järgmised eelised:
- See võtab vähe ruumi. Arvestades selle väikest suurust, kuid see on äärmiselt paindlik, mis hõlbustab selle paigaldamist.
- See on kerge. Noh, see kaalub kaheksa korda vähem kui tavaline kaabel.
- See avaldab suurt vastupanu. Nii mehaaniline kui ka termiline ja peab hästi vastu korrosioon.
- See on ökoloogilisem. Võrreldes tavapärase juhtmestiku jäetud jäätmetega.
- Immuunsus elektromagnetiliste häirete suhtes. Arvestades selle komponentide olemust.
- Kiire, tõhus ja turvaline. See on kaabliga andmeedastuse tuntuim vorm.
Fiiberoptika puudused
Fiiberoptika puudused viitavad järgmisele:
- Nad on haprad. Kuna sees olev klaas on vastuvõtlik purunemisele.
- See nõuab muundureid. Et tagastada valguse energia selle informatiivses mõttes.
- Ühendused on keerulised. Eriti maapiirkondades.
- See ei edasta elektrienergiat. Seetõttu on vaja keerulisi emittereid ja konveiereid, mille tarnimine Energia seda ei saa joonelt endalt võtta.
- See vananeb vee juuresolekul. Mis piirab selle ülemaailmset kasutamist.
- Optilisi mälusid pole.