оптоволокно

Технологии

2022

Мы объясняем, что такое волоконная оптика и как она работает. Кроме того, для чего она нужна, характеристики, достоинства и недостатки волоконной оптики.

Волоконная оптика - это наиболее совершенная из имеющихся кабельных средств передачи данных.

Что такое волоконная оптика?

Волоконная оптика - это физическая среда передачи Информация, распространенный в сетях передачи данных и телекоммуникациях, состоящий из тонкой нити из стекла или пластик, через которые импульсы светлый лазер или светодиод, который содержит данные передавать.

Посредством передачи этих световых импульсов информация может передаваться и приниматься на высоких скоростях по кабелю, защищенному от электромагнитных помех и со скоростями, аналогичными скорости радиосвязи. Это делает оптоволоконную кабельную оптику самой современной доступной кабельной средой передачи данных.

Внедрение волоконной оптики является наследником веков исследовательская работа Y экспериментирование о свете и его свойствах, с древних времен, когда греки общались посредством отражения солнечного света в маленьких зеркалах, оптические эксперименты Научная революциядо изобретения оптического телеграфа в 1792 году Клодом Шаппом и более поздних работ французских физиков Жана-Даниэля Колладона и Жака Бабине и ирландца Джона Тиндаля - все в конце 19 века.

Волоконная оптика как таковая не будет пользоваться интерес инженеров до 1950 года, а в 1970 году первая деталь будет изготовлена ​​с использованием примесей титана в кремнеземе трудами Роберта Маурера, Дональда Кека, Питера Шульца и Фрэнка Зимара. Первая передача информации через этот носитель была осуществлена ​​22 апреля 1977 года в Лонг-Бич, Калифорния, а в 1980-х годах она была усовершенствована и стала применяться в международном масштабе.

Для чего нужна волоконная оптика?

Волоконная оптика идеально подходит для кабельной связи, позволяя создавать локальные компьютерные сети дальнего действия с минимальной потерей информации по пути.

Его приложения разнообразны в этой области, что позволяет получать сетевой материал, оптоволоконные датчики (для температуры, Давление или уровни освещенности), осветительный материал (особенно эффективен, поскольку он не требует близости к источнику света), а также полезен для украшения (есть деревья Рождество из волоконной оптики) или в составе светопрозрачного бетона.

Как работает волоконная оптика?

Принцип действия оптического волокна основан на законе Снеллиуса, который позволяет рассчитывать угол преломления света при переходе из одной среды в другую с различным показателем преломления.

Таким образом, в волокне световые лучи захватываются и распространяются в сердцевине, учитывая физические свойства оболочки и соответствующий угол отражения, передавая информацию, отправляемую к месту назначения. В последнем он работает аналогично телеграфу.

Волоконно-оптические характеристики

Оптическое волокно, используемое сегодня, состоит из сердечника из пластик или стекло (кремний и оксид германия) с высоким показателем преломления, покрытое аналогичным пластиком, но с более низким показателем преломления.

Таким образом, по механизму распространения света внутри оптическое волокно может быть двух типов:

  • Одномодовое волокно. Он обеспечивает распространение одной моды света за счет уменьшения диаметра сердцевины волокна, что позволяет передавать информацию на большие расстояния с хорошей скоростью передачи.
  • Мультимодальные волокна. Он позволяет световым лучам распространяться более чем одним способом (более тысячи различных режимов), что увеличивает погрешность и делает его не очень рекомендуемым для соединений на очень большие расстояния.

Преимущества волоконной оптики

Волоконная оптика - самая известная форма передачи данных по кабелю.

Оптическое волокно имеет следующие преимущества:

  • Занимает мало места. Учитывая его небольшие размеры, он чрезвычайно гибкий, что облегчает его установку.
  • Он легкий. Что ж, он весит в восемь раз меньше обычного кабеля.
  • Это оказывает большое сопротивление. Как механические, так и термические, и хорошо сопротивляется коррозия.
  • Это более экологично. По сравнению с отходами, оставленными обычной проводкой.
  • Невосприимчив к электромагнитным помехам. Учитывая характер его компонентов.
  • Быстро, эффективно и безопасно. Это наиболее известная форма передачи данных по кабелю.

Недостатки волоконной оптики

К недостаткам волоконной оптики можно отнести следующее:

  • Они хрупкие. Стекло внутри легко разбивается.
  • Требуются конвертеры. Чтобы вернуть Световая энергия в информативном смысле.
  • Сращивания сложны. Особенно в сельской местности.
  • Не передает электрическую энергию. Следовательно, требуются сложные эмиттеры и конвейеры, поставка которых Энергия его нельзя взять из самой строки.
  • Он стареет в присутствии воды. Что ограничивает его всемирное применение.
  • Оптической памяти нет.
!-- GDPR -->