Fiberoptik
Vi forklarer, hvad den optiske fiber er, og hvordan den fungerer. Hertil kommer, hvad det bruges, egenskaber, fordele og ulemper ved den optiske fiber.
Hvad er den optiske fiber?
Optisk fiber er et fysisk middel til transmission af information, der er almindeligt i data- og telekommunikationsnetværk, bestående af et tyndt glas- eller plastfilament gennem hvoraf pulser med laser eller ført lys bevæger sig, hvori de data, der skal transmitteres, er indeholdt.
Gennem transmission af disse lyspulser kan vigtige hastigheder sendes og modtages gennem et kabelløb, sikkert mod elektromagnetisk interferens og med lignende hastigheder til radioens. Dette gør den optiske fiber til det mest avancerede kabeltransmissionsmedium, der findes.
Implementeringen af den optiske fiber er arvtager til århundreder af forskning og eksperimentering af lys og dens egenskaber fra de gamle tider, da grækere kommunikerede gennem reflektionen af sollys i små spejle, de optiske eksperimenter fra den videnskabelige revolution indtil opfindelsen af optisk telegrafi i 1792 af Claude Chappe, og det efterfølgende arbejde med de franske fysikere Jean-Daniel Colladon og Jacques Babinet og ireren John Tyndall, alle i slutningen af det 19. århundrede.
Den optiske fiber som sådan ville ikke nyde ingeniørernes interesse før i 1950, og i 1970 blev det første stykke fremstillet ved hjælp af titanium urenheder i silica af Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz og Frank Zimar. Den første transmission af information gennem dette medium blev foretaget den 22. april 1977 i Long Beach, Californien, og i 1980'erne blev det perfektioneret og startet skal implementeres internationalt.
Se også: ADSL.
Hvad er den optiske fiber god til?
Optisk fiber er ideel til kabeltelekommunikation, hvilket tillader etablering af lokale og langdækkende computernetværk med et minimum af tab af information undervejs.
Dets anvendelser er forskellige på dette område, hvilket tillader opnåelse af netværksmateriale, optiske fiber sensorer (til temperatur, tryk eller lysniveauer), belysningsmateriale (især effektivt, da det ikke kræver nærhed med lyskilden), og er også nyttig til dekoration (der er juletræer lavet af fiberoptik) eller som en komponent i gennemsigtig beton.
Hvordan fungerer fiberoptik?
Princippet for drift af den optiske fiber er Snell's Law, der gør det muligt at beregne lysets brydningsvinkel, når den passerer fra et medium til et andet med et andet brydningsindeks.
Inden i fiberen bliver lysstrålene således fanget og forplantet i kernen i betragtning af de fysiske egenskaber af overtrækket og den passende reflektionsvinkel, idet de transporterer informationen sendt til destinationen. I sidstnævnte fungerer det på samme måde som telegrafen.
Det kan tjene dig: Optik
Fiberoptiske egenskaber
Den i dag anvendte optiske fiber er sammensat af en plastik- eller glaskerne (siliciumoxid og germanium), der har et højt brydningsindeks, dækket med en lignende plast, men med et lavere brydningsindeks.
I henhold til mekanismen for udbredelse af lys indeni kan den optiske fiber være af to typer:
- Fiber i én tilstand . Det tillader udbredelse af en enkelt lystilstand gennem reduktion af diameteren af fiberkernen, hvilket gør det muligt at sende information over lange afstande og med en god overførselshastighed.
- Multimodal fiber Det gør det muligt for lysstråler at forplantes på mere end en måde (mere end tusind forskellige tilstande), hvilket øger fejlmargenen og gør det ikke stærkt anbefalet til meget langdistanseforbindelser.
Fiberoptiske fordele
Den optiske fiber har følgende fordele:
- Den optager lidt plads i betragtning af dens lille størrelse, men den er ekstremt fleksibel, hvilket letter installationen.
- Det er let, fordi det vejer otte gange mindre end et konventionelt kabel.
- Det har stor modstand, både mekanisk og termisk, og modstår korrosion godt.
- Det er grønnere sammenlignet med affald, der efterlades ved traditionel ledningsføring.
- Immun for elektromagnetisk interferens i betragtning af arten af dets komponenter.
- Hurtig, effektiv og sikker . Det er den bedste form for kendt datatransmission.
Ulemper ved fiberoptik
Ulemperne ved optisk fiber peger på følgende:
- De er skrøbelige, da glasset indeni er modtageligt for brud.
- Det kræver omformere for at returnere lysenergien til dens informative forstand.
- Krydder er vanskelige, især i landdistrikter.
- Det transmitterer ikke elektrisk strøm, så det kræver komplekse udsendere og transportbånd, hvis strømforsyning ikke kan tages fra selve linjen.
- Aldring i nærværelse af vand, hvilket begrænser dets verdensomspændende anvendelse.
- Der er ingen optiske minder .
