- Какво е оптични влакна?
- За какво е оптичните влакна?
- Как работи оптичните влакна?
- Характеристики на оптичните влакна
- Предимства на оптичните влакна
- Недостатъци на оптичните влакна
Обясняваме какво е оптично влакно и как работи. Освен това за какво е, характеристики, предимства и недостатъци на оптичните влакна.
Какво е оптични влакна?
Оптичните влакна са физическа среда за предаване на информация, често срещани в мрежите за данни и телекомуникации, състоящи се от тънка нишка от стъкло или пластмасов, чрез които импулси на светлина лазер или светодиод, който съдържа данни да предавам.
Чрез предаването на тези светлинни импулси информацията може да се изпраща и получава с високи скорости чрез кабел, защитен от електромагнитни смущения и със скорости, подобни на тези на радиото. Това прави оптичните влакна най-модерната налична кабелна предавателна среда.
Внедряването на оптични влакна е наследник на векове изследвания Й експериментиране върху светлината и нейните свойства, от древни времена, когато гърците съобщават чрез отражението на слънчевата светлина в малки огледала, оптичните експерименти на Научна революция, до изобретяването на оптичната телеграфия през 1792 г. от Клод Шап и по-късната работа на френските физици Жан-Даниел Коладон и Жак Бабине и ирландеца Джон Тиндал, всички в края на 19 век.
Оптични влакна като такива не биха се радвали интерес на инженерите до 1950 г. и през 1970 г. първото парче ще бъде произведено, като се използват примеси от титан в силициев диоксид, от работата на Робърт Маурър, Доналд Кек, Питър Шулц и Франк Зимар. Първото предаване на информация чрез тази среда е направено на 22 април 1977 г. в Лонг Бийч, Калифорния, а през 80-те години на миналия век е усъвършенствано и започва да се прилага в международен мащаб.
За какво е оптичните влакна?
Оптичните влакна са идеални за кабелни телекомуникации, позволявайки изграждането на далечни и локални компютърни мрежи с минимална загуба на информация по пътя.
Неговите приложения са разнообразни в тази област, позволявайки получаването на мрежов материал, оптични сензори (за температура, налягане или нива на светлина), осветителен материал (особено ефективен, тъй като не изисква близост до източника на светлина), а също така е полезен за декорация (има дървета от Коледа изработени от оптични влакна) или като компонент от полупрозрачен бетон.
Как работи оптичните влакна?
Принципът на действие на оптичното влакно е този на закона на Снел, който позволява да се изчисли ъгълът на пречупване на светлината при преминаване от една среда в друга с различен коефициент на пречупване.
По този начин, в рамките на влакното, светлинните лъчи се улавят и се разпространяват в сърцевината, като се имат предвид физическите свойства на обвивката и подходящия ъгъл на отражение, пренасяйки информацията, изпратена до местоназначението. В последния той работи по подобен начин на телеграфа.
Характеристики на оптичните влакна
Оптичното влакно, използвано днес, се състои от сърцевина от пластмасов или стъкло (силициев и германиев оксид), което има висок коефициент на пречупване, покрито с подобна пластмаса, но с по-нисък коефициент на пречупване.
По този начин, според механизма на разпространение на светлината вътре, оптичното влакно може да бъде от два вида:
- Едномодово влакно. Той позволява разпространението на единичен режим на светлина чрез намаляване на диаметъра на ядрото на влакното, което позволява изпращане на информация на дълги разстояния и с добра скорост на предаване.
- Мултимодални влакна. Той позволява на светлинните лъчи да се разпространяват по повече от един начин (повече от хиляда различни режима), което увеличава границата на грешка и го прави не много препоръчителен за връзки на много дълги разстояния.
Предимства на оптичните влакна
Оптичните влакна имат следните предимства:
- Заема малко място. Предвид малките му размери, но е изключително гъвкав, което улеснява монтажа му.
- Той е лек. Е, той тежи осем пъти по-малко от обикновен кабел.
- Оказва голяма съпротива. Както механични, така и термични, и издържа добре на корозия.
- По-екологично е. В сравнение с отпадъците, оставени от конвенционалното окабеляване.
- Имунитет към електромагнитни смущения. Предвид естеството на неговите компоненти.
- Бързо, ефективно и безопасно. Това е най-известната форма на кабелно предаване на данни.
Недостатъци на оптичните влакна
Недостатъците на оптичните влакна сочат следното:
- Те са крехки. Тъй като стъклото вътре е податливо на счупване.
- Необходими са преобразуватели. За да върнете светлинна енергия в неговия информативен смисъл.
- Снаждането е трудно. Особено в селските райони.
- Не предава електрическа енергия. Поради това са необходими сложни емитери и конвейери, чието захранване на Енергия не може да се вземе от самата линия.
- Старее в присъствието на вода. Което ограничава неговото приложение в световен мащаб.
- Няма оптични памети.