- Hvad er fiberoptik?
- Hvad er fiberoptik til?
- Hvordan virker fiberoptik?
- Fiberoptiske egenskaber
- Fordele ved fiberoptik
- Ulemper ved fiberoptik
Vi forklarer, hvad fiberoptik er, og hvordan det virker. Derudover hvad er det til for, egenskaber, fordele og ulemper ved fiberoptik.
Hvad er fiberoptik?
Fiberoptik er et fysisk medium for transmission af Information, almindelig i data- og telekommunikationsnetværk, bestående af en tynd glødetråd af glas el plast, hvorigennem pulser af lys laser eller led, som indeholder data at sende.
Gennem transmissionen af disse lysimpulser kan information sendes og modtages ved høje hastigheder gennem et kabeltræk, sikkert mod elektromagnetisk interferens og med hastigheder svarende til radioens. Dette gør fiberoptik til det mest avancerede kabeltransmissionsmedium, der findes.
Implementeringen af fiberoptik er arving til århundreder af forskning Y eksperimenter om lys og dets egenskaber, fra oldtiden, hvor grækerne kommunikerede gennem refleksion af sollys i små spejle, de optiske eksperimenter fra Videnskabelig revolution, indtil opfindelsen af optisk telegrafi i 1792 af Claude Chappe, og det senere arbejde af de franske fysikere Jean-Daniel Colladon og Jacques Babinet, og ireren John Tyndall, alt sammen i slutningen af det 19. århundrede.
Fiberoptik som sådan ville ikke nyde det interesse af ingeniørerne indtil 1950 og i 1970 ville det første stykke blive fremstillet ved hjælp af urenheder af titanium i silica af Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz og Frank Zimar. Den første transmission af information gennem dette medie blev foretaget den 22. april 1977 i Long Beach, Californien, og i 1980'erne blev den perfektioneret og begyndte at blive implementeret i international skala.
Hvad er fiberoptik til?
Fiberoptik er ideel til kabeltelekommunikation, hvilket gør det muligt at etablere langrækkende og lokale computernetværk med minimalt tab af information undervejs.
Dets applikationer er forskellige på dette område, hvilket gør det muligt at opnå netværksmateriale, fiberoptiske sensorer (til temperatur, Tryk eller lysniveauer), belysningsmateriale (særligt effektivt, da det ikke kræver nærhed til lyskilden), og er også nyttigt til dekoration (der er træer af jul lavet af fiberoptik) eller som en del af gennemskinnelig beton.
Hvordan virker fiberoptik?
Funktionsprincippet for optisk fiber er det i Snells lov, som gør det muligt at beregne lysets brydningsvinkel, når det passerer fra et medium til et andet med et andet brydningsindeks.
Således er lysstrålerne inde i fiberen fanget og udbreder sig i kernen, givet beklædningens fysiske egenskaber og den passende reflektionsvinkel, og transporterer den information, der sendes til destinationen. I sidstnævnte fungerer den på samme måde som telegrafen.
Fiberoptiske egenskaber
Den optiske fiber, der bruges i dag, består af en kerne af plast eller glas (silicium og germaniumoxid), der har et højt brydningsindeks, dækket med en lignende plast, men med et lavere brydningsindeks.
Ifølge lysudbredelsesmekanismen indeni kan den optiske fiber være af to typer:
- Single-mode fiber. Det tillader udbredelsen af en enkelt lystilstand ved at reducere diameteren af fiberkernen, hvilket gør det muligt at sende information over lange afstande og med en god overførselshastighed.
- Multimodal fiber. Det tillader lysstråler at forplante sig på mere end én måde (mere end tusind forskellige tilstande), hvilket øger fejlmarginen og gør det ikke særlig anbefalelsesværdigt til meget lange afstandsforbindelser.
Fordele ved fiberoptik
Optisk fiber har følgende fordele:
- Den fylder lidt. På grund af dens lille størrelse, men den er ekstremt fleksibel, hvilket letter installationen.
- Det er let. Nå, det vejer otte gange mindre end et konventionelt kabel.
- Det giver stor modstand. Både mekanisk og termisk, og modstår godt til korrosion.
- Det er mere økologisk. Sammenlignet med det affald, der efterlades af konventionelle ledninger.
- Immun over for elektromagnetisk interferens. I betragtning af arten af dets komponenter.
- Hurtigt, effektivt og sikkert. Det er den bedst kendte form for kabeldatatransmission.
Ulemper ved fiberoptik
Ulemperne ved fiberoptik peger på følgende:
- De er skrøbelige. Da glasset indeni er modtageligt for at gå i stykker.
- Det kræver omformere. For at returnere lys energi til sin informative betydning.
- Splejsninger er vanskelige. Især i landdistrikterne.
- Det transmitterer ikke elektrisk energi. Derfor kræver det komplekse emittere og transportører, hvis udbud af Energi det kan ikke tages fra selve linjen.
- Det ældes i nærvær af vand. Hvilket begrænser dens verdensomspændende anvendelse.
- Der er ingen optiske hukommelser.