Optički vodiči i njegova primjena

Optička vlakna pokazuju primjer kako znanstvena spoznaja prenosi se na tehnološki napredak koji u konačnici čine život lakšim za običnog čovjeka. S optička vlakna za nekoliko godina povezan komunikacija sredstva za prijenos električne signale. Tanak veličine pređa od ljudske kose može se koristiti za prijenos širok raspon signala koji su potrebni za rad na telefon, priključak za internet, TV i tako dalje. D. Naravno, zbog visokih operativnih sposobnosti optička vlakna primjenjuje se ne samo na potrebe kućanstva.

signal kroz optičko vlakno tehnologiju prijenosa

U sebi, korištenje optičkih vlakana kao prevoditelj signala - samo otkrivanje znanja koja ispituje znanstveni dio optička vlakna. Stručnjaci u tom smjeru proučavaju prijenos informacija i širenje svjetlosti, te u istom kontekstu, kombinirane svjetlosnim vodičima. Potonji se koristi i kao distributera u svijetu i kako su informacije odašiljačima. Usput, na temelju svjetlećih dioda kao suvremenim trendovima razvoja laserske tehnologije. U ovom slučaju, međutim, još zanimljivo pitanje - što je fenomen leži u srcu optička vlakna? Ovaj fenomen unutarnje refleksije (ukupno) elektromagnetskog zračenja u dielektričnih granica imaju različite loma indekse. Naznačen time što je nositelj informacije ne služi elektromagnetski signal i kodiranog toka svjetla. Da bismo razumjeli stupanj superiornosti optičkih kablova na tradicionalnom metal treba ponovno pretvoriti u njihove sposobnosti. Već je spomenuto vlakana pređa čija debljina nije veća od 0,5 mm, je sposoban isporučiti količinu informacija koje će služiti konvencionalne bakrene žice debljine samo 50 mm.

Postupci za proizvodnju svjetlovoda

Postoje dvije glavne metode, koji se mogu proizvesti u optičkim vlaknima. To je tehnika ekstruzije i topljenje pomoću Preforms. Prva tehnologija omogućuje niske kvalitete plastike na bazi materijala, pa je danas praktički ne koristi. Druga metoda se smatra primarnim i najučinkovitiji. Predsklop - je prazno, koji se nalazi u strukturi za crtanje pređe. Modernim standardima, preoblikovati mogu imati visinu i do nekoliko desetaka metara. Izvana, to staklo štap promjera oko 10 cm, iz koje se rastopljeni jezgre vlakana. U procesu proizvodnje štap zajedno sa smjesom vlakana je zagrijana na visoku temperaturu, nakon čega je predenje vlakna. Duljina dobivenog materijala može doći do nekoliko kilometara, iako je u ovom slučaju promjer ostaje konstantna - svoje automatizirane prilagodbe kontrole. Ovisno o tome gdje su optička vlakna, materijal za to mogu biti unaprijed obraditi premaza koji pružaju fizičku i kemijsku zaštitu koja se primjenjuje. Kao i za smjese za pređe u sastavu obično uključuje materijale poput poliimida, akrilata i silikona.

Strukturne značajke optičkih vlakana

Središnji dio niti je srž - sama srž vlakna, koja će se širiti svjetlo u toku operacije. Jezgra je karakteriziran visokim indeksima svjetlosti koji loma postignuta korištenjem stakla dopiran mijenjanje posebnim dodacima. Na primjer, za vlakna silika tipičnim komponente kao što su sredstva za dopiranje loma. S druge strane, ljuska se nekoliko stvari, od kojih su najvažniji je neposredna fizička zaštita jezgre. Ovaj dio također pruža lom učinak, ali uz minimalnu stopu. Granica između ta dva materijala stvara lagani vodič strukturu koja ne dopušta obujam glavnog snopa proširiti izvan jezgre. Također vrijedi napomenuti da su temelji optička vlakna se odnosi na vrste materijalnih vlakana. Točnije, govorimo o dielektričnih valovoda koji emitiraju svjetlosne signale.

Vrste optičkih vlakana

Najčešći kvarc, plastika i vlakna flyuoridnye. Kvarcni pređe na temelju taline oksida ili slične strukture materijala, uključujući dopirani silicijevog oksida. To omogućuje da se dobije okvir fleksibilne i dugih vlakana, naznačen time što je karakterizira i visoka mehanička čvrstoća. Plastika-optička vlakna izrađena od polimera i, kao što je već spomenuto, ne može osigurati visoke performanse figure. Konkretno, takve pređe imaju veliki postotak gubitka podataka, što ograničava njihovu uporabu u zahtjevnim područjima. S druge strane, dostupnost plastičnih vlakana održava potražnja za ovaj materijal u smjerovima orijentirani segment potrošača. Što se tiče flyuoridnyh optičkih materijala, njihov temelj temelji na fluorozirconate i fluoroaluminate naočale. To je vrlo moderno i tehnološki napredna rješenja za optičku komunikaciju, ali sadržaj teških metala u strukturi također sprečava njihovo korištenje, na primjer, u zdravstvene industrije.

Mjerna oprema za optičko vlakno

Najčešći oprema koja se koristi u setovima od optičkih vlakana i senzora Bragg rešetke. Svjetlovodni senzori - uređaj namijenjen popravljajući neke vrijednosti koje karakteriziraju stanje materijala u ovom trenutku. Na primjer, razni senzori mogu odrediti soj, temperatura, tlak, vibracija, i ostale varijable. Bragg rešetke na svojoj funkciji je bliže optičkim karakteristikama. Ona snima u vlakno jezgre loma aperiodična poremećaja. Ovo mjerenje omogućuje da se utvrdi kako optička vlakna su učinkovite u signal emitiranja u određenim okolnostima. Također, stručnjaci koristite OTDR, rasipanje registracija figure i otpor.

Optička pojačala vlakana i laseri

To je najnaprednije proizvode, koji su razvijeni na temelju tehnologiji optičkih vlakana. Za razliku od drugih vrsta lasera, korištenje optičkih niti koje omogućava kompaktan i ujedno učinkovitih uređaja. Konkretno, optička vlakna tehnologija je zamijenio klasični laserski uređaji zbog sljedećih prednosti:

• Učinkovitost uklanjanja topline.
• Povećana stopa izlaznog zračenja.
• Crpna učinkovitost.
• Visoka pouzdanost i stabilnost lasera.
• Niska oprema težine.

S druge strane, pojačala, ovisno o vrsti može se koristiti u kući umrežavanja linije, povećavajući razinu performansi glavni vlakana liniju. Međutim, opseg rada vlakana je vrijedna razmatranja u više detalja.

Zašto koristiti svjetlovodna optika?

više smjerova, koji koristi optičkih materijala mogu identificirati. To je područje domaćih aplikacija, telekomunikacijske opreme i računalne opreme, kao i visoko specijalizirane niše, uključujući i neke grane medicine. Posebna vlakna optika je za svaki od tih segmenata. Koristi se kao standardne medije TV prijenosa ili internet signala, na primjer, ograničene jeftinim plastičnim modelima srednje kvalitete. No, za laserske opreme i skupi medicinski uređaji visoke kvalitete na kvarcni vlakana daje kao sredstva za modifikaciju.

Upotreba optičkih vlakana u medicini

Takva vlakna mogu se koristiti u medicinske opreme i instrumenata. Standardna tehnika uključuje mogućnost uvođenja posebnog aparata na lomljena svjetlosna vlakna koja su već u organu tijela može prenijeti signal na vanjski televizijske kamere. Optička vlakna se koriste u medicini i kao rasvjeta materijala. Uređaji opremljeni s vlaknima modulima vam bezbolno istaknuti želuca šupljine, ždrijela, itd

Uporaba optičkih vlakana u računalnom opremom

Možda je to najčešći niša, koji je našao svoje mjesto vlakana. Bez njega se danas ne može učiniti vezu između pojedinih uređaja koji prenose informacije. Naravno, to se odnosi i na onim područjima gdje je nemoguće ili neprikladno koristiti bežične veze, koje su također aktivno zamjene kabela kao takve. Na primjer, najveći telekomunikacijske tvrtke su utirući međuregionalnu mreža-kralježnica, koji koristi optičkih vlakana. Korištenje ovih kanala za periferne opreme i konvencionalne telekomunikacijskih usluga omogućuje korisnicima da poboljšate financijske troškove održavanja mrežne infrastrukture, kao i povećati učinkovitost prijenosa podataka.

Nedostaci vlakana

Nažalost, optičkih niti ne mogu bez slabosti. Iako je sadržaj takve postove je jeftinije, a da ne spominjem nedostatak potrebe za čestim promjenama, cijena materijala je mnogo veća od metalnih kolegama. Osim toga, optička vlakna i njihova primjena u medicini vrlo je ograničena zbog sadržaja u nekim legurama olova i cirkonij nečistoća, toksični opasnosti za ljude. U osnovi se radi o najviše kvalitete stakla modele, a ne plastkovyh.

Proizvodnja optičkih vlakana u Rusiji

Kao dio za zamjenu programa uvoza u 2015. godini, u tvornici „optičkih sustava” otvorena je u Mordvinska. To je jedino poduzeće u Rusiji, koji u ovom trenutku koliko je to moguće pokušava zadovoljiti potrebe domaćih potrošača u optičko vlakno. Do 2015. ruska industrija također je angažiran u proizvodnji optičkih materijala, ali samo u određenim ciljanim projektima. Ista vrsta situacije nastavlja se i danas. Ako određena tvrtka će zahtijevati optičkih vlakana i njegovu uporabu u medicini i na području telekomunikacijskih objekata će biti financijski opravdana, onda postoji puno tvornice su spremni raditi na takvim specijalnim narudžbama pojedinačno. Međutim, masovna proizvodnja istog kabela od vlakana samo Mordvinska biljka će raditi u bliskoj budućnosti. Štoviše, dok on nije u mogućnosti dostaviti na tržište u skladu s volumen potražnje. Značajan dio proizvodnje još uvijek je kupio u SAD-u i Japanu. Čak i domaći proizvodi su proizvedeni na uvezene sirovine.

zaključak

Svjetlovodni proizvodi koji nastaju kao segment tržišta već je oko 15 do 20 godine. Tijekom godina je potrošač bio u stanju cijeniti dostojanstvo novih kablova, ali napredak ne stoji još uvijek. S povećanjem tehničke i fizičke osobine i proširiti primjenu materijala. Najnoviji optička vlakna na bazi nanotehnologije, posebice, aktivno se koristi u industriji nafte i plina industriji i obrane. S druge strane, nelinearna optička vlakna razvija dok je samo konceptualna, ali vrlo obećavajuće područja tehnologije. Među njima su kompresija laserskih pulseva, optičkih solitona, ultra-kratka optičkog zračenja, itd Očito je da osim teorijskih studija s mogućnošću otvaranja i unutar strogo znanstvenog znanja, novih zbivanja i dopustiti tržištu kako bi nove ponude za korisnike s različitim razinama.