optičko vlakno

Objašnjavamo što je optička vlakna i kako funkcionira. Osim toga, čemu služi, karakteristike, prednosti i nedostaci optičkih vlakana.

Optika je najnapredniji medij za kabelski prijenos.

Što je optička vlakna?

Optika je fizički medij prijenosa informacija, uobičajen u podatkovnim i telekomunikacijskim mrežama, koji se sastoji od tanke staklene niti odn plastične, kroz koji pulsira od svjetlo laser ili led, koji sadrži podaci prenijeti.

Putem prijenosa ovih svjetlosnih impulsa, informacije se mogu slati i primati velikim brzinama kroz kabel, siguran od elektromagnetskih smetnji i brzinom sličnim onoj radija. To čini optička vlakna najnaprednijim dostupnim kabelskim prijenosnim medijem.

Implementacija optičkih vlakana nasljednica je stoljeća istraživanje Y eksperimentiranje o svjetlu i njegovim svojstvima, od davnina kada su Grci komunicirali kroz odraz sunčeve svjetlosti u malim zrcalima, optički eksperimenti Znanstvena revolucija, sve do izuma optičke telegrafije 1792. Claudea Chappea, te kasnijeg rada francuskih fizičara Jean-Daniela Colladona i Jacquesa Babineta, te Irca Johna Tyndalla, sve krajem 19. stoljeća.

Optika kao takva ne bi uživala interes inženjera do 1950., a 1970. prvi će komad biti proizveden, koristeći nečistoće titana u silicij dioksidu, u radu Roberta Maurera, Donalda Kecka, Petera Schultza i Franka Zimara. Prvi prijenos informacija putem ovog medija izvršen je 22. travnja 1977. u Long Beachu u Kaliforniji, a 1980-ih je usavršen i počeo se provoditi u međunarodnim razmjerima.

Čemu služi optička vlakna?

Optička vlakna idealna su za kabelske telekomunikacije, omogućujući uspostavljanje dalekometnih i lokalnih računalnih mreža, uz minimalan gubitak informacija na tom putu.

Njegove primjene su raznolike u ovom području, omogućujući dobivanje mrežnog materijala, optičkih senzora (za temperaturu, Pritisak ili razine svjetlosti), rasvjetni materijal (osobito učinkovit jer ne zahtijeva blizinu izvora svjetlosti), a koristan je i za ukrašavanje (postoje drveće Božić od optičkih vlakana) ili kao sastavni dio prozirnog betona.

Kako radi optička vlakna?

Princip rada optičkih vlakana je Snellov zakon, koji omogućuje izračunavanje kuta loma svjetlosti pri prelasku iz jednog medija u drugi s različitim indeksom loma.

Dakle, unutar vlakna, svjetlosni snopovi su zarobljeni i šire se u jezgri, s obzirom na fizička svojstva obloge i odgovarajući kut refleksije, prenoseći informacije poslane do odredišta. U potonjem djeluje na sličan način kao i telegraf.

Karakteristike optičkih vlakana

Optičko vlakno koje se danas koristi sastoji se od jezgre plastične ili staklo (silicij i germanijev oksid) koje ima visok indeks loma, prekriveno sličnom plastikom, ali s nižim indeksom loma.

Dakle, prema unutarnjem mehanizmu širenja svjetlosti, optičko vlakno može biti dvije vrste:

  • Jednomodno vlakno. Omogućuje širenje jednog načina svjetlosti, smanjenjem promjera jezgre vlakna, dopuštajući slanje informacija na velike udaljenosti i uz dobru brzinu prijenosa.
  • Multimodalno vlakno. Omogućuje širenje svjetlosnih zraka na više od jednog načina (više od tisuću različitih načina), što povećava marginu pogreške i čini ga ne preporučljivom za veze na vrlo velikim udaljenostima.

Prednosti optičkih vlakana

Optika je najpoznatiji oblik kabelskog prijenosa podataka.

Optičko vlakno ima sljedeće prednosti:

  • Zauzima malo prostora. S obzirom na njegovu malu veličinu, ali je iznimno fleksibilan, što olakšava njegovu ugradnju.
  • Svjetlo je. Pa, teži osam puta manje od konvencionalnog kabela.
  • Pruža veliki otpor. I mehanički i toplinski, te je dobro otporan korozija.
  • Više je ekološki. U usporedbi s otpadom koji ostavlja konvencionalno ožičenje.
  • Otporan na elektromagnetske smetnje. S obzirom na prirodu njegovih komponenti.
  • Brzo, učinkovito i sigurno. To je najpoznatiji oblik kabelskog prijenosa podataka.

Nedostaci optičkih vlakana

Nedostaci optičkih vlakana ukazuju na sljedeće:

  • Oni su krhki. Budući da je staklo iznutra podložno lomljenju.
  • Zahtijeva pretvarače. Za povratak svjetlosna energija svom informativnom smislu.
  • Spajanje je teško. Pogotovo u ruralnim područjima.
  • Ne prenosi električnu energiju. Stoga su potrebni složeni emiteri i transporteri, čija je opskrba Energija ne može se uzeti iz same linije.
  • Stari u prisutnosti vode. Što ograničava njegovu primjenu u cijelom svijetu.
  • Nema optičkih memorija.
!-- GDPR -->