Optička vlakna i njegova primjena

Optička vlakna pokazuju primjer kako naučnog znanja prenosi na tehnološki napredak koji je na kraju olakšati život običnog čovjeka. Sa optička vlakna za nekoliko godina povezuje komunikaciju znači za prenos električne signale. Tanki veličine prediva od ljudske kose može se koristiti za prijenos širokog spektra signala koje su potrebne za rad na telefon, internet priključak, TV i tako dalje. D. Naravno, zbog visokih operativnih sposobnosti optičkih vlakana se primjenjuje ne samo na potrebe domaćinstva.

signal kroz optičko vlakno prijenos tehnologije

U samoj, korištenje optičkih vlakana kao prevodilac signali - samo otkrivanje znanja koja ispituje naučni dio optičkih vlakana. Specijalisti u tom pravcu proučavaju prijenos informacija i prostiranje svjetlosti, au istom kontekstu, kombinirana svjetla vodiči. Potonji se koristi i kao distributeri svijeta i kako se informacije predajnika. Usput, na osnovu svetlećih dioda kao moderne trendove razvoja laserske tehnologije. U ovom slučaju, međutim, još jedan zanimljiv pitanje - šta fenomen leži u srcu optička vlakna? Ovaj fenomen interne refleksije (ukupno) elektromagnetsko zračenje u dielektrična granica imaju različite refrakcije indeksa. Pri čemu nosač informacija ne služi elektromagnetskih signala i kodiranu svjetlost fluksa. Da bismo razumjeli stepen superiornosti optičkih kablova na tradicionalni metal treba još jednom okrenuti njihov kapacitet. Je već spomenuto vlakana pređa čija debljina nije veća od 0,5 mm, je sposoban isporučiti količinu informacija koje će poslužiti konvencionalne bakrene žice debljine samo 50 mm.

Metode za proizvodnju optičkih vlakana

Postoje dva glavna načina, koji se mogu proizvesti u optičko vlakno. Ovo je tehnika istiskivanja i topljenje koristeći pretformi. Prvi tehnologija omogućava niske kvalitetne plastike na bazi materijala, tako da danas praktično ne koristi. Druga metoda se smatra osnovnim i najefikasniji. Je Preform - je prazan, nalazi se u strukturi za crtanje prediva. Po savremenim standardima, preform može imati visinu i do nekoliko desetina metara. Spolja, ovaj stakleni štap s promjerom od oko 10 cm, od čega rastopljenog jezgra vlakana. U procesu proizvodnje štap, zajedno s mješavinom vlakana se zagrijava na visoke temperature, nakon čega se okreće vlakana. Dužina rezultat materijala može doći do nekoliko kilometara, iako je u ovom slučaju promjer ostaje konstantna - svoj automatizirani prilagođavanja kontrole. Ovisno o tome gdje se vlakna, materijal za to može biti prethodno obrađen premaza koje pružaju fizičke i kemijske zaštite koji će se primjenjivati. Što se tiče smjese za prediva u svom sastavu obično uključuje materijale kao što su poliamidnih, akrilata i silikona.

Strukturne karakteristike optičkih vlakana

Centralni dio nit je srž - samoj srži vlakna, koja će se proširiti svjetlo u toku operacije. Jezgra se odlikuje visokom svjetlo prelamanja indeksa koji se postiže korištenjem stakla dopirani sa modifikacijom specijalnih dodataka. Na primjer, za silika vlakana koristeći tipične komponente kao što su prelamanja dopant. S druge strane, ljuska radi nekoliko stvari, od kojih je najvažniji neposredne fizičke zaštite jezgre. Ovaj dio također daje efekt prelamanje, ali uz minimalne stope. Granica između dva materijala formira Lagana konstrukcija vodič koji ne dozvoljava volumen glavnog snopa proširiti izvan jezgre. Također treba napomenuti je da su temelji optičkih vlakana odnosi se na sorte materijala vlakana. Da budemo precizni, govorimo o dielektrik talasovodi koji prenose svjetlosne signale.

Sorte optičkih vlakana

Najčešći kvarc, plastike i vlakna flyuoridnye. Quartz pređe na osnovu Melt oksida ili sličnog materijala strukture uključujući dopirani silicij oksida. Ovaj okvir omogućuje da proizvede fleksibilan i dugih vlakana, karakterizira i pri čemu visoka mehanička čvrstoća. Plastika-optičkih vlakana izrađeni od polimera i, kao što je već rečeno, ne može osigurati visoke brojke performansi. Konkretno, kao konci imaju veliki postotak gubitka podataka, što ograničava njihovu primjenu u područjima zahtjevne. S druge strane, drži pristupačnost vlaknima potražnja za ovaj materijal u orijentiran segment potrošača pravcima. Što se tiče flyuoridnyh optički materijali, njihov temelj je baziran na fluorozirconate i fluoroaluminate čaše. To je prilično moderna i tehnološki napredna rješenja za optičke komunikacije, ali sadržaj teških metala u strukturi i sprečava njihovo korištenje, na primjer, u zdravstvene industrije.

Merna oprema za vlakna

Najčešći oprema koja se koristi u setovima od optičkih vlakana i senzori su Bragg rešetke. Fiber optički senzori - uređaj namijenjen za fiksiranje neke vrijednosti koje karakterišu stanje materijala u ovom trenutku. Na primjer, različite senzore može odrediti naprezanja, temperature, vibracije, pritisak, i druge varijable. Bragg rešetka na svoju funkciju je bliže optičke karakteristike. Ona snima u vlakna jezgru prelamanja aperiodičan smetnje. Ovo mjerenje omogućuje da se utvrdi kako optička vlakna su efikasni u emisiji signala u određenim okolnostima. Također, stručnjaci koriste OTDR, rasipanje brojke registracije i otpora.

Optička pojačala vlakana i lasere

Ovo je najnapredniji proizvodi, koji su razvijeni na osnovu tehnologiji optičkih vlakana. Za razliku od drugih vrsta lasera, korištenje optičkih vlakana omogućuje kompaktan i istovremeno efikasno aparata. Konkretno, optička vlakna tehnologija je zamijenio klasični laserskih uređaja zbog sljedeće prednosti:

• Efikasnost uklanjanja topline.
• Povećana stopa zračenje.
• Pumpanje efikasnost.
• Visoka pouzdanost i stabilnost lasera.
• Mala težina opreme.

S druge strane, pojačala ovisno o vrsti može se koristiti u kući umrežavanja linija, podizanje nivoa performansi glavnog vlakana linije. Međutim, obim rada vlakana je razmotriti više detalja.

Zašto koristiti optička vlakna?

više pravaca, koji koristi optičke materijali se mogu identificirati. Ovo je sfera domaćih aplikacija, telekomunikacijske opreme, i računarske opreme, kao i visoko specijalizirane niše, uključujući i neke grane medicine. posebna optička vlakna je napravljen za svaki od tih segmenata. Koriste kao standard TV prijenos medija ili Internet signala, na primjer, ograničena jeftine plastike modeli srednjeg kvaliteta. Ali za laserske opreme i skupih medicinskih uređaja koriste visoko kvalitetnog kvarcnog vlakana daje kao dodatna modifikatori.

Korištenje optičkih vlakana u medicini

Takva vlakna mogu se koristiti u medicinske opreme i instrumenata. Standardnih tehnika uključuje mogućnost uvođenja posebnog aparata na prelama svjetlost vlakna koja su već u organu tijela mogu prenositi signal na vanjski televizijske kamere. Optička vlakna se upotrebljavaju u medicini i kao osvjetljenje materijala. Aparat opremljen sa modulima vlakana pustiti da bezbolno da se ukaže na želudac šupljine, nazofarinksa, itd

Korištenje optičkih vlakana u kompjutersku opremu

Možda je ovo najčešći niša, koji je našao svoje mjesto vlakana. Bez toga danas ne može učiniti vezu između pojedinih uređaja koji prenose informacije. Naravno, to se odnosi i na onim područjima gdje je nemoguće ili neprikladno za korištenje bežične veze, koji su također aktivno zamjena kablova kao takve. Na primjer, najveće telekomunikacijske kompanije utiru međuregionalne okosnicu mreže, koji koristi optička vlakna. Korištenje ovih kanala za opremom i konvencionalne telekomunikacijskih usluga omogućava korisnicima da optimizirati financijske troškove održavanja mrežne infrastrukture, kao i povećati efikasnost prijenosa podataka.

nedostaci vlakana

Nažalost, optički niti ne može bez slabosti. Iako je sadržaj takvih objave je jeftinije, da ne govorimo o nedostatku potrebe za čestim promjenama, troškovi materijala je mnogo veći nego što je metal kolegama. Osim toga, optička vlakna i njegova upotreba u medicini je vrlo ograničena zbog sadržaja u nekim legurama olova i cirkonijuma nečistoća, toksični opasnosti za ljude. U osnovi se radi o najvećim modelima kvalitete stakla, ne plastkovyh.

Proizvodnju optičkih vlakana u Rusiji

Kao dio supstitucije programa uvoza u 2015. godini, u fabrici "sistema optičkog" otvoren je u Mordovia. To je jedino preduzeće u Rusiji, koja je u ovom trenutku, koliko god je to moguće pokušava da zadovolji potrebe domaćih potrošača u optičkim vlaknima. Do 2015. godine, ruska industrija je također bavi proizvodnjom optičkih materijala, ali samo u određenim ciljanim projektima. Istu vrstu situacija nastavlja se i danas. Ako će određena kompanija zahtijeva optička vlakna i njegova upotreba u medicini i na polju telekomunikacionih objekata će biti financijski opravdana, onda ima puno fabrika su spremni raditi na takve posebne narudžbe pojedinačno. Međutim, masovna proizvodnja istog kabla iz vlakana samo Mordovia biljka će raditi u bliskoj budućnosti. Osim toga, iako on nije u mogućnosti isporučiti na tržište u skladu sa obimom potražnje. Značajan udio proizvodnje i dalje kupiti u SAD-u i Japanu. Čak i domaći proizvodi su proizvedeni na uvoznih sirovina.

zaključak

Optičkih vlakana proizvodi formiran kao segment tržišta je već oko 15-20 godina. Tokom godina potrošač bio u stanju da cijeniti dostojanstvo novih kablova, ali napredak ne stoji i dalje. Sa povećanjem tehničkih i fizičkih osobina i proširiti primjenu materijala. Najnovije optičkih vlakana na osnovu nanotehnologije, a posebno aktivno koriste u industriji nafte i plina industriji i odbrane. S druge strane, nelinearna optička vlakna razvija, dok je samo konceptualna, ali vrlo obećavajuće područja tehnologije. Među njima su kompresija laserskog impulsa, optički Solitons, ultra-kratkim optičko zračenje, itd Očigledno je da pored teorijskih studija sa mogućnošću otvaranja i unutar strogo naučnog znanja, novih dostignuća i omogućiti tržištu da sklapa nova ponude kupcima različitih nivoa.