Optisk fiber relateret viden

Optiske fibre er lavet af glas eller plast. De fleste er omkring diameteren af ​​et menneskehår, og de kan være mange kilometer lange. Lys bevæger sig langs midten af ​​fiberen fra den ene ende til den anden, og et signal kan påføres. Fiberoptiske systemer er overlegne i forhold til metalledere i mange applikationer. Deres største fordel er båndbredde. På grund af lysets bølgelængde kan signaler, der indeholder mere information, transmitteres end metalledere (selv koaksiale ledere). Andre fordele omfatter:

Elektrisk isolering - Fiberoptik kræver ikke jordforbindelse. Senderen og modtageren er isoleret fra hinanden, så der er ingen problemer med jordsløjfe. Derudover er der ingen risiko for gnister eller elektrisk stød.

Immun over for elektromagnetisk interferens - Fiberoptik påvirkes ikke af elektromagnetisk interferens (EMI), og de udsender ikke selv stråling for at forårsage anden interferens.

Lavt strømforbrug - Dette giver mulighed for længere kabelføringer og færre repeaterforstærkere.

Lettere og mindre - Fiberoptik vejer mindre og kræver mindre plads end metalledere med tilsvarende signalbærende kapacitet.

Kobbertråd er omkring 13 gange tungere. Fiberoptik er også lettere at installere og kræver mindre ledningsplads.

Ansøgninger

Nogle af de vigtigste anvendelsesområder for optisk fiber er:

Kommunikation – Stemme-, data- og videotransmission er de mest almindelige anvendelser af optisk fiber, herunder:

– Telekommunikation

– Lokale netværk (LAN)

– Industrielle kontrolsystemer

– Avionics Systems militære kommando-, kontrol- og kommunikationssystemer

Sensing - Optiske fibre kan bruges til at transmittere lys fra en fjernkilde til en detektor for at opnå tryk, temperatur eller spektral information. Optiske fibre kan også bruges direkte som sensorer til at måle mange miljøpåvirkninger såsom belastning, tryk, modstand og pH. Miljøændringer påvirker lysintensiteten, fasen og/eller polariseringen på måder, der kan detekteres i den anden ende af fiberen.

Strømtransmission - Optiske fibre kan levere meget høje kræfter til opgaver som laserskæring, svejsning, mærkning og boring.

Belysning – Et bundt af optiske fibre sammen med en lyskilde i den ene ende kan belyse svært tilgængelige områder, for eksempel inde i den menneskelige krop i forbindelse med et endoskop. Derudover kan de bruges som udstillingsskilte eller blot som dekorativ belysning.

Optisk fiber består af tre grundlæggende koncentriske komponenter: kerne, beklædning og ydre belægning

Kernen er normalt lavet af glas eller plast, men andre materialer bruges nogle gange afhængigt af det ønskede transmissionsspektrum. Kernen er den lystransmitterende del af fiberen. Beklædningen er normalt lavet af samme materiale som kernen, men med et lidt lavere brydningsindeks (normalt ca. 1 % lavere). Denne forskel i brydningsindeks forårsager total intern refleksion ved brydningsindeksgrænserne langs fiberens længde, hvilket tillader lys at bevæge sig ned ad fiberen uden at undslippe gennem sidevæggene.

Belægningen omfatter normalt et eller flere lag plastmateriale for at beskytte fiberen mod det fysiske miljø. Nogle gange tilføjes en metalkappe til belægningen for at give yderligere fysisk beskyttelse.

Optiske fibre er normalt specificeret ved deres dimensioner, såsom den ydre diameter af kernen, beklædning og belægning. For eksempel refererer 62,5/125/250 til en fiber med en kerne med en diameter på 62,5 mikrometer, en beklædning med en diameter på 125 mikrometer og en ydre belægning på 0,25 mm i diameter.