światłowód

Technologia

2022

Wyjaśniamy, czym jest i jak działa światłowód. Ponadto po co to jest, właściwości, zalety i wady światłowodów.

Światłowód jest najbardziej zaawansowanym dostępnym medium transmisji kablowej.

Co to jest światłowód?

Światłowód jest fizycznym medium transmisji Informacja, powszechne w sieciach teleinformatycznych i telekomunikacyjnych, składające się z cienkiego włókna szklanego lub Plastikowy, przez który pulsuje światło laser lub led, który zawiera dane przekazywać.

Poprzez transmisję tych impulsów świetlnych informacje mogą być przesyłane i odbierane z dużą prędkością przez ciąg kablowy, bezpieczny przed zakłóceniami elektromagnetycznymi iz prędkością zbliżoną do prędkości radiowej. To sprawia, że ​​światłowody są najbardziej zaawansowanym dostępnym medium transmisji kablowej.

Wdrażanie światłowodów jest spadkobiercą wieków Badania Y eksperymentowanie o świetle i jego właściwościach, od czasów starożytnych, kiedy Grecy komunikowali się poprzez odbicie światła słonecznego w małych lusterkach, eksperymenty optyczne Rewolucja naukowa, aż do wynalezienia telegrafii optycznej w 1792 roku przez Claude Chappe i późniejszych prac francuskich fizyków Jean-Daniela Colladona i Jacquesa Babineta oraz Irlandczyka Johna Tyndalla, wszystko to pod koniec XIX wieku.

Światłowody jako takie nie cieszyłyby się zainteresowanie inżynierów do 1950 r., a w 1970 r. pierwszy egzemplarz został wyprodukowany, wykorzystując domieszki tytanu w krzemionce, dzięki pracy Roberta Maurera, Donalda Kecka, Petera Schultza i Franka Zimara. Pierwszy przekaz informacji za pośrednictwem tego medium miał miejsce 22 kwietnia 1977 roku w Long Beach w Kalifornii, aw latach 80. został dopracowany i zaczął być wdrażany na skalę międzynarodową.

Do czego służy światłowód?

Światłowody idealnie nadają się do telekomunikacji kablowej, umożliwiając tworzenie dalekosiężnych i lokalnych sieci komputerowych przy minimalnej utracie informacji po drodze.

Jej zastosowania są zróżnicowane w tej dziedzinie, pozwalając na uzyskanie materiału sieciowego, czujników światłowodowych (temperatura, Ciśnienie lub poziomów światła), materiał oświetleniowy (szczególnie skuteczny, ponieważ nie wymaga bliskości źródła światła), a także przydatny do dekoracji (są drzewa Boże Narodzenie wykonane ze światłowodów) lub jako składnik betonu półprzezroczystego.

Jak działa światłowód?

Zasadą działania światłowodu jest prawo Snella, które pozwala obliczyć kąt załamania światła przy przechodzeniu z jednego ośrodka do drugiego o różnym współczynniku załamania.

W ten sposób w włóknie wiązki światła są uwięzione i rozchodzące się w rdzeniu, biorąc pod uwagę fizyczne właściwości płaszcza i odpowiedni kąt odbicia, transportując przesłane informacje do miejsca przeznaczenia. W tym ostatnim działa podobnie jak telegraf.

Charakterystyka światłowodu

Stosowany dziś światłowód składa się z rdzenia z Plastikowy lub szkło (tlenek krzemu i germanu) o wysokim współczynniku załamania, pokryte podobnym tworzywem sztucznym, ale o niższym współczynniku załamania.

Tak więc, zgodnie z mechanizmem propagacji światła wewnątrz, światłowód może być dwojakiego rodzaju:

  • Światłowód jednomodowy. Umożliwia propagację pojedynczego modu światła, zmniejszając średnicę rdzenia światłowodu, umożliwiając przesyłanie informacji na duże odległości i z dobrą szybkością transmisji.
  • Włókno multimodalne. Umożliwia propagację wiązek światła na więcej niż jeden sposób (ponad tysiąc różnych trybów), co zwiększa margines błędu i sprawia, że ​​nie jest zalecany do połączeń na bardzo duże odległości.

Zalety światłowodów

Światłowody to najbardziej znana forma transmisji danych drogą kablową.

Światłowód ma następujące zalety:

  • Zajmuje mało miejsca. Ze względu na niewielkie rozmiary, jest niezwykle elastyczny, co ułatwia jego montaż.
  • Jest lekkie. Cóż, waży osiem razy mniej niż konwencjonalny kabel.
  • Stanowi duży opór. Zarówno mechaniczną, jak i termiczną, i jest odporna na korozja.
  • Jest bardziej ekologiczny. W porównaniu do odpadów pozostawionych przez konwencjonalne okablowanie.
  • Odporny na zakłócenia elektromagnetyczne. Biorąc pod uwagę charakter jego składników.
  • Szybko, sprawnie i bezpiecznie. Jest to najbardziej znana forma przewodowej transmisji danych.

Wady światłowodów

Wady światłowodów wskazują na:

  • Są kruche. Ponieważ szkło w środku jest podatne na stłuczenie.
  • Wymaga konwerterów. Aby zwrócić energia świetlna do jego informacyjnego sensu.
  • Sploty są trudne. Zwłaszcza na obszarach wiejskich.
  • Nie przesyła energii elektrycznej. W związku z tym wymaga skomplikowanych emiterów i przenośników, których zaopatrzenie w Energia nie można go pobrać z samej linii.
  • Starzeje się w obecności wody. Co ogranicza jego ogólnoświatowe zastosowanie.
  • Nie ma pamięci optycznych.
!-- GDPR -->