Оптоволокно

Оптоволокно - это стеклянная или пластиковая нить используемая для переноса света внутри себя с по средствам полного внутреннего отражения. Волоконная оптика - раздел прикладной науки и машиностроения описывающий такие волокна. Оптоволокна часто используются в оптоволоконной связи, которая позволяет передавать цифровую информацию на большие расстояния и с более выкосокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. Они также используются при создании датчиков в ряде других задач.

Принцип действия оптоволокна разнообразен и имеет много категорий, включая мультимодовые и одномодовые оптоволокна, оптоволокна с градиентным показателем преломления, и со ступенчатым профилем распределения показателей преломления. Из-за физических свойств оптоволокна необходимы методы, для склеивания их и соединения с оборудованием. Многообразие методов используется при производстве оптических волокон, волокна также являются базой для различных типов кабелей в зависимости от того где они будут использоваться.

Принцип передачи света внутри оптоволокна был впервые продемонстрирован во времена королевы Виктории (1837-1901 гг.), но развитие современные оптоволокон началось в 1950-х годах. Они стали использоваться в связи несколько позже в 1970-х, с этого момента техничеснический прогресс увеличил диапазон действия и скорость оптоволокон, а также уменьшил стоимость систем оптоволоконной связи.

Содержание

Применение

Оптоволоконная связь

Основная статья: Оптоволоконная связь

Оптоволокно может быть использовано как средство для дальней связи и построения компьютерной сети, вследствии своей гибкости и возможности завязываться в узел как кабель. Несмотря на то что волокна могут быть сделаны из прозрачного пластичного оптоволокна или силикагелевого волокна, волокна использующиеся для передачи на большие расстояния всегда сделаны из стекла, из-за низкого оптического ослабления электромагнитным излучением. В связи используются многомодовые и одномодовые оптоволокна, мультимодовое оптоволокно обычно используется на небольших расстояниях (до 500 м), а одномодовое оптоволокно - на длинных дистанциях. Из-за строгого допуска между одномодовым оптоволокном, одномодовым передатчиком, приемником, усилителем и другими компонентами использование обычно более дороже, чем мультимодовые компонетны.

Оптоволоконный датчик

Оптоволокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Маленький размер и фактически отсутствие электрической энергии необходимой на удаленном пункте дает оптоволоконным датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определенных областях.

Оптоволокно испольвуется в гидрофонах в сейсмических или гидролакоционных приборах. Созданы системы с гидрофонами с более чем 100 датчиками на волонный кабель. Системы с гидрофоновым датчиком используются в нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая компания Sennheiser разработала лазерный микроском, работающий с лазером и оптоволокном[1].

Оптоволоконные датчики для измерения температуры и давления разработаны для измерений в нефтяных скважинах. Оптоволоконные датчики хорошо подходят для такой среды, работая при температурах слишком высоких для полупроводниковых датчиков (Оптоволоконное измерение температуры).

Другое применение оптоволокна: как датчик в оптическом гидроскопе, который используется в Boeing 767 и в некоторых моделей машин (для навигации).

Другие применения оптоволокна

Оптоволокна широко используются для освещения. Они используются как световоды в медицинских и других целях где яркий свет необходимо доставить в трудно доступную зону. В некоторых зданиях, оптоволокна используются для обозначения маршрута с крыши в какую-нибудь часть здания. Оптоволоконное освещение также используется в декоративных целях, включая коммерческую рекламу, искусство и искусственной елки.

Оптоволокно также используется для формирования изображения. Когерентный пучок создаваемый оптоволокном, иногда используется совместно с линзами. Например в эндоскопе, который используется для просмотра объектов через маленькое отверстие.

Ссылки

  • Gambling, W. A., "The Rise and Rise of Optical Fibers", IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, No. 6, pp. 1084-1093, Nov./Dec. 2000
  • Gowar, John, Optical Communication Systems, 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead UK, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
  • Hecht, Jeff, City of Light, The Story of Fiber Optics, Oxford University Press, New York, 1999 (ISBN 0-19-510818-3)
  • Hecht, Jeff, Understanding Fiber Optics, 4th ed., Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA 2002 (ISBN 0-13-027828-9)
  • Nagel S. R., MacChesney J. B., Walker K. L., "An Overview of the Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) Process and Performance", IEEE Journal of Quantum Mechanics, Vol. QE-18, No. 4, April 1982
  • Ramaswami, R., Sivarajan, K. N., Optical Networks: A Practical Perspective, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1998 (ISBN 1-55860-445-6)
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home