Fiiberoptika ja selle rakendamine

Optilised kiud näidata näide sellest, kuidas teaduslikke teadmisi on üle tehnoloogilisi edusamme, et lõpuks elu lihtsamaks ühise mees. Mis fiiberoptika mitu aastat seotud side tähendab elektriliste signaalide edastamiseks. Õhuke lõng suurus juustest saab kasutada edastamine laia signaale, mis on vajalik tegutseda telefoni, interneti ühendus, TV ja nii edasi. D. Muidugi tänu kõrgele töövõimet fiiberoptika on kohaldatud mitte ainult leibkonna vajadustele.

signaali edasi valguskius edastamise tehnoloogia

Iseenesest kasutamise kiudoptilise kaabli tõlkija signaale - ainult teadmiste avalikustamine, mis uurib teaduslike osa fiiberoptika. Spetsialistid selles suunas õpivad info edastamiseks ja valguse levikule ja samas kontekstis, kombineeritud valgusjuhtidest. Viimane kasutatakse, ja levitajad maailmas ja kuidas seda teavet saatjad. Muide, mis põhineb valgusdioodide kaasaegse arengusuunad lasertehnoloogia. Sel juhul aga veel üks huvitav küsimus - milline nähtus keskmes fiiberoptika? See fenomen sisepeegeldus (kokku) elektromagnetkiirguse dielektrilisest piirid erinevate murdumisnäitajatega. Kusjuures infokandja teeni mitte elektromagnetilised signaalid ja kodeeritud valgusvoo. Et mõista, mil määral paremust fiiberoptiliste kaablite traditsiooniliste metallist peaks taas kord oma võimsust. Juba mainitud kiu lõngast, mille paksus on üle 0,5 mm, on võimelised toimetama informatsiooni hulga millest saab tavapäraste vaskjuhtmestiku paksusega ainult 50 mm.

Tootmismeetoditeks kiudoptilised

On kaks peamist viisi, mis võib valmistada kiudoptilise. See on tehnika, väljapressimise ja sulamine kasutades toorikute. Esimene tehnoloogia võimaldab madala kvaliteediga plastikust põhinev materjal, nii et täna on praktiliselt ei kasutata. Teine meetod peetakse esmane ja kõige tõhusam. Toorik - on tühi, mis asub struktuuri joonis niidid. Kaasaegsed standardid, tooriku kõrgus olla kuni mitukümmend meetrit. Väliselt seda klaaspulgaga läbimõõduga umbes 10 cm, millest sulanud tuuma kiudaineid. In valmistamise käigus varda koos seguga kiududest kuumutatakse kõrgel temperatuuril, misjärel spinning filamente. Pikkus saadud materjal võib ulatuda mitme kilomeetri, kuigi antud juhul läbimõõt jääb samaks - oma automatiseeritud kontrolli kohandusi. Sõltuvalt sellest, kus fiiberoptika, materjaliks võib eeltöödelda katted, mis annavad füüsikaliste ja keemiliste kaitset rakendada. Nagu segud lõngade nende koostises tavaliselt sisaldab materjale nagu polüimiid akrülaatbaasil ja silikoonist.

Struktuurilised omadused kiudoptilised

Keskne osa niidi on tuum - tuum on kiudaineid, mis levib valgus tegevuse käigus. Tuum iseloomustab kõrge valguse murdumisnäitajad et on saavutatud kasutades klaasist dopeeritud modifikatsiooni spetsiaalseid lisandeid. Nii näiteks ei ole ränidioksiidi kiududest kasutades tüüpilisi komponente nagu refraktiivset lisandjaotuste. Omakorda kest ei mitmeid asju, millest kõige olulisem, mis on vahetu füüsilise kaitse tuum. See osa pakub ka murdumise efekti, kuid alammäära. Piir nende kahe materjali moodustab valgusmärgistus struktuuri, mis ei võimalda mahu kaugtuleks ulatu üle tuum. Samuti väärib märkimist, et sihtasutuste fiiberoptika viitab sorte materjali kiududest. Et olla täpne, me räägime dielektriline lainejuhtmed et edastada valgussignaale.

Sordid optiline kiud

Kõige tavalisem kvarts, plastist ja kiudaineid flyuoridnye. Kvarts lõnga põhineb sulami oksiidi või sarnasest materjalist struktuuri sealhulgas legeeritud ränioksiidi. See raamistik võimaldab toota paindlik ja pika kiu, mida iseloomustab see, ja milles suur mehaaniline tugevus. Plastist-fiiberoptika valmistatud polümeeridest ja nagu juba mainitud, ei ole võimalik tagada suure jõudlusega arvud. Eelkõige sellised lõngad on suur protsent andmete kadumise, mis piirab nende kasutamist nõudlik valdkondades. Teiselt poolt, taskukohasuse plastkiust hoiab nõudlus selle materjali suunas orienteeritud tarbija segment. Nagu flyuoridnyh optilised materjalid, nende vundament põhineb fluorozirconate ja fluoroaluminate prille. See on üsna kaasaegne, lahendusi optilise side, kuid sisu raskmetallide struktuuri takistab ka nende kasutamist, näiteks tervishoiu valdkonnas.

Mõõteseadmed kiu

Kõige tavalisem kasutatavate seadmete komplekti kiudoptilised ja andurid on Bragg restid. Kiudoptilised andurid - seade on mõeldud, millega mõned väärtused, mis iseloomustavad riigi materjali hetkel. Näiteks erinevate sensorite saab määrata tüve, temperatuur, vibratsioon, rõhul ja teiste muutujatega. Bragg võrega selle funktsiooni on lähemal optilisi omadusi. Ta lööb kiu südamiku murdumisnäitaja aperioodilised häireid. See mõõtmine võimaldab määrata, kuidas fiiberoptika on efektiivne Levisignaali teatud tingimustel. Ka spetsialistid kasutavad OTDR, registreerimise arvud hajumise ja vastupanu.

Kiudoptilised võimendid ja laserid

See on kõige arenenum tooted, mis on välja töötatud põhineb tehnoloogia fiiberoptika. Erinevalt teistest tüüpi laserid, kasutamise optiline kiud võimaldab kompaktne ja samal ajal tõhusa seadmed. Eelkõige fiiberoptika tehnoloogia on asendatud klassikaline laser seadmete tõttu järgmised eelised:

• Kuumutamise tõhususe eemaldamist.
• Suurenenud määr toodangu kiirgust.
• Pumpamisest tõhusust.
• Kõrge töökindlus ja stabiilsus laser.
• Väike kaal seadmed.

Omakorda võimendid sõltuvalt võib kasutada koduvõrgu read, suurendades jõudlust tasandil peamine kiud joon. Kuid ulatuse suhtes kiu tasub kaaluda üksikasjalikumalt.

Miks kasutada fiiberoptika?

mitmes suunas, mis kasutab kiudoptilise materjalide võimalik identifitseerida. See on valdkond kodumaiste rakenduste telekommunikatsiooniseadmete ja arvutitehnika, samuti spetsialiseeritud nišše, sealhulgas mõned oksad ravimit. erilist fiiberoptika tehakse igale nimetatud segmentides. Kasuta standard TV edastamise meedia või Interneti signaali, näiteks piiratud odav plastist mudelite keskmise kvaliteediga. Aga laser seadmed ja kallis meditsiiniseadmete kasutada kvaliteetseid kvarts kiud sätestatud täiendava atribuudid.

Kasutamine fiiberoptika meditsiinis

Selline kiud võib kasutada meditsiinilise seadmed ja vahendid. Standard meetod hõlmab võimalust võtta kasutusele eriline aparatuuri murdub valgus kiud, mis on juba organi saab signaali edastamiseks välise telekaamera. Fiiberoptika kasutatakse meditsiinis ja valgustus materjali. Seade on varustatud kiu moodulite teile valutult esiletõstmiseks maost ninaneelu, jne

Kasutamine fiiberoptika arvuti seadmed

Võibolla see on kõige levinum nišš, mis on leidnud oma koha kiudaineid. Ilma selleta täna ei saa teha seos üksikute seadmete, mis edastavad informatsiooni. Muidugi, see kehtib nendes valdkondades, kus see on võimalik või otstarbekohane kasutada traadita ühendused, mis on ka aktiivselt asendades kaablid sellisena. Näiteks suurima telekommunikatsiooni ettevõtted sillutavad piirkondadevahelise selgroog võrgustik, mis kasutab fiiberoptika. Kasutada neid kanaleid välisseadmete ja tavalised telekommunikatsiooniteenused võimaldab kasutajatel optimeerida rahalist hooldus- võrgu infrastruktuuri, samuti tõhustada andmete edastamise.

puudused kiu

Kahjuks optika suunda ei saa ilma nõrkused. Kuigi nende sisu postitusi on odavam, rääkimata vajaduse puudumine sagedast uuendamist, maksumus materjali on palju kõrgem kui metallist kolleegidega. Lisaks fiiberoptika ja selle kasutamine meditsiinis on väga piiratud, sest sisu mõnel sulamid Plii ja tsirkooniumi lisandid, mürgine ohtu inimestele. Põhimõtteliselt see puudutab parima kvaliteediga klaasist mudeleid, ei plastkovyh.

Tootmise kiudoptilised Venemaa

Osana impordi asendamise programm 2015. aastal, tehas "kiudoptiliste" avati Mordvas. See on ainus ettevõte Venemaal, mis hetkel nii palju kui võimalik üritab rahuldada kodutarbijatele kiudoptilised. Aastaks 2015, Vene tööstus on tegelenud tootmise fiiberoptiliste materjalid, kuid ainult teatud suunatud projekte. Samasugune olukord jätkub täna. Kui teatud firma nõuab fiiberoptika ja selle kasutamine meditsiinis ja telekommunikatsiooni valdkonnas võimalusi rahaliselt põhjendatud, siis seal on palju tehaseid on valmis töötama nagu eritellimusi individuaalselt. Kuid masstootmise sama kaabli kiu ainult Mordva taime töötab lähitulevikus. Lisaks, kui ta ei ole võimeline andma turul vastavalt nõudluse mahtu. Märkimisväärne osa toodangust veel ostnud Ameerika Ühendriigid ja Jaapan. Isegi kodumaise tooted on valmistatud imporditud toorainest.

järeldus

Fiiberoptiliste toodete moodustatud turusegmendis on juba umbes 15-20 aastat. Aastate jooksul tarbija suutis hindame väärikust uute kaablid, kuid edu ei seisa paigal. Suurenev tehnika ja füüsilised omadused ja laiendada kohaldamise materjali. Viimane kiudoptilised põhineb nanotehnoloogia, eriti aktiivselt kasutatakse nafta- ja gaasitööstuse ja kaitsetööstuse. Omakorda mittelineaarne fiiberoptika arendab samas tinglik, kuid väga paljulubavad tehnoloogiat. Nende hulgas on kompressiooni Laserimpulsside, optiline solitons, ülilühikese optiline kiirgus jne On ilmselge, et lisaks teoreetilistele teadmistele võimalusega avamise ja rangel teaduslike teadmiste uusi arenguid ja võimaldada turul uusi pakkumisi klientidele erinevatel tasanditel.