Optisk fiber relatert kunnskap

Optiske fibre er laget av glass eller plast. De fleste er omtrent like store som et menneskehår, og de kan være mange kilometer lange. Lys beveger seg langs midten av fiberen fra den ene enden til den andre, og et signal kan påføres. Fiberoptiske systemer er overlegne metallledere i mange applikasjoner. Deres største fordel er båndbredde. På grunn av lysets bølgelengde kan signaler som inneholder mer informasjon overføres enn metallledere (til og med koaksiale ledere). Andre fordeler inkluderer:

Elektrisk isolasjon - Fiberoptikk krever ikke jordforbindelse. Senderen og mottakeren er isolert fra hverandre, så det er ingen problemer med jordsløyfe. I tillegg er det ingen fare for gnister eller elektrisk støt.

Immun mot elektromagnetisk interferens - Fiberoptikk påvirkes ikke av elektromagnetisk interferens (EMI), og de sender ikke ut stråling selv for å forårsake annen interferens.

Lavt strømforbruk - Dette gir lengre kabelføringer og færre repeaterforsterkere.

Lettere og mindre - Fiberoptikk veier mindre og krever mindre plass enn metallledere med tilsvarende signalbærende kapasitet.

Kobbertråd er omtrent 13 ganger tyngre. Fiberoptikk er også enklere å installere og krever mindre kanalplass.

Søknader

Noen av de viktigste bruksområdene for optisk fiber er:

Kommunikasjon – Tale-, data- og videooverføring er de vanligste bruksområdene for optisk fiber, inkludert:

– Telekommunikasjon

– Lokale nettverk (LAN)

– Industrielle kontrollsystemer

– Avionics Systems militære kommando-, kontroll- og kommunikasjonssystemer

Sensing - Optiske fibre kan brukes til å overføre lys fra en ekstern kilde til en detektor for å få trykk, temperatur eller spektral informasjon. Optiske fibre kan også brukes direkte som sensorer for å måle mange miljøeffekter som belastning, trykk, motstand og pH. Miljøendringer påvirker lysintensiteten, fasen og/eller polarisasjonen på måter som kan detekteres i den andre enden av fiberen.

Kraftoverføring – Optiske fibre kan levere svært høye krefter for oppgaver som laserskjæring, sveising, merking og boring.

Belysning – En bunt med optiske fibre sammen med en lyskilde i den ene enden kan lyse opp vanskelig tilgjengelige områder, for eksempel inne i menneskekroppen i forbindelse med et endoskop. I tillegg kan de brukes som utstillingsskilt eller rett og slett som dekorativ belysning.

Optisk fiber består av tre grunnleggende konsentriske komponenter: kjerne, kledning og ytre belegg

Kjernen er vanligvis laget av glass eller plast, men andre materialer brukes noen ganger avhengig av ønsket overføringsspektrum. Kjernen er den lystransmitterende delen av fiberen. Kledningen er vanligvis laget av samme materiale som kjernen, men med noe lavere brytningsindeks (vanligvis ca. 1 % lavere). Denne forskjellen i brytningsindeks forårsaker total intern refleksjon ved brytningsindeksgrensene langs lengden av fiberen, slik at lys kan bevege seg nedover fiberen uten å rømme gjennom sideveggene.

Belegget inkluderer vanligvis ett eller flere lag med plastmateriale for å beskytte fiberen mot det fysiske miljøet. Noen ganger legges en metallkappe til belegget for å gi ytterligere fysisk beskyttelse.

Optiske fibre er vanligvis spesifisert av deres dimensjoner, slik som ytre diameter på kjernen, kledning og belegg. For eksempel refererer 62,5/125/250 til en fiber med en kjerne med en diameter på 62,5 mikron, en kledning med en diameter på 125 mikron og et ytre belegg med en diameter på 0,25 mm.