Вікіпедія

Оптоволокно: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
(Переглянути усі неперевірені зміни)
[неперевірена версія][неперевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
WikitanvirBot (обговорення | внесок)
86 293 редагування
м r2.7.1) (робот змінив: mk:Оптичко влакно
м виправлення помилок та неточностей за допомогою AWB
Рядок 22:
|accessdate=25 червня 2010
}}</ref> ==
[[Файл:DanielColladon's Lightfountain or Lightpipe,LaNature(magazine),1884.JPG|thumb| Жан Даніель Колладон вперше описав «світловий фонтан» чи «світлову люльку» у статті в 1842 році під заголовком «Щодо віддзеркалення променів у середені параболічного потоку рідини». Ця популярна ілюстрація походить із пізнішого допису від Колладона у 1884 році.]]На сьогоднішній день волоконна оптика використовуюється дуже інтенсивно у сучасному світі, та є достатньо простою і досконалою технологією. Провадження світла вздовж тонкої силиконової волосини згідновідповідно до закону заломлення, що вперше продемострував Даніель Колладон та Джакіз Бабінет на початку 1840-их років у Парижі, робить дану галузь індустрії можливою.
Джон Тиндел ввів показові демонстрації у свої громадські лекції у Лондоні десяток років пізніше<ref name=regis>{{cite book
|last =Bates
Рядок 80:
|accessdate=13 липня 2010
}}</ref>==
 
=== Структура ===
[[Image:Singlemode fibre structure.svg|180px|left|thumb|Структура типового одномодового волокна.<br />
Рядок 113 ⟶ 112:
Аналіз [[Хвилевід|хвилевода]] показує, що промениста енергія у волокні не повністю зосередженна у межах серцевини. Натомість, найбільш характерним для одномодових світловодів, значна її порція подорожує у привязаній моді у середовищі оболонки як [[Еванесцентне поле|еванесцентна хвиля]].
 
Найбільш розповсюджений тип одномодового волокна має діаметер серцевини 8-10 мікрометрів та спроектований для використання світла близького до [[Інфрачервоне випромінювання|інфрачервоного]] діапазону спектру. Структура моди залежить від довжини хвилі світла, яке задіяне у процесі роботи, таким чином волосок фактично підтримує незначну кількість додаткових мод у видимій частині спектру світла. Багатомодове оптоволокно, для порівняння, виготовленно із діаметром центральної жили поперечного розміру що найменьше ніж 50 мікрометрів, та що найбільше сотні мікрометрів. Нормалізована частота V для волоска має бути не більше ніж нульовий член степеневого ряду [[Функції Бесселя|функції Бесселя]] ''J''<sub>0</sub> (приблизно 2.405)
 
=== Багатомодове волокно <ref>{{cite web
Рядок 123 ⟶ 122:
}}</ref>===
 
[[Image:Step_indexStep index.svg|thumb|right|600px| Пропагація світлових променів через багатомодові оптичні волоски.]]Оптичне волокно із великим діаметром серцевини (більше 10 мікрон) може бути розраховане за допомогою методів геометричної оптики. Таке волокно називається багатомодовим. Ступінчасте багатомодовое волокно проводить промені світла вздовж серецевини завдяки ефекту повного внутрішнього віддзеркалення. Промені, що падають на межу розділу компонентів волоска під стрімким кутом, більшим ніж кут повного внутрішнього відбиття, зазнають цілковитого дзеркального відображення. Промені що стикаються із границею під малим кутом заломлюються у напрямку від серцевини до оболонки, а далі поглинаються і не передають інформацію. Значна цифрова апертура робить можливим світлу пропагуватися впродовж волокна завдяки променям, що розташовані близько до осі, а також під різноманітними кутами, дозволяючи ефективне компонування пучка випромінення у світловоді. Проте попривсе, ця цифрова апертура збільшує дисперсію, оскільки промені що подорожують під різними кутами проходять відрізки шляху різної довжини. Це, у кінцевому результаті, впливає на кількість часу необхідного для перетину загальної заданої довжини кабелю.
 
=== Градієнтне волокно ===
Рядок 129 ⟶ 128:
 
=== [[Поляризаційно стабільне оптоволокно|Поляризаційно стабільне волокно]] ===
 
== Природа [[загасання]]<ref>
{{cite web
Рядок 141 ⟶ 139:
{{main|Прозорість середовища}}
 
[[файлФайл:LightFading.svg|thumb|left|400px| Загасання світла через ZBLAN та [[Діоксид кремнію|діоксид кремнієве]] оптоволокно.]]Загасання —- це зменшення інтенсивності світлових променів у волосках відносно відстанні перетнутої ними у середовищі передачі. Коефіцієнт загасання в оптоволокні за звичай використовується в одиницях dB/km, завдячуючи відносно високій прозорості сучасного оптичного медіуму. Як правило, ним виступає кварцовий скляний волосок, що утримує захвачене проміння у границях свого фізичного тіла. Загасання —- є основний фактор, обмежуючий просування цифрового сигналу на великі відстанні. Недивно, основна маса досліджень була проведена у зв'язку із намаганнями зменшення його впливу, та посиленням оптичного сигналу. Емпіричний аналіз показав, що загасання в волосках виникає із-за розсіювання та поглинання.
 
===Розсіювання світла===
Рядок 191 ⟶ 189:
Флуоридне скло – це безоксидний клас скла оптичної якості, що складається із флуоридів розмаїтих металів. У зв’язку із їх низькою в’язкістю, дуже важко повністю уникнути кристалізації під час процесу обробки, як, наприклад, витягування із пластичної заготовки. Таким чином, навіть якщо флуоридне скло важких металів (ФСВМ) проявляє дуже незначне оптичне загасання, його все-таки складно виготовляти, є надзвичайно ламкими і йому властива гігроскопічність. Найкращим показником є відсутність смуг поглинання пов’язаних із гідроксильним групами, котрі мають місце буквально у всякому оксидному склі.
 
Прикладом флуоридного скла важких металів є група ZBLAN-скла, що складається із флуоридів цирконію, барію, лантану, алюмінію та натрію. Їх основним технологічним застосуванням є отичний хвилевід у планарній та волоконній формах. Вони особливо сприятливі у центральній ділянці інфрачервоного діапазону від 2000 до 5000 &nbsp;nm.
 
ФСВМ початково було задуманим для використання в оптичних хвилеводах, тому що їх специфічні втрати у волокні працюючому у середині інфрачервоної смуги нижчі діоксиду кремнію, котре прозоре лише біля 2 мікрометрів. Нажаль, такі малі втрати ніколи не були використані на практиці, та ламкість і значна вартість флуоридних волосків зробила їх менше ніж ідеальними кандидатами. Пізніше була винайдена придатність цих волокон до реальних застосувань у других сферах. Такими є інфрачервона спектроскопія середньої ділянки смуги, волоконно-оптичні давачі, термометрія та обробка зображень. Також, флуоридові волоски можуть бути використані як медійні світловоди для ітріум-алюміній-гранатового (YAG) лазера на довжині хвилі 2.9 мікрометрів, що вимагається для медичних застосувань, для прикладу в офтальмології та стоматології.
Рядок 202 ⟶ 200:
 
== Застосування ==
 
=== Оптоволоконний зв'язок ===
 
Рядок 229 ⟶ 226:
Оптоволокна широко використовуються для освітлення. Вони використовуються як світлопроводи в медичних і інших цілях, де яскраве світло необхідно доставити в важкодоступну зону. У деяких [[будівля]]х оптоволокна використовуються для позначення маршруту з [[дах]]у в яку-небудь частину будівлі. Оптоволоконне освітлення також використовується в декоративних цілях, включаючи комерційну [[реклама|рекламу]], [[мистецтво]] і [[штучна ялинка|штучні ялинки]].
 
Оптоволокно також використовується для формування зображення. [[Когерентність|Когерентний]] пучок, що створюється оптоволокном, іноді використовується спільно з [[лінза|лінзами]]ми&nbsp;— наприклад, в [[ендоскоп]]і, який використовується для проглядання об'єктів через маленький [[отвір]].
 
== Примітки ==
Рядок 247 ⟶ 244:
== Література ==
 
* ''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&nbsp;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)
Рядок 254 ⟶ 251:
* ''Ramaswami, R.'', ''Sivarajan, K. N.'', Optical Networks: A Practical Perspective, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1998 (ISBN 1-55860-445-6)
{{Wikify}}
 
[[Категорія:Оптика]]
[[Категорія:Оптоволоконний зв'язок]]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Оптоволокно