Optisk fiberrelaterad kunskap

Optiska fibrer är gjorda av glas eller plast. De flesta är ungefär lika stora som ett människohår, och de kan vara många mil långa. Ljus färdas längs fiberns centrum från ena änden till den andra, och en signal kan appliceras. Fiberoptiska system är överlägsna metallledare i många applikationer. Deras största fördel är bandbredd. På grund av ljusets våglängd kan signaler som innehåller mer information överföras än metallledare (även koaxialledare). Andra fördelar inkluderar:

Elektrisk isolering - Fiberoptik kräver ingen jordanslutning. Sändaren och mottagaren är isolerade från varandra, så det finns inga problem med jordslingan. Dessutom finns det ingen risk för gnistor eller elektriska stötar.

Immun mot elektromagnetisk störning - Fiberoptik påverkas inte av elektromagnetisk störning (EMI), och de avger inte själva strålning för att orsaka andra störningar.

Låg strömförbrukning - Detta möjliggör längre kabeldragningar och färre repeaterförstärkare.

Lättare och mindre - Fiberoptik väger mindre och kräver mindre utrymme än metallledare med motsvarande signalkapacitet.

Koppartråd är cirka 13 gånger tyngre. Fiberoptik är också lättare att installera och kräver mindre ledningsutrymme.

Ansökningar

Några av de huvudsakliga användningsområdena för optisk fiber är:

Kommunikation – Röst-, data- och videoöverföring är de vanligaste användningsområdena för optisk fiber, inklusive:

– Telekommunikation

– Lokala nätverk (LAN)

– Industriella styrsystem

– Avionics Systems militära lednings-, kontroll- och kommunikationssystem

Avkänning – Optiska fibrer kan användas för att överföra ljus från en fjärrkälla till en detektor för att få information om tryck, temperatur eller spektral. Optiska fibrer kan också användas direkt som sensorer för att mäta många miljöeffekter som töjning, tryck, resistans och pH. Miljöförändringar påverkar ljusintensiteten, fasen och/eller polariseringen på sätt som kan detekteras i den andra änden av fibern.

Kraftöverföring – Optiska fibrer kan leverera mycket höga effekter för uppgifter som laserskärning, svetsning, märkning och borrning.

Belysning – Ett knippe optiska fibrer sammanförda med en ljuskälla i ena änden kan belysa svåråtkomliga områden, till exempel inuti människokroppen i samband med ett endoskop. Dessutom kan de användas som skyltar eller helt enkelt som dekorativ belysning.

Optisk fiber består av tre grundläggande koncentriska komponenter: kärna, beklädnad och ytterbeläggning

Kärnan är vanligtvis gjord av glas eller plast, men ibland används andra material beroende på önskat transmissionsspektrum. Kärnan är den ljusgenomsläppliga delen av fibern. Beklädnaden är vanligtvis gjord av samma material som kärnan, men med något lägre brytningsindex (vanligtvis cirka 1 % lägre). Denna skillnad i brytningsindex orsakar total intern reflektion vid brytningsindexgränserna längs fiberns längd, vilket tillåter ljus att färdas nerför fibern utan att fly genom sidoväggarna.

Beläggningen innehåller vanligtvis ett eller flera lager av plastmaterial för att skydda fibern från den fysiska miljön. Ibland läggs en metallmantel till beläggningen för att ge ytterligare fysiskt skydd.

Optiska fibrer specificeras vanligtvis av sina dimensioner, såsom kärnans yttre diameter, beklädnad och beläggning. Till exempel hänvisar 62,5/125/250 till en fiber med en kärna med en diameter på 62,5 mikron, en beklädnad med en diameter på 125 mikron och en yttre beläggning med en diameter på 0,25 mm.