Оптоволокно

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Оптоволокно́ або оптичне волокно — це скляна або пластикова нитка, що використовується для перенесення світла усередині себе завдяки повному внутрішньому віддзеркаленню. Волоконна оптика — розділ прикладної науки і машинобудування, що описує такі волокна. Оптоволокна використовуються в оптоволоконному зв'язку, який дозволяє передавати цифрову інформацію на великі відстані і з вищою швидкістю передачі даних, ніж в електронних засобах зв'язку. У ряді випадків вони також використовуються при створенні давачів .

Простий принцип дії дозволяє використовувати різні методи, що дають можливість створювати найрізноманітніші оптоволокна:

• Одномодові оптоволокна
• Багатомодові оптоволокна
• Оптоволокна з градієнтним показником заломлення
• Оптоволокна із ступінчастим профілем розподілу показників заломлення.

Відповідно до фізичних властивостей оптоволокна необхідні спеціальні методи для їх з'єднання з устаткуванням. Оптоволокна є базою для різних типів кабелів, залежно від того, де вони використовуватимуться.

Принцип передачі світла усередині оптоволокна був вперше продемонстрований за часів королеви Вікторії (1837—1901), але розвиток сучасних оптоволокон почався в 1950-их. Їх почали використовувати в зв'язку дещо пізніше, в 1970-их; з цього часу технічний прогрес значно збільшив діапазон застосування і швидкість поширення оптоволокон, а також зменшив вартість систем оптоволоконного зв'язку.

Зміст 1 Застосування 1.1 Оптоволоконний зв'язок 1.2 Оптоволоконний давач 1.3 Інші застосування оптоволокна 2 Примітки 3 Див. також 4 Література

[ред.] Застосування

[ред.] Оптоволоконний зв'язок

Докладніше у статті: Оптоволоконний зв'язок

Оптоволокно може бути використане як засіб для телекомунікації і побудови комп'ютерної мережі, унаслідок своєї гнучкості і можливості зав'язуватися у вузол як кабель. Не зважаючи на те, що волокна можуть бути зроблені з прозорого пластичного оптоволокна або волокна силікагелевого, волокна, що використовуються для передачі інформації на великі відстані, завжди зроблені зі скла, внаслідок низького оптичного ослаблення електромагнітного випромінювання. У зв'язку використовуються багатомодові і одномодові оптоволокна; мультимодове оптоволокно зазвичай використовується на невеликих відстанях (до 500 м), а одномодове оптоволокно — на довгих дистанціях. У зв'язку із суворим допуском між одномодовим оптоволокном, передавачем, приймачем, підсилювачем і іншими одномодовими компонентами, їх використання звичайно дорожче, ніж застосування мультимодових компонент.

[ред.] Оптоволоконний давач

Оптоволокно може бути використане як давач для вимірювання напруги, температури, тиску і інших параметрів. Малий розмір і фактична відсутність необхідності в електричній енергії, дає оптоволоконним давачам перевагу перед традиційними електричними в певних областях.

Оптоволокно використовується в гідрофонах в сейсмічних або гідролокаційних приладах. Створені системи з гідрофонами, в яких на волоконний кабель доводиться більше 100 давачів. Системи з гідрофоновим давачем використовуються у нафтовидобувній промисловості, а також флотом деяких країн. Німецька компанія Sennheiser розробила лазерний мікроскоп, що працює з лазером і оптоволокном^[1].

Оптоволоконні давачі, що вимірюють температури і тиск, розроблені для вимірювань в нафтових свердловинах. Оптоволоконні датчики добре підходять для такого середовища, працюючи при температурах, дуже високих для напівпровідникових давачів (Оптоволоконне вимірювання температури).

Інше застосування оптоволокна — як давач у лазерному гіроскопі, який використовується в Boeing 767 і в деяких моделях машин (для навігації).

Оптоволокно застосовується в охоронній сигналізації на особливо важливих об'єктах (наприклад ядерна зброя)Джерело:{{{1}}} . Коли зловмисник намагається перемістити боєголовку, умови проходження світла через світлопровід змінюються, і спрацьовує сигналізація.

[ред.] Інші застосування оптоволокна

Оптоволокна широко використовуються для освітлення. Вони використовуються як світлопроводи в медичних і інших цілях, де яскраве світло необхідно доставити в важкодоступну зону. У деяких будівлях оптоволокна використовуються для позначення маршруту з даху в яку-небудь частину будівлі. Оптоволоконне освітлення також використовується в декоративних цілях, включаючи комерційну рекламу, мистецтво і штучні ялинки.

Оптоволокно також використовується для формування зображення. Когерентний пучок, що створюється оптоволокном, іноді використовується спільно з лінзами — наприклад, в ендоскопі, який використовується для проглядання об'єктів через маленький отвір.

[ред.] Примітки

[ред.] Див. також

• Матеріали оптичні
• Оптичні системи
• Сплайс-пластина
• Як оптичних волокон здійснюється (на відео)

[ред.] 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, 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)