Faseroptik und deren Anwendung

Optische Fasern zeigen ein Beispiel dafür, wie wissenschaftliche Erkenntnisse zum technologischen Fortschritt übertragen wird, die letztlich das Leben leichter für den gemeinen Mann machen. Mit Faseroptik für mehrere Jahre bedeuten zugehörige Kommunikations elektrische Signale zur Übertragung. Dünnes Garn Größe eines menschlichen Haares kann für die Übertragung einer Vielzahl von Signalen verwendet werden, die erforderlich sind, um das Telefon, Internetanschluss, TV zu betreiben und so weiter. D. Natürlich wegen der hohen operativen Fähigkeiten der Faseroptik angewandt wurde nicht nur für Haushalt benötigt.

Signal durch eine optische Faser-Übertragungstechnik

An sich ist die Verwendung der optischen Faser als Übersetzer Signale – nur die Offenlegung von Kenntnissen, die die wissenschaftliche Abteilung der Faseroptik untersucht. Spezialisten in dieser Richtung sind die Untersuchung die Informationsübertragung und Ausbreitung von Licht, und in diesem Zusammenhang des kombinierten Lichtleiter. Letztere werden verwendet und als Verteiler der Welt und wie die Informationsgeber. By the way, auf Basis von Leuchtdioden als moderne Trends der Entwicklung der Lasertechnologie. In diesem Fall jedoch noch eine andere interessante Frage – was Phänomen liegt im Herzen der Faseroptik? Dieses Phänomen der internen Reflexion (gesamt) elektromagnetischer Strahlung in den dielektrischen Grenzen unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen. Wobei der Informationsträger dient nicht elektromagnetisches Signal und einen codierten Lichtstrom. Um zu verstehen, soll den Grad der Überlegenheit von Glasfaserkabeln zu dem traditionellen Metall wieder drehen, um ihre Kapazität. Garn bereits erwähnt Faser, deren Dicke nicht mehr als 0,5 mm, ist in der Lage, die Menge an Informationen zu liefern, die herkömmliche Kupferverdrahtung mit einer Dicke von nur 50 mm dient.

Verfahren zur Herstellung von optischer Faser

Es gibt zwei Hauptverfahren, die in einer optischen Faser hergestellt werden können. Dies ist die Technik der Extrusion und Schmelz Verwendung Preforms. Die erste Technologie ermöglicht minderwertigen Kunststoff-basiertes Material, so ist es heute praktisch nicht verwendet. Die zweite Methode ist die primäre und effizientesten betrachtet. Der Vorformling – leer ist, zum Ziehen von Fäden in der Struktur befindet. Durch den Einsatz moderner Standards kann die Vorform eine Höhe von bis zu mehreren zehn Metern. Äußerlich Dieser Glasstab mit einem Durchmesser von etwa 10 cm, aus dem der geschmolzenen Kernfaser. In dem Verfahren Stab zusammen mit einer Mischung von Fasern aus der Herstellung wird auf eine hohe Temperatur, nach dem eine Spinnfäden. Die Länge des resultierenden Materials kann mehrere Kilometer erreichen, obwohl in diesem Fall der Durchmesser konstant bleibt – seine automatisierten Steuerungseinstellungen. Je nachdem, wo die Faseroptik, Material für sie vorverarbeitet werden kann, Beschichtungen, die physikalischen und chemischen Schutz angewandt werden. Wie bei den Mischungen für Garne in ihrer Zusammensetzung umfasst in der Regel Materialien, wie Polyimid, Acrylat und Silikon.

Strukturelle Merkmale der optischen Faser

Der zentrale Teil des Gewindes ist der Kern – der Kern der Faser, die das Licht im Laufe des Betriebes ausbreiten wird. Der Kern wird durch eine hohe Lichtbrechungsindizes gekennzeichnet, die durch Verwendung von Glas mit Modifikation speziellen Additiven dotiert erreicht wird. Zum Beispiel für Quarzfasern mit typischen Komponenten, wie beispielsweise Brechungs Dotierstoff. Im Gegenzug hat die Schale mehrere Dinge, die wichtigste davon die unmittelbaren physischen Schutz des Kerns ist. Dieser Teil enthält auch einen Brechungseffekt, aber mit einem Mindestsatz. Die Grenze zwischen den beiden Materialien bildet eine Lichtleiterstruktur, die nicht das Volumen des Hauptstrahls über den Kern hinaus erstrecken, nicht zulässt. Erwähnenswert ist auch, dass die Grundlagen der Faseroptik an die Vielzahl der Materialfasern beziehen. Um genau zu sein, sind wir über den dielektrischen Wellenleiter, die Lichtsignale übertragen.

Sorten von Lichtleitfasern

Die gebräuchlichste Quarz, Kunststoff und Faser flyuoridnye. Quarzfaden auf der Basis der Schmelze durch Oxid oder ein ähnliches Material Struktur einschließlich dotiertem Siliziumoxid. Dieser Rahmen ermöglicht eine flexible und lange Fasern, dadurch gekennzeichnet und wobei die hohe mechanische Festigkeit zu produzieren. Kunststoff-Faseroptik aus Polymeren hergestellt und, wie bereits erwähnt, können sich keine hohen Leistungszahlen gewährleisten. Insbesondere sind solche Garne haben einen großen Prozentsatz von Datenverlusten, die ihre Verwendung in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten begrenzt. Auf der anderen Seite, Erschwinglichkeit Kunststoffaser hält die Nachfrage nach diesem Material in Richtungen Consumer-Bereich ausgerichtet ist. Wie für flyuoridnyh optische Materialien ist ihre Grundlage auf Fluorzirconationen und Fluoroaluminat Brille basiert. Es ist sehr modern und technisch fortschrittliche Lösungen für die optische Kommunikation, sondern der Gehalt an Schwermetallen in der Struktur verhindert auch ihre Verwendung zum Beispiel in der Gesundheitsbranche.

Messausrüstung für die Faser

Die gebräuchlichste Ausrüstung in Sätzen der optischen Faser verwendet, und die Sensoren Bragg-Gitter sind. Faseroptische Sensoren – eine Vorrichtung, die für einige Werte Befestigung, die den Zustand des Materials im Moment charakterisieren. Beispielsweise können verschiedene Sensoren, kann die Belastung, Temperatur, Vibration, Druck und andere Variablen bestimmen. Bragg-Gitter auf dessen Funktion es näher an den optischen Eigenschaften ist. Es fängt im Faserkern Brechungs aperiodische Störung. Diese Messung ermöglicht es zu bestimmen, wie Lichtwellenleiter in dem Rundfunksignal unter gewissen Umständen wirksam ist. die Zulassungszahlen Ableitung und Widerstand Spezialisten auch, verwenden Sie ein OTDR.

Optische Faserverstärker und Laser

Dies ist die am weitesten fortgeschrittenen Produkten, die basierend auf der Technologie der Faseroptik entwickelt werden. Im Gegensatz zu anderen Arten von Lasern ermöglicht die Verwendung von optischen Fasern kompakt und zugleich effizienten Geräten. Insbesondere hat die Lichtwellenleitertechnologie klassischen Lasergeräte aufgrund der folgenden Vorteile ersetzt:

• Die Effizienz der Wärmeabfuhr.
• Höhere Raten von Ausgangsstrahlung.
• Pumpeffizienz.
• Hohe Zuverlässigkeit und Stabilität des Lasers.
• Geringes Gewicht Ausrüstung.

Im Gegenzug können die Verstärker je nach Art in Home-Networking-Linien verwendet werden, das Leistungsniveau der Hauptfaserleitung zu erhöhen. Allerdings ist der Umfang des Betriebes der Faser im Wert näher betrachten.

Warum Faseroptik?

mehrere Richtungen, die faseroptische Materialien verwendet, kann identifiziert werden. Dies ist der Bereich der Haustechnik, Telekommunikationsgeräte und EDV-Anlagen, sowie hochspezialisierte Nischen, darunter auch einige Zweige der Medizin. spezielle Faseroptik ist für jedes dieser Segmente. Verwenden Sie als Standard-TV-Übertragungsmedien oder Internet-Signal, zB begrenzte billige Kunststoff-Modelle von mittlerer Qualität. Aber für die Laser-Geräte und teure medizinische Geräte verwenden hochwertige Quarzfaser als zusätzliche Modifikatoren zur Verfügung gestellt.

Die Verwendung von Faseroptiken in der Medizin

Solche Fasern können in der medizinischen Geräte und Instrumente verwendet werden. Die Standardtechnik beinhaltet die Möglichkeit, eine spezielle Vorrichtung auf den gebrochenen Lichtfasern einzuführen, die bereits in dem Organe des Körpers sind, kann ein Signal an eine externen Fernsehkamera übertragen. Faseroptik wird in der Medizin und als Beleuchtungsmaterial verwendet. Vorrichtung, die mit Fasermodulen können Sie schmerzlos die Bauchhöhle markieren, Nasen-Rachenraum, usw.

Die Verwendung von Faseroptiken in der Computerausrüstung

Vielleicht ist dies die häufigste Nische, die ihren Platz Faser gefunden hat. Ohne sie heute kann die Verbindung zwischen einzelnen Geräten nicht tun, die Informationen übertragen. Natürlich gilt dies für jene Bereiche, in denen es unmöglich oder unangemessen ist Wireless-Verbindungen zu verwenden, die auch Kabel als solche aktiv ersetzt werden. Zum Beispiel ebnet das größte Telekommunikationsunternehmen das inter Backbone-Netz, die Faseroptik verwendet. Die Verwendung dieser Kanäle für die Peripheriegeräte und herkömmliche Telekommunikationsdienste ermöglicht es Benutzern, die finanziellen Kosten für die Instandhaltung der Netzinfrastruktur zu optimieren, sowie die Effizienz der Datenübertragung zu erhöhen.

Nachteile der Faser

Leider können optic-Stränge nicht ohne Schwächen tun. Obwohl der Inhalt solcher Nachrichten ist billiger, nicht den Mangel an Notwendigkeit für häufiges Updates zu erwähnen, sind die Kosten für das Material viel höher als die Pendants aus Metall. Zusätzlich, Faseroptik und ihre Verwendung in der Medizin ist extrem wegen des Inhalts in einigen Legierungen aus Blei und Zirkonium Verunreinigungen, Vergiftungsgefahr für die Menschen beschränkt. Im Grunde genommen handelt es sich um die höchste Qualität Glasmodelle, nicht plastkovyh.

Die Produktion der optischen Faser in Russland

Im Rahmen des Importsubstitutionsprogrammes im Jahr 2015 wurden die Fabrik „Fiber-Optik-Systeme“ in Mordowien geöffnet. Es ist das einzige Unternehmen in Russland, das im Moment so weit wie möglich versuchen, die Bedürfnisse der inländischen Verbraucher in der optischen Faser zu erfüllen. Bis zum Jahr 2015 wird die russische Industrie auch in der Herstellung von Glasfaser-Materialien, sondern nur innerhalb bestimmter gezielte Projekte. Die gleiche Art von Situation bis heute anhält. Wenn ein bestimmtes Unternehmen Faseroptik und ihre Verwendung in der Medizin und im Bereich der Telekommunikationseinrichtungen erfordert finanziell gerechtfertigt wird, dann gibt es eine Menge von Fabriken bereit ist, individuell auf solchen speziellen Aufträge zu arbeiten. Massenproduktion des gleichen Kabels von der Faser nur Mordowien Anlage arbeitet jedoch in der nahen Zukunft. Hinzu kommt, dass er nicht in der Lage, den Markt nach dem Volumen der Nachfrage zu versorgen. Ein wesentlicher Teil der Produktion wird nach wie vor in den USA und in Japan gekauft. Auch inländische Erzeugnisse werden auf importierten Rohstoffen hergestellt.

Abschluss

LWL-Produkte als ein Segment des Marktes gebildet ist bereits etwa 15-20 Jahren. Im Laufe der Jahre war der Verbraucher in der Lage, die Würde der neuen Kabel zu schätzen, aber die Fortschritte noch nicht stehen. Mit zunehmenden technischen und physikalischen Eigenschaften und erweitern die Anwendung des Materials. Die neueste optische Faser auf Basis der Nanotechnologie, insbesondere aktiv in der Öl- und Gasindustrie und Verteidigungsindustrie. Im Gegenzug entwickelt nichtlineare Faseroptik, während nur konzeptionell, sondern sehr viel versprechende Bereiche der Technik. Unter ihnen sind die Kompression von Laserpulsen, optischen Solitonen, ultra-kurzer optischer Strahlung usw. Es ist offensichtlich, dass zusätzlich zu dem theoretischen Studien mit der Möglichkeit der Öffnung und in einer streng wissenschaftlichen Erkenntnissen, neue Entwicklungen und dem Markt neue Angebote an den Kunden der verschiedenen Ebenen zu machen.