Care este principiul și funcția cablului fibrelor optice?

1. Rolul cablului optic de fibră

fibră optic ă poate fi utilizat pentru comunicarea optică. Laserul are o direcţie puternică şi o frecvenţă înaltă, ceea ce o face o sursă de lumină ideal ă pentru comunicarea fibrelor optice. Comparativ cu comunicarea undelor radio, comunicarea fibrelor optice poate oferi mai multe canale de comunicare, care pot satisface nevoile sistemelor de comunicare de mare capacitate.

Fibre optice este în general compusă din două straturi. Stratul interior se numește miezul interior, cu un diametru de zeci de microni, dar indicele său de refracție este relativ mare. Stratul exterior al cablului optic din fibră optic ă se numește înveliș, iar indicele său de refracție este relativ scăzut.

Incidentul de lumină de la un capăt al fibrei optice este refractat în mod repetat de miezul interior și apoi este transmis la capăt. Datorită indicilor de refracție diferite ale celor două straturi, lumina care intră în miezul interior este transmisă întotdeauna în miezul interior.

Distanța de transmisie a luminii este legată de pierderea optică a fibrei optice. Dacă pierderea optică este mică, distanța de transmisie este lungă. În caz contrar, este nevoie de un repetor pentru a amplifica semnalul atenuat.

Cablul de fibră optic ă făcut din cel mai recent sticlă de fluor poate transmite semnale optice de cealaltă parte a Oceanului Pacific fără nicio staţie de releu.

În utilizarea reală, sute de fibre optice sunt adesea combinate și ranforsate pentru a forma un cablu optic, care nu numai îmbunătățește puterea fibrei optice, dar, de asemenea, crește considerabil capacitatea de comunicare.

Înlocuirea cablurilor de comunicare cu cabluri optice poate salva o mulțime de metale neferoase, cum ar fi 1.1 tone de cupru și 2-3 tone de plumb pe kilometru.

Cablurile cu fibră optic ă au avantajele greutății ușoare, dimensiunii mici, structurii compacte, performanțe bune de izolare, durată lungă de viață, distanțe lungi de transmisie, o bună securitate și costuri reduse.

Combinația comunicării fibrelor optice cu tehnologia și computerele digitale poate fi utilizată pentru a transmite telefoane, imagini, date și pentru a controla echipamentele electronice și terminalele inteligente etc., înlocuind parțial rolul sateliților de comunicații.

Fibre optice cu pierderi optice ridicate pot fi folosite pe distanțe scurte, în special potrivite pentru a face diverse endoscope umane, cum ar fi gastroscope, cistoscoape, proctoscope, histteroscoape, etc., care sunt extrem de benefice pentru diagnosticarea și tratarea diferitelor boli.

2. Principiul cablului optic din fibră optic ă

Fibrele optice folosite în practică este un filament special foarte subţire cu un diametru de doar câţiva micrometri la o sută de micrometri, constând din două straturi: un miez interior şi o haină exterioară.

Indicele de refracție al miezului interior este mai mare decât cel al învelișului exterior, iar reflecția total ă apare la interfața dintre miezul interior și învelișul exterior atunci când trece lumina.

Dacă fibrele optice sunt adunate într-un pachet astfel încât poziția relativă a fibrelor la fiecare capăt este aceeași, atunci imaginea cu culori luminoase și negre poate fi transmisă de la un capăt la altul. Medical, cabluri de fibră optic ă sunt utilizate pentru a face endoscope pentru a examina interiorul viscerei umane, cum ar fi stomac, intestine, și trahee.

Endoscopul este echipat cu două seturi de fibre optice. Unul este folosit pentru a transmite lumină în interiorul corpului uman iar celălalt este utilizat pentru observare.

Ştim că lumina este, de asemenea, o undă electromagnetic ă şi că poate fi folosită ca purtătoare pentru a transmite informaţii precum undele radio.

Laserul care transportă sunet, imagine, și diferite semnale digitale este de intrare de la un capăt al cablului de fibră optic ă, și apoi poate fi transmis la celălalt capăt mii de mile distanță de-a lungul fibrei optice pentru a realiza comunicarea fibrelor optice.