Fiber optics na matumizi yake

Optical nyuzi kuonyesha mfano wa jinsi ya kisayansi maarifa ni kuhamishwa na maendeleo ya teknolojia ya kwamba hatimaye kufanya maisha rahisi kwa mtu wa kawaida. Pamoja na fiber optics kwa miaka kadhaa yanayohusiana mawasiliano ina maana kwa sababu ya kutuma ishara ya umeme. Nyembamba uzi ukubwa wa nywele za binadamu inaweza kutumika kwa maambukizi ya aina mbalimbali ya ishara kwamba wanatakiwa kufanya kazi ya simu, uhusiano wa internet, TV na kadhalika. D. Bila shaka, kutokana na uwezo juu ya uendeshaji wa optics fiber imekuwa inatumika si tu kwa matumizi ya nyumbani.

ishara kwa njia ya macho fiber teknolojia maambukizi

Yenyewe, matumizi ya nyuzi macho kama ishara translator - tu kutoa taarifa ya elimu ambayo inachunguza sehemu kisayansi wa optics nyuzi. Wataalamu katika mwelekeo huu ni kusoma kusambaza habari na uenezi wa mwanga, na kwa mantiki hiyo hiyo, pamoja viongozi mwanga. mwisho ni kutumika, na kama wasambazaji wa dunia na jinsi habari transmita. Kwa njia, kulingana na diodes mwanga-kutotoa moshi kama mwenendo wa kisasa wa maendeleo ya teknolojia laser. Katika hali hii, hata hivyo, swali jingine kuvutia - ni nini jambo lililoko katika kitovu cha optics fiber? Hii uzushi wa ndani tafakari (jumla) sumakuumeme mionzi katika mipaka dielectric kuwa fahirisi mbalimbali refractive. Ambayo habari carrier mtumishi si sumakuumeme ishara, na encoded mwanga flux. Ili kuelewa kiwango cha ubora wa nyaya fiber optic na chuma jadi lazima kwa mara nyingine tena kurejea kwa uwezo wao. Tayari zilizotajwa uzi fiber ambao unene ni si zaidi ya 0.5 mm, ni uwezo wa kutoa kiasi cha habari ambayo kutumika kawaida shaba wiring na unene wa mm 50 tu.

Mbinu za viwanda nyuzi macho

Kuna njia mbili kuu, ambayo inaweza viwandani katika nyuzi macho. Hii ni mbinu ya extrusion na kiwango kutumia preforms. teknolojia ya kwanza inaruhusu za ubora plastiki makao vifaa, hivyo leo ni vitendo si kutumika. Njia ya pili ni kuchukuliwa msingi na ufanisi zaidi. preform - ni tupu, iliyoko muundo wa kuchora yarns. Kwa viwango vya kisasa, preform kuwa urefu wa hadi kumi kadhaa ya mita. Kwa nje, hii fimbo kioo na mduara wa 10 cm, ambayo melted msingi nyuzi. Katika mchakato wa viwanda fimbo pamoja na mchanganyiko wa nyuzi ni joto kwa joto la juu, na baada ya filaments inazunguka. urefu wa vifaa na kusababisha inaweza kufikia kilomita kadhaa, ingawa katika kesi hii mduara bado mara kwa mara - automatiska kudhibiti marekebisho yake. Kulingana na pale fiber optics, vifaa kwa ajili yake inaweza kuwa kabla ya kusindika mipako ambayo inatoa mwili na kemikali ulinzi kwa kutumika. Kama kwa mchanganyiko kwa yarns katika muundo wao kwa kawaida ni pamoja na vifaa kama vile polyimide, acrylate, na Silicone.

Miundo makala ya fiber macho

sehemu kuu ya thread ni msingi - sana ya msingi ya fiber, ambayo kuenea mwanga wakati wa operesheni. msingi ni sifa ya juu fahirisi mwanga refractive kwamba ni mafanikio kwa kutumia kioo doped na muundo livsmedelstillsatser maalum. Kwa mfano, kwa ajili ya nyuzi silika kutumia vipengele kawaida kama vile dopant refractive. Kwa upande wake, shell gani mambo kadhaa, muhimu zaidi ya ambayo ni mara moja ulinzi wa kimwili wa msingi. Sehemu hii pia inatoa refraction athari, lakini kwa kiwango cha chini. mpaka kati ya vifaa mbili aina ya mwanga mwongozo muundo ambayo hairuhusu kiasi cha boriti kuu upana nje ya msingi. Pia muhimu kufahamu ni kwamba misingi ya fiber optics inahusu aina ya nyuzi nyenzo. Kuwa sahihi, sisi ni kuzungumza juu ya waveguides dielectric zinazosambaza ishara mwanga.

Aina wa nyuzi za macho

Quartz kawaida, plastiki na nyuzi flyuoridnye. uzi Quartz kulingana na kuyeyuka kwa oxide au zinazofanana muundo nyenzo kama vile oksidi doped silicon. Mfumo huu itawezesha kuzalisha nyuzi rahisi na kwa muda mrefu, na sifa na ambayo high mitambo nguvu. Plastiki nyuzi optics iliyotengenezwa polima na, kama tayari kutajwa, hawezi kuhakikisha takwimu juu ya utendaji. Hasa, yarns kama kuwa asilimia kubwa ya kupoteza data, ambayo mipaka ya matumizi yao katika maeneo wanadai. Kwa upande mwingine, kuendesha plastiki fiber inaweka mahitaji ya nyenzo hii katika pande oriented matumizi sehemu. Kama kwa ajili ya vifaa flyuoridnyh macho, msingi wao ni msingi glasi fluorozirconate na fluoroaluminate. Ni ya kisasa kabisa na teknolojia ya juu ufumbuzi kwa mawasiliano ya macho, lakini maudhui ya metali nzito katika muundo pia kuzuia matumizi yao, kwa mfano, katika sekta ya huduma ya afya.

Upimaji Vifaa kwa nyuzi

Vifaa vya kawaida kutumika katika seti za nyuzi macho na sensorer ni Bragg gratings. Fiber optic sensorer - kifaa lengo kwa kurekebisha baadhi ya thamani ya kwamba tabia ya hali ya nyenzo kwa sasa. Kwa mfano, sensorer mbalimbali inaweza kuamua aina, joto, vibration, shinikizo, na vigezo vingine. Bragg wavu juu ya kazi yake ni karibu na tabia za macho. Ni Ukamataji katika nyuzi msingi refractive aperiodic usumbufu. kipimo hii inaruhusu kuamua jinsi fiber optics ni bora katika matangazo ishara katika mazingira fulani. Pia, wataalamu kutumia OTDR, takwimu za usajili ufisadi na upinzani.

Optical fibre amplifiers na lasers

Hii ni bidhaa ya juu, ambayo ni maendeleo kulingana na teknolojia ya fiber optics. Tofauti na aina nyingine ya lasers, matumizi ya filaments macho itawezesha kompakt na wakati huo huo vyombo ufanisi. Hasa, fiber optics teknolojia ina nafasi ya vifaa classic laser kutokana na faida zifuatazo:

• ufanisi wa kuondolewa joto.
• Kuongezeka viwango vya mionzi pato.
• Kusukuma ufanisi.
• High kuegemea na utulivu wa laser.
• Chini Vifaa uzito.

Kwa upande wake, amplifiers kulingana na aina inaweza kutumika katika mistari nyumbani mitandao, kuongeza kiwango utendaji kuu fiber line. Hata hivyo, upeo wa uendeshaji wa fiber ni thamani ya kuzingatia kwa undani zaidi.

Kwa nini utumie fiber optics?

maelekezo kadhaa, ambayo inatumia vifaa fiber-optic yanaweza kutambuliwa. Hii ni nyanja ya maombi ya ndani, vifaa vya mawasiliano, na vifaa vya kompyuta, na pia niches maalumu sana, ikiwa ni pamoja na baadhi ya matawi ya dawa. maalum fiber optics ni kwa ajili ya kila moja ya sehemu hizi. Tumia kama vyombo vya habari standard TV maambukizi au Internet signal, kwa mfano, mdogo nafuu mifano ya plastiki ya kati ya shaba. Lakini kwa vifaa vya laser na gharama kubwa ya vifaa tiba kutumia high quality Quartz fiber zinazotolewa kama vivumishi ziada.

matumizi ya fiber optics katika dawa

nyuzi kama hayo yanaweza kutumika katika vifaa vya matibabu na vyombo. mbinu kiwango inahusisha uwezekano wa kuanzisha vifaa maalum kwenye refracted nyuzi mwanga kwamba tayari katika chombo cha mwili yanaweza kusambaza ishara ya nje ya televisheni kamera. Fiber optics ni kutumika katika dawa na kama nyenzo mwanga. Apparatus vifaa na modules fiber basi wewe painlessly kuonyesha tumbo cavity, nasopharynx, nk

matumizi ya fiber optics katika vifaa vya kompyuta

Labda hii ni niche ya kawaida, ambayo imepata nafasi fiber yake. Bila hiyo leo hawezi kufanya uhusiano kati ya vifaa binafsi zinazosambaza habari. Bila shaka, hii inatumika kwa maeneo ambapo haiwezekani au yasiyofaa kwa matumizi uhusiano wireless, ambayo pia kikamilifu kuchukua nafasi ya nyaya kama vile. Kwa mfano, kampuni kubwa ya mawasiliano ya simu ni kutengeneza interregionalt uti wa mgongo wa mtandao, ambayo inatumia fiber optics. matumizi ya kituo hiki kwa vifaa vya pembeni na huduma ya kawaida ya mawasiliano ya simu inaruhusu watumiaji kuongeza gharama za fedha za matengenezo ya miundombinu ya mtandao, ikiwa ni pamoja na kuongeza ufanisi wa maambukizi data.

hasara ya fiber

Kwa bahati mbaya, kuachwa optic hawezi kufanya bila mapungufu. Ingawa maudhui ya matangazo hayo ni bei nafuu, bila kutaja ukosefu wa haja ya updates za mara kwa mara, gharama ya vifaa ni ya juu sana kuliko wenzao chuma. Aidha, fiber optics na matumizi yake katika dawa ni mdogo sana kwa sababu ya maudhui katika baadhi ya aloi ya risasi na zirconium uchafu, athari za sumu kwa binadamu. Kimsingi ni masuala ya juu ya mifano quality kioo, si plastkovyh.

Uzalishaji wa nyuzi za macho katika Urusi

Kama sehemu ya mpango badala ya kuagiza katika 2015, kiwanda "Fiber-optic mifumo" ilifunguliwa katika Mordovia. Ni biashara tu katika Urusi, ambayo kwa sasa kama inavyowezekana kujaribu kukidhi mahitaji ya wateja wa ndani katika nyuzi macho. Hadi 2015, sekta ya Urusi pia kushiriki katika utengenezaji wa vifaa vya fiber optic, lakini tu katika miradi fulani walengwa. aina hiyo ya hali inaendelea leo. Kama kampuni fulani itahitaji fiber optics na matumizi yake katika dawa na katika uwanja wa vifaa vya mawasiliano itakuwa kifedha haki, basi kuna mengi ya viwanda ni tayari kufanya kazi juu ya maagizo hayo maalum mmoja mmoja. Hata hivyo, uzalishaji wa habari wa cable sawa kutoka nyuzi tu Mordovia kupanda kazi hivi karibuni. Zaidi ya hayo, wakati yeye hana uwezo wa ugavi wa soko kwa mujibu wa kiasi cha mahitaji. sehemu kubwa ya uzalishaji bado ni kununuliwa katika Marekani na Japan. Hata za ndani ni viwandani katika malighafi kutoka nje.

hitimisho

Fiber optic bidhaa sumu kama sehemu ya soko tayari kuhusu 15-20 miaka. Zaidi ya miaka ya matumizi alikuwa na uwezo wa kufahamu hadhi ya nyaya mpya, lakini maendeleo hana msimamo bado. Katika kuongezeka kwa sifa ya kiufundi na kimwili na kupanua matumizi ya vifaa. karibuni fiber macho misingi ya nanoteknik, hasa, kutumika kikamilifu katika sekta ya mafuta na gesi na ulinzi viwanda. Kwa upande wake, nonlinear fiber optics yanaendelea wakati tu dhana, lakini maeneo ya kuahidi sana ya teknolojia. Miongoni mwao ni compression ya kunde laser, solitons macho, Ultra-short macho mionzi, nk Ni dhahiri kuwa kwa kuongeza masomo ya kinadharia pamoja na uwezekano wa kufungua na ndani ya maarifa madhubuti wa kisayansi, maendeleo mapya na kuruhusu soko na kufanya inatoa mpya kwa wateja wa ngazi mbalimbali.