СВІТЛОВОД

(світлопровід, оптичний хвилевід), закритий пристрій для спрямованої передачі (каналізації) світла. У відкритому пр-ві його передача можлива лише межах прямої видимості і пов'язані з втратами, зумовленими поч. розбіжністю випромінювання, поглинанням та розсіюванням в атмосфері. Перехід до С. дозволяє значно зменшити втрати світлової енергії при її передачі на великі відстані, а також передавати світлову енергію по криволінійних трасах.

Одним із типів С. явл. л і н з о в і й в о л н о в о д — система ув'язнених у трубу і розташованих на визнач. відстанях (зазвичай через 50-100 м) скляних лінз, які служать для періодич. корекції хвиль. фронту світлового пучка. У кач-ві коректорів можуть застосовуватися газові лінзи або дзеркала певної форми.

Найбільш перспективний тип С.- гнучкий волоконний С. з низькими оптичними. втратами, що дозволяє передавати світло на великі відстані. Він являє собою тонку нитку з оптично прозорого матеріалу, серцевина якої радіусу а1 має показник заломлення n1, а зовніш. оболонка з радіусом а2 має показник заломлення n2

Фізичний енциклопедичний словник. - М.: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1983 .

(хвильовик оптичний) - закритий пристрій для спрямованої передачі світла. У відкритому просторі передача світла можлива лише в межах прямої видимості та обмежується поч. розбіжністю випромінювання, 11 Гц*км.

Мал. 2. Спектр оптичних втрат (а) та дисперсії групової швидкості (довільні одиниці, б).

Зміною профілю показника заломлення волоконного С. можна змістити нуль дисперсії в область поблизу 1,55 мкм, де розташований абс. мінімум оптич. -16 см 2 / Вт. Мінімальна величина п' для кварцового скла показує, що воно не є добрим нелінійним матеріалом. в С. лазерного випромінювання потужністю 1 Втинтенсивність I~ 1 МВт/см 2 . Така висока інтенсивністьзберігається на великих довжинах С. внаслідок його низьких оптич. мВт.

Найіб.

Фізична енциклопедія. У 5-ти томах.

Світловод

Зв'язування оптоволокна Теоретично використання передових технологій, таких як DWDM, зі скромною кількістю волокон, яке представлено тут, може дати достатню пропускну здатність, за допомогою якої легко було б передати всю необхідну інформацію, якої потребує вся планета (близько 100 терабіт в секунду). в одному оптоволокні.

Оптоволокно - це скляна або пластикова нитка, що використовується для перенесення світла всередині за допомогою повного внутрішнього відбиття. Волоконна оптика - Розділ прикладної науки і машинобудування, що описує такі волокна.

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.

Через фізичні властивості оптоволокна необхідні спеціальні методи для їх з'єднання з обладнанням. Оптоволокна є базою для різних типів кабелів, залежно від того, де вони використовуватимуться.

Принцип передачі світла всередині оптоволокна був уперше продемонстрований за часів королеви Вікторії (1837—1901 рр.), але розвиток сучасних оптоволоконів почався в 1950-х роках. Вони стали використовуватися у зв'язку дещо пізніше, у 1970-х; з цього моменту технічний прогрес значно збільшив діапазон застосування та швидкість поширення оптоволокон, а також зменшив вартість систем оптоволоконного зв'язку.

Застосування

Оптоволоконний зв'язок

Оптоволокно може бути використане як засіб для телекомунікації та побудови комп'ютерної мережі, внаслідок своєї гнучкості, що дозволяє навіть зав'язувати кабель у вузол. Незважаючи на те, що волокна можуть бути зроблені з прозорого пластичного оптоволокна або кварцового волокна, волокна, що використовуються для передачі інформації на великі відстані, завжди зроблені з кварцового скла через низького оптичного ослаблення електромагнітного випромінювання. У зв'язку використовуються багатомодові та одномодові оптоволокна; багатомодове оптоволокно зазвичай використовується на невеликих відстанях (до 500 м), а одномодове оптоволокно - на довгих дистанціях.Через суворий допуск між одномодовим оптоволокном, передавачем, приймачем, підсилювачем та іншими одномодовими компонентами, їх використання зазвичай дорожче, ніж застосування мультимодових компонентів.

Оптоволоконний датчик

Оптоволокно може бути використане як датчик вимірювання напруги, температури, тиску та інших параметрів. Малий розмір і фактична відсутність потреби в електричній енергії, дає оптоволоконним датчикам перевагу перед традиційними електричними у певних областях.

Оптоволокно використовується у гідрофонах у сейсмічних або гідролокаційних приладах. Створено системи з гідрофонами, у яких на волоконний кабель припадає понад 100 датчиків. Системи з гідрофоновим датчиком використовуються у нафтовидобувній промисловості, а також флотом деяких країн. Німецька компанія лазерний мікроскоп, що працює з лазером та оптоволокном [1] .

Оптоволоконні датчики, що вимірюють температури та тиску, розроблені для вимірювань у нафтових свердловинах. Оптоволоконні датчики добре підходять для такого середовища, працюючи при температурах занадто високих для напівпровідникових датчиків (Оптоволоконний вимірювання температури).

Розроблено пристрої дугового захисту з волоконно-оптичними датчиками, основними перевагами яких перед традиційними пристроями дугового захисту є: висока швидкодія, нечутливість до електромагнітних перешкод, гнучкість та легкість монтажу, діелектричні властивості.

Інше застосування оптоволокна - як датчик в лазерному гіроскопі, який використовується в Boeing 767 і в деяких моделях машин (для навігації). Спеціальні оптичні волокна використовуються в інтерферометричних датчиках магнітного поля та електричного струму. Це волокна, отримані при обертанні заготовки з сильним вбудованим подвійним променезаломленням.

Оптоволокно застосовується в сигналізації на особливо важливих об'єктах (наприклад, ядерна зброя). Коли зловмисник намагається перемістити боєголовку, умови проходження світла через світловод змінюються і спрацьовує сигналізація.

Інші застосування оптоволокна

Оптоволокна широко використовуються для освітлення. Вони використовуються як світловоди в медичних та інших цілях, де яскраве світло необхідно доставити до важкодоступної зони. У деяких будинках оптоволокна використовуються для позначення маршруту з даху до якоїсь частини будівлі. Оптоволоконне освітлення також використовується в декоративних цілях, включаючи комерційну рекламу, мистецтво та штучні ялинки.

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

Примітки

також

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 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)

Посилання

Wikimedia Foundation. 2010 .