Связка оптоволокна. Теоретически, использование передовых технологий, таких как DWDM, со скромным количеством волокон, которое представлено здесь, может дать достаточную пропускную способность, с помощью которой легко было бы передать всю необходимую информацию, в которой нуждается вся планета (около 100 терабит в секунду в одном оптоволокне. )

Оптическое волокно (световод) — стеклянное или пластмассовое волокно, которое несет свет по его длине.

Нити из оптически прозрачного материала используются для передачи информации световыми импульсами, с использованием эффекта полного внутреннего отражения.

Оптические волокна используются в сетях передачи данных вместо металлических проводов, т.к. сигналы проходят по ним с меньшим количеством потерь и совершенно не подвержены действию внешних электромагнитных излучений. Оптические волокна могут использоваться для локального освещения. Кроме того, оптические волокна собранные в пучки и упакованные в виде многоволоконных световодов, могут использоваться для передачи изображения, позволяя рассматривать, фотографировать или передавать оптическое изображение с труднодоступных объектов.

Специально разработанные оптические волокна используются для применения в других целях, например оптические волокна для передачи мощного лазерного излучения, всевозможные оптоволоконные датчики и др. Оптоволоконные кабели (состоящие из определённого количества волокон в защитной оболочке) используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в проводных электронных системах связи. Такие кабели имеют меньший вес и меньшую стоимость, нежели традиционные медные.

Содержание

История

Рис.1,Дэниел Колладон сначала описал этот "легкий фонтан" или "легкая труба" в 1842 статье, названной На размышлениях луча света в параболическом жидком потоке. Эта специфическая иллюстрация прибывает от более поздней статьи Colladon, в 1884

‎Попытки использовать свет, для передачи информации уходят к временам, когда человек только научился сохранять огонь. Всевозможные сигналы, с помощью костров, фонарей, маяков человечество использовало тысячелетия.

Профили волоконных световодов

Основные профили оптического волокна:

  • - треугольный профиль,
  • - параболический профиль,
  • - ступенчатый профиль.

В последнем случае, при ступенчатом профиле, показатель преломления в стекле сердцевины остаётся постоянным, для остальных случаев, показатель преломления постепенно увеличивается от величины n2 для стекла оболочки, до величины n1 у оси волоконного световода. Последние называют градиентными профилями распределения показателя преломления.

Вид оптических волокон

В настоящее время используют два типа оптического волокна: многомодовые и одномодовые. Все современные оптические волокна использующиеся для построения сетей передачи данных имеют одинаковый внешний диаметр равный — 125 мкм. Для механической защиты волокна покрывают оболочкой (первичное буферное покрытие) её толщина — 250 мкм. Для упрощения работы с многоволоконными кабелями, буферное покрытие волокон находящихся в одном кабеле окрашивают в различные цвета. Для кабелей в которых используется большое количество волокон, оптические волокна склеиваются в плоские шлейфы (чаще всего по 8 волокон). Далее эти шлейфы укладывают параллельно в «стопки» и помещают в специальные полости внутри оболочки кабеля. Таким образом достигается максимально плотная паковка волокон в кабель с ограниченным внешним диаметром. Оптические волокна использующиеся для кабелей предназначенных для прокладки внутри помещений и для кабелей применяемых для изготовления соединительных шнуров, обычно покрывают ещё одной оболочкой (вторичное буферное покрытие), её толщина — 900 мкм. В многоволоконных кабелях эту оболочку так-же делают различных цветов.

Многомодовые волокна

Многомодовые волокна со ступенчатым профилем.

Первые волокна для передачи данных были многомодовыми со ступенчатым профилем показателя преломления. Для распространения света благодаря полному внутреннему отражению, необходимо иметь коэффициент преломления n=1 стекла сердцевины, немного большим, чем n=2, стекла оболочки на границе раздела двух стеклянных сред n=1> n=2. Если коэффициент преломления n=1 одинаков по всему поперечному сечению сердцевины, то тогда говорят, что он имеет ступенчатый профиль. Такой волоконный световод является многомодовым. Импульс света распространяющийся в нем, состоит из многих составляющих, направляемых в отдельных модах световода. Каждая из этих мод возбуждается на входе волокна под своим определённым углом ввода в световод и направляется по нему вдоль сердцевины по различным траекториям движения луча. Каждая мода проходит разное расстояние оптического пути и поэтому проходит всю длину световода за разное время. При этом, если мы подадим на вход световода короткий (прямоугольный) импульс света, то на выходе многомодового световода получим «размытый» по времени импульс. Эти искажения, обусловленные дисперсией времени задержки отдельных мод, называются модовой дисперсией.

Многомодовые волокна с градиентным профилем.

В многомодовом ступенчатом световоде волны лучей распространяются по оптическим путям с разной длиной волны и поэтому приходят к концу световода в разное время. Эта дисперсия может быть значительно уменьшена, если коэффициент преломления стекла сердцевины уменьшается параболически от максимальной величины n=1 у оси световода до величины показателя преломления n=2 на поверхности границы раздела с оболочкой. Оптический волновод с таким градиентным профилем показателя преломления также называется градиентным волоконным световодом. Лучи света проходят по такому волокну по волно- или винтообразным спиралям. Чем под большим углом отклоняется луч света от оси световода (элемент скольжения), т.е. под большим углом отражается, то он быстрее возвращается обратно к оси. При этом с уменьшением показателя преломления от оси к краю сердцевины увеличивается скорость распространения света в среде. Благодаря этому более «длинные» оптические пути компенсируются меньшим временем прохождения. В результате различие временных задержек различных лучей почти полностью исчезает.

Одномодовые волокна

Модовая дисперсия в оптическом волокне может быть исключена, если структурные параметры ступенчатого световода подобрать таким образом, что в нем будет направляться только одна мода, а именно — фундаментальная (основная) мода. Однако и основная мода так-же уширяется во времени по мере её прохождения по такому световоду. Это явление называется хроматической дисперсией. Она является свойством материала, поэтому как правило, имеет место в любом оптическом световоде, но диапазоне длин волн от 1200 до 1600 нм. она относительно мала или отсутствует. Для изготовления ступенчатого волоконного световода с малым затуханием, который направляет только фундаментальную моду в диапазоне длин волн более 1200 нм. диаметр поля моды должен быть уменьшен до 9 мкм. Такой ступенчатый волоконный световод называется одномодовым оптическим волокном.

Волокна с многоступенчатым профилем показателя преломления.

Профиль показателя преломления обычного одномодового световода имеет ступенчатый профиль. Для такой структуры профиля сумма дисперсии материала в волноводной дисперсии при длине волны около 1300 нм. равна нулю. Для современных устройств передачи данных по оптическому волокну, использующих длины волн 1550 нм. или одновременную передачу сигналов на нескольких длинах волн, желательно иметь нулевую дисперсию и при других длинах волн. А для этого необходимо изменить волновую дисперсию и, следовательно, структуру профиля волоконного световода. Это приводит к многоступенчатому или сегментному профилям показателя преломления. Используя эти профили, можно производить волоконные световоды, у которых длина волны с нулевой дисперсией сдвинута до 1550 нм. (волокно со смещённой дисперсией) или величины дисперсии очень малы во всём диапазоне волн от 1300 нм. до 1550 нм. (волокно со сглаженной или компенсированной дисперсией).

Классификация оптического волокна

В настоящее время широко используются несколько основных классов оптических волокон в соответствии с рекомендациями ITU-T:

  • G.651 Многомодовое 50/125 мкм с градиентным профилем показателя преломления.
  • G.652 Стандартное одномодовое.
  • G.653 Одномодовое со смещенной дисперсией.
  • G.654 Одномодовое со смещенной длиной волны отсечки.
  • G.655 Одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией.
  • G.656 Одномодовое с ненулевой дисперсией для широкополосной передачи данных.
  • G.657 Одномодовое с уменьшенными потерями на малых радиусах изгиба.

ITU-T - (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector) - Сектор стандартизации Международного союза электросвязи. Каждый класс (тип) оптических волокон может иметь различные подклассы (категории), в которых волокна могут отличаться по некоторым характеристикам.

Устройство волоконно-оптических компонентов

Зеркала и фильтры

Зеркалом называется компонент, отражающий излучение определенной частоты с определенным коэффициентом отражения. Фильтр, в свою очередь, пропускает излучение определенной частоты, как правило, в узком частотном диапазоне, а остальное излучение поглощает или рассеивает. Для изготовления зеркал и фильтров используются дифракционные решетки, нанесенные на участок сердцевины волокна. Аналог штриха выполняет ультрафиолетовая засветка, которая изменяет свойства волокна в месте облучения. Одна и та же дифракционная решетка для разных частот сигнала будет либо зеркалом, либо фильтром.

Объединители и разветвители

Представляют собой два параллельных волокна, лишённые оболочки и соприкасающиеся между собой. Соприкосновение и фиксация волокон достигается при высоких температурах — выше температуры плавления волокна. Таким образом, участки волокон сплавляются воедино. В зависимости от длины общего участка в результате интерференции волн можно получить произвольный коэффициент деления выходного сигнала по двум выходным волокнам.

Объединители и разветвители могут также строиться на элементах микрооптики, включая микролинзы и частично-прозрачные зеркала с заданным коэФФициентом деления.

Известны конструкции 1980-х гг. со сполированными до световедущей жилы и механически соединенными волокнами. Однако наиболее распространены сплавные.

Активное волокно

Волокно, способное усиливать или генерировать сигнал определенной частоты. Это достигается введением в кварцевое волокно редкоземельных металлов в зависимости от требуемой частоты усиления. Так, иттербиевые (Yb) примеси дают усиление на длинах волн 1.06 и 1.3 мкм, а эрбиевые (Er) на длине волны 1.5 мкм. Пик усиления определяется пиком прозрачности той или иной примеси.

Пассивное волокно

Волокно, не обладающее свойствами усиления. Используется для соединения волоконно-оптических компонент между собой, а также для увеличения общей протяженности оптической схемы, если это необходимо.

Диоды накачки

Как и в случае обычных лазеров для начала усиления и генерации необходима накачка активной среды. Для накачки активных волокон используют полупроводниковые лазерные диоды. На выходе из полупроводникового кристалла лазерный пучок коллимируют и вводят в волокно. Выбор длины волны диодов накачки обусловлен пиками поглощения активных волокон, которые приходятся на узкие диапазоны в районах 0.81 мкм, 0.98 мкм и 1.48 мкм. Для иттербиевых волокон наиболее эффективна накачка в диапазоне 0.95-0.98 мкм.

Глядя на отношение длин волн накачки и сигнала можно определить максимально возможный КПД лазеров и усилителей. Для иттербиевых волокон он будет 0.95:1.06=90 %. На практике, КПД, конечно оказывается ниже.

Применение

Волоконнооптический датчик

Волоконнооптический датчик

Оптоволокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической энергии, дает оптоволоконным датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определенных областях.

Оптоволокно используется в гидрофонах в сейсмических или гидролокационных приборах. Созданы системы с гидрофонами, в которых на волоконный кабель приходится более 100 датчиков. Системы с гидрофоновым датчиком используются в нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая компания Sennheiser разработала лазерный микроскоп, работающий с лазером и оптоволокном[1].

Разработаны оптоволоконные датчики, для измерений температуры и давления в нефтяных скважинах. Оптоволоконные датчики хорошо приспособленны для таких задачь, так как работают при температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков (Оптоволоконное измерение температуры).

Разработаны устройства дуговой защиты с волоконно-оптическими датчиками, основными преимуществами которых перед традиционными устройствами дуговой защиты являются: высокое быстродействие, нечувствительность к электромагнитным помехам, гибкость и лёгкость монтажа, диэлектрические свойства.

Другое применение оптоволокна — в качестве датчика в лазерном гироскопе, который используется в Boeing 767 и в некоторых моделях машин (для навигации). Специальные оптические волокна используются в интерферометрических датчиках магнитного поля и электрического тока. Это волокна полученные при вращении заготовки с сильным встроеным двойным лучепреломлением.

Освещение

Бронхоскоп Видео

Диск фрисби, освещенный оптоволокном

Оптоволокно широко используются для освещения. Пучки оптоволокна (световоды) используются в медицинских и других целях, где яркий свет необходимо доставить в труднодоступную зону. В некоторых задачах оптоволокна используются для обозначения маршрута от исходной точки в какую-нибудь часть здания. Оптоволоконное освещение также используется и в декоративных целях, включая коммерческую рекламу, искусство и праздничные гирлянды.

Оптоволокно совместно с объективом используется в световодах для формирования изображения. Плотный пучок тонких оптических волокон, тщательным образом объединённый с обеих сторон (световод) используется в эндоскопах, предназначенных для осмотра или фотографирования объектов через маленькое отверстие.

Режим работы оптичесих волокон

Многорежимное оптическое волокно

Распространение света через многорежимное оптическое волокно

‎ Волокно называют многорежимным или многофункциональным волокном, принцип действия которого объясняется на базе электромагнитного анализа (см. ниже). В не традицинном исполнении многорежимного волокна лучи света распространяются по сердцевине волокна полным внутренним отражением. В данном случае лучи света встречают границу основной оболочки под углом (измеренный относительно линии, нормальной к границе) большим, чем с критическим углом для этой границы и полностью отражаются. Критический угол (минимальный угол для полного внутреннего отражения) определяется в среде преломления между материалами оболочки и ядром. Лучи, которые сталкиваются с границей под малым углом, преломляются, идя от ядра в оболочку, и не передают свет, т.е. информацию по волокну. Критический угол равен приёмному углу из волокна, часто зависимый от величины диаметра. Высокая числовая апертура (диаметр) позволяет свету диспегировать вниз волокна и близко к оси, и под различными углами, провоцируя эффективное наложение лучей света в волокне. Эта большая величина отверстия увеличивает дисперсию, поскольку лучи под различными углами имеют различные длины дорожки и поэтому занимают различные времена, чтобы пройти волокно.

Однорежимное оптическое волокно

Структура оптоволокна единственного способа

Однорежимное оптическое волокно (однофункциональное) — единственный способ работы оптического волокна SMF (моноспособ функционирования оптического волокна или единственный способ, или unimode волокна) — это оптическое волокно, разработанное, чтобы проводить только единственный луч света (способ).

Структура типичного однорежимного волокна:

  • 1. Ядро: 8 мкм (диаметр)
  • 2. Оболочка: 125 мкм (диаметр)
  • 3. Буфер: 250 мкм (диаметр)
  • 4. Жакет: 400 мкм (диаметр)

Специальное волокно

Причины ослабления сигнала

Ослабление сигнала в оптических волокнах наблюдается с уменьшением интенсивности светового луча (сигнала) в зависимости от расстояния при его прохождении через сердцевину волокна. Коэффициенты ослабления в волоконной оптике обычно измеряют в единицах децибел/км. Ослабление — важный фактор, ограничивающий передачу цифрового сигнала на большие расстояния. Основная причина ослабление сигнала в оптическом волокне — это связано с рассеиванием, поглощением и отражением лучей света в местах соединения волокна.

Производство

Материалы

Стеклянные оптические волокна почти всегда делаются из кварца. Применение некоторых других материалов, типа fluorozirconate, fluoroaluminate, и chalcogenide химических элементов, используются для передачи более длинной длины волны инфракрасных лучей света. Как другие химические элементы, эти имеют коэффициент преломления приблизительно = 1,5. Различие между ядром и оболочкой составляют менее одного процента.

Пластмассовые оптические волокна (POF) — это распространённый вид волокон вида многорежимного волокна с основным диаметром 0.5 миллиметров или большим. POF типично имеют более высокие коэффициенты уменьшения проводимости, чем стеклянные волокна, (1 децибел/м. или выше), и этот фактор ограничивает диапазон POF-базирующихся систем {в миллиметрах}.

Кварц

Кварцевое волоконное стекло

Горный-хрусталь SiO2

Четырёхгранная структурная решётка кварца (SiO2)

Кварц (нем. Quarz — твёрдый) — самый рапространённый минерал в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород.

Кварц показывает довольно хорошую оптическую передачу по широкому диапазону длин волны. В почти инфракрасном диапазоне часть спектра, особенно приблизительно 1,5 мкм, кварц может иметь чрезвычайно низкое поглощение и рассеявшиеся потери заказа 0.2?dB/km. Высокая прозрачность в 1,4мкм области достигнута, поддерживая низкую концентрацию гидроксильных групп (О). Альтернативно, высокая концентрация кислорода (O) лучше для передачи в ультрафиолетовой (Ультрафиолетовое излучение) области.

Фториды

Фториды — класс неокисных оптических качественных стекол, полученых из фторидов различных металлов стеклянной группы ZBLAN.[2]

Из-за их низкой вязкости, очень трудно полностью избежать кристаллизации при варке стекла. Изготовление его происходится с учётом получения аморфного состояни при остывании (или сохранения формы волокна при плавлении).

Фосфаты

P4O10 подобная клетке структура — основной стандартный блок для стекла фосфата.

‎Стекло фосфата составляет класс оптических материалов, составленных из metaphosphates различных металлов. Вместо SiO4 tetrahedra, наблюдаемый в руде силиката, стандартный блок для этого прежнего стекла - Фосфор pentoxide P2O5, который кристаллизован по крайней мере в четырех различных формах. Знакомая кристаллическая решётка (см. фигуру) включает молекулы P4O10.

Включения фосфата могут быть выгодными в смеси с кварцем для оптических волокон с высокой концентрацией добавак редкоземельных ионов. Соединение стекла фторида и стекла фосфата даёт флюоресфосфорное стекло.[3],[4]

Элементы 16 группы таблицы Менделеева серы

Chalcogens — элементы серы — группы 16 из периодической таблицы Менделеева, особенно (S), селен (Se) и теллур (Te) — соединяются с большим количеством электропроводящих активных элементов, типа серебра, сформировав chalcogenides. Они — экстремальные универсальные соединения, в которых они бывают прозрачными! или аморфными!, металлическими или полупроводниками, а также проводниками ионов или электронов.

Технология получения оптического волокна

Иллюстрация изменяемого химического смещения пара в процессе

Созданные стандартные оптические волокна были первыми образцами предварительной формой большого диаметра, с преломляющим профилем материала, которым тщательно управляют с последующим натяжением предварительной формы, чтобы сформировать длинное, тонкое оптическое волокно. Предварительный размер обычно делается тремя химическими методами смещения пара: в смещении пара, вне смещения пара, и пара с осевым смещением.[5]


Покрытия оптических волокон

Волокно оптические покрытия с защитой от УФ материалами на основе соединения акрилата уретана наноносятся на внешнюю сторону волокна. Покрытия защищают очень тонкие границы стеклянного волокна — с размером человеческого волоса — и позволяют благодаря этому выдерживать тяжёлые уусловия применения, выдерживать тяжёлые испытания при эксплуатации и установке.

Сегодняшние стеклянные оптические процессы волокна применяют покрытия двухслойные. Внутреннее первичное покрытие разработано так, чтобы действовать как амортизатор, чтобы минимизировать его понижение надёжности, вызванное при микросгибании. Внешнее вторичное покрытие защищает первичное покрытие против механического повреждения и действует как барьер против побочных сил.

Элементы оптических кабелей

Оптические волоконные кабели

Оптическое волокно TOSLINK телеграфирует с ясным жакетом

Оптические волоконные кабели — кабели, содержащие одно или более оптических волокон. Оптические элементы волокна типично индивидуально покрываются пластмассовыми слоями и содержатся в защитной трубе, подходящей для окружающей среды, где кабель будет развернут.

Концы и соединительные элементы

Соединители С - на многорежимном волокне.

Оптические волокна соединяются с оборудованием оптическими соединителями волокна. Эти соединители имеют обычно стандартный тип, типа FC, SC, С-, LC, или MTRJ.

Оптические волокна могут быть связаны друг с другом соединителями или соединяться напрямую, то есть, присоединяясь друг с другом непосредственно, чтобы сформировать непрерывный оптический волновод. Общепринятый метод соединения — соединение при помощи сплавления электрической дугой, которая расплавляет и сплавляет концы волокна вместе. Для более быстрых рабочих мест закрепления используются механические соединния.

Соединение при помощи оплавления сделано со специализированным инструментом, который образно работает следующим образом: два кабельных конца закреплены в соединяющемся приспособоении, которое защщает соединение, а концы волокна зачищены от защитного покрытия полимера (так же как более крепкий внешний жакет, если имеется). Концы расколоты (сокращение) с колуном точности, чтобы сделать их перпендикулярными и помещены в специальные держатели в splicer. Соединение обычно просматривается через увеличенный экран рассмотрения, чтобы проверить вначале подготовку соединямых поверхностей и после соединения. Splicer использует маленькие двигатели для выравнивания торцев концов вместе и испускает маленькую искру между электродами в промежутке, чтобы сжечь пыль и влажность. После чего splicer производит большую искру, которая поднимает температуру выше точки плавления стекла, при этом плавя концы вместе. Местоположением и энергией искры тщательно управляют так, чтобы литое ядро и оболочка не смешались, и это минимизирует оптическую потерю. Оценка соединения потери измерена splicer, направляя свет через оболочку на одной стороне, измеряя легкую утечку от оболочки с другой стороны. Потеря соединения менее, чем 0.1 децибела, типична. Сложность процесса соединения волокна эликтрической дугой делает процесс соединения его более трудным, чем соединение медного провода.

Механическое соединение волокон, разработаны так, чтобы быть более быстрым и легким при стыковке. Но есть все еще потребность в демонтаже, осторожной очистке и расколе точности. Концы волокна вместе со скрепляемым точно сделанным рукавом часто при этом используют ясный, соответствующий материалу волокна гель, который увеличивает передачу света перпендикулярно соединению. Такое соединение как правило имеет более высокую оптическую потерю и является менее предподчтительным, чем соединение сплавлением особенно в случаях, если используется гель. Все методы соединения помещают в защитное устройство, в которое соединение помещено для защиты при эксплуатации.

Волокна в конечном исполнении в соединителях находятся в положении, когда конец волокна проведен точно и надежно. Оптический волоконный соединитель — в основном твердый цилиндрический элемент, окруженный рукавом, который держит его в его гнезде спаривания. Сцепляющийся механизм может быть толчковым или при помощи щелчка, поворотным или запирающимся (штыковым), или винтовым — в переплетенном виде.

В волокне середины 1990-ых конечные операции воконных оптическое кабелей на завершающих операциях были очень трудоемким со многими различными частями в соединителе, требовали полировку волокна и потребность в духовке, чтобы разогреть эпоксидную смолу в каждом соединении — трудоемкий процесс.

Сегодня много различных соединителей находятся на рынке и предлагают более легкий менее трудоемкий способ применения финишных операций изготовления волоконо-оптических кабелей.

Некоторые из самых популярных соединителей уже заранее полировались на фабрике и включают гель в соединителе, что экономит деньги на рабочем месте, особенно на больших проектах. Подготовка торцев волокна, полировка его, выбор необходимой длине, чтобы легко и близко добраться к полируемой части уже в соединителе, наполнение гелем, создание кожуха, где две части волокна встречаются в соединителе. Здесь налицо заметна гарантированная легкая потеря проводимости сигналов. Вот — пример более нового стиля концевого соединителя [45].

Свободно-космические соединения

Часто необходимо выровнять оптическое волокно к другому оптическому волокну, или к оптикоэлектронному устройству, типа испускающего свет диода, лазерного диода, или модулятора. Это может потрнебовать тщательного выравнивания волокна и размещения его в устройстве для контаков или может использовать линзу, чтобы позволить сцепление по воздушному промежутку. В некоторых случаях конец волокна полируется в виде сфрической формы, которая изготовлена, чтобы позволить действовать как линза.

В лабораторной окружающей среде, голый конец волокна соединен, используя систему запуска волокна, которая использует линзу цели микроскопа, чтобы сосредоточить свет вниз к пункту соединения. Стадия получения точности (микропомещающий стол) используется, чтобы переместить линзу, волокно, или устройство для обеспечения эффективности сцепления. Волокна с соединителем в конце делают этот процесс намного более простым: соединитель просто включен в предварительно подготовленный fiberoptic коллиматор, который содержит линзу, которая или точно помещена относительно волокна, или приспосабливаема. Чтобы достигать лучшей эффективности ввода в систему стыковки волокна, руководчства, положения, размера и расхождения луча, всё должно быть оптимизировано. Показатели проведеия лучей света, могут быть достигнуты в пределах от 70 % до 90%-ой эффективности сцепления.

С должным образом полируемыми singlemode волокнами, испускаемый луч имеет почти прекрасную Гауссовскую форму даже на большом расстоянии при условии, если используется хорошая линза. Линза должна быть достаточно большой, чтобы перекрыть полную числовую апертуру (диаметр) волокна, и не должна внести отклонения в луче. Используются обычно линзы Aspheric.

Плавкий предохранитель

В высоком оптическом облучении, выше 2 мегаваттов на квадратный сантиметр, когда волокно подвергнуто удару или иначе внезапно повреждено, может сработать плавкий предохранитель волокна. Отражение от повреждения выпаривает волокно немедленно перед перерывом, и этот новый дефект остается рефлексивным так, чтобы повреждение размножилось назад к передатчику в 1-3 метрах в секунду (4?11 км/ч, 2-8 миль в час). { мегаватты} Открытая система управления волокна, которая гарантирует лазерную безопасность повреждения глаза в случае сломанного волокна, может также эффективно остановить распространение плавкого предохранителя волокна. В ситуациях, типа подводных кабелей, где высокие уровни ценностей, должны использоваться предохранители, чтобы исключить без надобности в открытом контроле волокна — это тогда, когда устройство защиты плавкого предохранителя волокна в передатчике могут нарушить кругооборот, чтобы предотвратить любое повреждение.[6]

См. Также

Ссылки

  1. TP: Der Glasfaser-Schallwandler. Проверено 4 декабря 2005.
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber
  3. Karabulut, M., et al., Mechanical and Structural Properties of Phosphate Glasses, J. Non-Cryst. Solids, Vol. 288, p. 8 , (2001)
  4. Kirkjian, C.R., Mechanical properties of phosphate glasses, J. Non-Cryst. Solids, Vol. 263, p. 207 (2000)
  5. Gowar, John (1993). Optical Communication Systems (2d ed.). Hempstead, UK: Prentice-Hall. p. 209. ISBN 0136387276.
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber

Литература

  • 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)
  • Fiber Optic Cables by G. Mahlke., P. Gossing, 1993 by Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich.
  • Гюнтер Мальке, Петер Гёссинг «Волоконно-оптические кабели», 2001 Новосибирск, Издательский дом «Вояж».

bg:Оптично влакно bs:Optičko vlakno ca:Fibra òptica cs:Optické vlákno da:Lysleder de:Lichtwellenleiter en:Optical fiber es:Fibra óptica fa:فیبر نوری fi:Valokuitu fr:Fibre optique gl:Fibra óptica he:סיב אופטי id:Serat optik it:Fibra ottica ja:光ファイバー ko:광섬유 mk:Оптички влакна nl:Glasvezel no:Fiberoptikk pl:Światłowód pt:Fibra óptica ro:Fibră optică simple:Optical fiber sk:Optické vlákno sl:Optično vlakno sq:Fibrat optike sr:Оптички кабл sv:Fiberoptik tr:Fiberoptik uk:Оптоволокно zh:光導纖維

Материалы сообщества доступны в соответствии с условиями лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.