Optikai szál múltja és jelene
1966-ban, tudós és natív Kína, Charles Kao Kuen a világ elé a saját eredményeit a kutatás. Az alapvető előfeltétele annak fejlődését az a tény, hogy az optikai kommunikáció is szervez üvegszálak. Munkája során Kao bemutatta a világ az egyedi tervezési jellemzői a rost és anyagokat. Kutató mondhatnánk alapján üvegszálas távközlési ma. A legelső említés a „optikai szál” használta először 1956-ban NS Kapany az USA-ból.
Egy kis történelem
A történelem folyamán a fejlődés száloptika ez már sok érdekes kísérletek és tanulmányok. Megáll a szemét csak néhány közülük.
Brit fizikus John Tyndall végzett kísérletben a tükörképe a nyaláb egy vízsugárral, a leírás, amit felvett a könyvében.
„Ha a szög, amelynél a fénysugár esik vízből a levegőbe (azaz közötti szög a felület két média és a normális) meghaladja a 48 fokot, a sugár megy ki a vízből - ez teljesen visszaverődik a levegő-víz határ ... Ha a legkisebb szög beesési amely teljes belső visszaverődés következik be, az úgynevezett korlátozó szög, a víz lesz egyenlő 48 ° 27 „, hogy egy színtelen üveg (kvarcüveg) - 38 ° 41”, és a gyémánt - 23 ° 42" - írja Tindall.
A kísérleti elrendezés John Tyndall
Ez a kísérlet, ha szükséges, tegye bárki otthon. Laser pointer kell világítani különböző szögben a fürdőszobában a vízsugarat a csapból. Egy bizonyos szög a fénynyaláb teljes mértékben tükröződik a víz áramlását.
Egy hasonló kísérletben tehető egy zseblámpa. Ehhez egy átlátszó műanyag palackban van szükség, hogy egy lyuk az oldalán. Kihagyása a vizet a palackot, és elkezdenek világítson a szemközti oldalon a palack. Ha helyettesíteni a pálma, akkor ez tükröződni fog spot fény.
Aktív beszélni LED szál kezdődött az ötvenes években a múlt században. Ugyanakkor, és elkezdtem csinálni őket mindenféle átlátszó anyagból készül. Ugyanakkor az átláthatóság, az anyagok nem elég egy jó hővezetés a fény.
1981 májusában, a Szovjetunióban a felbontás a CC SZKP és a Szovjetunió „A kidolgozását és végrehajtását szálas távközlési és adatátviteli rendszerek.” Ez az esemény volt a lendület a fejlesztési száloptikás kommunikációs és számának növelése az e területen.
A korai 60-as években a Szovjetunióban, majd a nyugati tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy az üveg fény abszorpciós erősen függ színező anyagok és termékek tűzálló korróziót. Tapasztalati úton bizonyított, hogy a fényt elnyelő üveg tökéletesen tiszta olyan kicsi, hogy túl van a mérőberendezés érzékenysége.
1966-ban egy csoport tudós által vezetett Charles Kao Kuen arra a következtetésre jutott, hogy a legalkalmasabb anyag a száloptikai kapcsolat kvarcüveg. Még akkor is, Cao úgy véli, hogy az optika képes továbbítani az adatokat, és hamarosan cserélni ezt a fajta kommunikációt jelátvitel réz vezetékek.
Három évvel később megkapta Kao szálcsillapítás együttható szinten 4 dB / km. Ez az eredmény volt az első fokon a supertransparent üveg. Egy évvel később a cég Corning Incorporated előállított szál egy lépcsős törésmutatójú profilját, és elérte a csillapítási tényező 20 dB / km-nél egy 633 nm hullámhosszúságú. Először szilíciumdioxid szál átugorja a fénysugarat a parttól 2 kilométer.
Egyetértenek abban, hogy hasonló ütemben már a fejlődő kvantum adatátvitelt. Apránként, így fokozatosan. Mivel kísérletek és kereskedelmi használatra rövid távolságokra.
Amennyiben a szálat használunk mellett távközlési
Ma szálat használnak a különböző iparágak mellett a telekommunikációs. Ez a X-ray készülékek, amikor úgy rendelkezik, galvanikus leválasztás a magas feszültségforrás és a kisfeszültségű vezérlő berendezések. Így a személyzet és a betegek vannak szigetelve a nagyfeszültségű berendezés. Szálat használunk a kapcsolószekrény alállomások érzékelő védelmi rendszer.
Széles körben optikai szálakat használnak a különféle mérési rendszerek, ahol lehetetlen használni a hagyományos készülékek. Például rendszerek mérési hőmérséklet sugárhajtóművek a repülőgép, egy MRI berendezésben (a tomográf orvosi berendezés a vizsgálat a belső szervek, beleértve az agyat), és mások. Érzékelők alapuló optikai szálak mérhetik rezgési frekvencia, forgás, elmozdulás, sebesség és gyorsulás, nyomaték, csavaró és egyéb paramétereket.
Ma használt giroszkóp alapuló optikai szál, amely alapján működnek a Sagnac hatást. Egy ilyen giroszkóp nincsenek mozgó alkatrészek, ami nagyon megbízható. Annak ellenére, hogy a mai navigációs rendszerek használata a nagyszámú különböző érzékelők, amelyen keresztül meghatározza a helyzetét a tárgy, a legtöbb független rendszer hozható létre, csak az alapján üvegszálas giroszkóp.
Optika széles körben használják a riasztórendszerek. Elhelyezni, a biztonsági rendszer a következő: ha a behatoló területére lép be a feltételeket a fény bejutását a lámpa váltott, és a riasztás.
Példa megvalósítása száloptikai giroszkóp
Háromtengelyes száloptikai inerciális Astrix modul sorozat által gyártott Airbus VÉDELMI&SPACE; mindegyik irányban érzékelő integrált LiNb03 modulátor
Folyamatosan fejlődő új típusú optikai szálak. Például, fotonikus kristály szálak. A fény terjedése az őket alapul különböző elveket. Egy ilyen szál is használható folyékony, gáz és vegyi érzékelők. Továbbá fel lehet használni szállítására az intenzív sugárzás ipari és gyógyászati célokra.
Folyamatban van a fejlesztése az optikai szál, amelyen keresztül lehetett energia átvitelére a lézer teljesítmény több kilowatt. Elméletileg sugárzás átviteli teljesítménye 10 kW egy szál hossza 250 m, és a mag átmérője 150 mikrométer úgy vélik lehetséges.
Fotonikus kristály rost
Azt is érdemes megjegyezni, hogy most aktívan fejlett multi-core rost. Alkalmazásuk jelentősen növeli az általános teljesítményt a száloptika kapcsolat.
Fiber több mint ötven, de a technológia nyilvánvalóan nem fog nyugdíjba. Újítások terén az optikai szál távközlési és rendszeresen megjelennek itt nem csak az ipar érdekelt a technológiai fejlesztés.