Волоконная оптика

№14
Ермаковой Т.В.
2014 год

света и передача информации по световодам.
Это одно из наиболее

быстро развивающихся направлений современной лазерной физики.

импульс, а закодированный пучок света. Если же сравнивать пропускную способность,

то оптоволоконный световод толщиной с человеческий волос равноценен пучку медной проволоки толщиной с руку человека.

двое японских ученых Као и Хокэма предложили использовать для передачи

светового сигнала длинные стеклянные волокна.

В 1970 году фирма «Корнинг Гласе» впервые разработала световод, пригодный для передачи светового сигнала.

Нариндер Капани (12.10.1926 г) - один из основоположников волоконной оптики

Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован во времена королевы Виктории (1837—1901 гг.)

стекла
Сердцевина – это область в центре волокна, показатель преломления которой

больше, чем у оболочки, и в которой распространяется большая часть энергии светового сигнала.
Оболочка – это область волокна вокруг сердцевины, которая чаще всего изготавливается с постоянным и всегда более низким, чем у сердцевины, показателем преломления. Граница двух областей с более высоким и низким показателями преломления создаёт световодную структуру, удерживающую большую часть света в зоне сердцевины.

Устройство простейшего оптического волокна

волн на границе раздела диэлектриков с разными показателями преломления
Световод

представляет собой стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытое оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен по любому (прямому или изогнутому) пути. Волокна набираются в жгуты. При этом по каждому из волокон передается какой-нибудь элемент изображения

Распространение луча света в волноводе

Распространение световых лучей в оптических волокнах

несколько световых волн одновременно.
Одномодовое волокно новейшей технологии имеет

настолько малый диаметр сердцевины, что позволяет спрямить путь отдельного луча и намного снизить потери интенсивности сигнала

                             

Для передачи сигналов применяются два вида волокна: одномодовое SMF и многомодовое MMF.

телефонных разговоров и миллион видеосигналов. Скорость передачи данных может быть

увеличена за счет передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут распространяться в одном волокне независимо друг от друга. Кроме того, в оптическом волокне могут распространяться световые сигналы двух разных поляризаций, что позволяет удвоить пропускную способность оптического канала связи.

т. д.);
в скоростной киносъемке;
в ядерной физике (регистрация треков

ядерных частиц);
в оптической связи;
в фототелеграфии и телеметрии (преобразователи кода и шифровальные устройства);
в вычислительной технике, акустике и т. д.

Одним из важных устройств, в котором применяется волоконная оптика, является волоконно-оптический телефон, используемый для двухсторонней связи.

кабель. То есть он может нести больше данных.
Оптико-волоконный кабель

менее чувствителен к помехам, чем металлический, и намного тоньше и легче, чем металлический.
Данные могут передаваться в цифровом виде, а не в аналоговом.
Важное свойство оптического волокна – долговечность.

Достоинства применения оптического волокна

самым дорогим из всех типов кабеля.
Волоконно-оптический кабель очень хрупкий,

поэтому монтаж его очень затруднителен.

Недостаток применения оптического волокна

в природе

себя последние достижения оптики, электроники, материаловедения и технологий.

Тенденции развития:
- Увеличение

информационной емкости линий связи
- Увеличение скорости обработки информации
- Уменьшение потерь и искажений оптических сигналов

Оптоэлектронные системы передачи информации. – М.: Знание, 2012
Ремизов А.Н. Физика:

учебник. -М.: Дрофа, 2011