Was ist optische Faser?

Was ist optische Faser?

Eine optische Faser ist eine flexible, transparente Glas/Faser -Faser, die durch Zeichnen von Glas (Kieselsäure) oder Kunststoff bis zu einem Durchmesser dicker als das eines menschlichen Haares hergestellt wird. Die Übertragung ist die Übertragung eines Signals als Lichtpuls entlang einer Glasfaser (Silica).

Optische Fasern tragen leichte Signale in den sogenannten Modi . Verschiedene Wege des Reisens: Ein Modus ist einfach der Weg, dem ein Lichtstrahl der Faser folgt. Ein Modus besteht darin, in der Mitte der Faser direkt nach unten zu gehen. Ein anderer besteht darin, die Faser in einem flachen Winkel hinunterzusprung. Andere Modi beinhalten die Faser in anderen Winkeln, die mehr oder weniger steil sind.

Typen

                            Optischer Kern

Einzelmodus

Die einfachste Art von optischer Faser wird als Single-Mode bezeichnet . Es hat einen sehr dünnen Kern mit einem Durchmesser von 5-10 Mikrometer (Millionstel eines Meter). In einer einzelmodischen Faser gehen alle Signale direkt in die Mitte, ohne von den Rändern abzuprallen (gelbe Linie im Diagramm). Single-Mode-Fasern trägt im Allgemeinen das Kabelfernseh-, Internet- und Telefonsignale, das in ein riesiges Bündel zusammengepackt ist. Kabel wie diese können Informationen über 100 km (60 Meilen) senden.

Multi -Modus

Eine andere Art von Glasfaserkabel wird als Multi-Mode bezeichnet . Jede optische Faser in einem Multi-Mode-Kabel ist etwa 10-mal größer als eines in einem Single-Mode-Kabel. Dies bedeutet, dass Lichtstrahlen durch den Kern gelangen, um eine Vielzahl verschiedener Pfade (gelb, orange, blau und cyan) zu folgen - mit anderen Worten in mehreren verschiedenen Modi. Multi-Mode-Kabel können Informationen nur über relativ kurze Strecken senden und werden (unter anderem) verwendet, um Computernetzwerke miteinander zu verknüpfen.

Einzelmodus- und Multi -Modus -Fasern

Noch dickere Fasern werden in einem medizinischen Werkzeug verwendet , das als Gastroskop (eine Art Endoskop) bezeichnet wird und die Ärzte den Hals eines Menschen zum Erkennen von Krankheiten in ihrem Magen niederstrecken. Ein Gastroskop ist ein dickes faseroptisches Kabel, das aus vielen optischen Fasern besteht. Am oberen Ende eines Gastroskops befindet sich ein Okular und eine Lampe. Die Lampe leuchtet das Licht in einen Teil des Kabels in den Magen des Patienten. Wenn das Licht den Magen erreicht, reflektiert es die Magenwände in eine Linse am Boden des Kabels. Dann wandert es einen weiteren Teil des Kabels in das Okular des Arztes. Andere Arten von Endoskopen funktionieren auf die gleiche Weise und können verwendet werden, um verschiedene Körperteile zu inspizieren. Es gibt auch eine industrielle Version des Tools, die als Fiberskop bezeichnet wird und mit deren Untersuchung von unzugänglichen Maschinenstücken in Flugzeugmotoren verwendet werden kann.

Kunstwerke: Oben: Licht fährt auf unterschiedliche Weise in Einzelmodus- und Multi-Mode-Fasern. Unten: In einem typischen Einzelmodus-Faserkabel (nicht maßstabsgetreu gezeichnet). Der dünne Kern ist von einem Durchmesser von ungefähr zehnmal größerem Kern umgeben, einer plastischen Außenbeschichtung (etwa dem doppelten Durchmesser der Verkleidung), wobei einige Stärkungsfasern aus einem harten Material wie Aramidgarn mit einer schützenden Außenmantel nach außen bestärkt.