Оптическое волокно - История изменений

INSAR: /* Классификация */ типографика

2012-08-21T06:29:50Z

Классификация: типографика

← Предыдущая		Версия 06:29, 21 августа 2012
Строка 43:		Строка 43:
	Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению рефракции в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть параболическим, треугольным, ломаным и т. д.		Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению рефракции в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть параболическим, треугольным, ломаным и т. д.

−	Полимерные (пластиковые) волокна производят диаметром 50, 62.5, 120 и 980 микрон и оболочкой диаметром 490 и 1000 мкм.	+	Полимерные (пластиковые) волокна производят диаметром 50, 62,5, 120 и 980 микрон и оболочкой диаметром 490 и 1000 мкм.

	== Применение ==		== Применение ==

INSAR: эритрофобия

2012-08-21T06:28:51Z

эритрофобия

Внесённые изменения

INSAR: /* История */

2012-08-21T06:24:23Z

История

← Предыдущая		Версия 06:24, 21 августа 2012
Строка 6:		Строка 6:

	== История ==		== История ==
−	Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован ~~во времена королевы [[Виктория (королева Великобритании)\|Виктории]] ([[1837]]—[[1901]] гг.)~~, но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение [[лазер]]ов сделало возможным построение [[Волоконно-оптическая линия передачи\|волоконно-оптических линий передачи]], превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи.	+	Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован ещё в XIX веке, но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение [[лазер]]ов сделало возможным построение [[Волоконно-оптическая линия передачи\|волоконно-оптических линий передачи]], превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи.

	== Материалы ==		== Материалы ==

Telebot: оформление внешних ссылок шаблоном cite web

2012-02-11T05:58:51Z

оформление внешних ссылок шаблоном cite web

← Предыдущая		Версия 05:58, 11 февраля 2012
Строка 6:		Строка 6:

	== История ==		== История ==
−	Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован во времена королевы [[Виктория (королева Великобритании)\|Виктории]] ([[1837]]—[[1901]] гг.), но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение [[~~Лазер\|лазеров~~]] сделало возможным построение [[Волоконно-оптическая линия передачи\|волоконно-оптических линий передачи]], превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи.	+	Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован во времена королевы [[Виктория (королева Великобритании)\|Виктории]] ([[1837]]—[[1901]] гг.), но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение [[лазер]]ов сделало возможным построение [[Волоконно-оптическая линия передачи\|волоконно-оптических линий передачи]], превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи.

	== Материалы ==		== Материалы ==
Строка 106:		Строка 106:
	\|тираж = 10 000		\|тираж = 10 000
	}}		}}
−	* 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	+	* 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)		* Gowar, John, ''Optical Communication Systems'', 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead UK, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
	* {{книга		* {{книга
Строка 128:		Строка 128:

	== Ссылки ==		== Ссылки ==
−	* [http://www.66.ru/user/113296/blog/261017/ Изготовление оптических волокон(видео)]	+	* {{cite web\|url=http://www.66.ru/user/113296/blog/261017/\|title=Изготовление оптических волокон(видео)}}
−	* [http://www.teleinfo.ru/seminar/79.htm Сварка оптического волокна / видеоинструкция, 3:12 мин.]	+	* {{cite web\|url=http://www.teleinfo.ru/seminar/79.htm\|title=Сварка оптического волокна / видеоинструкция, 3:12 мин.}}
−	* [http://www.skomplekt.com/solution/ismer.htm Измерения на волоконно-оптических линиях связи / Цикл статей]	+	* {{cite web\|url=http://www.skomplekt.com/solution/ismer.htm\|title=Измерения на волоконно-оптических линиях связи / Цикл статей}}
−	* [http://incab.ru/information/cable/select/ Выбор подвесного оптического кабеля исходя из условий эксплуатации/ Статья]	+	* {{cite web\|url=http://incab.ru/information/cable/select/\|title=Выбор подвесного оптического кабеля исходя из условий эксплуатации/ Статья}}
−	* [http://tools.ru/tools/1.htm Инструментарий для работы с волоконно-оптическим кабелем / Цикл статей]	+	* {{cite web\|url=http://tools.ru/tools/1.htm\|title=Инструментарий для работы с волоконно-оптическим кабелем / Цикл статей}}

	[[Категория:Волоконно-оптическая связь]]		[[Категория:Волоконно-оптическая связь]]

INSAR: вернул из Википедии

2011-09-15T15:03:32Z

вернул из Википедии

Новая страница

[[Файл:Fibreoptic.jpg|thumb|right|350px|Пучок оптических волокон]]

'''Опти́ческое волокно́''' — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса [[свет]]а внутри себя посредством [[полное внутреннее отражение|полного внутреннего отражения]].

[[Волоконная оптика]] — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в [[Волоконно-оптическая связь|волоконно-оптической связи]], позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании [[датчик]]ов.

== История ==
Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован во времена королевы [[Виктория (королева Великобритании)|Виктории]] ([[1837]]—[[1901]] гг.), но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение [[Лазер|лазеров]] сделало возможным построение [[Волоконно-оптическая линия передачи|волоконно-оптических линий передачи]], превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи.

== Материалы ==
Стеклянные оптические волокна делаются из кварцевого стекла, но для дальнего инфракрасного диапазона могут использоваться другие материалы, такие как флуоро-цирконат, флуоро-алюминат и халькогенидные стекла. Как и другие стекла, эти имеют показатель преломления около 1,5.

В настоящее время развивается применение пластиковых оптических волокон. Сердечник в таком волокне изготовляют из [[Органическое стекло|полиметилметакрилата]] (PMMA), а оболочку из фторированных PMMA (фторполимеров).

== Конструкция ==
Оптическое волокно имеет круглое сечение и состоит из двух частей — сердцевины и оболочки. Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления оболочки. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479.

Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней, испытывая многократные переотражения от границы раздела «сердцевина — оболочка».

Все оптические волокна, используемые в телекоммуникациях, имеют диаметр 125±1 микрон. Диаметр сердцевины может отличаться в зависимости от типа волокна и национальных стандартов.

== Классификация ==
[[Файл:Tipos fibra.jpg|right|300px|thumb|Профиль показателя преломления различных типов оптических волокон: вверху — многомодовое ступенчатое волокно, посередине — многомодовое градиентное волокно, внизу — одномодовое волокно.]]
Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми. Диаметр сердцевины одномодовых волокон составляет от 7 до 9 [[Микрометр|микрон]]. Благодаря малому диаметру достигается передача по волокну лишь одной моды электромагнитного излучения, за счёт чего исключается влияние дисперсионных искажений. В настоящее время практически все производимые волокна являются одномодовыми.<ref>
{{cite web
| url = http://kabel-news.ru/netcat_files/90/100/Rynok_opticheskogo_kabelya.pdf
| title = Рынок оптического кабеля
| author = КАБЕЛЬ−news, №8
| date = август 2008
| publisher =
| accessdate = 4 октября 2010
| archiveurl = http://www.webcitation.org/616VQRnr9
| archivedate = 2011-08-21
}}</ref>

Существует три основных типа одномодовых волокон:
# Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) ([[Английский язык|англ]]. SMF — Step Index Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.
# Одномодовое волокно со смещённой дисперсией ([[Английский язык|англ]]. DSF — Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в [[Окно прозрачности кварцевого волокна|третье окно прозрачности]], в котором наблюдается минимальное затухание.
# Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией ([[Английский язык|англ]]. NZDSF — Non-Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.655.

Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 микрон в европейском стандарте и 62,5 микрон в североамериканском и японском стандартах. Из-за большого диаметра сердцевины по многомодовому волокну распространяется несколько мод излучения — каждая под своим углом, из-за чего импульс света испытывает дисперсионные искажения и из прямоугольного превращается в колоколоподобный.

Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению [[Рефракция|рефракции]] в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть [[Парабола|параболическим]], [[Треугольник|треугольным]], ломаным и т. д.

Полимерные (пластиковые) волокна производят диаметром 50, 62.5, 120 и 980 микрон и оболочкой диаметром 490 и 1000 мкм.

== Применение ==

=== Волоконно-оптическая связь ===
{{main|Волоконно-оптическая связь}}
Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение оптических волокон позволяет оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи, измеряемыми терабитами в секунду.

=== Волоконно-оптический датчик ===
Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической энергии, даёт волоконно-оптическим датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определённых областях.

Оптическое волокно используется в [[гидрофон]]ах 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 [[лазер]]ный микроскоп, работающий с лазером и оптическим волокном<ref>{{cite web|title=TP: Der Glasfaser-Schallwandler|url=http://www.heise.de/tp/r4/artikel/19/19822/1.html|accessdate=December 4|accessyear=2005|archiveurl=http://www.webcitation.org/616VR8wbx|archivedate=2011-08-21}}</ref>.

Волоконно-оптические датчики, измеряющие температуры и давления, разработаны для измерений в нефтяных скважинах. Они хорошо подходят для такой среды, работая при температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков.

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.

Оптическое волокно применяется в [[лазерный гироскоп|лазерном гироскопе]], используемом 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 встроенным двойным лучепреломлением.

=== Другие применения оптического волокна ===
[[Файл:Flashflight red.jpg|thumb|300px|right| Диск [[фрисби]], освещённый оптическим волокном]]
Оптические волокна широко используются для освещения. Они используются как световоды в медицинских и других целях, где яркий свет необходимо доставить в труднодоступную зону. В некоторых зданиях оптические волокна направляют солнечный свет с крыши в какую-нибудь часть здания. Волоконно-оптическое освещение также используется в декоративных целях, включая коммерческую рекламу, [[искусство]] и искусственные [[рождественская ёлка|рождественские ёлки]].

Оптическое волокно также используется для формирования изображения. Пучок света, передаваемый оптическим волокном, иногда используется совместно с линзами — например, в [[эндоскоп]]е, который используется для просмотра объектов через маленькое отверстие.

Один из способов механической шифровки изображения заключается в следующем: большое количество оптических волокон, оба конца которых расположены упорядоченно, тщательно переплетают в середине, а затем разрезают пополам. Одна половина получившейся конструкции используется для шифровки изображения, а другая — для дешифровки: изображение, пройдя через переплетённые световоды, превращается в бессмысленный набор точек разного цвета, но после прохода через вторую половину этот набор точек восстанавливается до оригинала. Преимущество этого метода заключается в простоте изготовления шифрующего механизма и в невозможности расшифровать передаваемое изображение без шифратора или дешифратора (шифратор и дешифратор в такой системе абсолютно взаимозаменяемы). Недостаток заключается в значительной потере качества изображения, зависящей от толщины используемых световодов, и в необходимости очень точно позиционировать зашифрованное изображение перед дешифратором — малейший перекос будет препятствовать расшифровке.

Оптическое волокно используется при конструировании [[Волоконный лазер|волоконного лазера]].

== Примечания ==
{{примечания}}

== См. также ==
* [[Оптические материалы]]
* [[Оптические системы]]
* [[Сварка оптического волокна]]
* [[Сплайс-пластина]]
* [[Оптический рефлектометр]]
* [[Субдлинноволновое оптическое волокно]]
* [[Подводный коммуникационный кабель]]
* [[Оптоволоконное измерение температуры]]
* [[Фотонно-кристаллические волноводы]]

== Литература ==

* {{книга
|автор = Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В.
|часть =
|заглавие = Оптические волокна для линий связи
|оригинал =
|ссылка =
|ответственный =
|издание =
|место = М.
|издательство = ЛЕСАРарт
|год = 2003
|том =
|страницы =
|страниц = 288
|серия =
|isbn = 5-902367-01-8
|тираж = 10 000
}}
* 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)
* {{книга
|автор=Hecht, Jeff
|заглавие=City of Light, The Story of Fiber Optics
|издательство=Oxford University Press
|место=New York
|год=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
* {{книга
|автор=Ramaswami, R., Sivarajan, K. N.
|заглавие=Optical Networks: A Practical Perspective
|издательство=Morgan Kaufmann Publishers
|место=San Francisco
|год=1998
|isbn=1-55860-445-6
}}

== Ссылки ==
* [http://www.66.ru/user/113296/blog/261017/ Изготовление оптических волокон(видео)]
* [http://www.teleinfo.ru/seminar/79.htm Сварка оптического волокна / видеоинструкция, 3:12 мин.]
* [http://www.skomplekt.com/solution/ismer.htm Измерения на волоконно-оптических линиях связи / Цикл статей]
* [http://incab.ru/information/cable/select/ Выбор подвесного оптического кабеля исходя из условий эксплуатации/ Статья]
* [http://tools.ru/tools/1.htm Инструментарий для работы с волоконно-оптическим кабелем / Цикл статей]

[[Категория:Волоконно-оптическая связь]]