Glasfaser
Wir erklären, was die Glasfaser ist und wie sie funktioniert. Darüber hinaus für was es verwendet wird, Eigenschaften, Vor- und Nachteile der optischen Faser.
Was ist die optische Faser?
Eine optische Faser ist ein physikalisches Mittel zum Übertragen von Informationen, das in Daten- und Telekommunikationsnetzen üblich ist und aus einem dünnen Glas- oder Kunststofffaden besteht s von denen Laser- oder LED-Lichtpulse wandern, in denen die zu übertragenden Daten enthalten sind.
Durch die Übertragung dieser Lichtimpulse können wichtige Geschwindigkeiten über ein Kabel gesendet und empfangen werden, sicher vor elektromagnetischen Störungen und mit ähnlichen Geschwindigkeiten zu denen des Radios. Dies macht die Glasfaser zum fortschrittlichsten Kabelübertragungsmedium, das es gibt.
Die Implementierung der optischen Faser ist das Erbe jahrhundertelanger Forschung und Erprobung von Licht und seinen Eigenschaften aus der Antike, als die Griechen durch Reflexion kommunizierten des Sonnenlichts in kleinen Spiegeln, die optischen Experimente der wissenschaftlichen Revolution bis zur Erfindung der optischen Telegraphie 1792 durch Claude Chappe und die anschließende Arbeit von die französischen Physiker Jean-Daniel Colladon und Jacques Babinet sowie der Ire John Tyndall, alle am Ende des 19. Jahrhunderts.
Die Glasfaser als solche würde das Interesse der Ingenieure erst 1950 genießen, und 1970 würde das erste Stück unter Verwendung von Verunreinigungen aus Titan auf Siliciumdioxid von Robert Maurer hergestellt werden. Donald Keck, Peter Schultz und Frank Zimar. Die erste Übermittlung von Informationen über dieses Medium erfolgte am 22. April 1977 in Long Beach, Kalifornien, und in den 1980er Jahren wurde es perfektioniert und gestartet international umgesetzt werden.
Siehe auch: ADSL.
Wofür ist die optische Faser gut?
Optische Fasern eignen sich ideal für die Kabeltelekommunikation und ermöglichen den Aufbau lokaler und weitreichender Computernetzwerke mit einem Minimum an Informationsverlust.
Seine Anwendungen sind auf diesem Gebiet vielfältig und ermöglichen die Gewinnung von Netzwerkmaterial, Lichtleitersensoren (für Temperatur, Druck oder Lichtpegel) und Beleuchtungsmaterial (besonders effektiv, da keine Nähe erforderlich ist mit der Lichtquelle) und auch zur Dekoration (es gibt Weihnachtsbäume aus Glasfaser) oder als Bestandteil von transluzentem Beton geeignet.
Wie funktioniert Glasfaser?
Das Funktionsprinzip der optischen Faser ist das des Snell'schen Gesetzes, das es ermöglicht, den Brechungswinkel des Lichts beim Übergang von einem Medium zu einem anderen mit einem anderen Brechungsindex zu berechnen.
Auf diese Weise werden die Lichtstrahlen in der Faser eingefangen und breiten sich angesichts der physikalischen Eigenschaften der Beschichtung und des geeigneten Reflexionswinkels im Kern aus, wodurch die an das Ziel gesendete Information transportiert wird. In letzterem arbeitet es ähnlich wie im Telegraphen.
Es kann Ihnen dienen: Optik
Faseroptische Eigenschaften
Die heutzutage verwendete optische Faser besteht aus einem Kunststoff- oder Glaskern (Siliziumoxid und Germanium) mit einem hohen Brechungsindex, der mit einem ähnlichen Kunststoff, jedoch mit einem niedrigeren Brechungsindex bedeckt ist.
Entsprechend dem Mechanismus der Ausbreitung von Licht im Inneren kann die optische Faser von zwei Arten sein:
- Singlemode-Faser . Es ermöglicht die Ausbreitung eines einzelnen Lichtmodus durch die Verringerung des Durchmessers des Faserkerns, wodurch Informationen über große Entfernungen und mit einer guten Übertragungsrate gesendet werden können.
- Multimodale Faser Es ermöglicht die Ausbreitung von Lichtstrahlen in mehr als einer Richtung (mehr als tausend verschiedene Modi), wodurch die Fehlerquote erhöht wird und dies für Verbindungen über große Entfernungen nicht unbedingt empfohlen wird.
Glasfaservorteile
Die optische Faser hat die folgenden Vorteile:
- Aufgrund seiner geringen Größe nimmt es nur wenig Platz ein, ist jedoch äußerst flexibel, was die Installation erleichtert.
- Es ist leicht, weil es achtmal weniger wiegt als ein herkömmliches Kabel.
- Es hat eine hohe mechanische und thermische Beständigkeit und ist gut korrosionsbeständig.
- Es ist umweltfreundlicher im Vergleich zu Abfällen, die durch herkömmliche Verkabelung entstehen.
- Aufgrund der Beschaffenheit der Komponenten unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen .
- Schnell, effektiv und sicher . Dies ist die beste bekannte Form der Kabeldatenübertragung.
Nachteile von Glasfaser
Die Nachteile von Lichtwellenleitern weisen auf Folgendes hin:
- Sie sind zerbrechlich, da das Glas im Inneren zerbrechlich ist.
- Es erfordert Konverter, um die Lichtenergie in ihren informativen Sinn zurückzuführen.
- Spleiße sind besonders in ländlichen Gebieten schwierig .
- Es überträgt keine elektrische Energie, daher sind komplexe Emitter und Förderer erforderlich, deren Stromversorgung nicht von der Leitung selbst erfolgen kann.
- Altern in Gegenwart von Wasser, was seine weltweite Anwendung einschränkt.
- Es gibt keine optischen Speicher .
