Articles

fiberoptik

Overhold laboratorieproduktionen af optiske fibre, der skal bruges til telekommunikation

overhold Laboratorieproduktionen af optiske fibre, der skal bruges til telekommunikation

lær, hvordan optiske fibre skabes ud af et stykke silicaglas i denne video.Encyclopedia Britannica, Inc.Se alle videoer til denne artikel

fiberoptik, også stavet fiberoptik, videnskaben om transmission af data, stemme og billeder ved passage af lys gennem tynde, gennemsigtige fibre. Inden for telekommunikation har fiberoptisk teknologi praktisk talt erstattet kobbertråd i langdistance-telefonlinjer, og det bruges til at forbinde computere inden for lokale netværk. Fiberoptik er også grundlaget for fiberenskoper, der anvendes til undersøgelse af indre dele af kroppen (endoskopi) eller inspektion af interiøret af fremstillede strukturelle produkter.

italiensk fysiker Guglielmo Marconi på arbejde i det trådløse rum på hans yacht Electra, c. 1920.
hvem var den første videnskabsmand, der gennemførte et kontrolleret atomkædereaktionseksperiment? Hvad er måleenheden for cyklusser pr. sekund? Test din fysik skarphed med denne test.

det grundlæggende medium for fiberoptik er en hårtynd fiber, der undertiden er lavet af plast, men oftest af glas. En typisk glas optisk fiber har en diameter på 125 mikrometer (larm) eller 0,125 mm (0,005 tommer). Dette er faktisk diameteren af beklædningen eller det ydre reflekterende lag. Kernen eller den indre transmissionscylinder kan have en diameter så lille som 10 liter. Gennem en proces kendt som total intern refleksion kan lysstråler, der stråles ind i fiberen, formere sig i kernen i store afstande med bemærkelsesværdig lille dæmpning eller reduktion i intensitet. Graden af dæmpning over afstand varierer afhængigt af lysets bølgelængde og fiberens sammensætning.

optisk fiber
optisk fiber

lysstråle, der passerer gennem en optisk fiber.Encyclopedia Britannica, Inc.

da glasfibre af kerne/beklædnings design blev introduceret i begyndelsen af 1950 ‘ erne, begrænsede tilstedeværelsen af urenheder deres beskæftigelse til de korte længder, der var tilstrækkelige til endoskopi. I 1966 foreslog elektriske ingeniører Charles Kao og George Hockham, der arbejdede i England, at bruge fibre til telekommunikation, og inden for to årtier blev der produceret silicaglasfibre med tilstrækkelig renhed til, at infrarøde lyssignaler kunne rejse gennem dem i 100 km (60 miles) eller mere uden at skulle forstærkes af repeatere. I 2009 blev Kao tildelt Nobelprisen i fysik for sit arbejde. Plastfibre, normalt lavet af polymethylmethacrylat, polystyren eller polycarbonat, er billigere at producere og mere fleksible end glasfibre, men deres større dæmpning af lys begrænser deres anvendelse til meget kortere forbindelser inden for bygninger eller biler.

de hårtynde fibre, der anvendes i fiberoptik.
de hårtynde fibre, der anvendes i fiberoptik.

Kris Kitch Bain/.com

optisk telekommunikation udføres normalt med infrarødt lys i bølgelængdeområdet på 0,8–0,9 liter eller 1,3–1,6 liter—bølgelængder, der genereres effektivt af lysemitterende dioder eller halvlederlasere, og som lider mindst dæmpning i glasfibre. Fiberscope-inspektion i endoskopi eller industri udføres i de synlige bølgelængder, hvor et bundt fibre bruges til at belyse det undersøgte område med lys og et andet bundt, der tjener som en langstrakt linse til transmission af billedet til det menneskelige øje eller et videokamera.

få et Britannica Premium-abonnement og få adgang til eksklusivt indhold. Tilmeld dig nu