- ไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?
- ไฟเบอร์ออปติกมีไว้ทำอะไร?
- ไฟเบอร์ออปติกทำงานอย่างไร?
- ลักษณะใยแก้วนำแสง
- ข้อดีของไฟเบอร์ออปติก
- ข้อเสียของใยแก้วนำแสง
เราอธิบายว่าไฟเบอร์ออปติกคืออะไรและทำงานอย่างไร นอกจากนี้สิ่งที่เป็นลักษณะข้อดีและข้อเสียของใยแก้วนำแสง
ไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?
ใยแก้วนำแสงเป็นสื่อทางกายภาพของการส่งผ่านของ ข้อมูลทั่วไปในเครือข่ายข้อมูลและโทรคมนาคม ซึ่งประกอบด้วยใยแก้วบางๆ หรือ พลาสติก, โดยที่พัลส์ของ แสงสว่าง เลเซอร์หรือไฟ LED ซึ่งประกอบด้วย ข้อมูล เพื่อส่ง
โดยการส่งผ่านพัลส์แสงเหล่านี้ สามารถส่งและรับข้อมูลด้วยความเร็วสูงผ่านการเดินสายเคเบิล ปลอดภัยจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วของคลื่นวิทยุ ทำให้ใยแก้วนำแสงเป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณเคเบิลที่ทันสมัยที่สุด
การนำไฟเบอร์ออปติกมาใช้เป็นมรดกตกทอดมาหลายศตวรรษของ งานวิจัย Y การทดลอง เกี่ยวกับแสงและคุณสมบัติของมัน ตั้งแต่สมัยโบราณที่ชาวกรีกสื่อสารผ่านการสะท้อนของแสงแดดในกระจกบานเล็ก การทดลองทางแสงของ การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์จนกระทั่งมีการประดิษฐ์เครื่องโทรเลขด้วยแสงขึ้นในปี ค.ศ. 1792 โดยคลอดด์ แชปเป้ และงานต่อมาของนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ฌอง-แดเนียล โกลาดอนและฌาค บาบิเนต์ และจอห์น ทินดอลล์ชาวไอริช ทั้งหมดนี้เมื่อปลายศตวรรษที่ 19
ใยแก้วนำแสงเช่นนี้จะไม่เพลิดเพลินกับ น่าสนใจ ของวิศวกรจนถึงปี 1950 และในปี 1970 ชิ้นแรกจะถูกผลิตขึ้นโดยใช้สิ่งเจือปนของไททาเนียมในซิลิกา โดยผลงานของ Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz และ Frank Zimar การส่งข้อมูลครั้งแรกผ่านสื่อนี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน พ.ศ. 2520 ในเมืองลองบีช รัฐแคลิฟอร์เนีย และในช่วงทศวรรษ 1980 ได้มีการดำเนินการให้สมบูรณ์และเริ่มดำเนินการในระดับสากล
ไฟเบอร์ออปติกมีไว้ทำอะไร?
ไฟเบอร์ออปติกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมผ่านสายเคเบิล ทำให้สามารถสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระยะไกลและในพื้นที่ได้ โดยสูญเสียข้อมูลน้อยที่สุดตลอดเส้นทาง
การใช้งานมีความหลากหลายในด้านนี้ ทำให้สามารถรับวัสดุเครือข่าย เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง (สำหรับอุณหภูมิ ความดัน หรือระดับแสง) วัสดุให้แสงสว่าง (โดยเฉพาะได้ผลดีเพราะไม่ต้องการระยะใกล้แหล่งกำเนิดแสง) และยังมีประโยชน์ในการตกแต่งอีกด้วย (มีต้นไม้ คริสต์มาส ทำด้วยใยแก้วนำแสง) หรือเป็นส่วนประกอบของคอนกรีตโปร่งแสง
ไฟเบอร์ออปติกทำงานอย่างไร?
หลักการทำงานของใยแก้วนำแสงเป็นไปตามกฎของสเนลล์ ซึ่งช่วยให้คำนวณมุมหักเหของแสงเมื่อผ่านจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางด้วยดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกัน
ดังนั้น ภายในเส้นใย ลำแสงจึงติดอยู่และแพร่กระจายในแกนกลาง โดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพของการหุ้มและมุมสะท้อนที่เหมาะสม เพื่อส่งข้อมูลที่ส่งไปยังปลายทาง ในระยะหลังจะทำงานในลักษณะเดียวกันกับโทรเลข
ลักษณะใยแก้วนำแสง
ใยแก้วนำแสงที่ใช้ในปัจจุบันประกอบด้วยแกนของ พลาสติก หรือแก้ว (ซิลิกอนและเจอร์เมเนียมออกไซด์) ที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูง หุ้มด้วยพลาสติกที่คล้ายกัน แต่มีดัชนีการหักเหของแสงต่ำกว่า
ดังนั้น ตามกลไกการแพร่กระจายแสงภายใน ใยแก้วนำแสงสามารถเป็นสองประเภท:
- ไฟเบอร์โหมดเดียว ช่วยให้การแพร่กระจายของโหมดแสงเดียวโดยการลดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแกนไฟเบอร์ช่วยให้สามารถส่งข้อมูลในระยะทางไกลและอัตราการถ่ายโอนที่ดี
- เส้นใยต่อเนื่องหลายรูปแบบ ช่วยให้ลำแสงแพร่กระจายได้มากกว่าหนึ่งวิธี (โหมดที่แตกต่างกันมากกว่าหนึ่งพันโหมด) ซึ่งเพิ่มระยะขอบของข้อผิดพลาดและทำให้ไม่แนะนำมากสำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลมาก
ข้อดีของไฟเบอร์ออปติก
ใยแก้วนำแสงมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ใช้พื้นที่น้อย ด้วยขนาดที่เล็ก แต่มีความยืดหยุ่นสูง ซึ่งอำนวยความสะดวกในการติดตั้ง
- มันเบา น้ำหนักเบากว่าสายเคเบิลทั่วไปถึงแปดเท่า
- มันแสดงการต่อต้านที่ดี ทั้งทางกลและทางความร้อนและต้านทานได้ดีต่อ การกัดกร่อน.
- เป็นระบบนิเวศน์มากขึ้น เมื่อเทียบกับของเสียที่เหลือโดยการเดินสายไฟแบบธรรมดา
- ภูมิคุ้มกันต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วยธรรมชาติของส่วนประกอบ
- รวดเร็ว มีประสิทธิภาพ และปลอดภัย เป็นรูปแบบการส่งข้อมูลเคเบิลที่รู้จักกันดีที่สุด
ข้อเสียของใยแก้วนำแสง
ข้อเสียของใยแก้วนำแสงชี้ไปที่ต่อไปนี้:
- พวกมันเปราะบาง เนื่องจากกระจกด้านในจะแตกหักได้ง่าย
- มันต้องใช้ตัวแปลง เพื่อส่งคืน พลังงานแสง เพื่อความรู้สึกในการให้ข้อมูล
- Splices เป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะในพื้นที่ชนบท
- มันไม่ส่งพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นจึงต้องใช้ตัวปล่อยและสายพานลำเลียงที่ซับซ้อนซึ่งมีการจัดหา พลังงาน ไม่สามารถนำออกจากเส้นได้
- มันมีอายุในที่ที่มีน้ำ ซึ่งจำกัดการใช้งานทั่วโลก
- ไม่มีความทรงจำเกี่ยวกับแสง