الألياف البصرية ، القصيرة للألياف البصرية ، هي أدوات موصلة للضوء تستخدم مبدأ انعكاس الضوء الكلي في الألياف المصنوعة من الزجاج أو البلاستيك. تم اختراع الألياف البصرية من قبل الرئيس السابق للجامعة الصينية في هونغ كونغ. يتم تغليف الألياف الدقيقة بغلاف بلاستيكي يسمح لها بالانحناء دون كسر. بشكل عام ، يقوم جهاز انبعاث في أحد طرفي الألياف الضوئية بنقل نبضة ضوئية إلى ليف ضوئي باستخدام صمام ثنائي باعث للضوء (LED ، LED) أو حزمة ليزر ، وجهاز استقبال في الطرف الآخر من الألياف البصرية يستخدم نبض حساس للكشف عن عنصر. في الحياة اليومية ، يتم استخدام الألياف الضوئية كنقل معلومات عن بعد لأن فقدان توصيل الضوء على الألياف الضوئية أقل بكثير من فقدان الكهرباء على السلك الكهربائي.
1. الضوء هو موجة كهرمغنطيسية جزء الضوء المرئي من نطاق الطول الموجي هو: 390 ~ 760nm (نانو) أكبر من 760nm جزء من ضوء الأشعة تحت الحمراء ، أقل من 390nm جزء من تطبيقات الألياف الضوئية فوق البنفسجية:. 850 نانومتر ، 1310 ، 1550 ثلاثة. 2. انكسار ، انعكاس وانعكاس كامل للضوء. ولأن سرعة انتشار الضوء في مواد مختلفة مختلفة ، فعندما ينبعث الضوء من مادة إلى أخرى ، يحدث الانكسار والانعكاس عند السطح البيني بين المادتين. علاوة على ذلك ، تتغير زاوية الضوء المنكسر بزاوية ضوء الحادث. عندما تصل زاوية الضوء الساقط أو تتجاوز زاوية معينة ، سيختفي الضوء المنكسر وسوف ينعكس ضوء الحادث مرة أخرى. هذا هو الانعكاس التام للضوء. تحتوي المواد المختلفة على زوايا انكسار مختلفة للضوء بنفس طول الموجة (أي أن المواد المختلفة لها مؤشرات انكسار ضوئي مختلفة) ، ونفس المادة لها زوايا انكسار مختلفة لأطوال موجية مختلفة من الضوء. ويستند الاتصال الألياف البصرية على المبادئ المذكورة أعلاه.
1. هيكل الألياف:
وتنقسم الألياف العارية الألياف عموما إلى ثلاث طبقات: جوهر الزجاج عالية مؤشر الأساسية (قطر الأساسية هو عموما 50 أو 62.5μm) ، والوسط هو الكسوة الزجاجية الانكسار مؤشر منخفض (يبلغ قطرها عموما 125 ميكرون) ، وأبعد هو تعزيز من راتنج طلاء الطابق.
2. فتحة العددي:
لا يمكن أن ينتقل الضوء الخفيف على الوجه النهائي للألياف بشكل كامل عن طريق الألياف ، ولكن الضوء الساقط فقط ضمن نطاق معين من الزوايا. هذه الزاوية تسمى الفتحة الرقمية للألياف. تعد الفتحة العددية الأكبر للألياف مفيدة لتزاوج الألياف البصرية. تختلف الفتحة العددية للألياف التي تنتجها جهات تصنيع مختلفة (AT & T CORNING).
3. نوع الألياف:
هناك أنواع عديدة من الألياف البصرية ، وبناءً على التطبيق ، تختلف الوظائف والأداء المطلوب. ومع ذلك ، فإن مبدأ تصميم وتصنيع الألياف البصرية للتلفزيون الكبلي والاتصالات هو في الأساس نفسه ، مثل: 1 خسارة منخفضة ؛ 2 لديها عرض نطاق ترددي معين وتشتت صغير. 3 أسلاك سهلة 4 من السهل إنشاء ؛ 5 موثوقية عالية ؛ 6 مقارنة التصنيع 7 رخيصة وهلم جرا. يعتمد تصنيف الألياف البصرية بشكل أساسي على طول الموجة العاملة ، توزيع معامل الانكسار ، طريقة النقل ، المواد الخام وطرق التصنيع. أمثلة تصنيف مختلفة كالتالي.
(1 ) أطوال موجات التشغيل: الألياف UV ، الألياف المرئية ، الألياف القريبة من الأشعة تحت الحمراء ، الألياف تحت الحمراء (0.85 ميكرومتر ، 1.3 ميكرومتر ، 1.55 ميكرومتر). (2) توزيع معامل الانكسار: الألياف (SI) من الخطوة (SI) والألياف شبه الخطوة وألياف التدرج (GI) وغيرها (مثل الثلاثي ، W ، منخفض ، إلخ). (3) طريقة النقل: الألياف أحادية النمط (بما في ذلك الاستقطاب الحافظ للألياف ، عدم المحافظة على الألياف) ، الألياف متعددة الأوضاع. (4) المواد الخام: ألياف الكوارتز ، الألياف الزجاجية متعددة المكونات ، الألياف البلاستيكية ، الألياف المركبة (مثل البلاستيك المغطى ، الألياف الليفية الأساسية ، إلخ) ، مواد الأشعة تحت الحمراء ، إلخ. يمكن أيضًا تصنيف مواد التغطية إلى مواد غير عضوية ( الكربون ، وما إلى ذلك) ، والمواد المعدنية (النحاس والنيكل وغيرها) واللدائن. (5) طرق التصنيع: الترسيب المحوري بمرحلة البخار (VAD) ، ترسب البخار الكيميائي (CVD) ، إلخ ، طريقة سحب الأسلاك (Rod intube) وطريقة البوتقة المزدوجة.