Vad är ett fiberoptiskt julgran
Fiberoptik
Fiberoptik existerar en optiskt struktur på grund av transaktion från ljus alternativt information var ljus leds genom sålunda kallade optiska fibrer, vars kärnor existerar gjorda från många rent kopp alternativt plast ifrån flera millimeters diameter ned mot mindre än en hårstrås diameter.
Dessa glas- eller plastkärnor är omslutna av ett mantelhölje och vanligtvis också av ettDessa glas- alternativt plastkärnor existerar omslutna från en mantelhölje samt vanligtvis även från en skyddande skal.
Teknik
[redigera | redigera wikitext]Fiberoptiken fungerar genom för att ljusstrålen inuti kärnan totalreflekteras mot gränsytan mot manteln. Således förmå ljuset färdas många långa sträckor, förutsatt för att kärnan existerar optiskt tätare än manteln samt för att infallsvinkeln mot mantelytan överstiger gränsvinkeln till totalreflektion.
De förluster vilket sker inom en fiberoptiskt struktur beror huvudsakligen vid små orenheter vilket absorberar enstaka sektion från ljuset. Förluster beror även vid ojämnheter inom ytan var totalreflektionen sker.
Hur fungerar det? Vilka är typerna och deras skillnader? Det finns två typer av fiberoptiska julgranar: En som är helt täckt med ljus så att den ser ut som en piskad tråd av fiberoptiksådana ojämnheter kunna påverka ljusstrålars reflektionsvinkel sålunda för att dem faller utanför totalreflektion. Den ljusvinkel enstaka optisk fiber kunna ta emot ljus på grund av totalreflektion varierar samt existerar beroende dels från vilken våglängd ljuset besitter, dels från detaljerad ämne inom kärna samt inom mantel. Hur många från signalen liksom tas upp eller sugs in inom en struktur beror även vid detta sända ljusets våglängd.
Ett fiberoptiskt överföringssystem består från enstaka sändare såsom skickar iväg samt kodar ljussignaler genom dem optiska fibrerna, samt från ett mottagare såsom tar emot samt avkodar dem. ifall fibersystemet sträcker sig ovan långa avstånd, finns detta ofta behov från signalförstärkare, vilket existerar utplacerade mellan sändaren samt mottagaren.
Sändaren skickar ut ljus antingen tillsammans hjälp från ljusstråle alternativt tillsammans med hjälp från lysdioder. Fördelen tillsammans med lasersändare existerar dels för att dem kunna överföra mer energi mot den optiska fibern, dels för att dem ej ger sålunda massiv spridning från pulsen (dispersion). enstaka lägre dispersion ger större överföringskapacitet (bandbredd).
Lasersändare existerar dock dyrare samt mer temperaturkänsliga än lysdioder. Mottagaren översätter ljussignalerna mot elektriska impulser liksom skickas mot datamaskin, TV alternativt mobil. på grund av för att upptäcka ljuset använder mottagaren sig från fotoceller alternativt fotodioder. dem vanligaste ljusvåglängderna såsom används existerar 850, 1 310 samt 1 550 nanometer, detta önskar yttra typ av ljus som inte kan ses med blotta ögat ljus.
Förlusterna existerar minimalt då våglängden existerar 1 550 nanometer, dock samtidigt existerar dem tekniska besvärligheterna då störst. på grund av för att öka kapaciteten kunna flera frekvenser blandas genom Wavelength Division Multiplexing.
Tillverkning
[redigera | redigera wikitext]Idag finns detta numeriskt värde typer från optiska fibrer; singelmode (även benämnd monomode) samt multimode.
Fördelen tillsammans med singelmodefibrer existerar för att samtliga signaler går lika utdragen väg genom fibern, samt därför är kapabel man sända signaler många längre väg innan dem måste renas inom enstaka repeater. Ljuset likt sänds inom singelmodefibrer kommer vanligtvis ifrån enstaka ljusstråle.
Hur fungerar en LED-fiberoptisk julgran? En LED-fiberoptisk julgran använder ljusledande fiber för att sprida LED-ljus, vilket skapar en färgglad och blinkande effekt utan värmeutvecklingKärndiametern vid singelmodefiber brukar existera 10 mikrometer alternativt mindre.
Multimodefibrer äger större kärndiameter än singelmode samt ljuset likt sänds kommer vanligtvis ifrån lysdioder. Vanliga yttermått vid manteln existerar 125 mikrometer (en åttondels millimeter) inom ytterdiameter, samt vid kärnan 62,5 mikrometer. 50 mikrometer blir allt vanligare inom samt tillsammans OM3-standarden.
Multimode-fiber används främst inom byggnader. Tidigare fanns tekniken på grund av multimode betydligt mer prisvärd, då man kunde nyttja ljusdioder istället på grund av ljusstråle samt även för att multimodefibrerna fanns mer prisvärd. Numera används singelmode allt oftare all vägen, även vid korta avstånd, eftersom singelmodefiber samt utrustning på grund av den blivit allt mer prisvärd.
Fördelarna tillsammans med singelmode gäller främst nära långa sträckor samt snabba överföringar, mot modell mellan städer samt byggnader.
Användningsområden
[redigera | redigera wikitext]Kommunikation
[redigera | redigera wikitext]Fiberoptik används idag inom massiv omfattning mot överföring. Fiberoptik vilket en användbart kommunikationsverktyg besitter funnits inom drygt 40 år; före tid 1970 kunde endast fibrer framställas vilket dämpade ljussignalerna alltför kraftigt.
tid 1970 tillverkade vetenskapsman nära Corning Glass Works inom USA dem inledande optiska fibrerna likt kunde användas praktiskt utan stora signalförluster. Sedan dess besitter utvecklingen från fiberoptiken fortsatt. tackar vare denna tillväxt äger detta bland annat blivit möjligt för att överföra ljussignaler till telekommunikation ovan långa sträckor tillsammans med många upphöjd bandbredd.
Av tradition samt från praktiska skäl besitter koppartråd ständigt använts inom telekommunikation, dock idag konkurreras den mer samt mer ut från dem optiska fibrerna. dem optiska fibrernas viktigaste fördelar gentemot koppartråd existerar att:
- Fibrerna existerar mer prisvärd än koppartråd
- Fibrerna existerar tunnare än koppartråd. på det sättet blir detta möjligt för att bunta ihop fler fibrer inom enstaka ledning tillsammans med enstaka given diameter än koppartråd, vilket inom sin tur utför för att exempelvis fler telefonlinjer får plats.
- Ljussignaler dämpas samt förvrängs mindre inom optiska fibrer än elektriska signaler inom koppartråd.
Därför räcker detta för att äga enstaka sändare vilket använder upp lite elektricitet. Dessutom behövs ett förstärkare endast nära plats 100 kilometer nära singelmode-fiber[källa behövs] jämfört tillsammans 1,5 kilometer till koaxialkabel.
En ytterligare fördel tillsammans optiska chef existerar för att dem existerar svåra för att avlyssna eftersom dem ej avger elektromagnetiska fält vid identisk sätt såsom elektriska chef gör.[1]
Medicin
[redigera | redigera wikitext]Optiska fibrer används nära endoskopi då man på grund av in en instrument inom kroppen på grund av för att utföra enstaka optisk utredning alternativt vilket hjälp nära titthålsoperationer.
En fiberoptisk julgran är en typ av konstgjort dekorativt träd som vanligtvis används inomhus och är avsett för visning kring julens firandeen annat användningsområde existerar på grund av behandling från cancertumörer.[2] detta finns även medicintekniska varor innehållande fiber vilket nära ett dialys förmå varna ifall detta existerar en läckage. en läckage nära enstaka dialys är kapabel nämligen tömma kroppen vid blod vid mindre än 2 minuter. på grund av för att undvika detta läser fibern från egenskap som beskriver ett objekts utseende i olika nyanser vid vätskan vilket fullfölja för att detta ej larmar ifall patienter svettas beneath dialysen, utan enbart då detta läcker blod.
Belysning
[redigera | redigera wikitext]Fiberoptik används även till för att leda synligt ljus till belysningsändamål. Då används liksom regel dem grövre diametrarna vid fibrerna. detta existerar svårare för att leda ljus till belysningsändamål än till kommunikationsändamål. nära överföring förmå ljussignalstyrkan falla tusenfalt inom styrka dock ändå artikel fullt avläsbar samt möjlig för att återförstärka till för att sända vidare.
tillsammans ljus till upplysningsändamål existerar en motsvarande ljustapp självklart ej meningsfullt.
Fiberoptik är ett optiskt system för överföring av ljus eller data där ljus leds genom så kallade optiska fibrer, vars kärnor är gjorda av mycket rent glas eller plast från flera millimeters diameter ned till mindre än ett hårstrås diametertillsammans med fiberoptik från plast är kapabel ljusledning vid cirka 15–20 meter anses artikel maximal längd.[källa behövs] tillsammans fiberoptik från kvartsglas kunna motsvarande ljusledning existera dryga 100 meter. detta finns struktur på grund av för att leda in solens ljus inom fiberoptik till upplysningsändamål.
Historik
[redigera | redigera wikitext]Fiberoptik existerar enstaka förhållandevis lätt samt äldre teknik.
Styrning från ljus tillsammans hjälp från refraktion, principen liksom utför optiska fibrer tänkbara demonstrerades ursprunglig från Daniel Colladon samt Jaques Babinet inom Paris samt publicerades 1842. John Tyndall inkluderade detta vilket enstaka demonstration inom enstaka tal samt skrev angående inre totalreflektion inom enstaka introduktionsbok ifall ljus 1870:
| ” | När ljus passerar ifrån atmosfär mot dricksvatten sålunda böjs ljuset mot den räta vinkeln ifrån vattenytan.Denna typ av träd kan göras på ett antal olika sätt och kan sträcka sig från ett plastträd som använder optiska fibrer för att ge belysning för trädet till en mängd optiska fibrer då ljus passerar ifrån en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig mot atmosfär därför böjs ljuset försvunnen ifrån den räta vinkeln. angående infallsvinkeln existerar större än 48 grader sålunda lämnar ej strålen vattnet alls: detta kommer för att totalreflekteras nära ytan... Vinkeln såsom markerar gränsen på grund av då totalreflektion sker kallas den begränsande vinkeln. på grund av dricksvatten existerar denna vinkel 48°27', till flintglas existerar den 38°41' medan den existerar 23°42' till diamant. Julgran är ett dekorerat barrträd, oftast gran eller ädelgran, eller ett konstgjort träd med liknande utseende, som förknippas med firande av jul | „ |
Praktiska tillämpningar inom vård av tänder samt medicinsk hjälp började komma beneath detta andra samt tredjeplats årtiondet beneath 1900-talet tillsammans användning på grund av belysning beneath medicinska ingrepp.
1952 ledde upptäckter från fysikern Narinder Singh Kapany mot för att han uppfann den optiska fibern.
1956 patenterade Basil Hirschowitz, C. Wilbur Peters samt Lawrence E. Curtiss detta inledande fiberoptiska semiflexibla gastroskopet.
1963 föreslog Jun-ichi Nishizawa, enstaka japansk vetenskapsman nära Tohoku högskola, för att optiska fiber kunna användas mot överföring.
1965 Charles K. Kao samt George A. Hockham vilket arbetade nära the British company Standard Telephones and Cables (STC) propagerade till idén för att attenueringen (förlusterna) inom optiska fiber kunde minskas beneath 20 decibel per kilometer vilket utför fiber mot en praktiskt medium till överföring.
Charles K. Kao delade 2009 Nobelpriset inom fysik på grund av denna upptäckt.
1991 utvecklades foton-kristall-fibrer vilka blev kommersiellt tillgängliga 2000.
Dessa förmå designas till för att överföra högre resultat än konventionella fibrer samt är kapabel manipuleras till för att öka prestandan inom vissa applikationer.
Se även
[redigera | redigera wikitext]Selenit existerar en mineral liksom ofta kallas till "naturens personlig fiberoptik".[källa behövs]