光ファイバーとその応用

光ファイバは、最終的には普通の人のための生活を楽に技術進歩に転送され、どのように科学的知識の例を示しています。 数年前から光ファイバに関連する通信は、電気信号を送信するための手段。 人間の髪の毛の薄い糸のサイズだけでなく、家庭のニーズに適用されているため、光ファイバーの高い運用能力に電話を動作させるのに必要な信号、インターネット接続、テレビ、もちろんそうで。D.、の広い範囲の伝送に使用することができます。

光ファイバ伝送技術を介して信号

それ自体で、トランスレータ信号として光ファイバを使用する - 光ファイバの科学部を検査知識のみ開示。 この方向の専門家は、合成された光ガイドの光の情報伝送および伝播を研究し、同じコンテキストにあります。 後者は使用され、世界の代理店として、どのような情報の送信機されています。 ところで、レーザー技術の開発の近代的な傾向として、発光ダイオードに基づきます。 しかし、この場合には、別の興味深い質問 - どのような現象は、光ファイバーの中心にありますか？ 異なる屈折率を有する誘電体境界で内部反射（全）電磁放射のこの現象。 前記情報担体はない電磁信号、及び符号化された光束を提供しています。 理解するために、従来の金属への光ファイバケーブルの優位性の程度は、再び自分の能力を有効にしてください。 厚さが0.5mm以下で既に述べた繊維糸は、わずか50ミリの厚さを有する従来の銅配線に役立つ情報の量を送達することができます。

光ファイバの製造方法

光ファイバで製造することができる2つの主な方法があります。 これは、プリフォームを使用して押出成形し、溶融する手法です。 第1の技術は、低品質のプラスチック系材料を可能にするので、今日はそれが実用化されていません。 第2の方法は、プライマリおよび最も効率的であると考えられます。 プリフォームは - 糸を描画するための構造にあり、ブランクです。 現代の基準では、プリフォームは、数十メートルまでの高さを有することができます。 約10cm、より溶融コアファイバの直径を有する外方に、このガラス棒。 繊維の混合物と一緒にロッドを製造する過程で紡糸フィラメントた後、高温に加熱されます。 この場合、直径が一定のままであるが、得られた材料の長さは、数キロメートルに達することができる - その自動制御調整します。 光ファイバは、それのための材料が適用される物理的および化学的な保護を提供するコーティングを事前に処理することができる場所に応じ。 その組成物中の糸のための混合物としては、通常、ポリイミド、アクリル、シリコーンなどの材料を含みます。

光ファイバの構造的特徴

繊維の非常にコア、動作中に光を拡散する - スレッドの中央部分は、コアです。 コアは変形特殊添加剤がドープされたガラスを使用することによって達成される高い光屈折率によって特徴付けられます。 例えば、このような屈折ドーパントとして一般的な構成要素を使用して、シリカ繊維について。 ターンでは、シェルはコアの即時物理的に保護され、最も重要なもののいくつかを、行います。 この部分はまた、屈折効果を提供しますが、最低レートで。 2つの材料間の境界は、メインビームの量は、コアを越えて延びることはできません光ガイド構造を形成します。 また、注目すべきは、光ファイバの基礎材料の繊維の種類を指すことがあります。 正確に言うと、我々は、光信号を伝送する誘電体導波管について話しています。

光ファイバの品種

最も一般的な石英、プラスチックや繊維flyuoridnye。 ドープされたシリコン酸化物を含む酸化物または同様の材料構造によって溶融に基づいて、石英糸。 このフレームワークは、柔軟で長繊維を製造することができる特徴及び特徴高い機械的強度。 プラスチック光ファイバは、ポリマーから作られ、既に述べたように、高性能の数値を確保することができません。 特に、そのような糸は、要求の厳しい分野でのそれらの使用を制限し、データ損失の大きな割合を有します。 一方、手頃な価格のプラスチックファイバは、消費者のセグメントに配向方向におけるこの材料の需要を維持します。 flyuoridnyh光学材料用として、その基礎がフッとフルオロアルミグラスに基づいています。 これは、光通信のために非常に近代的で技術的に高度なソリューションですが、構造中の重金属の含有量も、医療業界では、例えば、その使用を防止します。

繊維のための測定機器

光ファイバセンサのセットで使用される最も一般的な装置は、ブラッグ格子です。 光ファイバセンサ - 現時点で材料の状態を特徴づけるいくつかの値を固定することを意図装置。 例えば、各種センサは、歪み、温度、振動、圧力、および他の変数を決定することができます。 ブラッグは、それが光学特性に近い、その機能に格子。 これは、ファイバコアの屈折非周期的な外乱に取り込みます。 この測定は、光ファイバは、特定の状況では、放送信号に有効である方法を決定することを可能にします。 また、専門家は、OTDR、登録フィギュア損失と抵抗を使用しています。

光ファイバ増幅器およびレーザ

これは、光ファイバーの技術に基づいて開発されている最も先進的な製品です。 他のタイプのレーザとは異なり、光学フィラメントの使用は、コンパクトと同時に効率的な電化製品を可能にします。 具体的には、光ファイバ技術が原因次のような利点に古典的なレーザー装置を交換しました：

• 熱除去の効率。
• 出力放射率の増加。
• 効率をポンピング。
• レーザーの高い信頼性と安定性。
• 低体重機器。

今度は、種類に応じて増幅器は、パフォーマンスレベルを主ファイバ回線を増加、ホームネットワーク回線で使用することができます。 しかし、繊維の操作の範囲は、より詳細に検討する価値があります。

なぜ、光ファイバーを使うのか？

光ファイバー素材を使用していくつかの方向は、識別することができます。 これは、薬のいくつかの支店を含む国内のアプリケーション、通信機器、およびコンピュータ機器だけでなく、専門性の高いニッチの球です。 特殊な光ファイバは、これらのセグメントのそれぞれに対して行われます。 標準のテレビ伝送媒体やインターネット信号として使用し、例えば、メディア品質の安価なプラスチックモデルを制限しました。 しかし、レーザー機器、高価な医療機器のための追加の修飾子として提供される高品質の石英ファイバーを使用します。

医学における光ファイバーの使用

このような繊維は、医療機器や計測器で使用することができます。 標準技術は、外部のテレビカメラに信号を送信することができる身体の器官内に既にある屈折された光ファイバに特殊な装置を導入する可能性を含みます。 光ファイバーは、医学で、照明用材料として使用されています。 ファイバー・モジュールを搭載した装置は、あなたが痛みを伴わず、鼻咽頭など胃内腔を強調してみましょう

コンピュータ機器における光ファイバーの使用

おそらくこれは、その場所の繊維を発見した最も一般的なニッチ、です。 それがなければ、今日は、情報を送信する個々のデバイス間のリンクを行うことはできません。 もちろん、また、積極的などのケーブルを交換する無線接続を使用することは不可能または不適切であるそれらの領域に適用されます。 例えば、最大の通信会社は、光ファイバーを使用して地域間バックボーンネットワークを、舗装されています。 周辺機器と従来の電気通信サービスのためにこれらのチャネルを使用すると、ユーザーはネットワークインフラストラクチャの維持管理の財務コストを最適化だけでなく、データ伝送の効率を向上させることができます。

繊維の欠点

残念ながら、視神経ストランドは弱点なしで行うことはできません。 そのような投稿の内容は安価ではあるが、頻繁に更新の必要がないことはもちろんのこと、材料のコストは、金属のものよりもはるかに高いです。 また、光ファイバと医学におけるその使用は、鉛とジルコニウム不純物のいくつかの合金、ヒトへの毒性危険内のコンテンツの非常に限られています。 基本的には最高品質のガラスのモデルではなく、plastkovyhに関するものです。

ロシアにおける光ファイバの生産

2015年に輸入代替プログラムの一環として、工場出荷時の「光ファイバーシステムは、」モルドヴィア共和国で開かれました。 これは、現時点で可能な限り光ファイバに、国内の消費者のニーズを満たすためにしようと、ロシアで唯一の企業です。 2015年、ロシアの産業はまた、唯一の特定のターゲットを絞ったプロジェクト内で、光ファイバー材料の製造に従事しています。 状況の同じ種類は今日も続いて。 特定の会社が財政的に正当化される光ファイバーと医学のと通信設備の分野での使用が必要となる場合には、工場の多くは、個別に、このような特別注文で作業する準備が整いましたがあります。 しかし、繊維のみモルドヴィア共和国の工場から同じケーブルの量産は、近い将来に動作します。 また、彼は、需要のボリュームに合わせて市場に供給することができない間。 生産の大幅なシェアは、依然として米国と日本で買っています。 でも国産品は輸入原料に製造されています。

結論

市場のセグメントとして形成された光ファイバ製品は、すでに15〜20年です。 長年にわたり、消費者は、新しいケーブルの尊厳を鑑賞することができましたが、進展はまだ立っていません。 技術的および物理的性質の増加に伴い、材料の応用を展開します。 ナノテクノロジーに基づいた最新の光ファイバは、具体的には、積極的に石油・ガス産業と防衛産業で使用されます。 ターンでは、非線形光ファイバーは、技術の概念だけではなく、非常に有望なエリアながら開発しています。 中でも、レーザパルス、光ソリトン、超短光放射などの圧縮されています 開口部の可能性と厳密な科学的知識内の理論的研究、新たな展開に加えて、市場はさまざまなレベルの顧客に新たな提案を行うことができていることは明らかです。