- Apakah gentian optik?
- Untuk apa gentian optik?
- Bagaimanakah gentian optik berfungsi?
- Ciri gentian optik
- Kelebihan gentian optik
- Kelemahan gentian optik
Kami menerangkan apa itu gentian optik dan cara ia berfungsi. Di samping itu, untuk apa, ciri-ciri, kelebihan dan keburukan gentian optik.
Apakah gentian optik?
Gentian optik ialah medium fizikal penghantaran maklumat, biasa dalam rangkaian data dan telekomunikasi, yang terdiri daripada filamen nipis kaca atau plastik, melalui mana denyutan daripada ringan laser atau dipimpin, yang mengandungi data untuk menghantar.
Melalui penghantaran denyutan cahaya ini, maklumat boleh dihantar dan diterima pada kelajuan tinggi melalui larian kabel, selamat daripada gangguan elektromagnet dan dengan kelajuan yang serupa dengan radio. Ini menjadikan gentian optik sebagai medium penghantaran kabel paling canggih yang ada.
Pelaksanaan gentian optik adalah pewaris berabad-abad penyelidikan Y percubaan mengenai cahaya dan sifat-sifatnya, dari zaman purba apabila orang Yunani berkomunikasi melalui pantulan cahaya matahari dalam cermin kecil, eksperimen optik Revolusi saintifik, sehingga penciptaan telegrafi optik pada tahun 1792 oleh Claude Chappe, dan karya terkemudian ahli fizik Perancis Jean-Daniel Colladon dan Jacques Babinet, dan orang Ireland John Tyndall, semuanya pada akhir abad ke-19.
Gentian optik seperti itu tidak akan menikmati minat daripada jurutera sehingga tahun 1950 dan pada tahun 1970 bahagian pertama akan dihasilkan, menggunakan kekotoran titanium dalam silika, oleh karya Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz dan Frank Zimar. Penghantaran maklumat pertama melalui medium ini telah dibuat pada 22 April 1977 di Long Beach, California, dan pada 1980-an ia telah disempurnakan dan mula dilaksanakan pada skala antarabangsa.
Untuk apa gentian optik?
Gentian optik sesuai untuk telekomunikasi kabel, membolehkan rangkaian komputer jarak jauh dan tempatan diwujudkan, dengan kehilangan maklumat yang minimum sepanjang perjalanan.
Aplikasinya adalah pelbagai dalam bidang ini, membolehkan mendapatkan bahan rangkaian, penderia gentian optik (untuk suhu, Tekanan atau aras cahaya), bahan pencahayaan (terutamanya berkesan kerana ia tidak memerlukan berdekatan dengan sumber cahaya), dan juga berguna untuk hiasan (terdapat pokok Krismas diperbuat daripada gentian optik) atau sebagai komponen konkrit lut sinar.
Bagaimanakah gentian optik berfungsi?
Prinsip operasi gentian optik ialah Hukum Snell, yang membolehkan pengiraan sudut biasan cahaya apabila melalui satu medium ke medium lain dengan indeks biasan yang berbeza.
Oleh itu, dalam gentian, pancaran cahaya terperangkap dan merambat dalam teras, memandangkan sifat fizikal pelapisan dan sudut pantulan yang sesuai, mengangkut maklumat yang dihantar ke destinasi. Dalam yang terakhir ia beroperasi dengan cara yang serupa dengan telegraf.
Ciri gentian optik
Gentian optik yang digunakan hari ini terdiri daripada teras plastik atau kaca (silikon dan germanium oksida) yang mempunyai indeks biasan yang tinggi, ditutup dengan plastik yang serupa, tetapi dengan indeks biasan yang lebih rendah.
Oleh itu, mengikut mekanisme penyebaran cahaya di dalam, gentian optik boleh terdiri daripada dua jenis:
- Gentian mod tunggal. Ia membenarkan perambatan satu mod cahaya, dengan mengurangkan diameter teras gentian, membolehkan maklumat dihantar pada jarak jauh dan pada kadar pemindahan yang baik.
- Gentian multimodal. Ia membenarkan pancaran cahaya merambat dalam lebih daripada satu cara (lebih daripada seribu mod berbeza), yang meningkatkan margin ralat dan menjadikannya tidak disyorkan untuk sambungan jarak jauh.
Kelebihan gentian optik
Gentian optik mempunyai kelebihan berikut:
- Ia mengambil sedikit ruang. Memandangkan saiznya yang kecil, tetapi ia sangat fleksibel, yang memudahkan pemasangannya.
- Ia ringan. Nah, ia mempunyai berat lapan kali lebih rendah daripada kabel konvensional.
- Ia memberikan rintangan yang hebat. Kedua-dua mekanikal dan haba, dan tahan dengan baik kakisan.
- Ia lebih ekologi. Berbanding dengan sisa yang ditinggalkan oleh pendawaian konvensional.
- Kebal terhadap gangguan elektromagnet. Memandangkan sifat komponennya.
- Cepat, cekap dan selamat. Ia adalah bentuk penghantaran data kabel yang paling terkenal.
Kelemahan gentian optik
Kelemahan gentian optik menunjukkan perkara berikut:
- Mereka rapuh. Oleh kerana kaca di dalamnya mudah pecah.
- Ia memerlukan penukar. Untuk mengembalikan tenaga cahaya kepada pengertiannya yang bermaklumat.
- Sambungan adalah sukar. Terutamanya di kawasan luar bandar.
- Ia tidak menghantar tenaga elektrik. Oleh itu, ia memerlukan pemancar dan penghantar yang kompleks, yang bekalannya Tenaga ia tidak boleh diambil dari garis itu sendiri.
- Ia menjadi tua dengan kehadiran air. Yang mengehadkan aplikasinya di seluruh dunia.
- Tiada kenangan optik.