Մանրաթելային օպտիկա եւ դրա կիրառումը

Օպտիկական մանրաթելեր ցույց տալ, օրինակ, թե ինչպես է գիտական գիտելիքները փոխանցվում է տեխնոլոգիական առաջընթացի, որ ի վերջո դարձնել կյանքը ավելի հեշտ է ընդհանուր մարդուն. Հետ Օպտիկամանրաթել մի քանի տարի է կապված կապի միջոցներ փոխանցելու համար էլեկտրական ազդակներ: Բարակ մանվածք չափը մի մարդու մազերի կարող է օգտագործվել փոխանցման լայն շարք ազդանշանների, որոնք պահանջվում են գործել հեռախոսը, ինտերնետային կապով, հեռուստատեսությամբ եւ այլն. D. իհարկե, պայմանավորված է բարձր գործառնական կարողությունների Օպտիկամանրաթել կիրառվել ոչ միայն կենցաղային կարիքների համար:

ազդանշան միջոցով օպտիկամանրաթելային տեխնոլոգիաների փոխանցման

Ինքնին, օգտագործումը օպտիկական մանրաթել որպես թարգմանիչ ազդանշանների, միայն բացահայտման գիտելիքի, որը ուսումնասիրում է գիտական բաժինը Օպտիկամանրաթել: Մասնագետները այս ուղղությամբ ուսումնասիրում են տեղեկատվական փոխանցման եւ տարածման լույսի, եւ նույն համատեքստում, համակցված թեթեւ էքսկուրսավարների Վերջինս օգտագործվում են, եւ որպես տարածողների է աշխարհի եւ ինչպես տեղեկատվական հաղորդակն: Ի դեպ, հիմնված թեթեւ emitting դիոդներ են ժամանակակից զարգացման միտումներին լազերային տեխնոլոգիայով. Այս դեպքում, սակայն, մեկ այլ հետաքրքիր հարց է, թե ինչ երեւույթ ընկած է սրտում մանրաթելային օպտիկայի. Այս երեւույթը ներքին մտորումների (ընդհանուր) էլեկտրամագնիսական ճառագայթման է դիէլեկտրիկի սահմաններում ունեցող տարբեր refractive ցուցանիշները: Որուն տեղեկատվությունը փոխադրողը ծառայում է ոչ էլեկտրամագնիսական ազդանշան, եւ կոդավորված թեթեւ հոսքը: Որպեսզի հասկանանք, թե աստիճանը գերազանցության օպտիկամանրաթելային մալուխների ավանդական մետաղի պետք է եւս մեկ անգամ դիմել է իրենց հզորությամբ: Արդեն նշված է Օպտիկամանրաթել մանվածք, որի հաստությունը կազմում է ոչ ավելի, քան 0.5 մմ, ի վիճակի հասցնելու գումարը տեղեկատվության, որը կծառայի պայմանական պղնձի էլեկտրագծերի հետ հաստությամբ ընդամենը 50 մմ:

Մեթոդները արտադրության օպտիկական մանրաթել

Գոյություն ունեն երկու հիմնական մեթոդները, որոնք կարող են արտադրված է օպտիկական մանրաթել. Սա տեխնիկան մամլման եւ հալման օգտագործելով նախապատրաստվածքների: Առաջին տեխնոլոգիան թույլ է տալիս ցածր որակի պլաստիկ հիմնված նյութական, այնպես էլ այսօր այն գրեթե չի օգտագործվում: Երկրորդ մեթոդը համարվում է առաջնային եւ առավել արդյունավետ: The preform - դատարկ, որը գտնվում է կառուցվածքում նկարչական թելեր. Ժամանակակից չափանիշներին, ապա preform կարող է ունենալ բարձրությունը մինչեւ մի քանի տասնյակ մետր: Արտաքուստ այս ապակին գաւազանը հետ տրամագծով մոտ 10 սմ է, որից հալված հիմնական մանրաթել. Ի գործընթացում արտադրական գավազանով հետ միասին մի խառնուրդ է մանրաթելից է ջեռուցվում է բարձր ջերմաստիճանի, որից հետո մանում թելիկներ: Երկարությունը, որի արդյունքում նյութական կարող է հասնել մի քանի կիլոմետր, թեեւ այս դեպքում տրամագիծը մնում է անփոփոխ - իր ավտոմատացված վերահսկման ճշգրտումներ: Կախված նրանից, թե որտեղ մանրաթելային օպտիկա, նյութ դրա համար կարող է նախապես մշակված ծածկույթներ, որոնք ապահովում ֆիզիկական եւ քիմիական պաշտպանության պետք է կիրառվեն: Ինչ վերաբերում է խառնուրդների համար yarns իրենց բաղադրության սովորաբար ներառում է նյութեր, ինչպիսիք են Polyimide, Acrylate, եւ silicone.

Կառուցվածքային առանձնահատկությունները օպտիկական մանրաթել

Կենտրոնական մասն թույալտվություն միջուկը - առանցքն մանրաթել, որը լույս կսփռի ընթացքում շահագործման. Միջուկը, որը բնութագրվում է բարձր թեթեւ refractive ցուցանիշների, որը ձեռք բերված օգտագործելով բաժակ doped հետ փոփոխությունների հատուկ հավելումների: Օրինակ, silica մանրաթելից օգտագործելու բնորոշ բաղադրիչները, ինչպիսիք են բեկման dopant: Իր հերթին, Շենքերի բարակ տարածական ծածկույթների անում է մի քանի բաներ, որ առավել կարեւոր է, ինչը անմիջական ֆիզիկական պաշտպանությունը հիմքում: Այս մասը ապահովում է նաեւ բեկում ազդեցություն, բայց մի նվազագույն տոկոսադրույքը. Այդ սահմանը երկու նյութերի ձեւավորում է թեթեւ ուղեցույց կառույց, որը թույլ չի տալիս ծավալը հիմնական փնջի տարածվում դուրս հիմքում: Նաեւ հարկ է նշել, որ հիմքերը Օպտիկամանրաթել վերաբերում է սորտերի նյութական մանրաթելից: Ավելի ճիշտ, մենք խոսում դիէլեկտրիկի ալիքատարեր որ փոխանցելու լուսային ազդանշաններ:

Սորտերի օպտիկական մանրաթելեր

Առավել տարածված որձաքար, պլաստիկ եւ օպտիկամանրաթելային flyuoridnye: Որձաքար մանվածք հիման վրա հալեցնում կողմից օքսիդի կամ համանման նյութական կառուցվածքի, այդ թվում `doped Սիլիկոնային օքսիդ. Այս շրջանակը թույլ է տալիս արտադրել ճկուն եւ երկար մանրաթելեր, բնութագրվում եւ որի բարձր մեխանիկական ամրության. Պլաստիկ-մանրաթելային օպտիկա պատրաստված պոլիմերներ եւ, ինչպես արդեն նշվել է, չի կարող ապահովել բարձր կատարողական ցուցանիշները. Մասնավորապես, նման մանվածքներ ունեն մեծ տոկոսը տվյալների կորստի, որը սահմանափակում է նրանց օգտագործումը պահանջելով ոլորտներում: Իսկ մյուս կողմից, մատչելիությունը պլաստիկ օպտիկամանրաթելային պահում պահանջարկը այս նյութի մեջ ուղղություններով ուղղվածություն ունեցող սպառողական հատված. Ինչ վերաբերում է flyuoridnyh օպտիկական նյութերի, դրանց հիմքը հիմնված է fluorozirconate եւ fluoroaluminate Ակնոցներով. Դա բավական ժամանակակից եւ տեխնոլոգիապես առաջադեմ լուծումներ օպտիկական կապի, բայց ծանր մետաղների պարունակությունը կառուցվածքում նաեւ կանխում դրանց օգտագործման, օրինակ, առողջապահության ոլորտում:

Չափիչ սարքավորումների համար մանրաթել

Առավել տարածված սարքավորումները օգտագործվում են սահմանում է օպտիկական մանրաթել եւ սենսորների են BRAGG gratings. Օպտիկամանրաթելային սենսորների - մի սարք, որը նախատեսված է ամրագրելով որոշ արժեքները, որոնք բնութագրում վիճակը նյութի պահին. Օրինակ, տարբեր սենսորների կարող է որոշել լարվածություն, ջերմաստիճանի, թրթռում, ճնշումը, եւ այլ փոփոխականներ. BRAGG վանդակ իր գործառույթը, այն ավելի մոտ է օպտիկական բնութագրերի. Այն գրավում է օպտիկամանրաթելային հիմնական բեկման aperiodic խանգարման: Այս չափման թույլ է տալիս պարզել, թե ինչպես Օպտիկամանրաթել են արդյունավետ հեռարձակման ազդանշանի որոշ հանգամանքներում: Բացի այդ, մասնագետները օգտագործել OTDR, գրանցման թվեր dissipation եւ դիմադրություն.

Օպտիկական մանրաթելային ուժեղարարներ եւ լազերներ

Սա առավել առաջադեմ արտադրանքը, որոնք մշակվել են հիմնված տեխնոլոգիայի Օպտիկամանրաթել: Ի տարբերություն այլ տեսակների լազերներ, օգտագործումը օպտիկական մանրաթելերի թույլ է տալիս կոմպակտ եւ միեւնույն ժամանակ արդյունավետ տեխնիկա: Մասնավորապես, մանրաթելային օպտիկա տեխնոլոգիան փոխարինեց դասական լազերային սարքերի շնորհիվ է հետեւյալ առավելությունները.

• Արդյունավետությունը ջերմության հեռացման.
• Աճել տեմպերը թողարկում ճառագայթման.
• Պոմպային արդյունավետությունը:
• Բարձր հուսալիությունը եւ կայունությունը լազերային.
• Ցածր քաշը սարքավորումներ.

Իր հերթին, amplifiers կախված տեսակից, կարող է օգտագործվել տուն ցանցային գծերի, ավելացնելով կատարումը մակարդակը այն հիմնական օպտիկամալուխային գիծ: Սակայն, շրջանակը շահագործման մանրաթել արժե հաշվի առնելով, ավելի մանրամասն.

Ինչու օգտագործել մանրաթելային օպտիկա:

մի քանի ուղղություններ, որոնք օգտագործում օպտիկամանրաթելային նյութերը կարելի է նույնացնել: Սա այն ոլորտն է ներքին դիմումների, հեռահաղորդակցության սարքավորումների, եւ համակարգչային սարքավորումների, ինչպես նաեւ բարձր մասնագիտացված niches, այդ թվում `որոշ ճյուղերի բժշկության. Հատուկ մանրաթել օպտիկա, որը պատրաստված է յուրաքանչյուր այդ հատվածների: Օգտագործել որպես ստանդարտ TV փոխանցման ԶԼՄ-ների կամ ինտերնետ ազդանշան, օրինակ, սահմանափակ էժան պլաստիկ մոդելների միջին որակի: Բայց համար լազերային սարքավորումների եւ թանկարժեք բժշկական սարքեր օգտագործում ենք որակյալ որձաքար մալուխը տրամադրվում է որպես լրացուցիչ բաղադրիչներ:

Օգտագործումը Օպտիկամանրաթել է բժշկության մեջ

Նման մանրաթելեր կարող է օգտագործվել բժշկական սարքավորումների եւ գործիքների. The ստանդարտ տեխնիկան ներառում է ներդրման հնարավորությունը հատուկ ապարատը է Refracted թեթեւ մանրաթելեր, որոնք արդեն մարմնի մարմնի կարող է փոխանցել մի ազդանշան է արտաքին հեռուստախցիկն: Մանրաթել օպտիկա օգտագործվում է բժշկության եւ որպես լուսավորման նյութական. Ապարատներ հագեցած օպտիկամանրաթելային մոդուլներ Ձեզ անխափան է կարեւորում որովայնի խոռոչում, nasopharynx, եւ այլն:

Օգտագործումը մանրաթելային օպտիկայի է համակարգչային տեխնիկայի

Թերեւս սա է ամենատարածված ապաստարան, որը գտել է իր տեղը մանրաթել. Առանց դրա, այսօր չի կարող անել կապը առանձին սարքերի, որոնք փոխանցվում տեղեկություններ. Իհարկե, դա վերաբերում է այն տարածքներում, որտեղ անհնար է կամ աննպատակահարմար է օգտագործել անլար կապեր, որոնք նույնպես ակտիվորեն փոխարինող մալուխների որպես այդպիսին: Օրինակ, ամենամեծ Հեռահաղորդակցման ընկերություններ են հարթում միջտարածաշրջանային մայրուղային ցանցը, որն օգտագործում է մանրաթելային օպտիկա: Օգտագործումը այդ ալիքների համար ծայրամասային սարքավորումների եւ սովորական հեռահաղորդակցության ծառայությունների թույլ է տալիս օգտվողներին օպտիմալացնել ֆինանսական ծախսերը պահպանման ցանցային ենթակառուցվածքի, ինչպես նաեւ բարձրացնել արդյունավետությունը տվյալների փոխանցման.

թերությունները մանրաթել

Ցավոք, օպտիկամանրաթելային strands չի կարող անել, առանց թերությունների. Չնայած նրան, որ բովանդակությունը նման հրապարակումներից ավելի էժան է, էլ չենք խոսում բացակայությունը անհրաժեշտության հաճախակի թարմացումները, արժեքը նյութի շատ ավելի բարձր է, քան մետաղական գործընկերների հետ: Ի լրումն, մանրաթելային օպտիկա եւ դրա օգտագործումը բժշկության խիստ սահմանափակված է, քանի որ առկա բովանդակության որոշ համաձուլվածքների առաջատար եւ ցիրկոնի impurities, թունավոր վտանգի մարդկանց: Հիմնականում դա վերաբերում է ամենաբարձր որակի ապակե մոդելներ, ոչ plastkovyh:

Արտադրությունը օպտիկական մանրաթել Ռուսաստանում

Քանի մասի ներմուծման փոխարինման ծրագրի 2015 թ., Գործարանում "Օպտիկական մանրաթելային համակարգեր» բացվել է Մորդովիայի. Դա միակ ձեռնարկությունն է Ռուսաստանում, որն այդ պահին, ինչպես հնարավորինս փորձում է բավարարել կարիքները ներքին սպառողների օպտիկական մանրաթել. Մինչեւ 2015 թ., Իսկ ռուսական արդյունաբերությունը նույնպես զբաղվում է արտադրության օպտիկամանրաթելային նյութերի, բայց միայն որոշակի նպատակային ծրագրերի համար: Նույն տեսակի իրավիճակի շարունակվում է այսօր: Եթե որեւէ ընկերություն չի պահանջում մանրաթելային օպտիկայի եւ դրա օգտագործումը բժշկության եւ ոլորտում հեռահաղորդակցության կլինի ֆինանսապես արդարացված է, ապա կան շատ գործարանների պատրաստ է աշխատել այնպիսի հատուկ պատվերների անհատապես: Սակայն, զանգվածային արտադրությունը նույն մալուխի են մանրաթել միայն Մորդովիա գործարանը կաշխատի, որ մոտ ապագայում: Ավելին, մինչ նա ի վիճակի չէ ապահովել շուկան, համաձայն ծավալի պահանջարկի: Զգալի մասնաբաժինը արտադրության դեռ գնել է Միացյալ Նահանգներում եւ Ճապոնիայում: Նույնիսկ ներքին արտադրանքը արտադրվում են ներմուծվող հումքի.

եզրափակում

Օպտիկամանրաթելային արտադրանք ձեւավորված է որպես շուկայի այս հատվածում, արդեն մոտ 15-20 տարի: Տարիների ընթացքում սպառողական կարողացել է գնահատել, արժանապատվությունը նոր մալուխների, բայց առաջընթաց չի կանգնել դեռ. Աճող տեխնիկական եւ ֆիզիկական հատկությունները եւ ընդլայնել կիրառումը նյութի: Վերջին օպտիկամանրաթելային հիմնված Նանոտեխնոլոգիա, մասնավորապես, ակտիվորեն օգտագործվում են նավթի եւ գազի արդյունաբերության եւ պաշտպանական արդյունաբերության. Իր հերթին, ոչ գծային մանրաթելային օպտիկա զարգանում է, իսկ միայն հայեցակարգային, բայց շատ հեռանկարային ոլորտները տեխնոլոգիայով. Նրանց թվում են սեղմում լազերային իմպուլսների, օպտիկական solitons, ծայրահեղ կարճ օպտիկական ճառագայթում եւ այլն Ակնհայտ է, որ բացի տեսական ուսումնասիրությունների հետ հնարավորության բացման եւ ներսում խիստ գիտական գիտելիքի, նոր զարգացումների եւ թույլ են տալիս, որ շուկան է կատարել նոր առաջարկներ է հաճախորդներին տարբեր մակարդակներում.