Hvað er ljósfjöllumi?

Skilgreining

Ljósfjöður er smá og bogi fjóður gerð úr gleri (silíciu) eða plast, sem er hönnuð til að senda ljóssignali. Til allra yfirbragðs er ljósfjöður stærri í þvermál en manneskja hár, ógrétt við sitt fínlega útlit.

Nánar tiltekið virkar ljósfjöður sem bili, sem leyfir sendingu rafmagnsvagna í formi ljós á ljóshæðum frekvensum. Þessi einkennilega eiginleiki gerir hann kraftigur til að halda upplýsingum með hágildi og lítilli signalafl sem fer eftir lengd, sem gildir honum stað sem grunnsteinn nútímamælasamgongsins.

Bygging ljósfjöðurs

Ljósfjöður er í grundvelli samsett af tveimur helstu hlutum: kjarninu og kladdingnum. Kjarninn, sem er sylindrísk díelektrísk bygging aðallega af gleri, virkar sem leið fyrir ljósgang. Í þessari miðju svæði feru ljóssignalin, leidd af heildarrefring. Kladdingin, sem er venjulega gerð af plast, spilar mikilvægan hlutverk í að takmarka ljóst innan kjarnans, sem tryggir að ljóssignalin verði óbreytt og geti verið send orðugt langt án merkilegs afls eða minningar.

Myndin hér fyrir neðan sýnir nánari uppbyggingu ljósfjöðurs, sem framhefur skiptinguna á kjarnanum og kladdingunni og þeirra aðstoð til að stuðla að efna ljósgangi.

Bygging og Virkni Nánar

Heildarhópur ljósfjöðurs er safnaður í gumi jakka, sem virkar sem verndarskerm. Jakkin verndar fjóðinn frá efnislegu skemmd, umhverfisþáttagum og verkfræðilegum ström, sem tryggir hans heillandi við uppsetningu, rekst og notkun.

Er mikilvægt að athuga að í ljósfjöðrum gerir ekki kladdingin beint aðferð til ljósvagna; í staðinn fer ljós einungis gegnum kjarnann. En samhengið milli kjarnans og kladdingarinnar er nauðsynlegt til að minnka signalafl vegna skerings. Þetta er vegna munar á ljósbrotastuðlum milli tveggja eininganna, sem leyfir efna ljósgang. Sérstaklega verður ljósbrotastuðull kjarnans að vera hærri en kladdingarinnar. Þessi munur á ljósbrotastuðlum er grunnvallarreglan sem leyfir efna ljósgang innan fjóðarinnar.

Ljósgangur í Ljósfjöðrum

Ljósfjöðrar eru hönnuð til að senda signali í formi ljós (ljóspór). Spurningin kemur svo upp: hvernig fer ljós í raun gegnum ljósfjöð? Svarið liggur í atburði heildarrefringar.

Þegar ljós kemur inn í ljósfjöð, fer hann gegnum kjarnann með því að fara á endalausar refractionar af kladdingunni. Þessar refractionar eru heildarrefractionar, sem gerast undir ákveðnum skilyrðum. Sem áður var talað um í samhengi við heildarrefring, gerist þessi atburður þegar ljós fer frá einingu með hærra ljósbrotastuðl (þyngri kjarni) til einingu með lægri ljósbrotastuðl (sjaldnari kladding) við komulagshorn sem er stærra en kritískt horn.

Með slíkt komulagshorn, í stað þess að vera brotið inn í kladdingina, heldur ljósið áfram að fara gegnum kjarnann með að gera áfölgu refractionar. Sylindrisk formi kjarnans, með relatívt litla þvermál, tryggir að aðeins litla mæling af ljósi sé brotið frá kjarni - kladdingarmarkmiði. Þetta, á öðru hlið, tryggir að komulagshorn ljóspórsins verði stöðugt stærra en kritískt horn, sem leyfir ljósinu að vera efnað lung við lengd fjóðarinnar.

Ganghættir í Ljósfjöðrum

Þegar ljós fer langs ljósfjöð, getur hann farið annaðhvort eftir einum leið eða mörgum leiðum sem hann fer gegnum kjarnann. Á grunnvið komið, "ganghættir" referenda til fjölda ólíkra leiða sem ljóspór getur tekið sem hann fer gegnum fjóð. Það eru aðallega tvær grunnvallar ganghættir í ljósfjöðrum:

Einleiða Fjóður

Í einleiða fjóð, fer ljóspór langs fjóðsins aðeins eftir einum leið. Þessi einungis leið af veggangstransmission munar mikið á signalaflaði við flyttingarferlið. Þar sem engar mörgar leiðir eru til fyrir ljóspór til að fara, getur heillendi signilsins verið haldið orðugt langt, sem tryggir háúr gagnasamgöngu.

Kjarni einleiða fjóðsins hefur mjög litla þvermál, sem krefst að nota vel skipuð ljósbund. Af þessu ástæðu eru láser ljóssendingar mest notaðar, þar sem þau geta gefið skarpt, samhengið ljósbundi sem getur farið gegnum snertila kjarnann án merkilegrar breytunar eða skerings.

Margleiða Fjóður

Margleiða fjöðrar hafa kjarn með þvermál sem er markært stærra en hjá einleiða fjöðrum. Þessi víðari kjarn leyfir ljóspór til að fara gegnum mörgar leiðar innan kjarnsins. Meðan þessi eiginleiki leyfir fjóð til að halda meira ljós samstundis, munar hann einnig á aukna líklegleika á signalaflaði og dalkning. Signalaflaði gerist sem mismunandi ljóspór sem fara á mörgum leiðum innan kjarnsins koma á áfangastaðinn í smá mismunandi tíma, sem myrkir signilinn. Dalkning, eða sveikkan af signil, er einnig merkilegari í margleiða fjöðrum vegna þátta eins og skering og absorbtion innan stærri kjarns. En víðari kjarnadýpi gefur kost á að halda nokkrum leiðum fyrir ljóspór, sem gildir honum að vera viðeigandi fyrir notkun þar sem einföldleiki og lægra kostnaður eru gefnir yfir að orðugt langt, hábandviðmiði transmission.

Hvað eru Glerfjöðrar?

Gler er amórf skelft sem kynnt er af fastleika, geysimörkum og brotþrengd. Hann er búinn til með að smelta sameining af efnum og síðan fljótlega kyla (quench) það. Ólíkt kristallískum fastefnum, gler hefur ekki vel skilgreinda, reglulega molekýlskipulag. Í staðinn eru hans molekýlar skipuð á óröðu, viljulega máta.

Gler hefur einkennilega eiginleika: breyting á efnisblandingu hans leidir til samsvarandi breytingar á eiginleikum hans. Þessi skapaðleiki í eiginleikum gerir gler fleksibelt efni, sérstaklega þegar kemur að gerð ljósfjöðra með sérstökum virkni.

Forskur Ljósfjöðra

• Aflalegur Signal Transmission: Ljósfjöðrar leyfa propagation ljóspór, sem leyfir signali að vera send með merkilegri óþol á afl. Þetta tryggir að heillendi upplýsinga sem eru sendar verði óbreytt, jafnvel yfir orðugt langt.

• Öryggisfull og Langdreift Samgöngu: Þessar fjöðrar veita örugga aðferð til að senda gögn yfir langt. Náttúran ljóspór transmission innan fjóðarinnar takmarkar signilinn, sem minnkar áhættu áfangs og misvirðing, sem gildir honum að vera viðeigandi fyrir notkun þar sem gögnöryggi er mikilvægt.

• Orðugt Hjaldrar: Samanborð við aðra tegundir af sendingarviringum, ljósfjöðrar hafa orðugt lengra þjónustutíma. Hans fastleika og mótsvar við vori og slit gilda honum að halda trúaðlega virkni yfir orðugt löng, sem minnkar þörf fyrir oftar umskipti.

Ofskur Ljósfjöðra

• Há Verð á Uppsetningu og Viðhaldi: Upprunaleg uppsetning og samhengið viðhaldi ljósfjöðarkerfa getur verið hæð. Þetta inniheldur kostnað fyrir sérstök utanaðkomandi, próffat starfsfólk fyrir uppsetningu, og reglulegt viðhaldi til að tryggja besta virkni.

• Virkni fyrir Umhverfisþáttag: Vegna þeirra brotþrengðar náttúru, ljósfjöðrar krefjast aukinns vernds vegna umhverfisforðinga. Opnun við efnislega ström, yfirmeðalt hiti, fugl og aðrar umhverfisþáttag geta potensiala skemmt fjöðurnar og hafið áhrif á signilssendingu.

• Kröfur fyrir Repeaters: Þó að ljósfjöðrar geti send signili yfir orðugt langt með lítilli afl, er oft nauðsynlegt að nota repeatar á meðan í signilssendingu. Þessi repeatar sterkja og endurtaka signilinn til að telja fyrir hvaða dalkning sem gerist yfir lengd, sem bætir við flóknari og kostnaði heilsa kerfisins.

Ljósfjöðrar eru almennt búinn til af silíci vegna hans dýrðar virkni. Silícium er efnafast efni, sem leyfir honum að standa mot harsk umhverfisforðinga án merkilegrar dalkning. Hans stabilité og ljóseiginleikar gilda honum að vera valið efni fyrir ljóssamgöngu, sem tryggir trúaðlega og efna signilssendingu.