Optické vlákno
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Optické vlákno je tenké průhledné vlákno vyrobené z křemíku nebo z plastu používané především v telekomunikacích pro vysokorychlostní přenosy.
Obsah |
[editovat] Princip
Optické vlákno je dielektrický vlnovod, ve kterém se šíří elektromagnetické vlny (zpravidla světlo či infračervené záření) ve směru osy s využitím principu absolutního odrazu na rozhraní dvou prostředí s rozdílným indexem lomu. Vnitřní část vlákna se nazývá jádro, okolo jádra je plášť a primární ochrana. U optických vláken používaných v telekomunikacích se udává průměr jádra a pláště v mikrometrech a používají se mnohavidová vlákna (MM) o průměrech 50/125 μm (standardizováno ITU-T podle G.651) nebo 62,5/125 μm (používá se především v USA) a jednovidová vlákna o průměru 8,5/125 μm.
[editovat] Útlum optických vláken
Hodnota útlumu u křemíkových vláken se řádově pohybuje v desetinách decibelu na kilometr. Plastová vlákna mají útlum přibližně 50-100 dB/km.
Útlum křemíkových vláken je složen z:
- materiálová absorpce - založena na interakci fotonu s atomární strukturou, při které vzniká teplo
- vlastní - v Si02
- ultrafialová - klesá s rostoucí vlnovou délkou
- infračervená - roste se zvětšující se vlnovou délkou, omezuje použití optických vláken pro vlnové délky nad 1700 nm
- nevlastní - na atomech příměsí
- vlastní - v Si02
- materiálový rozptyl
- lineární - rozptýlené světlo má stejnou vlnovou délku
- nelineární - vzniká při velké intenzitě, rozptýlené světlo má odlišnou vlnovou délku
- Brillouin - interakce elektromagnetické vlny se změnami indexu lomu materiálu způsobenými akustickým vlněním
- Raman - posun energie z nižší na vyšší vlnovou délku
- ztráta ohybem
- mikro - deformace pláště v řádu milimetru
- makro - projevují se především útlumem na vyšších vlnových délkách
[editovat] Okna
Útlumová charakteristika křemíkových optických vláken vykazuje několik vrcholů a mezi nimi jsou úseky s nižším útlumem, kterým se říká okna. Podle ITU-T jsou definována tato okna:
- O (Original) pro 1260-1310 nm
- E (Extended) 1360-1460 nm
- S (Short wavelength) 1460-1530 nm
- C (Conventional) 1530-1565 nm
- L (Long wavelength) 1565-1625 nm
- U nad 1625 nm
[editovat] Výhody
Z hlediska použití pro účely přenosu signálu mají optická vlákna následující výhody oproti metalickým vodičům:
- velká šířka pásma
- nízký útlum
- odolnost proti elektromagnetické interferenci
- bezpečnost přenosu (signál nelze jednoduše vyvázat)
- vyrábí se z křemíku, který je dostupný téměř všude
[editovat] Externí odkazy
- www.comtel.cz - předmět Optické komunikace

