Пластиковое оптоволокно и его использование.

Введение 2
1. История развития оптического волокна 3
2. Оптическое волокно и его основные характеристики 6
3. Разновидности и классификация оптических волокон 8
4. Пластиковое оптическое волокно (POF) 9
5. Пластиковое оптоволокно в сравнении с кварцевым: достоинства и недостатки 11
6. Применение пластикового оптоволокна 14
Заключение 16
Список использованных источников 17

Весь текст будет доступен после покупки

В наши дни волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) успешно конкурируют с другими способами передачи информации, такими как витая пара, коаксиальный кабель и беспроводная связь, имея перед ними ряд преимуществ. Передача информации в ВОЛС осуществляется по оптическому волокну. Именно оптическому волокну мы во многом обязаны резким увеличением объема и скорости передаваемой по всему миру информации за последние годы и, в частности, развитием Интернета. Более того, с каждым годом оптическое волокно становится все ближе к потребителю и осваивает все новые сферы применения. Сегодня ВОЛС широко используется в телекоммуникационных сетях разных уровней, системах безопасности, промышленности, медицине, высокопроизводительных вычислительных системах и многих других областях.
Когда речь заходит об оптическом волокне, большинство людей имеют в виду традиционное волокно, изготовленное из кварцевого стекла, являющееся самым распространенным типом оптических световодов. Однако последнее время все более широкое распространение получает волокно, целиком изготовленное из полимерных материалов – пластиковое (полимерное) оптическое волокно.

Весь текст будет доступен после покупки

1. История развития оптического волокна
Датой рождения оптики можно считать 1970 год, именно к этому году были совершены два основополагающих технологических открытия – изобретение полупроводникового лазера (1962) и изобретение кварцевого оптического волокна с затуханием менее 20 дБ (1970).
В 1870 году английский физик Джон Тиндалл провел эксперимент с отражением светового луча в струе воды, продемонстрировав возможность управления светом на основе внутренних отражений (рис. 1). Описание опыта Тиндалл зафиксировал в своей книге: «Если угол, под которым падает луч света из воды в воздух (т.е. угол между поверхностью двух сред и перпендикуляром), превышает 48 градусов, то луч не выходит из воды – он полностью отражается от границы вода-воздух… Если наименьший угол падения, при котором наблюдается полное внутреннее отражение, назвать предельным углом, то для воды он будет равным 48°27" для бесцветного стекла (флинтглас) – 38°41", а для алмаза – 23°42"». В дальнейшем идея полного внутреннего отражения легла в основу создания оптического волокна для передачи информации.

Рисунок 1 – Современная демонстрация опыта Д. Тиндалла

С этого момента начались разработки различных систем. В 1934 году была запатентована идея передачи сигналов связи по тонкому стеклянному волокну, но в то время не было доступных материалов для создания необходимого волокна, и реализовать и проверить идею было невозможно. Но исследования продолжались и в 50-е годы 20-го века разработали оптическое волокно для передачи изображений. Эти волокна нашли применение в световодах, используемых в медицине для визуального наблюдения внутренних органов человека. В эти же годы был разработан первый действующий газовый лазер и лазерные диоды. Благодаря исследованиям, к этому году было ясно, что именно лазер является идеальным решением для модуляции сигнала и последующей его передачи по оптическому волокну.
В 1966 году группа ученых во главе Чарльзом Куэн Као приходит к выводу, что наиболее подходящим материалом для волоконно-оптической связи будет кварцевое стекло. Ученые сформировали требования на систему передачи информации по стеклянным волокнам и показали возможность создания оптического стеклянного волокна с затуханием менее 20 дБ/км. Уже тогда Као считал, что с помощью оптики можно будет передавать информацию и вскоре этот вид связи заменит передачи сигнала по медным проводам. [3]
В 1970 году компания Corning Incorporated произвела волокна со ступенчатым профилем показателя преломления и достигла коэффициента затухания 16 дБ/км на длине волны 633 нм. Впервые кварцевое волокно пропустило световой луч на расстояние до 2 километров.
В 1972 году в лабораторных условиях получено оптическое волокно с коэффициентом затухания на уровне 4 дБ/км. В то время по оптоволокну передавался не один, а несколько модов света (параллельных потоков сигналов). Выпуск одномодового оптоволокна был освоен в 1983 году.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Оптические волокна для телекоммуникаций: кварцевые и не только // Хабр [2016]. URL: https://habr.com/ru/company/efo/blog/301132/ (дата обращения: 03.04.2023);
2. Что такое оптоволокно pof // Quick Setup [2022]. URL: https://qsetup.ru/chto-takoye-optovolokno-pof/ (дата обращения: 03.04.2023);
3. Оптоволокно: прошлое и настоящее // Хабр [2017]. URL: https://habr.com/ru/company/nag/blog/405433/ (дата обращения: 03.04.2023);
4. Стекло или пластик? // Точка Консолидации [2017]. URL: https://704ka.ru/blog/optika/steklo-ili-plastik/ (дата обращения: 03.04.2023);
5. Как «согнуть» свет? Или краткий экскурс в мир волоконной оптики // Хабр [2015]. URL: https://habr.com/ru/post/376139/ (дата обращения: 03.04.2023);
6. Оптическое волокно (оптоволокно) // InFiber.ru [2016]. URL: https://infiber.ru/biblioteka/stati/optical_fiber.html (дата обращения: 03.04.2023);

Весь текст будет доступен после покупки