FİBER OPTİK
Elektronikte pek sık adı geçmeyen ancak iletişim teknolojisinde çok önemli bir yeri olan fiberoptik kablolar. Fiber kablolar iletişim teknolojisi dışında, farklı çeşitleri tıpda damarların içinin ve organların görüntülenmesi gibi görüntüleme sistemlerinde de oldukça popüler olarak kullanılmaktadır. İşin matematiksel boyutuna fazla inmemeye çalışacağım. Zira işin bu yönü oldukça karmaşık Snell kanunlarından Maxwell denklemlerine kadar çok geniş bir konu. Ama bu konuda bilgi isteyen olursa gönderebilirim.
İşin biraz tarihine bakacak olursak bir çok işte parmağı olan Aleksander Graham Bell amca bu işe de 1880 yılında eğilmiş ve foto telefon denilen mantığı ışığı modüle ederek iletip sonra da demodülasyondan sonra tekrar elektriksel sinyale dönüştüren bir alet yapmış. Daha sonraları lambaların gelişimi ve 1960'da lazerin icadından sonra asıl problem baş göstermiş ki zaten bu problem fiberin doğuşuna neden olmuştur.
Problem:
Gönderilecek sinyali modüle etmek elektronik devreler ile kolay demodülasyon da kolay peki sinyalin kilometrelerce dağılmadan, zayıflamadan bir yapı içersinde gitmesi nasıl sağlanacak?
Fiber Optik Kablonun Avantajları
Geniş band aralığı
Düşük kayıp
Elektromagnetik bağışıklık
Güvenilirlik
Hafiflik
Küçük boyut
Geniş band aralığı
Düşük kayıp
Elektromagnetik bağışıklık
Güvenilirlik
Hafiflik
Küçük boyut
Yukarıdaki avantajlara baktığımızda avantajların çoğunun iletişime yönelik olduğunu görürüz bu avantajlar yüzünden fiber özellikle uzak mesafe iletişimi için vazgeçilmezdir.
Fiber en çok telefon iletişiminde kullanıldığına göre karşılaştırma tablosuna bir bakarsanız ne demek istediğimi daha iyi anlayacaksınız.
Fiber Optik Kablonun Çalışması
Fiberin çalışma prensibi temel optik kurallarına dayanır. Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına bağlı olarak yansıması (buna ileride tam yansıma diyeceğiz) yada kırılarak ortam dışına çıkması (bu istenmeyen durumdur) mantığına dayanır.
İndis:
Bir ışık ışınının madde içersinde ilerlemesine gösterilen zorluk katsayısıdır.
Kırılma İndisi:
Işığın boşluktaki hızının madde içerisindeki ışık hızına oranına kırılma indisi denir.
Nüve:
Işığın içerisinde ilerlediği ve kablonun merkezindeki kısımdır. Çok saf camdan yapılmıştır ve esnektir. Yani belirli sınırlar dahilinde eğilebilir cinsine göre çapı tek modlu veya çok modlu oluşuna göre 8 mikrometre ile 100 mikrometre arasında değişir (not: insan saçı 100 mikro metre civarındadır).
Kılıf:
Tipik olarak 125 mikrometre çapında nüveyi saran ve fibere enjekte edilen ışının nüveden çıkmasını engelleyen kısımdır aynı nüve gibi camdan yapılmıştır ancak indis farkı olarak yaklaşık %1 oranında daha azdır bu indis farkından dolayı ışık ışını nüveye enjekte edildikten sonra kılıfa geçmez (aşırı bir katlanma ya da ezilme yoksa) ışın kılıf nüve sınırından tekrar nüveye döner ve böyle yansımalar dizisi halinde nüve içerisinde ilerler.
Kaplama:
Optik bir özelliği olmayan kaplama polimer veya plastik olabilir bir veya birden fazla katmanı olabilir. Optik bir özelliği yoktur sadece fiberi darbe ve şoklardan korur.
Işın Demetinin Fibere Enjekte Edilmesi
Gönderilecek ışın yada sinyal fiberin nüvesine enjekte edilir. Ancak fiber içerisinde kılıfa geçmemesi için belirli bir açı dahilinde nüveye girmeli ki nüve kılıf sınırından tam yansıma yapabilsin bu açıya kritik açı denir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder