jejich
pohyb extrémně rychlý, jelikož světlo vakuu šíří rychlostí
300 000 km/s frekvence kmitání pro viditelné světlo hodnotu
desítek Thz. optická vlákna slouží pro vysokorychlostní přenos světla velké
vzdálenosti. Maximální hranice útlumu pro přenos optického
signálu byla stanovena db/km. jak světlo můžeme představit? jako paprskové šíření částic
neboli fotonů, které při svém letu vykonávají kmitavý pohyb.
Jak optickým vláknem přenáší
signál?
Nutným základním předpokladem pro přenos světla optickým
vláknem jeho totální odraz rozhraní jádra pláště vlákna.
Základní princip přenosu světla optickým vláknem
jádro Plášť
Paprsek světla
. těchto podmínek se
světelná energie odrazí zpět opticky hustšího prostředí. První
pokusy šíření optického signálu uskutečnily konci 19. století. několik let později bylo dosaženo útlumu db/km
pomocí dopování oxidu křemičitého germaniem. ještě lepšího výsledku
dosáhla americká firma Corning inc.
Co optické vlákno?
optická vlákna, která používají dnešních telekomunikačních sítích,
jsou většině případů tvořena materiálem bázi oxidu křemičitého
sio2, díky němuž jsou světelné signály přenášeny směru podélné osy
vodiče.
o let později zjistili pracovníci firmy standard Telephones
and Cables, optického vlákna možné odstranit nečistoty,
které brání rychlému dokonalému přenosu světla, po
takové úpravě mohou být optická vlákna úspěšně využívána
v telekomunikacích. jejich velkou výhodou to, jsou
odolná vůči elektromagnetickému vysokofrekvenčnímu rušení. znamenalo
velký rozvoj optických vláken telekomunikační technice. století, kdy
john Tyndall demonstroval vedení světla trubicí vodou, která procházela
střechou domu. První pokusy skutečným optickým vláknem provedl
Narinder singh Kapany roce 1952. Dnes již bezpečně víme, že
světlo elektromagnetické vlnění, které dosahuje velmi vysokého
kmitočtu řádu Thz).
K totálnímu odrazu světla rozhraní mezi jádrem pláštěm vlákna
dochází případě, světlo prochází opticky řidšího opticky
hustšího prostředí rozhraní mezi těmito dvěma prostředími
dosáhne pod úhlem menším než kritickým.
světlo musí být vlákně správně navázáno pod správným úhlem. dnešních optických vláknech využívá ohybu
optického signálu gradientních (multimode) vláken nebo přímého
šíření světla středem jádra singlemode vláken. jedná se
o základní princip. jedná tedy stejné elektromagnetické vlny
jako ty, které jsou vysílány rozhlasem, televizí, satelity nebo mobilními
sítěmi. Této nízké hodnoty podařilo
dosáhnout přidáním titanu oxidu křemičitého, něhož vlákna
vyrábějí. Při jejich použití dochází mnohem menším ztrátám energie
než případě metalických vodičů.102
oPTiKa
Teorie princip šíření optického signálu
Co světlo?
Pro přenos informací optickými kabely využívá světelné energie, která
je vysílána samotného jádra vlákna., která roce 1970 představila
vlákna útlumem pouze db/km. Dnešní
vlákna dosahují útlumu, závislosti svém typu, pod hodnotu
0,2 db/km dokážou překlenout vzdálenost stovek kilometrů. dlouhá léta nebylo přesně
známo, světlo jak vzniká, první spolehlivé fyzikální poznatky
o světle získali lidé koncem 19
