תוכן ההודעה ניתן לעריכה מהמערכת ניהול בחלק של עמודים

ראשי > מאמרים > פיזיקה > סיבים אופטיים, איך זה עובד?

שם כותב הניסוי: פאני כרבי

פורסם ב 10/08/2023
עודכן ב 10/08/2023
פיזיקה פיזיקה

סיבים אופטיים, איך זה עובד?

בעולמנו המתפתח אנחנו שומעים רבות על סיבים אופטיים ועל כמה הם הולכים לשנות את עולמנו.

מה זה? איך זה עובד?

 

סיבים אופטיים מתייחסים לטכנולוגיה המשתמשת בחוטים דקים וגמישים של סיבי זכוכית או פלסטיק כדי להעביר אותות אור למרחקים ארוכים למטרות תקשורת והעברת נתונים.

סיבים אופטיים אלו מתוכננים לשאת מידע בצורה של פעימות אור, המאפשרים העברת נתונים במהירות גבוהה וביכולת גבוהה.

וככה זה עובד:

 

התפשטות האור:

סיבים אופטיים עשויים מליבה, שהיא החלק המרכזי שדרכו עובר האור, ומחיפוי המקיף את הליבה, שעוזר להכיל את האור בתוך הליבה באמצעות השתקפות פנימית.

הליבה והחיפוי מתוכננים להיות בעלי מדדי שבירה מעט שונים. כאשר האור חודר לליבה בזווית רדודה, הוא עובר השתקפות פנימית מוחלטת בגבול חיפוי הליבה, למעשה קופץ מהחיפוי ונשאר בתוך הליבה.

העברת אותות:

מקור אור, בדרך כלל לייזר או דיודה פולטת אור (LED), מייצר אותות אור המוכנסים לקצה אחד של הסיב האופטי.

אותות האור מונחים לאורך הליבה של הסיב באמצעות השתקפויות פנימיות מרובות.

 

השתקפות פנימית מוחלטת:

העיקרון של השתקפות פנימית מוחלטת מבטיח שאותות האור יישארו כלואים בתוך ליבת הסיב כשהם נעים לאורכו. מאפיין זה מאפשר לאותות האור לעבור מרחקים גדולים ללא אובדן משמעותי של עוצמת האות.

 

קליטת אותות:

בקצה הקולט של הסיב, מכשיר רגיש לאור, כגון פוטודיודה, מזהה את אותות האור.

לאחר מכן, אותות האור מומרים בחזרה לאותות חשמליים, אותם ניתן לעבד, לפענח ולהשתמש בהם עבור יישומים שונים, כגון העברת נתונים באינטרנט, תקשורת טלפונית, הזרמת וידאו ועוד.

סיבים אופטיים מציעים מספר יתרונות על פני שיטות תקשורת מסורתיות מבוססות נחושת:

 

רוחב פס גבוה:

סיבים אופטיים יכולים להעביר נתונים במהירויות גבוהות במיוחד, ולספק רוחב פס גדול בהרבה בהשוואה לכבלי נחושת. זה הופך את הסיבים האופטיים למתאים להעברת כמויות גדולות של נתונים, כולל וידאו בחדות גבוהה וחיבורי אינטרנט מהירים.

DidYouKnow

במקומות שונים בארץ האינטרנט הרבה יותר מהיר בזכות הסיבים האופטיים.

אובדן אות נמוך:

לסיבים אופטיים יש אובדן אות נמוך משמעותית בהשוואה לחוטי נחושת, מה שמאפשר לאותות לנוע הרבה יותר רחוק ללא צורך במאיצי אות או מחזירים.

חסינות בפני הפרעות אלקטרומגנטיות:

סיבים אופטיים אינם מושפעים מהפרעות אלקטרומגנטיות, העלולות לפגוע באיכות האות במערכות מבוססות נחושת.

קלים ודקים:

סיבים אופטיים הם דקים וקלים, מה שהופך אותם לקלים יותר להתקנה ולניהול בהשוואה לכבלי נחושת מגושמים.

לסיכום:

טכנולוגיית סיבים אופטיים נמצאת בשימוש נרחב בתקשורת, תשתיות אינטרנט, טלוויזיה בכבלים, מכשירים רפואיים, יישומים צבאיים ועוד, בשל היעילות, המהירות והאמינות שלה בהעברת נתונים למרחקים ארוכים.

 

תגובות