Informacijsko komunikacijske tehnologije

Muzejski predmet

MEDKRAJEVNI OPTIČNI KABEL

Čas uporabe:

1990

Splošno ime:

vodnik

Tehnika izdelave:

industrijska

Izvor, poreklo:

ZDA

Snov:

aluminij, baker, plastika

Mere predmeta:

4 cm × 4 cm × 8 cm

Število enot:

1

Teža:

140 g

Opis gradiva:

Optično vlakno je zelo tanko vlakno optično čiste snovi (dielektrični valovod krožnega prereza), po katerem lahko potuje svetloba oz. se širi osnovni valovodni rod HE11 v pogojih šibke lomnosti in enorodovnega načina širjenja. Uporabljamo jih za prenos tako vidne svetlobe kot tudi infrardečega in ultravijoličnega valovanja. Prenosne karakteristike vlakna daleč presegajo lastnosti vseh drugih prenosnih medijev. Najpogosteje so optična vlakna narejena iz kremenčevega stekla, ki je čisti silicijev dioksid v amorfni strukturi, redkeje pa iz umetnih snovi. Optično vlakno je sestavljeno iz jedra (sredice), po kateri potuje svetloba, obloge (plašča), ki omejuje potovanje svetlobe po jedru, in zaščitne prevleke, ki varuje vlakno pred poškodbami. Razširjanje svetlobe po vlaknu temelji na pojavu popolnega (totalnega) odboja, do katerega pride na meji med jedrom z večjim in oblogo z manjšim lomnim količnikom. Optična vlakna na široko uporabljamo v telekomunikacijah, kjer nadomeščajo bakrene vodnike. Njihova prednost je v bistveno večji količini informacij, ki jih je mogoče prenesti po enem vlaknu, majhnih izgubah in neobčutljivosti na elektromagnetne motnje iz okolice. Vlakna so uporabna tudi za osvetljevanje ali prenos slike, na primer v endoskopiji. Posebne izvedbe optičnih vlaken se uporabljajo v vlakenskih laserjih.

Z optičnim vlaknom so telekomunikacije dobile prenosni medij, ki omogoča izgradnjo globalnega sistema za prenos širokopasovnih storitev do končnega uporabnika. Potencialni frekvenčni pas optičnega vlakna znaša 50 THz, kar je v primerjavi z radiofrekvenčnim pasom (100 GHz) izjemna širina.
https://sl.wikipedia.org/wiki/Optično_vlakno
Eksponat je tipični medkrajevni optični telefonski kabel iz okoli leta 1990. Optična vlakna premera 125 μm so v cevkah premera 3 mm, le te so napolnjene z želatino. S tem se zmanjšajo mehanske sile in vibracije, ki povzročajo dodatno slabljenje. Kabel je zaščiten s dvema kovinskima oklopoma. Kasneje so ugotovili, da strela lahko zaradi kovinskega oklopa hkrati poškoduje dve povezani centrali. Zato so začeli uporabljati zaščito iz neprevodnega materiala.

Zgodovina gradiva:

Vodenje svetlobe s pomočjo totalnega odboja sta prvič demonstrirala Jean-Daniel Colladon in Jacques Babinet v Parizu leta 1842. Prvi primeri uporabe optičnih vlaken so se pojavili v začetku 20. stoletja kot sredstvo za komunikacije na kratke razdalje in za prenos slike v medicini, npr. v zobozdravstvu ali pri pregledovanju želodca. Načelo prenašanja slike z optičnimi vlakni sta neodvisno demonstrirala Clarence Hansell in John Logie Baird v dvajsetih letih 20. stoletja. Primer uporabe optičnega vlakna v gastroskopu je bila prvič predstavljen leta 1956.

Prelomni dogodek za uporabo optičnih vlaken za komunikacijo na daljše razdalje se je zgodil leta 1965, ko sta Charles Kuen Kao in George Alfred Hockham ugotovila, da so izgube pri prenosu v obstoječih vlaknih v večji meri posledica nečistoč in ne fizikalnih načel, kakršno je na primer sipanje. Ugotovila sta, da je najprimernejša snov za izdelavo optičnih vlaken zelo čisto kvarčno steklo. Za to odkritje je Kao prejel Nobelovo nagrado za fiziko leta 2009. Leta 1970 so pri Corning Glass Works iz New Yorka izdelali optična vlakna s slabitvijo 20 dB/km. Vlakna so bila sicer občutljiva na poškodbe, vendar so poskusi potrdili izredno majhno slabitev svetlobnih žarkov. Nekaj let kasneje so izdelali optično vlakno z izgubami 4 dB/km, kar je omogočilo prenos signalov na daljše razdalje. Današnji kabli iz optičnih vlaken imajo slabitev od 0,2 do 0,3 dB/km, kar omogoča še večje razdalje med ojačevalniki signalov.
https://sl.wikipedia.org/wiki/Optično_vlakno
Pomemben izdelovalec optičnih vlaken v Sloveniji je bilo podjetje Fotona v osemdesetih letih.

Raziskujte naprej