Fibra optică

Fibra optica este un fir foarte subtire si flexibil din material transparent, de exemplu sticla, care este invelita intr-un strat care ajuta la producerea reflexiei totale. Astfel, daca trimitem la un capat un semnal luminos, acesta se ve reflecta total de mai multe ori in fibra optica pana cand va ajunge in celalalt capat aproape cu aceeasi intensitate, parcurgand distante foarte mari.

Un cablu din fibra optica este format dintr-un numar foarte mare de astfel de fibre. La un capat se afla un aparat electronic care trimite semnalul codificat si la celalalt capat un aparat care receptioaneaza si decodifica semnalul. Avantajele sistemului ar fi: o mai buna conservare a semnalului, semnal imposibil de bruiat, mai multe semnale pe un fir si viteza de transfer mai mare.

Fibrele optice au cateva avantaje fata de liniile de comunicatie traditionale, din metal:

- cablurile de fibra optica au o latime de banda mult mai mare decat cablurile de metal; asta inseamna ca ele pot purta mai multe date;

- cablurile de fibra optica sunt mai putin susceptibile la interferente decat cablurile metalice;

- cablurile de fibra optica sunt mult mai subtiri si mai usoare decat firele de metal;

- datele pot fi transmise digital (forma naturala a datelor de pe calculatoare) in loc de a fi transmise analogic.

Principalul dezavantaj al fibrelor optice este pretul mare al instalarii cablurilor. In plus, ele sunt mult mai fragile decat firele metalice si sunt mai greu de ramificat. Fibra optica este o tehnologie in special pentru retelele locale (local-area network). Mai mult, companiile telefonice traditionale inlocuiesc gradat liniile telefonice cu cabluri de fibre optice. In viitor, aproape toate comunicatiile vor folosi fibre optice. Fibrele optice sunt fasii subtiri si lungi de sticla foarte fina cu diametrul parului uman. Au un diametru de 10-100 micro metri. Sunt aranjate in snopuri numite cabluri optice si sunt folosite pentru a transmite semnale de lumina pentru distante lungi. Daca te uiti atent la o singura fibra optica o sa vezi ca are urmatoarele parti:

- miezul - centrul subtire al fibrei pe unde circula lumina;

- invelisul- materialul optic din afara care inconjoara miezul si reflecta lumina inapoi in el;

- mediul protector- invelis de plastic care protejeaza fibra de stricaciuni si umezeala.

Conexiunea prin fibra optica a atins un punct in care, oricat de mare ar fi nevoia dumneavoastra de comunicatii, ea poate fi acoperita. Se face lucrul acesta, in principal, cu ajutorul tehnologiior broadband. Cea mai puternica dintre ele - fibra optica.

Tehnic vorbind, transmisia datelor prin fibra optica se bazeaza pe conversia impulsurilor electrice in lumina. Aceasta este apoi transmisa prin manunchiuri de fibre optice pana la destinatie, unde este reconvertita in impulsuri electrice.

Pentru dumneavoastra, asta inseamna:

- rata de transfer foarte mare in raport cu celelalte tipuri de conexiune (practic nelimitata, si inca imposibil de folosit la maximum de catre aplicatiile existente);

- mai multa siguranta - fibra optica este insensibila la perturbatii electromagnetice si este inaccesibila scanarilor ilegale (interceptari ale transmisiunilor);

- posibilitatea de instalare rapida si simpla, in orice conditii, datorita greutatii reduse a cablului optic si existentei mai multor tipuri de cabluri.

Reprezinta solutia pentru accesul de mare viteza la serviciile internet, utilizand fibra optica pentru conexiuni dedicate permanente. Este recomandat firmelor care au ajuns la o anumita maturitate informationala, cu un numar mare de posturi de lucru cuplate la reteaua internet si cu un transfer informational sustinut pe tot timpul unei zile de lucru.

CAPITOLUL I

FIBRELE OPTICE

1.1. Generalitati

Din punctul de vedere al opticii, pentru a obtine informatii despre un obiect trebuie indeplinite cel putin trei conditii si anume: (a) obiectul sa fie luminos, adica sa emita lumina direct sau indirect, (b) lumina care provine de la obiect sa fie transmisa catre locul unde se face detectia fara pierderi prea mari si (c) cantitatea de lumina care ajunge la locul de detectie sa fie suficient de mare. Observam ca mediul prin care se transmite informatia optica este de importanta esentiala pentru ca semnalul optic transmis sa nu fie "mutilat" sau distorsionat.

Chiar si in cazurile cand ne intereseaza doar simpla observare a obiectelor, dispozitivele si aparatele optice clasice sau devin prea complicate sau nu pot rezolva o anumita problema de rezolvare. Sa luam doar un singur exemplu: cei care lucreaza in domeniul medical sunt interesati sa dispuna de metode rapide si sigure de explorare a anumitor parti interne sau organe interne ale organismului uman. Metodele clasice, bazate pe folosirea lampilor cu incandescenta, nu numai ca sunt greoaie si implica iluminari mici, dar prezinta si riscuri datorita folosirii conexiunilor electrice. Toate aceste dificultati sunt eliminate daca iluminarea se face din afara prin intermediul unei fibre optice subtiri.

Insa fibrele optice sunt deja folosite pe scara larga in tehnica comunicatiilor sau de transmitere a imaginilor. Aceasta posibilitate este faciliata de natura electromagnetica a luminii, frecventa undelor luminoase fiind mult mai mare decat cea a undelor radio. Intr-un context mai general fibrele optice reprezinta un domeniu al opticii integrate, iar progresele care vor fi obtinute in cadrul opticii integrate vor depinde foarte mult de progresele ce se vor realiza in domeniul fibrelor optice. Ca domeniu al opticii, care a aparut exclusiv din necesitati practice dintre cele mai diverse, fibrele optice au cunoscut o dezvoltare rapida dupa anul 1950 ca rezultat al obtinerii primelor fibre optice cu performante ridicate. Principiul de functionare al fibrelor optice este asemanator, din multe puncte de vedere, cu principiul de transmitere a luminii printr-o bagheta de sticla transparenta. Teoretic, lumina poate fi transmisa printr-o astfel de bacheta de sticla optica, daca indicele de refractie al sticlei este mai mare decat indicele de refractiei al aerului.

Indiferent de domeniile in care se folosesc, fibrele optice sunt ghiduri de lumina folosite pentru transmiterea informatiilor cu piederi mici de energie dintr-un loc in alt loc. Vom analiza transmiterea radiatiei luminoase prin fibrele optice din punctul de vedere al opticii geometrice si din punctul de vedere al opticii ondulatorii.

1.2. Fibra optica simpla

Prin fibra optica simpla intelegem un mediu optic transparent, de mare lungime, cu sectiunea transversala circular simetrica si indicele de refractie constant sau radial variabil, separat de un alt material cu indicele de refractie constant si mai mic, pentru ca la suprafata de separare sa se produca reflexia totala a radiatiei luminoase, fara pierderi. Dupa modul de variatie radiala a indicelui de refractie al materialului transparent, denumit miezul fibrei optice, distingem mai multe tipuri de fibre optice. Invelisul fibrei optice are si rolul de a proteja de impuritati suprafata de separare dintre miez si invelis, la care se produce fenomenul de

1. A. Mihailescu - Comunicatii optice - Editura de Vest, 1999;

2. Ciclic A., Stoica A., "Influenta protocoalelor de comunicatie la nivel de statie asupra proiectarii sistemului de circuite secundare", nr2/2004;

3. D. Mynbaev, L.L. Scheiner - Fiber Optic Communication Technology 2002;

4. Golovanov C., Albu M. (coord), Probleme moderne de masurare in electroenergetica, Editura Tehnica, Bucuresti, 2001;

5. H. Kolimbiris - Comunication Systems - Pretice Hall, New Jersey, 2001;

6. M. Nafornita, C. Munteanu - Comunicatii de date - Editura GH. Asachi, iasi 1996;

7. M. Stratulat, M. Crisan "Circuite integrate" 1992, Timisoara;