• Co je to vláknová optika?
• K čemu slouží vláknová optika?
• Jak funguje vláknová optika?
• Vlastnosti optických vláken
• Výhody vláknové optiky
• Nevýhody vláknové optiky

Vysvětlíme, co je to vláknová optika a jak funguje. Navíc, k čemu slouží, vlastnosti, výhody a nevýhody vláknové optiky.

Vláknová optika je nejpokročilejším dostupným kabelovým přenosovým médiem.

Co je to vláknová optika?

Vláknová optika je fyzické médium přenosu informace, běžné v datových a telekomunikačních sítích, sestávající z tenkého skleněného vlákna popř plastický, přes které pulsy of světlo laser nebo led, který obsahuje data předat.

Prostřednictvím přenosu těchto světelných pulsů mohou být informace odesílány a přijímány vysokou rychlostí prostřednictvím vedení kabelu, bezpečného před elektromagnetickým rušením a rychlostí podobnou rádiu. To dělá z optických vláken nejpokročilejší dostupné kabelové přenosové médium.

Implementace vláknové optiky je dědicem staletí výzkum Y experimentování o světle a jeho vlastnostech, od starověku, kdy Řekové komunikovali prostřednictvím odrazu slunečního světla v malých zrcadlech, optické experimenty Vědecká revoluce, až do vynálezu optické telegrafie v roce 1792 Claudem Chappem a pozdější práce francouzských fyziků Jeana-Daniela Colladona a Jacquese Babineta a Ira Johna Tyndalla, vše na konci 19. století.

Vláknová optika jako taková by se netěšila zájem inženýrů až do roku 1950 a v roce 1970 byl vyroben první kus s použitím nečistot titanu v oxidu křemičitém dílem Roberta Maurera, Donalda Kecka, Petera Schultze a Franka Zimara. První přenos informací tímto médiem byl uskutečněn 22. dubna 1977 v Long Beach v Kalifornii a v 80. letech 20. století byl zdokonalen a začal se zavádět v mezinárodním měřítku.

K čemu slouží vláknová optika?

Vláknová optika je ideální pro kabelové telekomunikace, umožňuje zřízení dálkových a místních počítačových sítí s minimální ztrátou informací na cestě.

Jeho aplikace jsou v této oblasti rozmanité a umožňují získat síťový materiál, senzory z optických vláken (pro teplotu, Tlak nebo úrovně osvětlení), osvětlovací materiál (obzvláště účinný, protože nevyžaduje blízkost světelného zdroje) a je také užitečný pro dekoraci (existují stromy Vánoce z optických vláken) nebo jako součást průsvitného betonu.

Jak funguje vláknová optika?

Princip fungování optického vlákna je podle Snellova zákona, který umožňuje vypočítat úhel lomu světla při průchodu z jednoho prostředí do druhého s různým indexem lomu.

V rámci vlákna jsou tedy světelné paprsky zachycovány a šířeny v jádře, dané fyzikálními vlastnostmi pláště a vhodným úhlem odrazu, přenášející informace zaslané na místo určení. V druhém případě funguje podobně jako telegraf.

Vlastnosti optických vláken

Dnes používané optické vlákno je tvořeno jádrem z plastický nebo sklo (oxid křemíku a germania), které má vysoký index lomu, pokryté podobným plastem, ale s nižším indexem lomu.

Podle mechanismu šíření světla uvnitř tedy může být optické vlákno dvou typů:

• Jednovidové vlákno. Umožňuje šíření jediného módu světla tím, že zmenšuje průměr jádra vlákna, což umožňuje odesílání informací na velké vzdálenosti a dobrou přenosovou rychlostí.
• Multimodální vlákno. Umožňuje šíření světelných paprsků více než jedním způsobem (více než tisíc různých režimů), což zvyšuje chybovost a není příliš doporučeno pro spojení na velmi dlouhé vzdálenosti.

Výhody vláknové optiky

Vláknová optika je nejznámější formou kabelového přenosu dat.

Optické vlákno má následující výhody:

• Zabírá málo místa. Vzhledem ke svým malým rozměrům je ale extrémně flexibilní, což usnadňuje jeho instalaci.
• Je to světlo. No, váží osmkrát méně než běžný kabel.
• Klade velký odpor. Mechanické i tepelné a dobře odolává koroze.
• Je to ekologičtější. V porovnání s odpadem, který zanechává klasická elektroinstalace.
• Odolný vůči elektromagnetickému rušení. Vzhledem k povaze jeho součástí.
• Rychlé, efektivní a bezpečné. Je to nejznámější forma kabelového přenosu dat.

Nevýhody vláknové optiky

Nevýhody optických vláken ukazují na následující:

• Jsou křehké. Protože sklo uvnitř je náchylné k rozbití.
• Vyžaduje převodníky. Chcete-li vrátit světelná energie ve svém informačním smyslu.
• Spoje jsou obtížné. Zejména ve venkovských oblastech.
• Nepřenáší elektrickou energii. Vyžaduje proto složité zářiče a dopravníky, jejichž zásobování Energie nelze jej převzít ze samotné linky.
• Stárne v přítomnosti vody. Což omezuje jeho celosvětové uplatnění.
• Nechybí optické paměti.