Оптик утаснууд нь шинжлэх ухааны мэдлэг нь технологийн дэвшилд хэрхэн хувирч, эцэстээ энгийн хүний амьдралыг хөнгөвчлөхийн жишээг өгдөг. Хэдэн жилийн турш шилэн кабелийг цахилгаан дохиог дамжуулах холбооны хэрэгсэлтэй холбож ирсэн. Хүний үсний хэмжээтэй нимгэн утаснууд нь утас, интернет холболт, зурагт гэх мэтийг ажиллуулахад шаардлагатай олон төрлийн дохиог дамжуулахад ашиглаж болно. Мэдээжийн хэрэг, өндөр хүчин чадалтай учраас шилэн кабелиуд нь зөвхөн бусад салбарт хэрэглээг олж авсан. дотоодын хэрэгцээ.
Оптик дохио дамжуулах технологи
Оптик шилэн кабелийг дохионы орчуулагч болгон ашиглах нь шилэн кабелийн шинжлэх ухааны хэсэгт судлагдаж байгаа нээлттэй мэдлэгийн зөвхөн нэг хэсэг юм. Энэ чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжилтнүүд мэдээлэл дамжуулах, гэрлийн тархалтыг судалж, нэг контекст дээр гэрлийн хөтөчөөр нэгтгэж байна. Сүүлийнх нь гэрлийн түгээгч болон мэдээлэл дамжуулагчийн аль алинд нь ашиглагддаг. Дашрамд хэлэхэд лазер технологийн хөгжлийн орчин үеийн чиг хандлага нь LED дээр суурилдаг. Энэ тохиолдолд өөр нэг асуулт илүү сонирхолтой байна - шилэн кабелийн үндэс нь ямар үзэгдэл вэ? Энэ үзэгдэлөөр өөр хугарлын илтгэгчтэй диэлектрикүүдийн хоорондох интерфэйсийн (нийт) цахилгаан соронзон цацрагийн дотоод тусгал. Түүгээр ч барахгүй мэдээлэл зөөгч нь цахилгаан соронзон дохио биш, харин кодлогдсон гэрлийн урсгал юм. Шилэн кабелийн уламжлалт металл кабелиас давуу байдлын түвшинг ойлгохын тулд тэдгээрийн зурвасын өргөнийг дахин дурдах нь зүйтэй. Өмнө дурьдсан зузаан нь 0.5 мм-ээс ихгүй шилэн утас нь энгийн зэс утас нь зөвхөн 50 мм-ийн зузаантай ажиллах боломжтой мэдээллийг дамжуулах чадвартай.
Шилэн кабель үйлдвэрлэх аргууд
Оптик шилэн утас үйлдвэрлэх хоёр үндсэн арга байдаг. Энэ нь урьдчилсан хэлбэрийг ашиглан шахах, хайлуулах арга юм. Эхний технологи нь хуванцар дээр суурилсан чанар муутай материалыг олж авах боломжийг олгодог тул өнөөдөр үүнийг бараг ашигладаггүй. Хоёрдахь аргыг гол бөгөөд хамгийн үр дүнтэй гэж үздэг. Урд хэлбэр нь утас зурахад зориулагдсан бүтэцтэй бэлтгэл юм. Орчин үеийн стандартын дагуу угсармал нь хэдэн арван метр өндөр байж болно. Гаднах байдлаар энэ нь 10 см диаметртэй шилэн саваа бөгөөд үүнээс утас нь хайлж байна. Үйлдвэрлэлийн явцад гол нь утаснуудын хольцтой хамт өндөр температурт халааж, дараа нь утаснууд үүсдэг. Үүссэн материалын урт нь хэдэн километр хүрч болох боловч диаметр нь өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа бөгөөд үүнийг автоматжуулсан зохицуулагчид хянадаг. Шилэн кабелийг хаана ашиглахаас хамааран материалҮүнийг химийн болон физикийн хамгаалалтаар хангадаг бүрээсээр урьдчилан боловсруулж болно. Утастай хольцын хувьд ихэвчлэн полиимид, акрилат, силикон зэрэг материалыг агуулдаг.
Fiber дизайны онцлогууд
Утасны төв хэсэг нь утаснуудын гол цөм бөгөөд үйл ажиллагааны явцад гэрэл түгээх болно. Цөм нь гэрлийн хугарлын үзүүлэлтүүд нэмэгдсэнээр тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг тусгай нэмэлтээр өөрчилсөн шилэн допинг ашиглан олж авдаг. Жишээлбэл, цахиурын утаснуудад нэмэлт бодис гэх мэт хугарлын ердийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг. Хариуд нь бүрхүүл нь хэд хэдэн ажлыг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрийн гол нь цөмийн шууд бие махбодийн хамгаалалт юм. Энэ хэсэг нь хугарлын үр нөлөөг өгдөг, гэхдээ хамгийн бага коэффициенттэй. Хоёр материалын хоорондох хил нь гэрлийн дийлэнх хэсэг нь цөмөөс гарахыг зөвшөөрдөггүй гэрлийн чиглүүлэгч бүтцийг бүрдүүлдэг. Шилэн кабелийн үндэс нь материалыг төрөл бүрийн гэрлийн чиглүүлэгчид хамруулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Илүү нарийн яривал гэрлийн дохиог дамжуулдаг диэлектрик долгионы хөтлүүрүүдийн тухай ярьж байна.
Оптик утаснуудын төрөл
Хамгийн түгээмэл нь кварц, хуванцар, фторын утас юм. Кварцын утаснууд нь оксидын хайлмал эсвэл ижил төстэй бүтэцтэй материал, түүний дотор нэмэлт цахиурын исэл дээр суурилдаг. Энэхүү суурь нь уян хатан, урт утас үйлдвэрлэх боломжийг олгодогба механик хүч чадал өндөр. Хуванцар шилэн кабелийг полимерээр хийсэн бөгөөд аль хэдийн дурьдсанчлан өндөр гүйцэтгэлийг хангаж чадахгүй. Ялангуяа ийм утаснууд нь өгөгдлийн алдагдлын өндөр хувьтай байдаг бөгөөд энэ нь эрэлт хэрэгцээтэй газруудад ашиглахыг хязгаарладаг. Нөгөөтэйгүүр, хуванцар утаснуудын боломжийн үнэ нь энэ материалын эрэлтийг өрхийн сегментэд чиглүүлдэг. Фторын оптик материалын хувьд тэдгээрийн үндэс нь фторцирконат ба фторалюминат шил дээр суурилдаг. Эдгээр нь оптик харилцаа холбоог хангах орчин үеийн, технологийн шийдэл боловч бүтэц дэх хүнд металлын агууламж нь тэдгээрийг жишээлбэл, эмнэлгийн салбарт ашиглахыг зөвшөөрдөггүй.
Fiber хэмжих төхөөрөмж
Оптик шилэн иж бүрдэлд ашиглагддаг хамгийн түгээмэл төхөөрөмж бол мэдрэгч ба Брагг тор юм. Шилэн кабелийн мэдрэгч нь тухайн үеийн материалын төлөв байдлыг тодорхойлдог тодорхой утгыг засах зориулалттай төхөөрөмж юм. Жишээлбэл, янз бүрийн мэдрэгч нь механик ачаалал, температур, чичиргээ, даралт болон бусад хэмжигдэхүүнийг илрүүлж чаддаг. Брагг сараалж нь үйл ажиллагааны хувьд оптик шинж чанарт илүү ойр байдаг. Энэ нь шилэн цөм дэх апериод хугарлын эвдрэлийг засдаг. Энэхүү хэмжилт нь шилэн кабелиуд нь тодорхой нөхцөлд дохио дамжуулахад хэр үр дүнтэй болохыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Мөн мэргэжилтнүүд оптик ашигладагтархалт ба эсэргүүцлийг бүртгэдэг тусгал хэмжигч.
Шилэн кабелийн өсгөгч ба лазер
Энэ бол шилэн кабелийн технологид суурилсан хамгийн дэвшилтэт бүтээгдэхүүн юм. Бусад төрлийн лазеруудаас ялгаатай нь оптик утас ашиглах нь авсаархан, нэгэн зэрэг үр ашигтай төхөөрөмжүүдийг бий болгох боломжийг олгодог. Ялангуяа шилэн кабелийн технологи нь сонгодог лазер төхөөрөмжийг дараах давуу талуудаар солих боломжийг олгосон:
- Дулаан шингээгчийн үр ашиг.
- Гаралтын цацраг нэмэгдсэн.
- Үр дүнтэй шахах.
- Лазерын өндөр найдвартай, тогтвортой байдал.
- Бага жинтэй тоног төхөөрөмж.
Харин төрлөөсөө хамааран өсгөгчийг гэрийн сүлжээний шугамд ашиглаж болох бөгөөд энэ нь үндсэн шилэн шугамын гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлдэг. Гэхдээ шилэн кабелийн үйл ажиллагааны хамрах хүрээг илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй.
Шилэн кабелийг юунд ашигладаг вэ?
Шилэн кабелийн материалыг ашигладаг хэд хэдэн газар байдаг. Энэ бол ахуйн хэрэглээний салбар, харилцаа холбооны хэрэгсэл, компьютерийн тоног төхөөрөмж, түүнчлэн анагаах ухааны тодорхой чиглэлийг багтаасан өндөр мэргэшсэн салбар юм. Эдгээр сегмент бүрийн хувьд тусгай шилэн кабелийг үйлдвэрлэдэг. Жишээлбэл, телевизор эсвэл интернетийн дохиог дамжуулах ердийн хэрэгсэл болгон ашиглах нь дунд зэргийн чанартай хямд хуванцар загвараар хязгаарлагддаг. Гэхдээ лазер тоног төхөөрөмж, үнэтэйЭмнэлгийн төхөөрөмжүүд нь өндөр чанарын кварцын утас ашигладаг бөгөөд нэмэлт хувиргагчаар хангагдсан байдаг.
Оптик фибрийг анагаах ухаанд хэрэглэх
Ийм эслэгийг эмнэлгийн тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгсэлд ашиглаж болно. Стандарт технологи нь хугарсан гэрлийн утасн дээр суурилсан тусгай төхөөрөмжийг нэвтрүүлэх боломжийг санал болгож байгаа бөгөөд энэ нь биеийн эрхтэнд аль хэдийн гадны телевизийн камер руу дохио дамжуулах боломжтой юм. Шилэн кабелийг анагаах ухаан, гэрэлтүүлгийн материал болгон ашигладаг. Шилэн модулиар тоноглогдсон төхөөрөмжүүд нь ходоод, хамар залгиур гэх мэтийн хөндийг өвдөлтгүй гэрэлтүүлэх боломжийг олгодог.
Компьютерийн тоног төхөөрөмжид шилэн кабелийн хэрэглээ
Магадгүй энэ бол оптик шилэнд байр сууриа олсон хамгийн нийтлэг үүр юм. Өнөөдөр мэдээлэл дамжуулдаг бие даасан төхөөрөмжүүдийн хоорондох холбооны шугамууд үүнгүйгээр хийх боломжгүй болсон. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь утасгүй холболтыг ашиглах боломжгүй эсвэл боломжгүй газруудад хамаатай бөгөөд эдгээр нь кабелийг идэвхтэй сольж байна. Тухайлбал, харилцаа холбооны томоохон компаниуд шилэн кабелийг ашигладаг бүс нутаг хоорондын үндсэн сүлжээг байгуулж байна. Ийм сувгийг захын төхөөрөмж болон харилцаа холбооны үйлчилгээний энгийн хэрэглэгчдийг холбоход ашиглах нь сүлжээний дэд бүтцийг хадгалах санхүүгийн зардлыг оновчтой болгохоос гадна өгөгдөл дамжуулах үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Элэнгийн сул тал
Харамсалтай нь оптик утаснууд сул талгүй. Хэдийгээр ийм утаснуудын засвар үйлчилгээ нь хямд боловч байнга шинэчлэх шаардлагагүй байдаг ч материалын өртөг нь ижил металлтай харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг. Түүнчлэн хүний биед хортой зарим хайлш дахь хар тугалга, цирконы хольц агуулагддаг тул шилэн кабель, түүнийг анагаах ухаанд ашиглах нь туйлын хязгаарлагдмал байдаг. Энэ нь хуванцар биш харин хамгийн өндөр чанартай шилэн загварт хамаатай.
Оросын шилэн кабелийн үйлдвэрлэл
Импортыг орлох хөтөлбөрийн хүрээнд 2015 онд Мордовид Оптик Шилэн Системийн үйлдвэр нээгдсэн. Энэ бол одоогийн байдлаар дотоодын хэрэглэгчдийнхээ хэрэгцээг аль болох оптик утасаар хангахыг хичээж байгаа ОХУ-ын цорын ганц үйлдвэр юм. 2015 он хүртэл Оросын аж үйлдвэр нь шилэн кабелийн материал үйлдвэрлэх чиглэлээр ажилладаг байсан боловч зөвхөн зорилтот төслийн хүрээнд л ажилладаг. Үүнтэй ижил нөхцөл байдал өнөөдөр ч тодорхой хэмжээгээр хэвээр байна. Хэрэв тодорхой компанид шилэн кабел хэрэгтэй бөгөөд түүнийг анагаах ухаан эсвэл харилцаа холбооны салбарт ашиглах нь санхүүгийн үндэслэлтэй бол ийм тусгай захиалгаар бие даан ажиллахад бэлэн олон үйлдвэрүүд байдаг. Гэсэн хэдий ч ойрын ирээдүйд зөвхөн Мордовын үйлдвэр ижил шилэн кабелийг цувралаар үйлдвэрлэх болно. Тэгээд ч эрэлтийнхээ хэмжээгээр зах зээлд нийлүүлж чадахгүй л байна. Бүтээгдэхүүний нэлээд хувийг АНУ, Японоос худалдаж авсаар байна. Тэгээд ч дотоодын бүтээгдэхүүнээ импортоор үйлдвэрлэдэгтүүхий эд.
Дүгнэлт
Шилэн кабелийн бүтээгдэхүүнүүд нь зах зээлийн сегмент болон бүрэлдээд 15-20 жил болж байна. Олон жилийн туршид хэрэглэгчид шинэ кабелийн ач тусыг үнэлж чадсан боловч ахиц дэвшил зогсохгүй байна. Техникийн болон физикийн чанарыг сайжруулахын хэрээр материалын хэрэглээний хүрээ өргөжиж байна. Ялангуяа нано технологид суурилсан хамгийн сүүлийн үеийн эслэгийг газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэр, батлан хамгаалах салбарт идэвхтэй ашиглаж байна. Хариуд нь шугаман бус шилэн кабелиуд одоогоор зөвхөн концепцийн, гэхдээ маш ирээдүйтэй технологийн салбаруудыг хөгжүүлж байна. Тэдгээрийн дотор шахалтын лазер импульс, оптик солитон, хэт богино оптик цацраг гэх мэт. Шинжлэх ухааны мэдлэгийн хүрээнд боломжит нээлтүүдээр онолын судалгаа хийхээс гадна шинэ бүтээн байгуулалтууд нь зах зээл дээрх янз бүрийн түвшний хэрэглэгчдэд шинэ санал гаргах боломжтой болох нь ойлгомжтой.
