Fiber Optik Teknolojisi

0

Fiber optik teknolojisinin temelinde ışık yatar. Fiber teknolojisinde bir ışık kaynağında üretilen ışığın, hedefine gönderilmesini sağlayan cam ortam kullanılır. Saç teli çapında, saydam camdan ince, uzun teller kullanılır. Optik kablo demetleri ile uzun mesafelerde ışık sinyallerinin iletimi sağlanır.

1920’lerde kullanılmaya başlayan fiber optik, malzemenin pahalı olması ve kullanım alanının fazla olmamasından dolayı fazla ilgi görmemiş, son 20 yıl içinde teknolojisindeki potansiyel fark edilerek  oldukça yoğun kullanım alanı bulmuştur. Öncelikle tıp alanında kullanılmaya başlayan fiber optik teknolojisi, günümüzde neredeyse her alanda kullanılmaktadır.

Bugün ışığın iletilmesinde “fiber optik kablolar” ve “optik sistemler” kullanılıyor. Optik fiber ile çok sayıda bilgi ışık hızıyla tek bir fiber kablo boyunca iletilmekte. Fiber optik kablo içindeki parmak kalınlığındaki liflerden, aynı anda çok sayıda telefon görüşmesi, televizyon yayını ve internet bağlantısı sağlanabilmektedir. Fiber optik sistemlerde farklı frekanslarda elektromanyetik dalga hiçbir değişikliğe uğramadan uzun mesafelere iletilebilmektedir.

Fiber kablonun çalışma prensibi ışığın tam yansımasına dayanır. Işık, fiber  kablo içinde dengeli şekilde yansıyarak ilerler ve buna “mod” denir. Fiber içindeki mod sayısı, fiber kablonun çapına, ışığın dalga boyuna ve sayısal açıklık adındaki büyüklüğe bağlıdır.
Günümüzde kullanılan temel iki tip fiber optik kablo vardır: tek mod ve çoklu mod fiberler. Bunları dış görünümleriyle ayırmak mümkün değildir. Ancak her ikisi de iletişim ortamı olarak kullanılırlar.

iStock_000059207858_Small

Fiber optik teknolojisinde herhangi bir bilgi, ses, veri veya görüntü ilk olarak elektriksel sinyallere dönüştürülür. Işık kaynağında bu elektriksel sinyaller ışığa çevrilir. Fiber kablo hem sayısal hem de analog sinyalleri taşıyabilir. Sinyaller ışığa çevrildikten sonra fiber içinde detektöre gelinceye kadar hareket eder. Detektörde ışık tekrar elektriksel sinyale dönüştürülür. Son olarak elektriksel sinyaller şifresi çözülerek bilgiye (ses, veri veya görüntü) dönüştürülür.

Günümüzde kullanılan fiber kablolar  en az üç bölümden oluşuyor. Bunlar: Core (Çekirdek), Clad (Kabuk) ve Coating (Kaplama)

1-Core (Çekirdek) : Fiber kablonun merkez bölgesidir ve ışığın hareket ettiği bölge burasıdır.

2-Clad (Kabuk): Clad, ışığın yalnız hareket etmesini ve dış ortama sızmamasını sağlar. Kısacası yolculuk eden ışığı çevresel etkenlerden korur veya yalıtımını sağlar.

3-Coating( Kaplama) : Coating veya bir diğer adıyla buffer coating, en dış yüzeydir ve kimyasal ve mekanik zararlardan kabloyu koruyan tabakadır.

Başlıca Fiber Optik kullanım alanları;

LAN & WAN uygulamaları

İnternet

CATV (Ortak anten sistemi. Ortak bir santral yardımı ile birden fazla daireye TV sinyallerini dağıtan sistem)

CCTV (Kapalı Devre Televizyon Sistemi – Güvenlik)

SCADA Sistemleri (Supervisory Control and Data Acquisition)

Dijital TV

Videophone

Video konferans

Multimedia uygulamaları

Tıp

Yüzlerce optik fiber kıldan oluşan fiber kablolar, merkez çaplarına, yapıldıkları malzemeye ve ışığın kırılma şekline göre ikiye ayrılırlar.

iStock_000022088802_Small

  1. Tekil Modlu Fiberler:Yaklaşık 9 mikronluk çapa sahip olan ince merkezli kablo,  1300 ile 1550 nanometre arasında dalga boyuna  sahip kızılötesi lazer ışığını iletir. Bu kablo tipi genellikle veri kaybının daha az olması istenen yerlerde kullanılır.
  2. Çoğul Modlu Fiberler:Yaklaşık 62.5 mikronluk çapa sahip olan kablo,  850 ile 1300 nanometre arasında dalga boyuna sahip kızılötesi lazer ışığını iletir. Üretim maliyeti daha uygun olduğundan en çok kullanılan kablo türüdür. Kayıp miktarı tekil modlu kablolara göre daha fazladır.

Bazı fiber kablolar ise plastikten üretilmiştir ve 1mm’ye varan merkeze sahiptirler. Bu kablolar 650 nanometre dalga boyuna sahip, görülebilir kırmızı ışığı iletir.

Fiber Optik Kablolar Işığı Nasıl İletirler?

FiberKabloNasıl1

 

Lazer kaynağından gönderilen ışık demeti ilk başta doğrusal bir yol izler. Işık sinyali kablonun merkezinden eşit uzaklıktaki alt ve üst sınırlarından referans çıkışı olarak alınırsa, kablonun eğildiği noktalardan yansıyarak yoluna devam eder. Yansıma esnasında belli ölçülerde yavaşlama ve geri yansıma oluşur. Bu esnada ışık kayıpları meydana gelir. Fiber kablonun düz bir ortamda kullanılması, verimliliği açısından oldukça önemlidir.

 

Kaynaklar:

http://bidb.itu.edu.tr/seyirdefteri/blog/2013/09/07/fiber-optik-sistemler

http://www.fibere.com/fiber-optik-kablo-kullanim-alanlari/

http://uretim.meb.gov.tr/egitekhaber/s75/f%C4%B1beroptik.htm

http://www.bilgiustam.com/fiber-optik-nedir-fiber-optik-kablolar-isigi-nasil-iletir/

Cevap bırakın