Презентация - Волоконная оптика

Волоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптикаВолоконная оптика







Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Волоконная оптика
Презентация к уроку «Полное внутреннее отражение» учителя МАОУ лицея №14 Ермаковой Т.В.
2014 год

Слайд 2

Волоконная оптика - это раздел оптики, в котором изучаются распространение света и передача информации по световодам. Это одно из наиболее быстро развивающихся направлений современной лазерной физики.

Слайд 3

Волоконная оптика интересна тем, что носителем информации является не электромагнитный импульс, а закодированный пучок света. Если же сравнивать пропускную способность, то оптоволоконный световод толщиной с человеческий волос равноценен пучку медной проволоки толщиной с руку человека.

Слайд 4

ИСТОРИЯ
Развитие современной волоконной технологии началось в 1966 году, когда двое японских ученых Као и Хокэма предложили использовать для передачи светового сигнала длинные стеклянные волокна.
В 1970 году фирма «Корнинг Гласе» впервые разработала световод, пригодный для передачи светового сигнала.
Нариндер Капани (12.10.1926 г) - один из основоположников волоконной оптики
Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован во времена королевы Виктории (1837—1901 гг.)

Слайд 5

Оптическое волокно представляет собой диэлектрический волновод, изготовленный из кварцевого стекла Сердцевина – это область в центре волокна, показатель преломления которой больше, чем у оболочки, и в которой распространяется большая часть энергии светового сигнала. Оболочка – это область волокна вокруг сердцевины, которая чаще всего изготавливается с постоянным и всегда более низким, чем у сердцевины, показателем преломления. Граница двух областей с более высоким и низким показателями преломления создаёт световодную структуру, удерживающую большую часть света в зоне сердцевины.
Устройство простейшего оптического волокна

Слайд 6

В основе волоконно-оптической связи лежит явление полного внутреннего отражения электромагнитных волн на границе раздела диэлектриков с разными показателями преломления
Световод представляет собой стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытое оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен по любому (прямому или изогнутому) пути. Волокна набираются в жгуты. При этом по каждому из волокон передается какой-нибудь элемент изображения
Распространение луча света в волноводе
Распространение световых лучей в оптических волокнах

Слайд 7

Первые оптические волокна были многомодовыми, т.е. по ним могло проходить несколько световых волн одновременно. Одномодовое волокно новейшей технологии имеет настолько малый диаметр сердцевины, что позволяет спрямить путь отдельного луча и намного снизить потери интенсивности сигнала
                             
Для передачи сигналов применяются два вида волокна: одномодовое SMF и многомодовое MMF.

Слайд 8

По одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. Скорость передачи данных может быть увеличена за счет передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут распространяться в одном волокне независимо друг от друга. Кроме того, в оптическом волокне могут распространяться световые сигналы двух разных поляризаций, что позволяет удвоить пропускную способность оптического канала связи.

Слайд 9

Методы волоконной оптики используются:
в медицинских приборах (освещение носоглотки, желудка и т. д.); в скоростной киносъемке; в ядерной физике (регистрация треков ядерных частиц); в оптической связи; в фототелеграфии и телеметрии (преобразователи кода и шифровальные устройства); в вычислительной технике, акустике и т. д.
Одним из важных устройств, в котором применяется волоконная оптика, является волоконно-оптический телефон, используемый для двухсторонней связи.

Слайд 10

Волоконно-оптический канал имеет намного более широкую полосу пропускания, чем металлический кабель. То есть он может нести больше данных. Оптико-волоконный кабель менее чувствителен к помехам, чем металлический, и намного тоньше и легче, чем металлический. Данные могут передаваться в цифровом виде, а не в аналоговом. Важное свойство оптического волокна – долговечность.
Достоинства применения оптического волокна

Слайд 11

Основной недостаток волоконной оптики в том, что волоконно-оптический кабель является самым дорогим из всех типов кабеля. Волоконно-оптический кабель очень хрупкий, поэтому монтаж его очень затруднителен.
Недостаток применения оптического волокна

Слайд 12

Исследователи  недавно обнаружили в теле глубоководных губок рода Euplectellas высококачественное оптоволокно.
Оптоволокно в природе

Слайд 13

Заключение
Волоконно-оптические системы связи обеспечивают максимальную скорость передачи информации. Они включают в себя последние достижения оптики, электроники, материаловедения и технологий. Тенденции развития: - Увеличение информационной емкости линий связи - Увеличение скорости обработки информации - Уменьшение потерь и искажений оптических сигналов

Слайд 14

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Агравал Г. Волоконная оптика.- М.: Мир, 2010. Гроднев И. И. Оптоэлектронные системы передачи информации. – М.: Знание, 2012 Ремизов А.Н. Физика: учебник. -М.: Дрофа, 2011

Слайд 15

Спасибо за внимание!