Ölkəmizdə fiber-optika sözünü əsasən internetlə eşitməyə başladıq, amma məqaləmizin sonunda bildirəcəyimiz  kimi, Fiber Optik texnologiyası hələ də həyatın müxtəlif sahələrində istifadə olunur.

Bu yazıda sizə “Fiber Optika nədir? Fiber İnternet nədir? Fiber Optik texnologiyasının təfərrüatları nədir? "Suallarını cavablandırmağa çalışdıq. Fiber-optik xətlər rəqəmsal məlumatları uzun məsafələrə daşıyan nazik şüşə optik şüşə axınlardır.

Fiber optika tibbi görüntü və mexaniki mühəndislikdə də tez-tez istifadə olunur. Bu yazıda, kiçik şüşə / iplikləeinin işığı necə təsirli şəkildə ötürdüyünü sizə çatdırmağa çalışacağıq.

Fiber Optika nədir?

Fiber optiklər, bir insanın saçının diametrinin ətrafında, çox təmiz şüşədən olan incə, uzun iplərdir. Bunlar optik kabel adlanan paketlərdə yerləşdirilib və işıq siqnallarının uzun məsafələrə ötürülməsi üçün istifadə olunur.

Bir fiber optikə daha yaxından nəzər yetirsəniz, onun aşağıdakı hissələrdən ibarət olduğunu görəcəksiniz.

Core - İşığın rəhbərlik etdiyi nazik şüşə lif mərkəzi

Kaplama - nüvəni əhatə edən və işığı yenidən nüvəyə əks etdirən xarici optik material

Tampon örtük - Elyafı zərər və nəmdən qoruyan plastik örtük

Yüzlərlə, hətta minlərlə optik tellər (liflər) optik kabellərdə bağlanır. Dəstlər ingilis dilində "gödəkçələr" adlanan xarici örtüklər vasitəsilə qorunur. İki növ optik lif var: tək rejimli və çox rejimli liflər

Tək rejimli liflər kiçik nüvələrə (təxminən 3,5 x 10-4 sm və ya 9 mikron diametrdə) malikdir və infraqırmızı lazer işığını ötürür (dalğa uzunluğu = 1300 ilə 1.550 nanometr).

Daha böyük nüvələri olan (təxminən 2,5 x 10-3 sm və ya diametri 62.5 mikron olan) multimode liflər, işıq yayan diodlar (LED) vasitəsilə infraqırmızı işıq (dalğa uzunluğu = 850 ilə 1300 nm) ötürür.

Bəzi optik liflər plastik materialdan hazırlana bilər. Bu liflər (0,04 düym və ya 1 mm diametr) böyük bir nüvəyə malikdir və görünən qırmızı işıq (dalğa uzunluğu = 650 nm) LED-lər vasitəsilə ötürülür.


Fiber optika necə işləyir? Fiber optik işığı necə ötürür? Fiber internet necə işləyir?

Deyək ki, çoxsaylı kiçik LED ampullərin sıra ilə düzəldilmiş bir fənər ilə uzun, düz bir dəhlizi parlaq etmək istəyirsiniz. Fənəri dəhlizə doğru tutduqda işıq (şüa) düz qabaqda işıqlanır.

Bu ssenaridə işıqlandırmada səhv bir şey yoxdur. Bəs dəhlizin ortasında bir və ya daha çox künc varsa? Bu köşələrə işıq şüasını əks etdirmək üçün güzgülərdən istifadə edə bilərsiniz. Beləliklə, işıq şüaları güzgülərdən müvafiq açılarda sıçrayaraq bütün dəhlizdən keçə bilər. Bu, "Fiber Optik necə işləyir?" Sualına aydın cavablardan biridir.

Total Inni Yansıtma deyilən bir prinsip olaraq, fiber optik kabel içərisində dayanmadan nüvədəki (dəhlizdəki) örtük (güzgülər) vasitəsilə sıçrayır. Kaplama nüvədən heç bir işığı qəbul etmədiyindən, işıq dalğası çox böyük məsafələri əhatə edə bilər.

Bununla birlikdə, işıq siqnalı tez-tez şüşədəki çirklərə görə lifdə itirilir. Siqnal itkisinin ölçüsü müəyyən dərəcədə şüşənin saflığı ilə ötürülən işığın dalğa uzunluğuna əsaslanır (məsələn, 850 nm = 60-75% / km; 1300 nm = 50-60% / km; 1550 nm = 50% / km). Bəzi xüsusi optik liflər daha aşağı siqnal pozulma dərəcəsinə (1,550 nm-də 10% / km) nail ola bilər.

Fiber Optik Relay Sistemi

Fiber optik rabitə sistemlərinin necə istifadə olunduğunu anlamaq üçün, İkinci Dünya Müharibəsi filmindən / bir sənədli filmdən bir misal gətirək ki, bir donanmada iki dəniz gəmisi fırtınalı dənizlərdə bir-biri ilə necə əlaqə qurur.

Bir gəmi digər gəmiyə yaxınlaşır. Gəminin kapitanı mesajı göyərtədəki dənizçiyə göndərir. Dənizçi mesajı Morse koduna (nöqtələr və xətlər) çevirir və kor kimi projektor tipli bir mayakla digər gəmiyə ötürür. Digər gəminin göyərtəsindəki dənizçi Morse kod mesajını öz kapitanına ötürür və kapitana ötürür.

İndi təsəvvür edin ki, bu iki gəmi aralarında minlərlə kilometr məsafədə olan okeanın ayrı tərəflərindədir və mayak əvəzinə fiber optik rabitə sistemindən istifadə edirlər. Fiber optik röley sistemi aşağıdakı komponentlərdən ibarətdir:

Transmitter - İşıq siqnalları və şifrələr yaradır

Fiber optik - işıq siqnallarını məsafədən ötürür

Optik Regenerator - işıq siqnalını artırmaq tələb oluna bilər (uzun məsafələr üçün)

Optik qəbuledici - İşıq siqnallarını qəbul edir və deşifr edir

Verici

Ötürücü gəminin göyərtəsindəki dənizçi kimidir. Optik cihazın işığı düzgün qaydada yandırıb söndürərək işıq siqnalı yaratmasına imkan verir.

Transmitter fiziki cəhətdən optik lifə yaxındır və işığı lifə yönəltmək üçün bir obyektivdə də istifadə edə bilər. Lazerlər LED-lərə nisbətən daha çox güc təklif edir, lakin qiymətlərdə, eləcə də temperaturun dəyişməsində daha bahalıdır. İşıq siqnallarının ən çox yayılmış dalğa uzunluqları 850 nm, 1300 nm və 1,550 nm-dir (infraqırmızı spektrin görünməyən hissələri).

Optik Regenerator

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, xüsusən dənizin altından keçən uzun məsafələrdə (1 kilometrdən çox) işıq lif üzərində ötürülərkən siqnal itkisi baş verə bilər. Siqnal itkisini aradan qaldırmaq üçün optik bərpaedicilər kabel boyunca bir və ya daha çox dəfə istifadə olunur.

Optik regenerator xüsusi örtüklü (dopinq) optik liflərdən ibarətdir. Gücləndirilmiş hissə lazerlə vurulur. İtirilmiş siqnal örtüyə daxil olduqda, lazerdən gələn enerji dopinqi molekulların lazerə çevrilməsini təmin edir.

Dopinq molekulları zəif işığı udur və onu siqnalı ilə eyni xüsusiyyətləri olan yeni, güclü işıq siqnalına çevirir. Əsasən, rejeneratordan gələn siqnal

Optik qəbuledici

Optik qəbuledici mesajı alan gəminin göyərtəsindəki dənizçi kimidir. Daxil olan rəqəmsal işıq siqnalları alır və kompüter, TV və ya telefon kimi digər istifadəçilərin cihazlarında elektrik siqnallarını açır. Başqa sözlə, gəmi kapitana mesajı aydın şəkildə çatdırır. Alıcılar işığı aşkar etmək üçün bir fotoşəkil və ya fotodiod istifadə edirlər.

Fiber Optikin üstünlükləri

Fiber-optik sistemlərin telekommunikasiya üçün niyə inqilabi olduğunu düşünürsənsə, ənənəvi mis tellə müqayisədə optik lifin üstünlüklərini sadalaya bilərik:

Aşağı qiymət - bərabər uzunluqlu mis tellərdən daha az xərclərlə bir neçə kilometr optik kabel təmin edilə bilər. Bu, internet provayderi və buna görə istifadəçini xilas edir.

İncə - Texniki cəhətdən, optik lif mis teldən daha kiçik diametrlərdə çəkilə bilər.

Yüksək rulman tutumu - Fiber optik mis tellərdən daha incədir, lakin eyni diametrdə daha çox məlumat daşıya bilər.

Daha az siqnal itkisi - Fiber optiklərdə siqnal itkisi mis telə nisbətən daha azdır.

İşıq siqnalları - Mis tellərdə elektrik siqnallarından fərqli olaraq, bir lifin içərisindəki işıq siqnalları eyni kabelin digər liflərindəki siqnallara müdaxilə etmir. Bu daha təmiz bir telefonla nəticələnən daha aydın telefon danışıqları və ya daha aydın bir TV qəbulu təklif edir.

Aşağı güc - Fiber optik, aşağı siqnal itkisi səbəbindən aşağı güc ötürücüləri ilə işləyə bilər, mis tel isə yüksək gərginlikli elektrik ötürücülərindən istifadə edir. Bu enerjiyə qənaət həm provayderi həm də istifadəçini xilas edir.

Rəqəmsal siqnallar - Optik liflər xüsusilə kompüter şəbəkələri kimi rəqəmsal məlumat daşıma mühiti üçün idealdır.

Yandırıcı deyil - Elektrik optik lifdən keçmədiyi üçün yanğın təhlükəsi yaratmır.

Yüngül - Bir optik kabel mis tel kabelindən daha yüngüldür. Lif-optik kabellər torpaqda daha az yer tutur.

Çevik - Fiber optiklər çox çevikdir və işıq göndərə və qəbul edə bildikləri üçün çevik rəqəmsal kameralarda bir çox məqsəd üçün istifadə edilə bilər. Sağlamlıq görüntüsü sahəsində (qarın divarından keçən və daxili orqanların görünməsinə imkan verən endoskopiya, laparoskop), mexaniki görüntüləmə (təyyarələrdə, kosmik gəmi və avtomobil mühərriklərindəki mənbələri müəyyənləşdirmək) və sanitariya qurğularında (boruların içərisində) istifadə olunur.

Bu üstünlüklərə görə bir çox sənayedə fiber optikləri görə bilərik. Yenə də bu üstünlüklərə görə praktikada bir çox faydaları görmək mümkündür. Məsələn, Avropadan Amerikaya (və ya əksinə) edilən bir zəngdə, transatlantik fiber optik xəttdən edilən zənglərdə peyk rabitəsi nəticəsində yaranan revanşı (əks-sədanı) eşidə bilməzsiniz.

Yazar:İbrahim Şıxməmmədov Kiber Təhlükəsizlik Mütəxəsizi