Je! Fiber ya Optical Inafanyaje Kazi? Mwongozo Kamili

Teknolojia ya nyuzi za macho ni mojawapo ya maendeleo muhimu zaidi katika mawasiliano ambayo yamefanya kuunganisha na kuwasiliana katika ulimwengu wa sasa kuwa rahisi zaidi, haraka na kutegemewa zaidi kuliko hapo awali. Tofauti na nyaya za kawaida, nyuzi za macho hutumia mwanga kama njia ya kusambaza data, ambayo inaruhusu miunganisho kufanywa kwa ufanisi zaidi, hata kutoka umbali wa mbali. 

Kwa hivyo, kujua jinsi nyaya za fiber optic kazi ni muhimu iwe unaunda mtandao wa nyumbani au unaboresha usanifu wa IT wa kampuni. Kwa hivyo, katika blogi hii, tutajadili kwa undani mchakato wa kufanya kazi wa teknolojia ya fiber optic na mengi zaidi. Kwa hiyo, njoo pamoja nasi!

Kielelezo namba 1 Mwongozo wa kufanya kazi wa Fiber optic

1) Kanuni za Maambukizi ya Mwanga katika Fiber ya Optical

Ili kuelewa jinsi a fiber ya macho hufanya, tunahitaji kwanza kuangalia kanuni ya kutafakari jumla ya ndani. Hiki ndicho kinachozuia mawimbi ya mwanga kusimamishwa kwenye nyuzi bila kupunguza mawimbi. Tuseme unamulika tochi kuelekea moja ya ncha za bomba refu sana la glasi na fikiria ikiwa mwanga huo unagonga kuta kwa pembe ifaayo; basi hakika itaruka na kusafiri mbele. Kwa hivyo, data itatumwa kupitia nyuzi ya macho kwa kasi ya malengelenge kwa umbali mrefu.

• Refractive Index na Jukumu Lake  

Sababu ya mwanga wa macho unabaki ndani ya fiber ni matokeo ya ripoti ya refractive. Ni mali ya nyenzo ambayo inakadiria uwezo wake wa kupiga tukio la miale ya mwanga juu yake. Kwa kuongezea, nyuzinyuzi ya macho imeundwa na tabaka mbili za msingi za msingi:

• Msingi, ambayo ni sehemu ya kati ya uwazi, huweka ishara ya mwanga.

• Kifuniko kina kiashiria cha chini cha refractive na huzunguka msingi.  

Kwa kuwa faharisi ya refractive ya msingi ni ya juu zaidi, basi nuru itainama nyuma ndani ya msingi badala ya kutoroka hadi kwenye cladding. Tofauti katika faharasa refractive ni muhimu kwa tafakari ya ndani kufanyika.

Kielelezo namba 2 Mchakato wa transimaission ya mwanga katika fiber optic

• Sheria ya Snell na Pembe ya Matukio

Sheria ya Snell ni mojawapo ya sheria za fizikia zinazohusika na jinsi nuru inavyojirudia inaposonga kutoka nyenzo moja hadi nyingine kwa fahirisi tofauti za kuakisi. Pembe ya matukio ni kipimo cha jinsi mwanga unavyokaribia uso fulani, iwe utapita au kutafakari. Ikiwa angle inachukuliwa kuwa mwinuko, basi mwanga huvunja bure. Walakini, ikiwa iko ndani ya safu fulani, itaruka bila kupoteza mawimbi.

Kwa kifupi, kanuni hizi zinaonyesha sababu za ufanisi wa nyuzi za macho na kuenea kwa matumizi yao katika mifumo ya kisasa ya mawasiliano.

2) Je, kebo ya fiber optic inafanyaje kazi?

A fiber optic cable hutuma ishara za mwanga kupitia nyuzi nyembamba kadhaa za plastiki au glasi. Ambayo hufanya iwe tofauti na waya za shaba, ambazo hutumia ishara za umeme. Kwa hivyo, hebu tuangalie jinsi kebo hii ndogo ya nyuzi kimsingi inavyofanya kazi!

Kielelezo nambari 3 laha ya mtiririko wa kufanya kazi wa Fiber Optic

i) Kuzalisha Ishara za Mwanga

Awali ya yote, ishara za mwanga zinaundwa na transmitter, ambayo inaweza kuwa LED au laser. Kipengele hiki hubadilisha data ya kielektroniki kama vile mawimbi ya simu au mtandao kuwa mipigo nyepesi. LED au leza huunda mtiririko wa data binary kwa kuwaka na kuzima kwa mfululizo wa haraka.

ii) Kuingia kwa Mwanga kwenye Fiber Core

Nuru inaelekezwa kwenye msingi wa cable ya fiber optic. Msingi una glasi ya hali ya juu au plastiki na hulindwa na safu ya glasi inayojulikana kama kufunika.

iii) Kuweka Mwanga Ndani Kwa Kutumia Tafakari ya Ndani Jumla

Sasa, kumbuka kwamba nuru haipitiki tu; inaruka kuta za ndani za msingi kwa sababu ya kutafakari kwa ndani kwa jumla. Hii inawezekana kwa sababu:

• Msingi una faharasa ya juu zaidi ya kuakisi kuliko ufunikaji, kwa hivyo haiwezi kuruhusu mwanga kutoka.

• Mwanga, wakati wa kupiga mpaka wa msingi wa kufunika kwa pembe fulani, huonyesha ndani badala ya kupita. 

Kwa hivyo, kwa sababu ya kuruka huku, nuru inaweza kupita umbali mkubwa na hasara ndogo.

Kielelezo nambari 4 Mchakato wa kufanya kazi wa Fiber optic

iv) Kudumisha Nguvu ya Mawimbi

Bila kujali jinsi usafiri wa mwanga ulivyo na ufanisi, upotezaji fulani wa nishati hutokea kwa umbali mrefu. Kwa hivyo, ili kudumisha ishara, amplifiers za macho zimefungwa kando ya njia ya cable. Vifaa hivi vinakuza ishara ya mwanga na sio lazima kuibadilisha tena kuwa umeme. 

v) Kupokea na Kubadilisha Mwanga kurudi kwa Data

Mwishowe, kigundua picha (kipokezi) kwenye sehemu ya mwisho hukusanya mipigo ya mwanga inayoingia na kuirejesha kwenye ishara za umeme. Kisha huchakatwa na kompyuta, simu, au vipanga njia vya mtandao ili data iweze kuwasilishwa kwa njia inayoweza kutekelezeka. 

Kwa hivyo, michakato yote hapo juu inakamilishwa kwa kasi ya ajabu, kuwezesha Mtandao wa haraka, simu wazi, na uhamishaji wa data wa wakati halisi kwa umbali mkubwa.

3) Je! Cable ya Fiber Optic ni Hatari?

Ndiyo kabisa, nyaya za fiber optic ziko salama, lakini kushikashika vibaya kunaweza kusababisha hatari. Kwa mfano, tofauti na nyaya za shaba, hazibebi umeme, kwa hiyo hakuna hatari ya mshtuko, moto, au nyaya fupi. Hata hivyo, hatari chache zinahitaji huduma.

! Mfiduo wa Mwanga wa Laser: Usambazaji wa data kwenye optics ya nyuzi hufanywa kwa matumizi ya lasers ya juu. Nuru kama hiyo kawaida ni ya infrared, ambayo inafanya kuwa haiwezekani kwa mtu kuiona, lakini kuangalia moja kwa moja kwenye kebo ya nyuzi inayofanya kazi kunaweza kuchoma retina yako. Kwa sababu uharibifu wa jicho hauna maumivu na ni wa kudumu, hakikisha kila wakati kebo imekatika kabla ya ukaguzi.

! Chembe za Kioo cha Microscopic: Cables juu ya fiber optics hujumuisha nyuzi nyembamba za kioo. Kwa hivyo, wakati kebo imegawanywa, kukatwa, au kuvunjwa, vipande vidogo vya glasi vinaweza kuruka hewani. Chembe hizi hazionekani na zinaweza kusababisha muwasho kwa kutoboa ngozi yako. Kwa kuongezea, hizi pia zinaweza kusababisha jeraha kali kwa kuingia kwenye macho yako. Zaidi ya hayo, hizi zinaweza kupuliziwa ndani, ikiwezekana kuumiza mapafu yako.

Kwa hiyo, daima kuvaa glavu za kinga na ulinzi wa macho ili kuondoa hatari wakati wa kushughulika na fiber optics na kuhakikisha utupaji sahihi wa taka ya kioo.

Kielelezo namba 5 sheria za usalama za kebo ya Fiber optic

! Mipako ya Kemikali na Tabaka za Kinga: Baadhi ya nyaya za nyuzi macho huangazia mipako ya kemikali ili kuboresha uimara. Mipako hiyo ni sumu kali katika matukio ya kuwasiliana na ngozi au kuvuta pumzi. Ndiyo maana kunawa mikono ni muhimu baada ya kushughulikia nyaya za fiber optic ili kuzuia uwezekano wa kumeza.  

! Usalama Dhidi ya Uvujaji wa Data na Kuingilia: Ikilinganishwa na nyaya za shaba, fibre optics ni ngumu zaidi kugusa kwa sababu hazitumi mawimbi ya umeme, hivyo kufanya kunasa data kuwa ngumu sana. Optics pia haitoi mwingiliano wa sumakuumeme, huhakikisha ulinzi kwa vifaa vingine vya kielektroniki vilivyo karibu.  

Kwa hivyo, zikidumishwa kwa usahihi, kebo za fibre optic hutoa usalama wa kipekee kwa kulinganisha na teknolojia nyingine katika mawasiliano na mitandao.

4) Je, kebo ya fiber optic inaendesha umeme?

Hapana, hakuna upitishaji wa umeme katika kebo ya fiber optic. Asili hii isiyo ya conductive hufanya optics ya nyuzi kuwa salama kutokana na hatari za umeme. 

• Kwa nini Fiber Optics haifanyi Umeme  

• Muundo wa Nyenzo: Upitishaji umeme hauwezekani kwa nyenzo zisizo za metali kama glasi na plastiki, ambazo nyaya za fiber optic zinaundwa.  

• Mbinu ya Usambazaji Data: Zaidi ya hayo, hakuna mtiririko wa umeme kwa vile fibre optics husambaza mipigo ya mwanga inayotokana na leza au LEDs.  

Kielelezo namba 6 Fiber optic asili isiyo ya conductive

• Faida za Kivitendo za Kutoendesha  

+ Ufungaji Salama: Kwanza, maeneo yenye maji, miundo ya chuma, au voltage ya juu pia ni salama kwa mitambo kwa kutumia nyaya za fiber optic kutokana na ukosefu wao wa hatari za umeme.  

+ Hakuna Uingiliaji wa Kiumeme (EMI): Zaidi ya hayo, Fiber optics inaweza kutumika mahali ambapo vifaa vya umeme vizito vipo kwa vile haziingizwi na sehemu za sumakuumeme kama vile nyaya za chuma zinavyofanya.  

+ Ulinzi bora wa umeme: Kebo za kawaida za chuma zinaweza kukabiliwa na mgomo wa umeme, lakini mitandao ya fiber optic haiathiriwi kwa sababu haifanyi mikondo ya umeme.

5) Kebo za fiber optic zimeundwa na nini?

Nyenzo kuu mbili zinazounda nyaya za fiber optic ni kioo na plastiki. Nyenzo hizi zilichaguliwa kutokana na uwezo wao wa kupitisha mwanga kwa umbali mkubwa na kupoteza kidogo kwa ubora. Chini ni mchanganuo wa jinsi nyaya za fiber optic zinafanywa: 

i) Msingi

Mwanga husafiri kupitia msingi, ambayo ni sehemu ya kati ya cable. Msingi kawaida hufanywa kutoka kwa glasi au plastiki: 

• Kioo: Takriban nyaya zote za fiber optic zimeundwa kutoka kwa glasi ya silika ya hali ya juu kwa sababu huruhusu mwanga kupitishwa kwa umbali mkubwa na uharibifu mdogo sana wa mawimbi. Zaidi ya hayo, glasi ni imara na ni sugu, bora kwa matumizi katika miundombinu ya mawasiliano ya simu na mtandao. 

• Plastiki: Baadhi ya nyaya za muda mfupi au za bajeti hubadilisha kioo na cores za plastiki. Ingawa ni za bei nafuu, hizi huja na upungufu mkubwa katika mfumo wa upunguzaji wa mawimbi. Hii inamaanisha kuwa wanapoteza mwanga mwingi kwa umbali kuliko nyuzi za glasi. 

ii) Kufunika 

Safu ya kufunika hufunika msingi. Pia hutengenezwa kwa glasi au plastiki lakini ina fahirisi ya chini ya kuakisi kuliko msingi. Kufunika hutumikia kusudi muhimu sawa kwa kuhakikisha kuwa mwanga utabaki ndani ya msingi kwa kuakisi ili ishara za mwanga ziweze kupitishwa kwa umbali mrefu kupitia kutafakari kwa ndani kwa jumla.

Kielelezo nambari 7 utunzi wa nyenzo za Fiber optic

iii) Kupaka

Kifuniko cha kinga hutumiwa mara kwa mara kwenye msingi na kufunika ili kuepuka uharibifu na athari za mazingira kwenye nyuzi. Safu kama hiyo ya kinga kawaida hufanywa na polima (kiunga cha plastiki).

Mipako pia inalinda nyuzi na hutoa nguvu muhimu na kubadilika ili isivunjike au kuharibiwa kwa urahisi.

iv) Kuimarisha Wanachama

Wanachama wa nguvu pia huingizwa ili kutoa cable kwa usaidizi wa muundo na kuizuia kunyoosha. Hizi zinajumuisha zinafanywa kwa chuma au nyuzi za Kevlar. Kevlar, nyenzo nyepesi, inayodumu ambayo hutumiwa kwa kawaida katika fulana zisizo na risasi, huongeza nguvu na uthabiti kwa kebo.

v) Koti ya Nje

Jacket ya nje inalinda cable kutokana na unyevu, uharibifu wa kimwili, na hali ya mazingira huku ikitoa mambo mengine ya ulinzi. Jacket ya nje imetengenezwa kwa plastiki kama vile PVC na Teflon ambazo zinajulikana kwa nguvu zake dhidi ya kemikali, mwanga wa UV, na tofauti za joto.

Kwa muhtasari, vipengee vikuu vya ufunikaji wa nje na wa ndani wa nyaya za Fiber optic ni glasi na plastiki huku safu za ulinzi na nguvu zinatumika kwa kutegemewa zaidi katika anuwai ya matumizi.

6) Je, nyaya za fiber optic hutoa mionzi?

Kebo za fiber optic hazitoi mionzi yoyote kama eksirei au microwave. Badala yake, hubeba mawimbi ya mwanga, ambayo hufanyiza aina fulani ya nishati ya sumakuumeme, ambayo ni mwanga wa infrared. Mwanga wa infrared hauna madhara na una urefu wa urefu wa mawimbi kuliko mionzi ya ultraviolet au X-ray. 

Zaidi ya hayo, leza na taa za LED hutumiwa kama vyanzo vya mwanga katika optics ya nyuzi, na ingawa zinaweza kuwa na nguvu sana, mwanga hutumwa tu kwenye nyuzi na haitoi nje ya mfumo. Zaidi ya hayo, kinyume na nyaya za umeme, macho ya nyuzinyuzi hayana kinga ya kuingiliwa na sumakuumeme (EMI). Hii inamaanisha kuwa haziingiliani na vifaa vya elektroniki vilivyowekwa karibu. 

Ukosefu huu wa mionzi kama hiyo ni sababu mojawapo ya optics hizi za nyuzi kupendelewa mahali ambapo kuingiliwa kwa mawimbi ya kielektroniki kunaweza kusababisha matatizo magumu, kama vile hospitali na vituo vya kijeshi.

7) Maneno ya Mwisho

Kwa kifupi, teknolojia ya nyuzi za macho ndiyo njia ya haraka zaidi, inayoaminika zaidi na salama zaidi ya kusambaza data kwa mawimbi ya mwanga. Inashinda kwa kiasi kikubwa nyaya za shaba za jadi karibu na vipimo vyote, hasa umbali na kasi ya juu. Ikiwa unataka kununua nyaya za ubora wa fiber optic, Dekam Fiber ni chaguo bora. Bidhaa zetu ni za kuaminika na za kudumu, na kuhakikisha thamani ya kipekee iliyoundwa na mahitaji yako ya mtandao. Kwa hiyo, wasiliana nasi leo!