fiberoptik kablolar nasıl çalışır???

Konu 'Fen Bilgisi 7. Sınıf' bölümünde z3k1 tarafından paylaşıldı.

?

fiberoptik kablolar sizce nedir??

Anketin kapanma tarihi 28 Nisan 2010.
  1. bilmem

    50,0%
  2. anketi yapan bilsin

    oy sayısı 0
    0,0%
  3. biliyorum

    50,0%
  4. aklımda diğil

    oy sayısı 0
    0,0%
Birden fazla oy kullanılabilir.
  1. z3k1

    z3k1 Üye

    Katılım:
    25 Mart 2010
    Mesajlar:
    4
    Beğenileri:
    0
    Ödül Puanları:
    0

  2. serseri150

    serseri150 Üye

    Katılım:
    14 Mart 2010
    Mesajlar:
    96
    Beğenileri:
    35
    Ödül Puanları:
    0
    FİBER OPTİK NEDİR?
    Son on yılda, elektronik iletişim endüstrisinde çok sayıda önemli ve dikkate değer değişim meydana geldi. Ses, veri ve görüntü iletişimindeki olağanüstü artış, daha ekonomik ve daha geniş kapasiteli iletişim sistemlerine olan talebin de aynı şekilde artmasına neden oldu. Bu da elektronik iletişim endüstrisinde teknik bir devrime yol açtı. Yeryüzü mikrodalga sistemleri çoktan maksimum kapasitelerine ulaşmış bulunmaktadır; uydu sistemleri de her geçen gün artan talebe ancak geçici bir rahatlama getirebilmektedir. Geniş kapasitelere cevap verebilecek ve yüksek kalitede hizmet sağlayabilecek ekonomik iletişim sistemlerinin gerekli olduğu açıkça ortadadır.

    Bilgi taşıyıcısı olarak ışığın kullanıldığı iletişim sistemleri, son zamanlarda oldukça ilgi görmektedir. Bu b**ümde daha ileride göreceğimiz gibi, ışık dalgalarını yeryüzü atmosferinde yaymak zor ve elverişsizdir. Dolayısıyla, günümüzün önde gelen çeşitli ve geliştirme laboratuarlarında, bir ışık dalgasını "içermek" ve bu dalgayı bir kaynaktan bir varış yerine göndermek üzere cam ya da plastik fiber kabloların kullanıldığı sistemlerle ilgili araştırmalar yapılmaktadır. Güdümlü bir fiber optik aracılığıyla bilgi taşıyan iletişim sistemlerine fiber optik sistemler denmektedir.
    1950'li yıllarda görünebilir imajların optik fiber kanallardan geçirilmesiyle ilgili yapılan çalışmalar tıp dünyasında kullanım alanı buldu. 1966 yılında Charles Kao ve George Hockham cam fiber üzerinden veri aktarımı da yapılabileceği fikrini ortaya attılar. Sonraki dönemlerde fiber üzerindeki kayıp oranları o kadar az seviyelere indirildi ki, fiber veri aktarımı için bakır'a göre çok daha avantajlı bir konuma geldi.

    FİBER OPTİK KABLOLARIN ÇALIŞMASI
    Fiberin çalışma prensibi temel optik kurallarına dayanır. Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına bağlı olarak yansıması (tam yansıma) yada kırılarak ortam dışına çıkması (bu istenmeyen durumdur) mantığına dayanır.





    Kablo 3 kısımdan oluşur.

    İNDİS: Bir ışık ışınının madde içersinde ilerlemesine gösterilen zorluk katsayısı

    KIRILMA İNDİSİ: Işığın boşluktaki hızının madde içerisindeki ışık hızına oranına kırılma indisi denir.

    NÜVE: Işığın içerisinde ilerlediği ve kablonun merkezindeki kısımdır. Çok saf camdan yapılmıştır ve esnektir. Yani belirli sınırlar dahilinde eğilebilir cinsine göre çapı tek modlu veya çok modlu oluşuna göre 8 mikrometre ile 100 mikrometre arasında değişir (not: insan saçı 100 mikro metre civarındadır).

    KILIF: Tipik olarak 125 mikrometre çapında nüveyi saran ve fibere enjekte edilen ışının nüveden çıkmasını engelleyen kısımdır aynı nüve gibi camdan yapılmıştır ancak indis farkı olarak yaklaşık %1 oranında daha azdır bu indis farkından dolayı ışık ışını nüveye enjekte edildikten sonra kılıfa geçmez (aşırı bir katlanma ya da ezilme yoksa) ışın kılıf nüve sınırından tekrar nüveye döner ve böyle yansımalar dizisi halinde nüve içerisinde ilerler.

    KAPLAMA: Optik bir özelliği olmayan kaplama polimer veya plastik olabilir bir veya birden fazla katmanı olabilir. Optik bir özelliği yoktur sadece fiberi darbe ve şoklardan korur.





    FİBER TÜRLERİ
    Plastik çekirdekli, plastik koruyucu zarflı
    Cam çekirdekli, plastik koruyucu zarflı(çoğunlukla PCS fiber denir. plastik koruyucu zarflı silika.)
    Cam çekirdekli, cam koruyucu zarflı(çoğunlukla SCS denir:silika koruyucu zarflı silika.)
    Plastik fiberlerin cam fiberlere oranla çeşitli avantajları vardır. Birincisi, plastik fiber daha esnektir ve bu nedenle camdan daha dayanıklıdır. Monte edilmeleri kolaydır, basıca daha dayanıklı ve daha ucuzdurlar; üstelik cama oranla %60 daha hafiftirler. Plastik fiberin dezavantajı, yüksek zayıflama özelikleridir; ışığı cam kadar verili yayamazlar. Dolayısıyla, plastik fiberlerin kullanımı nispeten kısa mesafelerle (örneğin,tek bir bina ya da bir bina kompleksi dahili) sınırlıdır.





    Cam çekirdekli fiberler düşük zayıflama özellikleri sergilerler. Ancak, PCS fiberler SCS fiberlerden biraz daha iyiyidir. Ayrıca, PCS fiberler yayılımdan daha az etkilenirler; dolayısıyla, askeri uygulamalar açısından daha caziptirler. SCS fiberler en iyi yayılım özelliklerine sahiptir ve sonlandırılmaları. PCS fiberlere oranla daha kolaydır. Ne yazık ki, SCS kablolar en dayanıksız kablolardır ve yayılıma maruz kaldıklarından en fazla zayıflama bu kablolarda meydana gelir.

    FİBERLERİN SINIFLANDIRILMASI
    Fiberler sınıflandırılırken ilk önce 2'ye ayrılırlar kapasitesine göre ve yapısına göre.
    Yapısına göre 3'e ayrılırlar:
    CAM FİBERLER: Nüvesi ve kılıfı camdan imal edilir. Veri iletimi açısından en iyi performansı gösterir. Yapımında kullanılan cam ultra saf silikon dioksit veya kuartz kristalidir. Malat aşamasında indisi azaltmak için, flor veya bor, indisi artırmak için, germanyum veya fosfor ile katkılanır.
    PLASTİK KAPLI SİLİSYUM FİBER: Cam nüveye plastik kılıfa sahiptirler. Fiyat olarak cam fiberlere göre daha ucuz ama performans açısından daha verimsizdir.
    PLASTİK FİBERLER: En ucuz fiber tipidir. Nüvesi de kılıfı da plastiktir. Performansı en zayıf fiyatı en uygun fiberdir genelde kaplamaları yoktur. Kısa mesafe iletişimi için uygundur.
    Şimdi de fiber optik kabloların nüve tipine göre sınıflandırılmasından ve fiber karakteristiklerinden bahsedeceğim. Ama önce yapılacak sınıflandırma kırılma indis profiline göre yapılacağı için kırılma indis profiline değinmek istiyorum.

    Kırılma indis profili nüve kılıf indisleri arasındaki ilişkiyi tanımlar.İki tip kırılma indisi vardır:Kademeli indis ve dereceli indis. Bunu şöyle açıklayabiliriz; Bir kademeli indis fiberin uç kesitine baktığımızda düz bir kesit görürüz. Bunun yorumu fiber nüvesinin her noktasında aynı indis değerinin olduğudur. Yani enjekte edilen ışık nüvenin her yerinde aynı dirençle karşılaşır. Dolayısıyla bildiğimiz sıradan yansıma kurallarına göre nüve içerisinde yansıyarak ilerler.

    FİBER OPTİK KABLONUN AVANTAJLARI
    geniş band aralığı
    düşük kayıp
    elektromanyetik bağışıklık
    güvenilirlik
    hafiflik
    küçük boyut
    Yapıları gereği optik frekanslar daha geniş bant genişlikleri sağladıkları için, fiber sistemler daha büyük bir kapasiteye sahiptir. Metalik kablolarda, iletkenler arasında kapasitans ve iletkenler boyunca indüktans meydana gelir. Bu özellikler metalik kabloların, bant genişliklerini sınırlayan alçak geçiren filtreler gibi hareket etmelerine neden olur.

    Fiber sistemler, manyetik indüksiyonun neden olduğu kablolar arası karışmadan etkilenmezler. Cam ya da plastik fiberler elektriği iletmeyen malzemelerdir; bu nedenle fiber optik kablolarda, akım akışının meydana getirdiği manyetik alan yoktur. Metalik kablolarda, karışmanın başlıca nedeni birbirine yakın yerleştirilmiş iletkenler arasındaki manyetik indüksiyondur.





    Fiber kablolar, yıldırımın, elektrik motorlarının, floresan ışığın ve diğer elektriksel gürültü kaynaklarının neden olduğu statik karışmadan etkilenmezler; bunun bir nedeni de, fiber optiklerin elektrik iletmeme özelliğidir. Ayrıca, fiber kablolar enerji yaymazlar; dolayısıyla, diğer iletişim sistemleriyle girişime yol açmaları mümkün değildir. Bu özellik, fiber sistemleri askeri uygulamalara çok uygun hale getirir; askeri uygulamalarda, nükleer silahların etkileri (EMP, elektromanyetik darbe girişimi), klasik iletişim sistemleri üzerinde çok kötü sonuçlar yaratır.
    Fiber kablolar, çevre koşullarındaki büyük değişikliklere karşı daha dirençlidir. Metalik kablolara oranla daha geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilirler. Aynı şekilde fiber kablolar, aşındırıcı sıvılardan ve gazlardan daha az etkilenirler.

    Fiber kabloların monte edilmesi ve bakımı daha kolay ve daha güvenlidir. Cam ve plastik fiberler iletken olmadıkları için, fiberler kullanıldığında elektrik akımları ya da gerilimlerinin yarattığı tehlikeler yoktur. Fiberler, hiçbir patlama ya da yangın tehlikesi oluşturmaksızın, uçucu sıvıların ya da gazların çevresinde kullanılabilirler. Fiberler, metalik kablolardan daha küçük ve çok daha hafiftir. Dolayısıyla, fiber kablolarla çalışmak daha kolaydır. Ayrıca, fiber kablolar daha az saklama alanı gerektirir ve daha ucuza nakledilebilir.

    Fiber kablolar bakır kablolara oranla daha emniyetlidir. Kullanıcının haberi olmaksızın fiber kablonun içine kaçak veya gizli bir bağlantı yapmak imkansızdır. Bu da fiberi, askeri uygulamalar açısından cazip kılan bir başka niteliğidir.
    Henüz kanıtlanmamış olmasına rağmen, fiber sistemlerin metalik malzemede
    daha uzun süre dayanacağı varsayılmaktadır. Bu varsayımın dayanak noktası, fiber kabloların çevre koşullarındaki değişikliklere daha dayanıklı olmasıdır.
    Fiber optik bir sistemin uzun va**** maliyetinin, metalik bir sistemin uzun va**** maliyetinden daha az olacağı düşünülmektedir.
    Düşük sinyal kayıpları nedeniyle fiber ile bakır kablolara göre daha yüksek hızlarda ve çok daha uzun mesafelerde veri aktarımı mümkündür. Bu mesafe repeater kullanılmadan 2 Km'ye kadar çıkabilir. Bakır UTP kablolarda bu mesafe 100m ile sınırlıdır.
    Fiber'in hafif ve ince yapısı bakır kablo kullanmanın zor olduğu ortamlarda kullanılabilmesini sağlar.
    Fiber'in en önemli özelliği elektromanyetik alanlardan hiç etkilenmemesidir. Çünkü fiber kablodan elektrik değil ışık aktarılır.
    Fiber iletken olmadığı için elektriksel yalıtımın zorunlu olduğu yerlerde kullanılabilir. Binalar arasında toprak hattındaki fark problemi fiber için sorun değildir. Fiber kimyasal fabrikalar, askeri üsler gibi küçük bir elektrik akımının patlamaya neden olabileceği ortamlar için de idealdir.
    UTP veya diğer kabloların aksine, fiber bir kablodan bilgi çalmak çok daha zordur.
    FİBER SİSTEMLERİN DEZAVANTAJLARI

    Bugün için, fiber sistemlerin birkaç dezavantajı vardır. Tek önemli dezavantaj, fiber sistemin kurulmasında başlangıç maliyetini daha yüksek olmasıdır, ancak gelecekte fiber sistem maliyetinin oldukça düşeceğine inanılmaktadır. Fiber sistemlerin bir başka dezavantajı, henüz kanıtlanmamış olmalarıdır; henüz, uzun süredir kullanılmakta olan fiber sistemler mevcut değildir.

    IŞIĞIN FİBER OPTİKTE YAYILIMI: Işık, fiber optik bir kablodan ya yansıma ya da kırılma yoluyla yayınım yapabilir. Işığın nasıl yayınım yaptığı, yayınım moduna ve fiberin indeks profiline bağlıdır.

    YAYINIM MODU: Fiber optik terminolojisinde, mod sözcüğü yol anl***** gelir. Eğer ışığın kabloda alacağı tek bir yol varsa, buna tek modlu yayınım denir. Eğer birden çok yol varsa, buna çok modlu yayınım denir.

    İNDEKS PROFİLİ: Bir fiber optiğin indeks profili, çekirdeğin kırılma indisinin grafiksel bir temsilidir. Kırılma indisi yatay eksen üzerine; çekirdek ekseninden radyal uzaklık ise düşey eksen üzerine çizilir.

    İki temel indeks profili türü vardır: kademe ve dereceli. Kademe indeksli bir fiber, sabit kırılma indisli merkezi bir çekirdeğe sahiptir. Çekirdeğin çevresi, sabit ve merkezi çekirdeğin kırılma indisinden daha düşük bir kırılma indisine sahip, harici bir koruyucu zarfla sarılmıştır
  3. z3k1

    z3k1 Üye

    Katılım:
    25 Mart 2010
    Mesajlar:
    4
    Beğenileri:
    0
    Ödül Puanları:
    0
    saol teşekkür ederim
  4. serseri150

    serseri150 Üye

    Katılım:
    14 Mart 2010
    Mesajlar:
    96
    Beğenileri:
    35
    Ödül Puanları:
    0
    önemli değil ne zaman istesen yardım edeceğim konuda ederim ben kapalıysamda arkadaşlar yardım eder
  5. z3k1

    z3k1 Üye

    Katılım:
    25 Mart 2010
    Mesajlar:
    4
    Beğenileri:
    0
    Ödül Puanları:
    0
    TeŞekkÜrler sogol

Sayfayı Paylaş