Lühendid I Sissejuhatus 1,1 Ajalooline areng 1.2 Optilise andmeside põhimõte 1.2.1Optilise andmeside omadused 1.3 Kaablikonstruktsioonide areng 2. Optilised kiud 2.1 Kiu toimis printsiip ehk tööpõhimõte 2.2 Kiudude põhitüübid 2.3 Materjalid ja mehhaanilised omadused 2.4 Optilised omadused 2.4.1 Sumbuvus 2.4.2 Ühe laine kiu dispersioonid 2.4.3 Ebalineaarsed nähtused 2.4.4 laine kiu pii-lainepikkus 2.4.5 Mitme laine kiu ribalaius 2.4.6 Numbriline auk 3. Valguskaablid 3.1 Kaablistruktuurid 3.1.1 Kiud ja nende kaitstavus 3.1.2 Kaabli tuumastruktuurid 3.1.3 Täiteained 3.1.4 Tõmbe- ja tugevduselemendid 3.1.5 Kest 3.2 Kaablite omadused 3.2.1 Mehhaanilised omadused ja temeratuuri piirkonnad 3.2.2 Sise-ja väliskaablite põhierinevused 3.2.3 Sisekaablite omadused 3.2.4 Sisekaablid ja tulekahju ohutus. 3.2.5 Väliskaablite omadused 3.3 Tüübitähistused ja identifitseerimise süsteemid 4. Valguskaablite montaaz 4.1 Valguskaablite käsitlemine 4
VALGUSE MURDUMINE Valguse murdumine üleminek ühest keskkonnast teise; valgus ei liigu sirgjooneliselt vaid murdub. näited: õhust vette; õhust klassi; õhust teemanti. Murdumisseadused langev kiir, murdunud kiir ja kahe keskkonna kokkupuutepinna normaal asuvad ühel ja samal tasapinnal; langemis nurga ja murdumis nurga vahel kehtib seos langemis nurk murdumis nurk n1 esimese keskkonna murdumisnäitaja n2 teise keskkonna murdumisnäitaja Murdumisnäitaja tähis n; mõõtühik tal puudub; leitakse praktiliselt, kui valgus langeb vaakumist ainesse ning vaakumil on alati n=1; murdu...
................................................................................................ 9 Kasutatud kirjandus......................................................................................................10 2 Sissejuhatus Kuna tänapäeva infoühiskonnas on inimestevaheline suhtlemine äärmiselt oluline, siis selle tulemusena valisin referaadi teemaks valguskaablid. Tutvustan lühidalt fiiberoptilise kaabli ajalugu ning üritan selgeks teha, miks just eelistatakse tänapäeval valguskaablit. Samuti seletan lahti nende kaablite tööpõhimõtte. Üritan veel välja uurida fiiberoptilise kaabli head ja vead. 3 Valguskaabli ajalugu Valguskaablite tööpõhimõte avastati 19-ndal sajandil. Mees nimega John Tyndall tegi
tekitamises optilisse resonaatorisse paigutatud aines. Laserite kasutusala Tööstuses materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks. Elektroonikas CDseadmetes, laserprinterites, laserhiirtes, laserskännerites, lasersihikutes. Meditsiinis hambaravi, silmalõikused, laserkirurgia, laserteraapia. Meelelahutuses holograafias, visuaalkunstis Laserite kasutusala Sõjaväes Sidetehinka valguskaablid Mõõteseadmetes maamõõtmine Ehituses laserniverlliirid Valveseadmetes Laseri tüübid Laserid jagatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. alalislaserid neodüümlaser välklaserid argoonlaser tahkislaserid heeliumneoonlaser rubiinlaser krüptoonlaser kristalllaser süsinikdioksiidlaser
pooljuhtlaser (dioodlaser) kemolaserid Laserkiire omadused 1. Monokromaatilisus 2. Koherentsus 3. Vähene hajuvus 4. Suur võimsus Laseri kasutusvaldkonnad 1. Tööstuses - materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks 2. Elektroonikas - CD-seadmetes, laserprinterites, laserhiirtes, laserskännerites 3. Meditsiinis - hambaravi, silmalõikused, laserkirurgija 4. Meelelahutuses - holograafias, visuaalkunstis 5. Sõjaväes 6. Sidetehnika - valguskaablid 7. Mõõteseadmetes - maamõõtmine 8. Valveseadmetes Eestlaste osa laserite leiutamisel Maailmas on kolm arvestatavat eksimeerlasereid tootvat maad USA, Saksamaa ja Eesti. Eestis valmistatud lasereid võib kohata üle maakera, neid on meilt ostnud Ameerika, Jaapan, Hiina, aga ka sellised nagu Indoneesia. USA-s kasutatakse Eesti lasereid sellistes kohtades, nagu kosmoseagentuur NASA, tuumauuringute uurimiskeskus Los Alamoses
· Sõjaväes Koos relvadega on arenenud ka erivahendid ja lisaseadmed, nagu taktikalised valgustid ja nende filtrid, summutid, optilised, punatäpp-, laser-, infrapuna- lasersihikud, hülsikogujad ja öösihikud. Selles kategoorias on politsei ja sõjaväe relvad peaaegu eristamatud. Erivahendeid lisatakse standardrelvadele, et suurendada nende täpsust ja tulealustuskiirust. · Sidetehnika valguskaablid Valguskaabel on kiudoptiline kaabel, kus kaablisoonteks on valgusimpulsse juhtivad klaas- ja plastikkiud. Võrreldes tavaliste telefonivõrkudega või raadiosagedustel töötavate mobiilsidevõrkudega on kiudoptilise võrgu läbilaskevõime palju kordi suurem. Valguskiu keskmine läbilaskevõime on ligikaudu tuhat korda suurem kui keskmisel koaksiaalkaablil ja miljon korda suurem kui tavalisel kahejuhtmelisel telefonikaablil. Fiiberoptilise kaablikiu võib teha aga
· Meditsiinis hambaravi (kaariese kõrvaldamiseks hammastelt, plommide sulatamiseks hambaauku, juurekanalite raviks), silmalõikused (lühinägevus, kaugelenägevus), laserkirurgia (kortsude vähendamiseks), laserteraapia; kirurgid kasutavad laserit haigete opereerimiseks, laseriga lõigates ei tule haavast verd ja temaga saab ka haava sulgeda · Meelelahutuses holograafias (ruumilise kujutise tekitamiseks), visuaalkunstis · Sõjaväes · Sidetehnika valguskaablid · Mõõteseadmetes maamõõtmine · Ehituses lasernivelliirid (nt kas põrand on kaldus või otse) · Valveseadmetes Liina Kriisa 12B
............................................................................... KASUTATUD MATERJAL......................................................................................................... LISA.............................................................................................................................................. SISSEJUHATUS Kuna tänapäeva infoühiskonnas on inimestevaheline suhtlemine äärmiselt oluline, siis selle tulemusena valisin referaadi teemaks valguskaablid. Tutvustan lühidalt, mis on valguskaabel ning milline on tema ajalugu. 3 VALGUSKAABEL Tuntuim kaabel tänapäeval on fiiberoptiline kaabel ehk valguskaabel. Mööda seda ei edastata infot mitte elektrisignaalidena, vaid hoopis valgusimpulsina - see võimaldab üle kanda hoopis suuremaid infomahte, kui mistahes elektrisignaalil põhinev kaabel. Valguskiu
Samuti kasutatakse lasereid veel poodides, vöötkoodi lugemiseks, tööstuses kokkukeevitamisel ja nagu eelpool nimetatud, siis ka kirurgias. Laseri kasutusvaldkonnad Tööstuses materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks Elektroonikas CD-seadmetes, laserprinterites, laserhiirtes, laserskännerites, lasersihikutes Meditsiinis hambaravi, silmalõikused, laserkirurgia, laserteraapia Meelelahutuses holograafias, visuaalkunstis Sõjaväes Sidetehnika valguskaablid Mõõteseadmetes maamõõtmine Ehituses lasernivelliirid Valveseadmetes- Bondi filmid 1960. aasta mais õnnestus Ameerika teadlasel Theodore Maimanil luua esimene laserkiir, erepunase valguse impulss. Tema laseriks oli rubiinlaser Esimene laser tekitas valgust sünteetilisest rubiinist. Rubiin annab tavalist valgust välklambist ja kiirgab laserivalgust. Sellega oli pandud alus uuele teadusharule, millele leitakse tänapäeval juba sadu ning isegi tuhandeid kasutusi teaduses, tehnikas
kategooria vaskkaabli, mis võimaldab GigE seadmeid hõlpsasti installeerida 100BaseT võrkudes ilma kaableid välja vahetamata. 1000BASE-TX - Standardiga TIA/EIA-854 defineeritud 1000BASE-TX kujutab endast 1000BASE-T versiooni, mis pidi tulema odavam, sest kasutatakse ainult kaht juhtmepaari ning vajalik elektroonika on lihtsam ja odavam. Teisalt aga nõuab kahepaariline süsteem kallima, 6. kategaooria kaabli kasutamist, nii et tegelikku kokkuhoidu ei tule. Valguskaablid On olemas ühe soonega kaabel. On üksik klaas või plastik kiud juht (kaabel) diameerriga 8,3 kuni 10 mikronit. Selle ülekande kiirus on ligi 50 korda suurem kui mitmekiulisel valguskaablil, aga see maksab ka rohkem. Mitme kiuline valguskaabel on tehtud klaas kiudutest, mille kogu diameeret võib olla 50 kuni 100 mikronit (kõige tavalisem suurus on 62,5). Mitme kiuline kaabel annab suure ribalaiuse suurel kiirusel keskmisel pikkusel. 4
plastmantliga. Valguslainejuhi ehitus on kujutatud joonisel 4.31. Joonis 4.31. Valguslainejuhi ehitus [2]. Sidesüsteemides kasutatakse valguskaableid, mis sisaldavad mitmeid valguslainejuhte, terasest tugevdussoont, mitmesuguseid vaskjuhte ning mis on kaitstud kaitsekatete ja soomusega. Valguskaabli ehituse näide on kujutatud joonisel 4.32. Joonis 4.32. Valguskaabli ehitus [2]. Valguskaableid valmistatakse nii klaaskiust kui plastikutest. Klaaskiud-valguskaablid on harilikult paremad, nende sumbuvus on ca 2-3 dB/km olenevalt lainepikkusest. Plastkaablite sumbuvus on 150 - 2000 dB/km. Plastkiud valmistatakse tavaliselt jämedamad - ca 1 mm läbimõõduga. Saatja põhiliseks elemendiks on kas valgusdiood või laserdiood. Valgusdioodidel põhinevate saatjate maksimaalne töösagedus on ca 100 MHz, laserdioodidel põhinevad saatjad võivad töötada kuni sageduseni ca 10 GHz. Saatjate