فیبر نوری (FH)
مقدمه:
فیبر نوری (یا تار نوری) یکی ادوات اپتیکی مهم است و حضور جدی آن از دهه 50 میلادی تاثیر بسزایی در صنایعی مثل مخابرات داشته است. فیبر نوری محیط شفاف اپتیکی غالبا از جنس شیشه یا پلاستیک است که بخاطر نازکی می تواند خم شود و در نتیجه نور را از مسیر دلخواه گذر دهد. نور در فیبر بر اساس بازتاب کلی منتشر می گردد. نازک بودن فیبر نوری باعث انعطاف آن می شود بطوریکه فیبرهای نازک مثل یک رشته نخ می توانند دور یک قرقره به سادگی پیچیده شود. برای آنکه در فیبر نوری همیشه بازتاب کلی تضمین شود و با تماس دست یا قطعات دیگر نور از فیبر نشت نکند، روی فیبر نوری روکشی با ضریب شکست کمتر کشیده می شود که مستقل از محیط اطراف، نور در انتشار درون فیبر همیشه از محیط غلیظ مغزی به محیط رقیق روکش برخورد کند و بازتاب کلی اتفاق بیفتد. البته با خم کردن زیاد فیبر ممکن است نور نشت کند که باید در نظر گرفته شود. هرچند بشر با فیبر نوری یا محیط شبیه آن از قدیم اشنا بوده است ولی گذاشتن این روکش قدم مهمی بود که اختراع فیبر نوری را به آن نسبت می دهند. اهمیت فیبر نوری در دو ویژگی مهم است اول اینکه مسیر انتشار نور از انتشار به خط مستقیم می تواند در کنترل کاربر در آید و در هر مسیری نور منتقل شود که این ویژگی در آندوسکوپها مورد نظر است. دوم اینکه نور در مسیر انتشار کاملا در کنترل است و به هیچوجه عوامل بیرونی و جوی مثل گرد و غبار یا مه یا دیگر عوامل جوی در انتشار نور اثری ندارند چون نور در محیطی مستقل از تغییرات بیرونی در حال انتشار است که این ویژگی در کاربرد مخابرات نوری مؤثر است.
نکاتی درباره فیبر نوری:
فیبر نوری کاربردهای متنوعی دارد. کاربردهای فیبر نوری بر اساس انتقال نور است. کاربردها دو دسته کلی می تواند تقسیم شود. دسته اول بکارگیری فیبر نوری در انتقال نور و دوم در انتقال اطلاعات. در نورپردازی و آندوسکوپها از فیبر نوری برای انتقال نور استفاده می شود. در آندوسکوپ دو نوع دسته فیبر نوری در انتقال نور بکار می رود. یکی صرفا برای روشن کردن موضع است و دیگری برای انتقال نور مربوط به تصویر است.
بارزترین مثال انتقال اطلاعات از طریق فیبر نوری، مخابرات نوری است. در مخابرات از فیبرهای نوری برای انتقال اطلاعات مختلف شامل صوت، تصویر، اینترنت، فاکس و دیگر اطلاعات که روی نور سوار می شوند استفاده میشود. فیبرهای استفاده شده در مخابرات باید بتوانند مسافت طولانی نور را حفظ کنند که معمولا از جنس شیشه هستند. فیبرهای مخابراتی بسیار نازک هستند تا بتوانند فرکانس بالای اطلاعات مختلف را بدون برهم نهی در مسافت طولانی ارسال کنند.
علاوه بر این امروزه از فیبر نوری در ساخت کابل های رابط وسایلی مانند کامپیوتر و دستگاه پخش سی دی و …نیز استفاده میشود. این فیبرها اغلب پلاستیکی هستند چون برد انتقال اطلاعات در این نمونه ها کوتاه است. در این کابل ها ابتدا نور مادوله میشود بعبارتی فرامین مختلف مورد نیاز دستگاه گیرنده از طریق کد گذاری حالت های متفاوت قطع و وصل نور تعیین میشود. سپس کد مربوط به هر فرمان با شیوه منحصر بفرد قطع و وصل نور، از طریق فیبر نوری به گیرنده ارسال شده و دستگاه عمل مربوط به آن کد را انجام میدهد.
در استفاده از فیبرهای نوری، یک نکته مهم و اساسی، نگهدارنده فیبر است. این نگهدارنده فیبر را در مقابل دهانه منبع نور، با تنظیم دلخواه و بطور ثابت نگه میدارد و بدین ترتیب از خطاهای ناشی از جابجایی فیبر جلوگیری میکند.
معرفی فیبر نوری موجود:
فیبر نوری که در اختیار شماست از پلاستیک شفاف ساخته شده است. روکش این فیبر از جنس ماده ای است که ضریب شکست آن بیشتر از مغزی می باشد و به این ترتیب مانع نشت نور میگردد. هم چنین سطح خارجی فیبر به خوبی صیقل شده است تا از اختلالات مربوط به ناصافی سطوح جلوگیری شود. این فیبر که به صورت آماده در اتصال کامپیوتر و دیگر دستگاهها بکار می رود با غلاف پلاستیکی برای جلوگیری از صدمه به خود فیبر در بازار قابل تهیه است. نگهدارنده فیبر نوری موجود یکنگهدارنده با پایه مغناطیسی برای تنظیم ورود نور لیزر یا منابع دیگر به داخل فیبر است. البته فیبرهای دیگر نیز قابل استفاده هستند که باید نگهدارنده مناسب برای قرارگیری روی پایه برای آنها در نظر گرفته شود.
ملاحظات استفاده:
– به دلیل نارک بودن فیبرها، هنگام استفاده از آنها مراقب باشید.
– از آنجا که نگهدارنده فیبر نوری دارای آهنربا است در صورت هرگونه ملاحظه ای احتیاط کنید.
– قطعه را در معرض نور مستقیم خورشید و گرمای بیش از حد قرار ندهید.
– به قطعه فشار نیاورید و به آن ضربه نزنید.
نمونه آزمایشهایی که از این قطعه استفاده می کند:
با فیبر نوری می توان توانایی انتقال نور در مسیر دلخواه را تجربه کرد. البته هر فیبر نوری با توجه به ضریب شکست مغزی و شریب شکست روکش و همینطور ضخامت مغزی دارای مشخصاتی است که نحوه پذیرش نور و خروج نور از آن را مشخص می کند که در کار با آن اهمیت دارد ودر آزمایشها قابل بررسی هستند.