Օպտիկական մանրաթելեր, ճկուն, թափանցիկ մանրաթել, պատրաստված ապակուց (սիլիցիում) կամ պլաստիկից, բարակ ավելի քան մարդու մազերը.[1] Օպտիկական մանրաթելեր առավել հաճախ օգտագործվում են որպես լույսի տեղափոխման միջոց լուսատարի մի ծայրից մյուսը։ Օպտիկական մանրաթելերը ունեն լայն կիրառություն օպտիկա-մանրաթելային կապում, որտեղ նրանք հնարավոր են դարձնում ինֆորմացիայի փոխանցումը մեծ հեռավորությունների վրա և ավելի բարձր թողունակությամբ (ինֆորմացիայի քանակ), քան սովորական մալուխները։ Օպտիկական մանրաթելերը օգտագործվում են մետաղական լարերի փոխարեն, քանի որ ազդանշանները տեղափոխելով մեծ հեռավորությունների վրա, ունենում են փոքր կորուստներ։ Բացի այդ, մանրաթելերը նաեւ անտարբեր են էլեկտրամագնիսական խանգարումների նկատմամբ, ինչը մետաղական լարերի համար խոչընդոտ է [2][3]։ Օպտիկական մանրաթելերը նաեւ օգտագործվում են լուսավորման, եւ միավորված են փնջերում, այնպես որ նրանք կարող են օգտագործվել պատկեր տեղափոխելու համար։ Դա թույլ է տալիս դիտել փակ տարածքները, ինչպես օպտիկական մանրաթելային դիտակի դեպքում[4]։ Հատուկ մշակված մանրաթելերը ունեն բազում այլ կիրառություններ, ինչպիսիք են օպտիկամանրաթելային սենսորները եւ մանրաթելային լազերները[5]։

Օպտիկական մանրաթելերի փունջ
Անձնակազմը տեղադրում է 432 մանրաթելից բաղկացած օպտիկամանրաթելային մալուխ Մահեթենում, Նյու Յորք
"TOSLINK" օպտիկական աուդիո մանրաթելը մալուխ կարմիր լույսի ուլտրամանուշակագույն վերջ բացակայում է լույսը, մյուս վերջում
Oպտիկամանրաթելային փոխկապակցման տուփ: Միամոդ մանրաթելեր են դեղին գույն ունեցողները, բազմամոդ՝ նարնջագույնները և երկնագույնները:

ՊատմությունԽմբագրել

 
Ջրի շիթով լույսի տարածումը առաջին անգամ նկարագրել է Դանիել Կոլադոնը՝ 1842 թ.-ի «Լուսային ճառագայթի բեկումը պարաբոլական հետագիծ ունեցող ջրի շիթում»հոդվածում: Նկարում պատկերված է ավելի ուշ տպագրված հոդվածից օրինակ (Կոլադոն, 1884):

Լուսային փնջի տարածման ուղղորդումը լույսի բազմակի բեկումների շնորհիվ առաջին անգամ ցույց է տրվել Դանիել Կոլադոնի և Ժակ Բաբինի կողմից 1840-ականների սկզբում, Փարիզում։ Ջոն Տինդալը 12 տարի անց ներառել է այս երևույթը իրեն հանրային ցուցադրություններում[6]։ Տինդալը նաև գրել է լրիվ ներքին մանդրադարձումների հատկությունների մասին լույսի բնույթի մասին ներածական գրքում՝1870 թվականին։

Ֆոտոնային բյուրեղների ոլորտի զարգացումը հնարավոր դարձրեց ֆոտոնա-բյուրեղային լուսատարերի ստեղծումը[7], որտեղ լույսի ճառագայթը տեղափոխվում է պարբերական կառուցվածքում լույսի դիֆրակցիայի, այլ ոչ թե լրիվ ներքին անդրադարձումների միջոցով։ Առաջին ֆոտոնա-բյուրեղային լուսատարերը հայտնվեցին վաճառքում 2000 թվականին[8]։ Նրանք կարող են ավելի մեծ էներգիա տեղափոխել, քան սովորական մանրաթելերը եւ նրանց պարամետրերը, որոնք կախված են անցնող լույսի ալիքի երկարությունից, կարելի է կառավարել, այդպիսով օգտագործումը ավելի հարմար դարձնելով։

ԿիրառություններԽմբագրել

ԿապԽմբագրել

Օպտիկական մանրաթելերը կարող են օգտագործվել որպես հեռահաղորդակցության եւ համակարգչային ցանցերի ստեղծման համար միջոց՝ շնորհիվ իրենց ճկունության և սովորական մալուխների պես փնջերով միավորման։ Սա հատկապես ձեռնտու է մեծ հեռավորությունների վրա կապի համար, քանի որ լույսը տարածվում է լուսատարերի միջով փոքր կլանումով՝ ի տարբերություն էլեկտրականության մալուխների։ Սա թույլ է տալիս մեծ տարածությունների վրա օգտագործել ավելի քիչ Կրկնասարքեր։

Աշխատանքի սկզբունքըԽմբագրել

Ակնարկ օպտիկական մանրաթելի աշխատանքի սկզբունքի մասին

Օպտիկական մանրաթելը գլանաձև կառուցվածքով դիէլեկտրիկ ալիքատար է, որը տեղափոխում է լույսը իր առանցքի երկայնքով՝ շնորհիվ լրիվ ներքին անդրադարձումներ: Մանրաթելը բաղկացած է միջուկից, որը շրջապատված է արտաքին պաշտպանիչ շապիկով. երկուսն էլ պատրաստված են դիէլեկտրիկ նյութերից[9]։ Որպեսզի օպտիկական ազդանշանը մնա կենտրոնում, անհրաժեշտ է ավելի մեծ բեկման ցուցիչ ունեցող միջուկ, քան ունի պաշտպանիչ շերտը։ Միջուկի և պաշտպանիչ շերտի միջև սահմանը կարող է լինել աստիճանական կամ կտրուկ։

ՀղումներԽմբագրել

  1. «Optical Fiber»։ www.thefoa.org։ The Fiber Optic Association.։ Վերցված է ապրիլի 17, 2015 
  2. Senior John M., Jamro M. Yousif (2009)։ Optical fiber communications: principles and practice։ Pearson Education։ Վերցված է ապրիլի 17, 2015 
  3. Optical fiber communications: principles and practice pp 7-9
  4. «Birth of Fiberscopes»։ www.olympus-global.com։ Olympus Corporation։ Վերցված է ապրիլի 17, 2015 
  5. Lee Byoungho (2003)։ «Review of the present status of optical fiber sensors.»։ Optical Fiber Technology 9 (2): 57–79։ doi:10.1016/s1068-5200(02)00527-8 
  6. Bates Regis J (2001)։ Optical Switching and Networking Handbook։ New York: McGraw-Hill։ էջ 10։ ISBN 0-07-137356-X 
  7. Russell, Philip (2003)։ «Photonic Crystal Fibers»։ Science 299 (5605): 358–62։ Bibcode:2003Sci...299..358R։ PMID 12532007։ doi:10.1126/science.1079280 
  8. «The History of Crystal fiber A/S»։ Crystal Fiber A/S։ Վերցված է 2008-10-22 
  9. Paschotta Rüdiger։ «Fibers»։ Encyclopedia of Laser Physics and Technology։ RP Photonics։ Վերցված է Feb 22, 2015