Light guide
Koostis / struktuur
Optiliselt läbipaistvast materjalist silinder, mille murdumisnäitaja on suurem teda ümbritseva keskkonna murdumisnäitajast. Praktilistes rakendustes on valgust juhtiv südamik kaetud väiksema murdumisnäitajaga kattega, mis omakorda võib olla kaetud valgust mitte läbi laskva ja mehhaanilist tugevust tagava kestaga. Valgusjuhte e. optilisi fiibreid valmistatakse nii anorgaanilistest kui orgaanilistest (plastid) materjalidest. Optilises sides kasutatavad fiibrid on valmistatud keemiliselt sünteesitud eriti puhtast kvartsklaasist (SiO2).
Omadused
Kiired, mis levivad valgusjuhi telje suhtes piisavalt väikeste nurkade all ei murdu täieliku sisepeegeldumise tõttu valgusjuhist välja. Nad nõrgenevad vaid neeldumise tõttu valgusjuhi materjalis või hajumise tõttu selle defektidelt ning võivad levida väga suurtele kaugustele. Parimates optilistes fiibrites võib lainepikkusel 1550 nm valguse intensiivsuse nõrgenemine olla alla 10 %/km. Peale neeldumise mõjutab optiliste fiibrite toimimist oluliselt veel valguse dispersioon: murdumisnäitaja sõltuvuse tõttu lainepikkusest liiguvad erinevate sagedustega (lainepikkustega) signaalid fiibris erinevalt ja valguspulsid venivad välja. See piirab info ülekande kiirust (kasutatava spektraalriba laiust) ja sunnib kasutama spektraalpiirkonda, kus efekt on minimaalne (kvartsklaasi jaoks umbes 1280 nm).
Saamine
Optilisi klaasfiibreid tõmmatakse pehmenemiseni kuumutatud silindrilisest toorikust.
Rakendused
Optilises sides, valgustustehnikas, endoskoopias (kujutist edastavad fiiberkimbud), sensoorikas.
Näidised
E2.1. Plastvalgusjuht
E2.2. Kujutist edastav fiiberkimp (jäik). Pikkus 76,2 mm, läbimõõt 6,4 mm, üksiku fiibri läbimõõt 0,1 mm.
Demod, katsed
D2.1. Laserpointeri valguse läbiminek fiibrist.
D2.2. Fiiberkimp (E2.2) edastab kujutise. Vasakpoolsel fotol on kaamera fokuseeritud laual lebava rahatähe pinnale, paremal fiiberkimbu ülemisele otspinnale. Võrdle: uleksiit.
Viited:
- Howstuffworks “How Fiber Optics Work” [17.10.04]
Tänu: Artur Suisalu
Koostas: Taavi Audova, JK
