Kennis over glasvezel

Optische vezels zijn gemaakt van glas of plastic. De meeste hebben ongeveer de diameter van een mensenhaar en kunnen vele kilometers lang zijn. Licht beweegt zich langs het midden van de vezel van het ene uiteinde naar het andere en er kan een signaal worden afgegeven. Glasvezelsystemen zijn in veel toepassingen superieur aan metalen geleiders. Hun grootste voordeel is bandbreedte. Vanwege de golflengte van licht kunnen signalen die meer informatie bevatten worden verzonden dan metalen geleiders (zelfs coaxiale geleiders). Andere voordelen zijn onder meer:

Elektrische isolatie - Glasvezel vereist geen aardverbinding. De zender en ontvanger zijn van elkaar geïsoleerd, dus er zijn geen problemen met de aardlus. Bovendien bestaat er geen risico op vonken of elektrische schokken.

Immuun voor elektromagnetische interferentie - Glasvezels worden niet beïnvloed door elektromagnetische interferentie (EMI) en zenden zelf geen straling uit die andere interferentie veroorzaakt.

Laag stroomverbruik - Dit zorgt voor langere kabeltrajecten en minder repeaterversterkers.

Lichter en kleiner - Glasvezelkabels wegen minder en vereisen minder ruimte dan metalen geleiders met een gelijkwaardig signaaldraagvermogen.

Koperdraad is ongeveer 13 keer zwaarder. Glasvezel is ook eenvoudiger te installeren en vereist minder leidingruimte.

Toepassingen

Enkele van de belangrijkste toepassingsgebieden voor optische vezels zijn:

Communicatie – Spraak-, data- en videotransmissie zijn de meest voorkomende toepassingen voor glasvezel, waaronder:

– Telecommunicatie

– Local Area Networks (LAN's)

– Industriële besturingssystemen

– Luchtvaartsystemen Militaire commando-, controle- en communicatiesystemen

Sensing – Optische vezels kunnen worden gebruikt om licht van een externe bron naar een detector te verzenden om druk-, temperatuur- of spectrale informatie te verkrijgen. Optische vezels kunnen ook rechtstreeks als sensoren worden gebruikt om veel omgevingseffecten te meten, zoals spanning, druk, weerstand en pH. Omgevingsveranderingen beïnvloeden de lichtintensiteit, fase en/of polarisatie op manieren die aan het andere uiteinde van de vezel kunnen worden gedetecteerd.

Krachtoverbrenging – Optische vezels kunnen zeer hoge vermogens leveren voor taken zoals lasersnijden, lassen, markeren en boren.

Verlichting – Een bundel optische vezels samengebracht met een lichtbron aan één uiteinde kan moeilijk bereikbare plaatsen verlichten, bijvoorbeeld in het menselijk lichaam in combinatie met een endoscoop. Bovendien kunnen ze worden gebruikt als displayborden of gewoon als decoratieve verlichting.

Optische vezel bestaat uit drie concentrische basiscomponenten: kern, bekleding en buitencoating

De kern is meestal gemaakt van glas of plastic, maar soms worden ook andere materialen gebruikt, afhankelijk van het gewenste transmissiespectrum. De kern is het lichtdoorlatende deel van de vezel. De bekleding is meestal gemaakt van hetzelfde materiaal als de kern, maar met een iets lagere brekingsindex (meestal ongeveer 1% lager). Dit verschil in brekingsindex veroorzaakt totale interne reflectie bij de brekingsindexgrenzen langs de lengte van de vezel, waardoor licht door de vezel kan reizen zonder door de zijwanden te ontsnappen.

De coating omvat doorgaans een of meer lagen kunststofmateriaal om de vezel tegen de fysieke omgeving te beschermen. Soms wordt een metalen omhulsel aan de coating toegevoegd om verdere fysieke bescherming te bieden.

Optische vezels worden meestal gespecificeerd op basis van hun afmetingen, zoals de buitendiameter van de kern, bekleding en coating. 62,5/125/250 verwijst bijvoorbeeld naar een vezel met een kern met een diameter van 62,5 micron, een bekleding met een diameter van 125 micron en een buitencoating met een diameter van 0,25 mm.