Optiese vesel: Verskil tussen weergawes

Content deleted Content added
k →‎Verwysings: Link GA is now handled by Wikidata, removed: {{Link GA|de}} using AWB (10861)
Taalversorging; Skakels bygevoeg
Lyn 1:
[[Lêer:Fibreoptic.jpg|regs|thumb|Optiese vesels]]
 
'n '''Optiese vesel''' is 'n [[glas]]- of [[plastiek]]vesel wat lig langs die lengte daarvan dra. Die ontwikkeling van Optieseoptiese Veselvesel het gedurende [[1965]] eers in alle erns begin. Tot op daardie stadium was die beginsels van optiese vesel reeds gevestig, maar as gevolg van hoë verliese was die tegnologie nie kommersieel lewensvatbaar nie.
 
[[Charles K. Cao]] en [[George A. Hockham]], navorsers van die Britse maatskappy: “Standard[[Standard Telephone and Cables“Cables]], het met die idee vorendag gekom dat verliese van minder as 20dB20 dB per kilometer moontlik is. Hulle het die teorie gehad dat verliese deur onsuiwerhede veroorsaak wasword en dat watdit verwyder kan word, enmaar nie deur fisiese effekte soos [[Dispersie (optika)|dispersie]] (oftewel skifting, strooiing of pulsverbreding) nie.
 
Gedurende 1970 is die kritiesekritieke vlak van 20dB20 dB per kilometer bereik deur navorsers van [[Corning Glass Works]], tans bekend as [[Corning Incorporated]].<ref>[OPTICAL FIBRE COMMUNICATION - Technical Staff of CSELT (1980)]</ref> Hulle het die verlies beperk tot 17dB17 dB per kilometer deur [[Silikon|silika]] <nowiki/>glas met [[titaan]] te dokterbehandel. 'n Paar jaar later het hulle die syferprestasie verbeter tot slegs 4dB4 dB per kilometer. Tans is die verliese 0.19dB19 dB per kilometer by die 1550nm1550 nm golflengte!<ref>[ITU-T Recommendation G.652 Characteristics of a single-mode optical fibre and cable]</ref>
 
Optiese vesel word vervaardig van [[glas]] of [[plastiek]]. Dit lyk amper soos `n mens se hare, maar is net dunner en kan lig gelei. In koper kabels[[koperkabel|koperkabels]] word [[elektrisiteit]] gelei deur [[Elektron|elektrone]] maar in optiese vesel word lig voortgeplant as [[foton|fotone]]. Die glas wat gebruik word, is suiwer [[silikon]] en word vervaardig deur middel van ’n chemiese proses. Die glas tipe- optiese vesel word veral in die telekommunikasie -industrie gebruik.
 
Optiese vesel gemaak van plastiek het beperkte gebruik en word hoofsaaklik vir multimodus produkte[[multimodusproduk|multimodusprodukte]] gebruik.
 
Optiese vesel word veral gebruik vir kommunikasie, omredeaangesien dit ’n groot [[bandwydte]] kan hanteer. Bandwydte word gemeet in [[bis|bisse]] per sekonde of [[bis/s]] gemeet. Hedendaagse [[bandwydte]]s van 40G40 G[[bis]]/s is alledaags, en 1Tbis1 Tbis/s is op die horison!. Optiese vesel het [[koper]]kabelskoperkabels vervang vir ’n paar redes. Eerstens kan optiese vesel seine gelei met minder verlies gelei — dus verder reik; en tweedens is dit immuun teen [[Elektromagnetiese steuring|elektromagnetiese versteuringssteurings]].
 
== Standaarde ==
Die [[ITU]] (International Telecommunication Union) is verantwoordelik om standaarde vir optiese vesel op te stel en te reguleer. Die standaarde vir optiese vesel bestaan uit 'n reeks dokumente, nl.naamlik G.65x.<ref>[ http://www.itu.int/ITU-T/]</ref>
 
== Optiese Veselvesel ==
 
Optiese vesel bestaan uit ’n glaskern wat omring word deur die'n glasdeklaag. Die deklaag word weer omring deur die bekleding wat die vesel versterk. Die bekleding bestaan uit [[akrilaat]]. Dit beïnvloed egter glad nie die werking van die vesel nie, aangesien die lig slegs in die kern en die deklaag gedra word. Die kern is tipies 8,5μm5 [[μm]] in deursnee, terwyl die deklaag 125μm125 μm in deursnee is. Saam met die bekleding is die vesel 250μm250 μm in deursnee.
 
[[Lêer:OptieseVesel.jpg|links|610px]]
Lyn 24:
 
== Refleksie ==
Wanneer lig ’n voorwerp tref en daarvan kaats en nie deur die voorwerp beweeg nie, word die proses [[weerkaatsing]] of [[refleksie]] genoem. Wanneer lig weerkaats word vanaf ’n oppervlakte wat veroorsaak word deur twee mediums wat ontmoet met verskillende digthede kom die Kritiese[[kritieke hoek]] ter sprake.<ref>[Advanced Level Physics. Nelkon & Parker, 1978]</ref>
 
[[Lêer:Refleksie.jpg|links|610px]]
<br clear="all">Wanneer die lig wat die oppervlakte tref groter as ø kritieskritiek is, sal die lig reflekteer en; indien die hoek kleiner is as ø kritieskritiek is, sal die lig refrakteer[[Ligbreking|breek]]. Dit sal slegs gebeur indien n2 > n1, d.w.s.dit diewil refraksiesê as die indeks[[ligbrekingsindeks]] van die kern groter is as diédie bekleding.
<br clear="all">
Wanneer die lig die oppervlakte tref groter as ø krities sal die lig reflekteer en indien die hoek kleiner is as ø krities sal die lig refrakteer. Dit sal slegs gebeur indien n2 > n1 d.w.s. die refraksie indeks van die kern groter is as dié bekleding.
 
== RefraksieLigbreking ==
[[Lêer:Refraksie.jpg|thumb|310px|RefraksieLigbreking]]
 
Wanneer lig op ’n glas water met ’n lepel daarin val, lyk dit asof die lepel gebuig is waar dit in die water ingaan. Die verskynsel staan ook bekend as [[Ligbrekingligbreking]]. Dit gebeur omredeweens die feit dat die lig teen verskillende snelhede deur die twee mediums beweeg, omredeaangesien die digthede van die mediums verskil. Die twee mediums het dus twee verskillende refraksieindekse[[ligbrekingsindeks|ligbrekingsindekse]].
 
Net so refrakteerbreek lig wanneer dit van die kern na die bekleding beweeg in optiese vesel beweeg. DieDié verskynsel gehoorsaamvolg [[Snel se Wetwet]].<ref>[Advanced Level Physics. Nelkon & Parker, 1978]</ref>
 
== RefraksieindeksLigbrekingsindeks ==
Die refraksieindeksligbrekingsindeks is die [[spoed van lig]], c, in 'n vakuum, metin betrekkingverhouding tot die spoed van lig in enige ander medium. enDit word voorgestel deur:
 
RefraksieindeksLigbrekingsindeks = (Spoedspoed van lig in vakuum)/(Spoedspoed van lig in ander medium).
 
Die refraksieindeksligbrekingsindeks vir [[glas]] is 1.44
 
== Voortplanting BeginselsVoortplantingsbeginsels ==
Lig word in die kern gehou deur die proses van Interneinterne Refleksie[[refleksie]] (of interne [[weerkaatsing]]). Dit veroorsaak dat die optiese vesel as ’n [[golfleier]] dien.
 
Om te verseker dat die lig in die kern bly, moet die Refraksie Indeksligbrekingsindeks van die kern groter wees as diedié van die bekleding. Dit verseker dat die sein terug “buig“ (of refrakteerbreek) na die kern wanneer dit in die bekleding in beweeg.
 
Die refraksie indeksligbrekingsindeks van die kern word verhoog deur dit met [[germanium]] te dokterbehandel. Die bekleding bestaan uit suiwer [[silikon]].
 
[[Lêer:VoortplantingVesel.jpg|links|610px]]
<br clear="all">
 
== Multimodus VeselMultimodusvesel ==
Deur die kern van die vesel groter te maak bv.(byvoorbeeld 50μm50 μm), word die kenmerke van die vesel verander. Die lig het nou etlike paaie of modusse waar deurwaardeur dit kan voortplant. MultiIn multimodusvesel Modus vesel,is die ligbron en ontvanger is aansienlik goedkoper as by Enkel Modusenkelmodusvesel. Maar Multi Modus veselMultimodusvesel se transmissie afstanddeurlatingsafstand is aansienlik korter (maksmaksimum 2km2 km) as gevolg van Modalemodale [[Dispersie (optika)|dispersie]] (oftewel skifting, strooiing of pulsverbreding) wat glad nie by Enkel Modus veselenkelmodusvesel voorkom nie.<ref>[ITU-T Recommendation G.651 Characteristics of a 50/125 µm multimode graded index optical fibre cable for the optical access network]</ref>
 
[[Lêer:MultiModus.jpg|links|610px]]
Line 63 ⟶ 62:
[[Lêer:Verswakking.jpg|<center>''Grafiek 1''</center>|thumb|260px|Die verswakking afhankelik van die afstand]]
 
Van die lig wat in optiese vesel gelei word, word geabsorbeer as gevolg van [[absorpsie]] en [[Rayleigh-verstrooiing]]. Rayleigh-verstrooiing vind plaas wanneer die fotone met onsuiwerhede in die vesel bots. Dit beteken dat daar ’n beperking is op die afstand waaroor die vesel gebruik kan word. Tipiese afstande is 70km70 km wat gebruik word vir stelsel ontwerpstelselontwerp. Verswakking word in [[desibel]] (dB) gemeet.
 
Grafiek 1 gee 'n tipiese optiese vesel verswakkingkurweverswakkingskurwe weer vir enkelmodusvesel. Die bult naby die 1400nm1400 nm-golflengte staan bekend as die “waterpiek”. DieDié verskynsel word veroorsaak deur die lig wat reageer met die [[waterstof]]ione in die glas.
 
== Dispersie ==
Ligpulse wat in die vesel gelei word, word algaande al hoe langer. Die verskynsel word [[Dispersie (optika)|dispersie]] genoem.(oftewel Ditskifting, staanstrooiing ook bekend asof pulsverbreding). Dispersie word veroorsaak omrededeurdat die ligpuls nie net uit een golflengte bestaan nie en datdeurdat elke golflengte ’n unieke refraksie-indeks hetligbrekingsindeks met die vesel het. Dispersie beperk dus die bandwydte wat gebruik kan word. Dispersie word gemeet in [[pikosekonde]] (ps). Die dispersie koëffisiëntdispersiekoëffisiënt word bereken deur die volgende formule: ps/(nm.km).<ref>[Guide to WDM Technology & Testing: Andre Girard, 2000]</ref>
 
[[Lêer:Dispersie.jpg|links|610px]]
<br clear="all">
 
== Polarisasiemodusdispersie ==
== Polarisasie Modus Dispersie ==
Polarisasie Modus DispersiePolarisasiemodusdispersie (PMD) is `n verskynsel wat die werking van stelsels oor optiese veselkabels teen [[bandwydte]]s van groter as 2.5 GBisse per sekonde beïnvloed. OmredeAangesien die vesel nie 100% rond is nie en die toestand wissel oor die lengte van die vesel wissel, beweeg die lig teen verskillende snelhede in die verskillende vlakke van die vesel na die eindpunt. Die lig in die verskillende vlakke bereik die ontvanger nie teen dieselfde tyd nie en het dus PMD ondergaan. Dit lei ook tot vervorming van die golf, net soos by Dispersiedispersie.<ref>[Guide to WDM Technology & Testing: Andre Girard, 2000]</ref>
 
== Eenvoudige Optiese Vesel Stelseloptieseveselstelsel ==
In ’n optiese vesel stelseloptieseveselstelsel is die vesel die medium tussen die sender en die ontvanger. Die sender kan ’n LD (Lig lig[[Diodediode]] – Multimodusmultimodus ) of [[Laserlaser]] (Enkelmodusenkelmodus) wees. SoGekodeerde ligseine word gekodeerdeop ligseinedié wyse oordeur die vesel gestuur.
 
[[Lêer:VeselStelsel.jpg|links|610px]]
<br clear="all">
 
== Optiese VeselkabelsOptieseveselkabels ==
’n Optiese veselkabelOptieseveselkabel bestaan uit etlike optiese vesels wat saam gegroepeer word in bondels;, tipies ses vesels per bondel. Tipiese kabel grootteskabelgroottes is 12-24 vesels per kabel. Kabels wat 144 of meer vesels bevat, is egter nie ongewoon nie.
 
Daar is baie tipes optiese veselkabelsoptieseveselkabels. Die onderwaterkabels wat die oseane deurkruis, is seker die bekendste. So bv.byvoorbeeld word Suid-Afrika verbind met optiese vesel onderwaterkabelsonderwateroptieseveselkabels vanaf Europa, nl.naamlik [[SAT-2]] en [[SAT3|SAT-3]] langs die weskus van Afrika. Dit dra tans die meeste van die kommunikasie, bv.byvoorbeeld telefoon-, data-, internet- en video verkeervideoverkeer tussen Suid-Afrika en Europa. Die [[SAFE ]]-onderwaterkabel verbind Suid-Afrika met die Ooste, terwyl die [[SEACOM]] -kabel Suid-Afrika met Europa verbind langs die ooskus van Afrika.
 
Daar is ook ondergrondse optiese veselkabelsoptieseveselkabels wat direk begrawe of in pype ingeblaas kan word.
 
Oorhoofse optiese veselkabelsoptieseveselkabels word ook op groot skaal gebruik. Dit word op houtpale geïnstalleer, enterwyl daar is ook 'n ander variant is wat op kraglyne geïnstalleer word.
 
== Optiese Vesel LasOptiesevesellas ==
Optiese vesel kan nie met die hand gelas word nie; slegs met die hulp van ’n elektroniese toestel. Die proses word [[smeltlas]] (ook fusielas) genoem. Die vesel word eers skoon gemaakskoongemaak deur dit af te vee met ’n alkohollappie en dan die punte af te sny met ’n veselklower. NouVervolgens word die nuwe punte in die lasmasjien geplaas, wat dit versigtig drie-dimensioneel in lyn krybelyn.
 
Wanneer die masjien gereed is, word die vesels aanmekaar gesweis met ’n elektriese vlam; eintlik(na regte ’n elektriese vonk). Die las word nouvervolgens deur die lasmajien getoets deur lig in die vesel te pomp. Indien die verlies deur die las vir een of ander rede te groot is, moet die proses herhaal word. Enige verlies groter as 0.05dB05 deur die lasdB word normaalweg as te groot geag.
 
Die gelaste vesel word dan bedek met ’n spesiale omhulsel wat dan in ’n oondjieoond gebakbinne worddie lasmasjien allesgebak gebeur in die lasmasjienword. Dit word alles gedoen om die gelaste vesel te beskerm.
 
Die optiese vesel word getoets met 'n [[OTDR]]. Met behulp van 'n OTDR kan vesels in kabels getoets word, of die vesels van verskeie kabels wat aanmekaar gelas word, kan ook getoets word.
 
== Verwysings ==