Fiber nasıl calışır? Fiberoptic kablo ile goruntu transferi nasıl yapılır?
Fiberoptik ipleri digital bilgiyi uzun mesafelere taşıyabilen insan sacı kadar ince, optik yonden saf tellerdir.



Fiber Optik Nedir?
Fiber optik uzun, insan sacı kadar ince saf camdan oluşan bir yapıdır. Bir arada yığın halinde toplanmasıyla ışık sinyalini uzun mesafelere iletebilen optik kablolar oluşur.

fiber optic kablo yapısı

Eğer tek bir fibere yakından bakacak olursanız aşağıdaki parcalardan oluştuğunu goreceksiniz.
Core : Fiberde ışığın hareket ettiği cam merkezdir.
Cladding : Merkezi cevreleyen dış optik materyaldir. Işığı merkeze geri yansıtır.
Buffer Coating : Fiberi nemden ve fiziki zarardan koruyan plastik muhafazadır.
Bu optik fiberlerin yuzlercesi/binlercesi bir araya geldiğinde optik kabloları oluşturur. Bu yığınlar bir dış kablo koruyucuyla birarada tutulurlar.

Optik fiberler iki ceşittir.
– Single-mode fiber
– Multi-mode fiber
Single-mode fiberler daha kucuk merkeze sahiptir ( 3.5 x 10^-4 inch veya 9 micron cap gibi ) ve dalga boyu 1300 ile 1550 nanometre olan kızılotesi lazer ışığını iletir. Multi-mode fiberler daha kalın bir merkeze sahiptir ( 2.5 x 10^-3 inch veya 62.5 micron cap gibi ) ve 850 ile 1300 nanometre dalga boyunda kızılotesi lazer iletir.
Bazı fiberoptikler plastikten yapılır. Bu fiberler multi-mode fiberden bile geniş bir merkeze sahiptir. Merkezinin boyutları 0.04 inch veya 1mm cap arasında değişir ve 650 nanometre dalga boyunda gorulebilir kırmızı ışık iletir.



Single mode ile multi mode arasında ne fark vardır ?
Bakır kablolarda bakırın capı buyudukce daha az direnc gosterir boylece daha fazla akım akabilir. Fiber kablolarda ise bunun tersi sozkonusudur. Cap kuculdukce verim artar. Bu nedenle single mode fiberler multi mode fiberlere gore daha fazla veri iletebilir.
Fiber optik kablo nasıl calışır?
fiber optik kablo prensip şemasıUzun ve duz bir hol olduğunu duşunun. Bir ışın demetini bu hol boyunca gondermek gayet kolaydır cunku ışın demetinin izleyeceği yol duzdur. Ancak bu holde kıvrımlar ve donuşler olursa ışın demetini holun sonuna ulaştırmak icin aynalar kullanıp ışın demetini yonlendirmek gerekir. Peki hol birden fazla donuşe ve kıvrıma sahipse, bu durumda en iyi cozum duvarları ayna ile kaplamaktır. İşte fiber optik kablonun icinde olan şey aynen budur. Merkezdeki cam ipin etrafını saran optik cam ortu odanın duvarlarını kaplayan ayna gorevini gormektedir. Merkezdeki cam ipten gecen ışık sinyali bu optik cam ortu sayesinde kablonun diğer ucuna kadar ulaşır.

Fiberoptik icindeki ışık core ( hol ) boyunca cladding ( camla kaplı duvarlar ) sayesinde sabit bir şekilde ilerler. Bu prensip total internal reflection ( toplam ic yansıtma ) olarak anılır. Cunku cladding core dan gelen hicbir ışığı emmez, boylece ışık uzun mesafeleri katedebilir. Bununla beraber ışığın bir kısmı camın saflığına bağlı olarak azalabilir. Mesafeye bağlı kayıp camın saflığına ve iletilen ışığın dalga boyuna bağlıdır. Orneğin ;

850 nanometre dalga boyunda kilometrede %60 – %75
1300 nanometre dalga boyunda kilometrede %50 – %60
1550 nanometre dalga boyunda kilometrede %50

Bazı cok kaliteli fiber optik kablolar 1550 nanometre dalga boyunda %10 dan az kayıp yaşarlar.

Fiber Optik Role Sistemi
Transmitter : Işık sinyali uretir ve kodlar.
Optik Fiber : Işık sinyalini iki nokta arasında taşır.
Optik Regenerator : Cok uzun mesafelerde sinyali guclendirmek icin kullanılması gerekebilir.
Optik Receiver : Işık sinyalini alır ve kodunu cozer.

Transmitter
Fiziksel olarak optik fibere yakındır. Işığı fibere odaklamak icin bir lense sahiptir. Lazerler LED lere gore daha fazla enerjiye sahiptir. Ancak buyuk maliyet farkı ve yuksek ısı değişimine neden olurlar. Encok kullanılan ışık dalga boyları 850 nm, 1300 nm, 1550 nm ( kızılotesi, gorunmez. )

Optik Regenerator
Yukarıda da bahsedildiği gibi ozellikle uzun mesafelerde ( 1 km den uzun mesafeler ) fiberden iletilen ışıkta kayıplar olmaktadır. Bu yuzden sinyal guclendiricilere ihtiyac duyulmaktadır.

Optik regeneratorler ozel bir kaplama iceren fiber optik icerirler. Kaplama kısmına lazer geldiğinde ışın burdaki molekullerin lazere donuşmesine izin verir. Kaplama molekulleri yeni ve daha guclu bir lazer ışını yayarlar. Bu sinyal zayıflayan sinyalle aynı karakteristiklerde olacaktır. Yani basit olarak regenerator gelen sinyal icin kullanılan bir lazer yukselticidir.

Optical Receiver
Gelen ışık sinyallerini alır, bunların kodunu cozer ve diğer cihazlara elektrik sinyali olarak gonderir ( bilgisayar, tv, telefon gibi ) . Receiverlar ışık tespiti icin fotosel veya fotodiyot kullanırlar.

Fiber Optiğin Avantajları
Fiberoptik kabloların bakır kablolara olan ustunluklerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz :
Uygun Maliyet : Uzun kablo metrajlarında fiber optik kablolar bakır kablolara gore daha uygun maliyetlidir.
İnce Yapı : Fiber optik kablolar bakır kablolara gore daha kucuk caplara sahiptirler.
Daha Yuksek Taşıma Kapasitesi : Fiber optik kablolar bakır kablolara gore daha ince oldukları icin aynı capa bakır kablodan daha fazla fiber sığdırılabilir. Boylece tek bir kablodan daha fazla telefon gidebilir veya tv kutunuza daha fazla kanalı taşınabilir.
Daha az sinyal kaybı : Fiber optik kablodaki sinyal kaybı bakır kabloya gore daha azdır.
Işık sinyali : Bakır kablodaki elektrik sinyalinden farklı olarak bir fiber damarındaki ışık sinyali diğerini etkilemez. Bu sayede daha temiz bir haberleşme sağlanmış olur.
Daha az guc : Optik sinyallerde daha az kayıp olduğu icin yuksek voltajlı elektriksel transmitterler yerine daha duşuk guc tuketimli transmitterler kullanılabilir. Maliyet avantajı sağlanır.
Digital sinyaller : Fiber optik kablolar ozellikle bilgisayar ağlarında dijital sinyali taşımak icin en uygun kablolardır.
Alev almaz : Fiber optik kabloların icinde elektriksel birşey gecmediği icin alev alma ozelliği yoktur.
Hafiflik : Fiber optik kablolar bakır kablolara gore daha hafiftir. Fiber optik kablolar daha az yer kaplar.
Esneklik : Fiber optik kablo cok esnektir ve ışığı alıp verebilir. Farklı amaclarda kullanılan bircok esnek dijital kamerada kullanılmaktadır.

Fiber optik nerelerde kullanılır?
Data transferi : Wan ve Lan ağ sistemlerinde

Medikal goruntuleme : Bronkospi, endoskopi, laparoskopi

Mekanik goruntuleme : Boru ve motor icindeki kaynakları goruntulemek icin ( ucak, roket, uzak gemisi, araba vb. icin )

Su tesisatı : Kacağa sebep olan deliklerin tespiti icin

Benzer Yazılar İlginizi Cekebilir
DVD Player Ses Cıkışları
Fiber Optik Kablo ile goruntu taşıma
Goruntu Transferi Nedir? Uzaktan İzleme Nasıl Yapılır?

__________________