ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ

Τι είναι οι οπτικές ίνες; Οι οπτικές ίνες είναι πολύ λεπτά νήματα από πλαστικό ή γυαλί, με διάμετρο μικρότερη των 8μm όπου από μέσα τους, μεταδίδονται ψηφιακά δεδομένα, υπό μορφή φωτός. Συνήθως τις συναντάμε συγκεντρωμένες σε δέσμες, που σχηματίζουν τα λεγόμενα οπτικά καλώδια. Ένα καλώδιο οπτικών ινών, περιέχει μέσα του δεκάδες ή και εκατοντάδες πολύ λεπτές τέτοιες οπτικές ίνες, με διάμετρο μικρότερη και από μία τρίχα.

Οι χρήσεις των οπτικών ινών Χρήσεις οπτικών ινών στο παρόν. Με την βοήθεια των οπτικών ινών μπορούμε να “αναγκάσουμε” μια φωτεινή δέσμη να ακολουθήσει όποια διαδρομή επιθυμούμε.  Με την βοήθεια μιας ίνας μπορούμε να μεταφέρουμε ταυτόχρονα και χωρίς παρεμβολές χιλιάδες τηλεφωνήματα, δεκάδες εκπομπές τηλεοπτικών καναλιών και μεγάλο αριθμό δεδομένων υπολογιστών.  Επίσης ότι οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα επιστημονικά όργανα ανίχνευσης παραμορφώσεων, πίεσης, θερμοκρασίας, καθώς και άλλων μεγεθών.

Η χρήση τους στο παρελθόν Η χρήση διαφανών μέσων για την μετάδοση του φωτός ήταν γνωστή από πολύ παλιά. Ήδη, πριν από 150 χρόνια ήταν γνωστό αυτό το φυσικό φαινόμενο, το οποίο μάλιστα είχε χρησιμοποιηθεί για τον φωτισμό πιδάκων νερού, καθώς το φως ακολουθούσε την κυρτή ροή του νερού. Οι πρώτες εφαρμογές ήταν στη ιατρική, όπου με την χρήση δεσμών από λεπτές γυάλινες ράβδους οι ιατροί εξέταζαν το εσωτερικό του στομαχιού, ή τις χρησιμοποιούσαν για να φωτίσουν το εσωτερικό του στόματος κατά την διάρκεια εγχειρήσεων. Υπήρχαν όμως προβλήματα καθώς το φως πάθαινε διάχυση. Το πρόβλημα αυτό επιλύθηκε με την επικάλυψη των γυάλινων ράβδων με ουσία η οποία είχε μικρότερο δείκτη διάθλασης. Μέχρι το 1960, οι οπτικές ίνες είχαν βρει την θέση τους σε ιατρικές εφαρμογές. Ελάχιστοι όμως ερευνητές της εποχής είχαν σκεφτεί πως οι οπτικές ίνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τις τηλεπικοινωνίες, οι οποίες εκείνη την εποχή βρίσκονταν σε ερευνητική έξαρση. Για να αντιληφθούμε την κατάσταση της εποχής αρκεί να αναλογιστούμε πως το πρώτο υπερατλαντικό τηλεφωνικό καλώδιο, το ΤΑΤ-1, που εγκαινιάστηκε το 1956, μπορούσε να υποστηρίξει μονάχα 36 τηλεφωνήματα την ίδια στιγμή. Μέσα στα επόμενα χρόνια οι ανάγκες της τηλεόρασης και της επικοινωνίας άρχισαν να αυξάνονται, έτσι και η τεχνολογία άρχισε να προσανατολίζεται περισσότερο στα ασύρματα και διαστημικά μέσα.

Οι μελλοντικές χρήσεις τους Μελλοντικά οι αεροναυπηγοί προσανατολίζονται στην κατασκευή αεροσκαφών τα οποία, αντί για μεταλλικό περίβλημα, θα έχουν περίβλημα από οπτικές ίνες και πολυμερή. Έτσι μέσω των οπτικών ινών ο πιλότος θα ενημερώνεται συνεχώς για την κατάσταση του αεροσκάφους του. Βελτίωση της τεχνολογίας για τη μείωση του κόστους παραγωγής. Χρήση στα συνδρομητικά δίκτυα  για παροχή πρόσθετων υπηρεσιών, εκτός από την τηλεφωνία και τη τηλετυπία

Πλεονεκτήματα των οπτικών ινών Οι οπτικές ίνες έχουν αρκετά πλεονεκτήματα  όπως: Χαμηλό κόστος πρώτης ύλης (γυαλί). Μικρές απαιτήσεις σε ενέργεια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν παρατηρούνται σημαντικές απώλειες σήματος, καθώς και στον τρόπο μετάδοση δεδομένων, δηλαδή με τη χρήση φωτεινής δέσμης, που απαιτεί πολύ μικρότερη κατανάλωση ενέργειας, σε σχέση με το ηλεκτρικό σήμα. Μπορούν να μεταφέρουν παράλληλα τεράστιο όγκο δεδομένων σε σύγκριση με τα χάλκινα καλώδια. Είναι πολύ πιο λεπτές και ελαφριές από τα χάλκινα καλώδια. Ένα μικρό και ελαφρύ καλώδιο οπτικών ινών, μεταφέρει πολύ περισσότερα δεδομένα από ένα μεγαλύτερο και πιο βαρύ χάλκινο καλώδιο. Έτσι, απαιτείται πολύ λιγότερος χώρος για την υλοποίηση ενός δικτύου οπτικών ινών Η μεταφορά των δεδομένων είναι πολύ γρήγορη. Τα δεδομένα που ταξιδεύουν μέσα σε αυτές είναι λιγότερο ευάλωτα σε παρεμβολές. Τα δεδομένα μεταδίδονται ψηφιακά άρα έχουμε γρηγορότερη κωδικοποίηση-αποκωδικοποίηση των δεδομένων. Αμιγώς ψηφιακό σήμα, που εξασφαλίζει υψηλότερη ποιότητα επικοινωνίας και αποφυγή προβλημάτων που θα προέκυπταν σε μια αναλογική μετάδοση. Σχεδόν καθόλου απώλειες δεδομένων.

Μειονεκτήματα των οπτικών ινών Είναι πιο ακριβές από τα χάλκινα καλώδια. Επίσης το κόστος των ηλεκτρονικών και οπτικο ηλεκτρονικών διατάξεων μπορεί να είναι μεγάλο. Είναι πιο δύσκολη η εγκατάστασή τους. Είναι πολύ εύθραυστες. Δεν είναι αρκετά ευλύγιστες. Θα πρέπει η εγκατάσταση τους να γίνεται με ελαφριά κλίση γιατί διαφορετικά θα υπάρχει απώλεια δεδομένων.

Θεοδοσάκη Κυριακή Γαραζανός Νίκος Δρίτσα Μαρία Δημαράς Στάθης Αλεξανδράκη Νικολέτα Ζαχαρή Ισιδώρα