24 มี.ค. 2021 เวลา 01:38 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
รู้จักกับไฟเบอร์ออปติก
สายส่งสัญญาณเปลี่ยนโลก
(เรียบเรียงโดย พีรทัต ลิ้มพันธ์อุดม)
1
ไฟเบอร์ออปติก (Fiber optic) เป็นเส้นใยแก้วบริสุทธิ์หรือพลาสติกคุณภาพสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกับเส้นผมของมนุษย์ พวกมันจะถูกนำมามัดรวมกัน เพื่อใช้ในการส่งสัญญาณในระยะไกลของระบบโทรศัพท์, เคเบิ้ลทีวี และการให้บริการอินเทอร์เน็ต โดยไฟเบอร์ออปติกหนึ่งเส้นประกอบไปด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้
1
● แกนกลาง (Core) - ใยแก้วขนาดเล็กที่อยู่กึ่งกลาง มีหน้าที่เป็นตัวกลางในการเคลื่อนที่ของแสง
● ปลอกหุ้ม (Cladding) - วัสดุที่ครอบตัวแกน มีหน้าที่ทำให้แสงที่หลุดออกมาจากตัวแกน สะท้อนกลับเข้าหาตัวแกนอีกครั้ง
● แถบเคลือบผิว (Coating) - พลาสติกเคลือบด้านนอก มีหน้าที่ปกป้องใยแก้วและโครงสร้างภายในจากความเสียหายภายนอก
สายไฟเบอร์ออปติกนับร้อยนับพันเส้นจะถูกนำมามัดรวมกันเป็นเส้นเดียวกัน แล้วถูกหุ้มด้านนอกอีกรอบ
ไฟเบอร์ออปติกแบ่งได้ 2 ประเภท
1.เส้นใยโหมดเดี่ยว (Single-Mode) ที่มีแกนกลางเล็ก เส้นผ่านศก.ราว 9 ไมครอน
2. เส้นใยหลายโหมด (Multi-Mode) ที่มีแกนกลางใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลางราว 62.5 ไมครอน
ทั้งสองใช้ส่งสัญญาณอินฟราเรดที่แตกต่างกันในรายละเอียดปลีกย่อย
2
ที่มา : Wikipedia
หลักการทำงานของไฟเบอร์ออปติกเข้าใจง่ายมากๆ
สมมุติว่าคุณต้องการส่องไฟฉายเพื่อให้ความสว่างกับห้องด้านในผ่านโถงทางเดินโค้งๆ คุณจะทำอย่างไร? ทางออกคือ คุณอาจจะนำกระจกไปวางไว้ที่ทางโค้งเพื่อให้แสงไฟฉายสะท้อนกับกระจก แค่ปัญหาคือ ถ้าหากว่าโถงทางเดินคดเคี้ยวไปมาล่ะ ? คุณอาจจะต้องติดตั้งกระจกจำนวนมากไว้ตามโถงทางเดินและเลือกมุมในการติดตั้งอย่างเหมาะสม หรือ อาจจะใช้ทางออกที่ง่ายกว่านั้นนั่นคือ ไฟเบอร์ออปติก
แสงในไฟเบอร์ออปติกจะเดินทางผ่านแกนกลาง โดยจะสะท้อนกลับไป-กลับมาจากปลอกหุ้ม (เปรียบเหมือนกระจกที่ติดผนังตามโถง) หลักการนี้เรียกว่า การสะท้อนกลับหมด เนื่องจากปลอกหุ้มเป็นวัสดุที่ไม่ดูดซับแสงที่อยู่ในแกนกลาง ดังนั้น คลื่นแสงสามารถที่จะเดินทางในระยะทางไกลมากๆ ได้
อย่างไรก็ตาม สัญญาณแสงบางส่วนในเส้นใยนำแสงจะสูญหายระหว่างทาง โดยส่วนใหญ่จะเกิดจากความไม่บริสุทธิ์ของเส้นใยนำแสงที่ใช้
ถ้าถามว่าทำไมไฟเบอร์ออปติกจึงเข้ามามีบทบาทในการส่งสัญญาณมากขึ้นเรื่อยๆ รอติดตามกันต่อได้ในตอนต่อไปนะครับ
2
โฆษณา