Lankide:Bernatz Oria Vidaurrazaga/Proba orria

Artikulu hau, osorik edo zatiren batean, gaztelaniazko wikipediako «Fibra óptica» artikulutik itzulia izan da. Jatorrizko artikulu hori GFDL edo CC-BY-SA 3.0 lizentzien pean dago. Egileen zerrenda ikusteko, bisita ezazu jatorrizko artikuluaren historia orria.

Artikulu hau, osorik edo zatiren batean, ingelesezko wikipediako «Optical fiber» artikulutik itzulia izan da. Jatorrizko artikulu hori GFDL edo CC-BY-SA 3.0 lizentzien pean dago. Egileen zerrenda ikusteko, bisita ezazu jatorrizko artikuluaren historia orria.

Zuntz optikoa argia mutur batetik bestera transmititu dezakeen zuntz malgu bat da, normalean beiraz edo plastikoz eginda dagoena. Zuntz optikoak erabilera zabala aurkitu du telekomunikazioen munduan, metalezko kableekin alderatuz abiadura bitar (bit/s) handiagoa eta distantzia handiagoko transmisioa eskaintzen duelako. Zuntz optikoa metalezko kableen ordez erabiltzen da seinaleek atenuazio txikiagoa jasaten dutelako; gainera, metalezko kableetan ez bezala, interferentzia elektromagnetikoak ez du eraginik zuntz optikoetan. ^[1] Zuntz optikoa beste arlo batzuetan ere erabiltzen da, esate baterako, medikuntza arloan.

Orokorrean, zuntz optikoen nukleoa estaldura batez estalita dago, errefrakzio-indize baxuagoa duena. Argi-izpia nukleotik garraiatzea barne islapen osoa izeneko fenomenoagatik lortzen da, zuntza uhin-gidari dielektriko baten modura jokatuz^[2]. Hedapen-bide edo zeharkako modu bat baino gehiago ahalbidetzen duen zuntz optikoei modu anitzeko zuntzak dietzen zaie, eta modu bakarra ahalbidetzen duten zuntzei modu bakarreko deitzen zaie. Modu anitzeko zuntzen diametroa modu bakarreko zuntzen diametroarekin konparatuz handiagoa izaten da^[3], eta normalean distantzia laburreko komunikazioetan eta potentzia altua transmititzeko beharra duten loturetan erabili ohi dira. Modu bakarreko zuntz optikoak 1000 m baino gehiagoko loturetan erabiltzen dira^[4].

Funtzionamenduaren oinarriak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Zuntz optikoa uhin-gidari dielektriko bat da, argi ikusgaiaren frekuentzia-tartean lan egiten duena. Zuntza bi atal bereizgarriz osatuta dago, nukleoa eta estaldura. Argia garraiatu ahal izateko, nukleoaren errefrakzio-indizea estaldurarena baino handiagoa izan behar da, barne-islapen totala izeneko fenomenoa gerta dadin.

Errefrakzio-indizea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Errefrakzio-indizea da argiak ingurune bat zeharkatzen duenean honek daukan abiadura neurtzeko modu bat. Argiak hutsetik bidaiatzen duenean haren abiadura maximoz hedatzen da (300.000 kilometro segundoko). Ingurune baten errefrakzio-indizea argiaren abiadura hutsean argia ingurune horretatik hedatzean daukan abiaduraz zatituz kalkulatzen da. Hutsaren errefrakzio-indizea definizioz 1eko balioa du. Zenbat eta handiagoa ingurune baten errefrakzio-indizea, orduan eta txikiagoa argiaren abiadura ingurune horretatik hedatzean^[5].

Nukleoa eta estaldura banatzen dituen trantsizioaren arabera, bi zuntz mota bereizten dira: indize-jauzi zuntz optikoa eta indize gradualeko zuntz optikoa.

Indize-jauzi zuntz optikoa: nukleoaren errefrakzio-indizea konstante mantentzen da simetria-ardatzarekiko zuntz osoan zehar.

Indize gradualeko zuntz optikoa: nukleoaren errefrakzio-indizea txikitzen doa simetria-ardatzetik urruntzen garen arabera.

Barne islapen osoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Argia bi ingurune banatzen dituen muga angelu batekin eraso egiten duenean (angelu kritikoa baino handiagoa), argia guztiz islatzen da. Fenomeno honi barne islapen osoa deritzo. Fenomeno hau argia zuntzaren barrualdean mantentzearen oinarria da. Argia zuntzaren nukleotik hedatzen da, nukleoa eta estalkia banatzen dituen mugan talka egiten du eta islatzen da. Prozesu hau behin eta berriro gertatzen da hartzaileraino heldu arte.^[6]

Nukleoaren eta estalduraren arteko muga jotzen duen argi-izpiaren angelua angelu kritikoa baino handiagoa izan behar denez, soilik angelu-tarte batekin zuntzaren barrualdera sartzen diren argi-izpiak gai izango dira zuntzetik hedatzeko. Angelu-tarte honi zuntzaren onarpen-konoa deritzo. Sarrerako angelu maximo bat dago (zuntzaren simetria-ardatzetik neurtuta), argia zuntzetik hedatzeko gai izan dadin. Angelu maximo honen sinuari sarrera-angeluaren sinua (ingelesez numerical aperture, NA) deritzo. Onarpen-konoaren tamaina zuntzaren nukleoaren eta sarrerako ingurunearen errefrakzio-indizeen arteko aldearen funtzio bat da.

Zeharkako moduak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Zuntz optikotik aldi berean hedatu daitezkeen argi-izpi kopuruari zeharkako moduak deritze. Honen arabera, bi zuntz optiko mota bereizten dira: modu bakarreko zuntza eta modu anitzeko zuntza:

Modu bakarreko zuntz optikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Modu bakarreko zuntz optikotik soilik argi-izpi bat hedatu daiteke aldi berean. Hau nukleoaren diametroa txikituz lortzen da, 8,3 eta 10 μm-en arteko diametroa lortu arte. Izpiaren hedapena zuntzaren simetria-ardatzarekiko paraleloa da. Modu anitzeko zuntz optikoarekin konparatuz, distantzia handiagoko loturak (gehienez 400 km, potentzia altuko laser bat erabiliz) eta abiadura altuagoak (10 Gbit/s) lortzea ahalbidetzen ditu.

Modu anitzeko zuntz optikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Modu anitzeko zuntz optikotik argi-izpi bat baino gehiago hedatu daitezke, bakoitza bide ezberdin bat jarraituz. Hori dela eta, izpi bakoitza une ezberdin batean helduko da hartzailera. Modu anitzeko zuntz optiko batek 1000 hedapen-modu baino gehiago izan dezake. Modu anitzeko zuntzak distantzia laburreko aplikazioetan (2 km baino gutxiago) erabili ohi dira.

Zuntz optikoko kableen egitura[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Egituraren arabera, bi kable mota bereizten dira:

Egitura zabaleko kablea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kable mota hau errefortzuko elementu bat dauka. Kablearen barrualdean hodi ezberdinak kokatzen dira. Hodi bakoitza bi eta hiru milimetroren arteko diametroa du, eta bakoitza zuntz multzo bat darama barruan. Hodiak hutsik edo gel hidrofugo batez beteta daude; azken hau hezetasunaren kontra egiten du, zuntz optikoak urarengandik babestuz .Egitura guztia babes-estalki batez bilduta dago. Egitura zabaleko egitura zuntz optikoak kanpoaldetik eragindako indar mekanikoengandik babesten ditu. Errefortzuko elementua hurrengoa izan daiteke:

Hagaxka malgu bat, metalikoa zein dielektrikoa izan daitekeena.
Aramidaz (poliamida aromatikoa, ingelesez aromatic polyamide) edo beiraz egindako harien multzoak, kablearen simetria-ardatzaren inguruan kokatzen direnak.

Egitura estuko kablea[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Egitura zabaleko kablea baino malguagoa da eta kurbatura-erradio txikiagoa du. Zuntz optikoak elementu zentral baten inguruan kokatzen dira, eta egitura osoa elementu babesle batez biltzen da. Zuntz optiko bakoitza 250 μm-ko estalki batez inguratuta dago, 900 μm-ko diametrora heldu arte. Estalki hau plastikoz eginda dago, eta zuntza babestu ez ezik, euskarri fisikoa ere da, instalatzeko kostua murrizten.

Abantailak eta desabantailak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Zuntz optikoak abantaila asko eskaintzen ditu:

Abantailak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Transmisio-abiadura altuak (1 Gbit/s baino gehiago) distantzia handietan (1 km baino gehiago) ahalbidetzen ditu.
Atenuazio txikia eragiten du, distantzia handiko loturak ahalbidetzen ditu seinalea anplifikatu edo birsortu behar gabe.
Dimentsio eta masa txikikoa da.
Kostu materiala txikia da.
Interferentzia elektromagnetikoek ez dute eraginik, transmisioaren kalitatea bermatzen duena.
Segurtasun handia: zuntz optikoan bidegabe sartzeak atenuazioa eragiten du argian, hau detektatzeko erraz egiten duena; gainera, ez du kanpoaldera irradiatzen, konfidentzialtasun altua behar duten aplikazioetako garrantzitsua dena.
Kable bereko kanalen arteko diafonia mesprezagarria da.
Beroarekiko, hotzarekiko eta korrosioarekiko indartsua.

Desabantailak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Izan ere, zuntz optikoak ere desabantaila batzuk dauzka:

Zailagoa eta garestiagoa da zuntz optikoen arteko loturak egitea, metalezko kableekin alderatuz.
Zuntz optikoa metalezko kable bat baino hauskorragoa da.
Konbertsio elektriko-optikoa egiteko beharra, baita alderantzizkoa ere.
Argiak ez duenez balio negatiborik hartzen, ez da posiblea balio positibo eta negatiboetan oinarritzen den kodifikaziorik erabili.
Erradiazio ionizatzaileari sentikorra da.

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

↑ Senior, John M.; Jamro, M. Yousif. (2009). Optical fiber communications: principles and practice. (3. ed. argitaraldia) Prentice Hall, 7-9 or. ISBN 978-0-13-032681-2. (Noiz kontsultatua: 2023-11-29).
↑ Senior, John M.; Jamro, M. Yousif. (2009). Optical fiber communications: principles and practice. (3. ed. argitaraldia) Prentice Hall, 12-14 or. ISBN 978-0-13-032681-2. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).
↑ Fricke, J.. (1973-01). «The Optical Industry and Systems Directory, herausgegeben von der Optical Publishing Co., Inc. (Lenox Rd, Pittsfield, Ma 01201, USA), 19. Ausgabe 1972/73, in Europa $ 32.00» Physik in unserer Zeit 4 (4): 129–129. doi:10.1002/piuz.19730040407. ISSN 0031-9252. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).
↑ Fujii, Yohji. (1997-03-01). «High-isolation polarization-insensitive N-port optical circulator» Applied Optics 36 (7): 1573. doi:10.1364/ao.36.001573. ISSN 0003-6935. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).
↑ Paschotta, R.. (2006). «Laser Physics - an encyclopedia article» RP Photonics Encyclopedia (RP Photonics AG) (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).
↑ (Ingelesez) Gloge, D.. (1971-10-01). «Weakly Guiding Fibers» Applied Optics 10 (10): 2252. doi:10.1364/AO.10.002252. ISSN 0003-6935. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).

Kanpo estekak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

[1] Senior, John M.; Jamro, M. Yousif. (2009). Optical fiber communications: principles and practice. (3. ed. argitaraldia) Prentice Hall, 7-9 or. ISBN 978-0-13-032681-2. (Noiz kontsultatua: 2023-11-29).

[2] Senior, John M.; Jamro, M. Yousif. (2009). Optical fiber communications: principles and practice. (3. ed. argitaraldia) Prentice Hall, 12-14 or. ISBN 978-0-13-032681-2. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).

[3] Fricke, J.. (1973-01). «The Optical Industry and Systems Directory, herausgegeben von der Optical Publishing Co., Inc. (Lenox Rd, Pittsfield, Ma 01201, USA), 19. Ausgabe 1972/73, in Europa $ 32.00» Physik in unserer Zeit 4 (4): 129–129. doi:10.1002/piuz.19730040407. ISSN 0031-9252. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).

[4] Fujii, Yohji. (1997-03-01). «High-isolation polarization-insensitive N-port optical circulator» Applied Optics 36 (7): 1573. doi:10.1364/ao.36.001573. ISSN 0003-6935. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).

[5] Paschotta, R.. (2006). «Laser Physics - an encyclopedia article» RP Photonics Encyclopedia (RP Photonics AG) (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).

[6] (Ingelesez) Gloge, D.. (1971-10-01). «Weakly Guiding Fibers» Applied Optics 10 (10): 2252. doi:10.1364/AO.10.002252. ISSN 0003-6935. (Noiz kontsultatua: 2023-12-03).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]