Πού τις χρησιμοποιούμε

4-19 Μία φλέβα νερού σε ρόλο οπτικής ίνας. Ο πυρήνας είναι το νερό και ο μανδύας ο αέρας. Ένα πείραμα που μπορεί να γίνει στην τάξη. Στους φωτεινούς υδάτινους πίδακες εφαρμόζεται η ίδια τεχνική.

Οι οπτικές ίνες βρίσκουν πάρα πολλές εφαρμογές. Οπτικές ίνες μεγάλης διαμέτρου και μικρής καθαρότητας (συνήθως πλαστικές) χρησιμοποιούνται στην κατασκευή φωτεινών επιγραφών, στη διακόσμηση και στο φωτισμό πισίνων. Έτσι αποτρέπεται ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας (σχήμα 4-20). Δέσμη οπτικών ινών (με μία μόνο λάμπα) φωτίζει πολλές προθήκες καταστημάτων ή πολλούς πίνακες ζωγραφικής στις γκαλερί, ώστε να εξοικονομούμε ηλεκτρική ενέργεια (σχήμα 4-22).

Με τη βοήθεια των οπτικών ινών μπορούμε να παρατηρήσουμε αντικείμενα απρόσιτα σε άμεση παρατήρηση. Έτσι κατασκευάστηκε το ενδοσκόπιο, όργανο που χρησιμοποιείται στην Ιατρική, για να κάνει ορατές ορισμένες εσωτερικές περιοχές του σώματός μας (σχήμα 4-21). Παρόμοια συστήματα χρησιμοποιούνται από τους μηχανικούς, για να εντοπίσουν βλάβες στο εσωτερικό των μηχανών. Η πιο σημαντική εφαρμογή των οπτικών ινών αφορά τις τηλεπικοινωνίες. Ίσως όλοι μας έχουμε ακούσει για τη χρήση των οπτικών ινών στις ψηφιακές (digital) τηλεπικοινωνίες. Η χρήση τους έφερε την επανάσταση στο χώρο αυτό για τους λόγους που αναφέρουμε παρακάτω:

• Με τη βοήθεια μίας ίνας μπορούμε να μεταφέρουμε ταυτόχρονα και χωρίς παρεμβολές χιλιάδες τηλεφωνήματα, δεκάδες εκπομπές τηλεοπτικών καναλιών και μεγάλο αριθμό δεδομένων υπολογιστών. • Οι διαστάσεις των καλωδίων των οπτικών ινών και το βάρος τους είναι πολύ μικρότερα από τα αντίστοιχα του χαλκού. Λόγου χάρη, ένα καλώδιο οπτικών ινών μπορεί να αντικαταστήσει χάλκινο καλώδιο δεκαπλάσιας, περίπου, διαμέτρου και τριανταπλάσιου, περίπου, βάρους. • Κατά τη μεταφορά των πληροφοριών δεν έχουμε παράσιτα. • Είναι πολύ δύσκολη η υποκλοπή (τοποθέτηση "κοριών") ή η συνακρόαση. • Δε χρειάζονται γείωση. • Μπορούν να παραχθούν από κάθε χώρα με συνέπεια την απεξάρτησή της από χώρες που παράγουν χαλκό. Έτσι επιτυγχάνεται και τεχνολογική διάχυση. Στην Ελλάδα υπάρχουν εργοστάσια παραγωγής οπτικών ινών, δηλαδή επεξεργασίας του διοξειδίου του πυριτίου, με πρώτη ύλη την άμμο.

4-20 Οι οπτικές ίνες διακοσμούν το τελεφερίκ και χρησιμοποιούνται στο φωτισμό της πισίνας.

4-22 Σχεδιάγραμμα εγκατάστασης φωτισμού έργων τέχνης με οπτικές ίνες και φωτισμός πινάκων.

4-21 Φωτογραφία (α) και τρόπος λειτουργίας του ενδοσκοπίου (β).

Φωτεινή πηγή Επιστροφή εικόνας Φωτοοδηγός Αντικειμενικός φακός Έξοδος φωτός και φωτισμός αντικειμένου Προσοφθάλμιος φακός

4-23 Το φως μεταφέρει πληροφορίες μέσα από τις οπτικές ίνες που χρησιμοποιούνται στις τηλεπικοινωνίες.

Η αρχή πάνω στην οποία βασίζεται η μετάδοση των πληροφοριών μέσω οπτικών ινών φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το βασικό στοιχείο του κωδικοποιητή (πομπού) είναι η φωτεινή πηγή. Για μετάδοση σε πολύ μεγάλες αποστάσεις χρησιμοποιούμε laser, ενώ σε μικρές αποστάσεις διόδους φωτοεκπομπής (led). Η μετάδοση γίνεται με ψηφιακή διαμόρφωση. Αν κατά την εκπομπή αυξομειώνουμε την ένταση του φωτός, τότε έχουμε αναλογική διαμόρφωση, ενώ, αν αναβοσβήνουμε την πηγή, έχουμε ψηφιακή διαμόρφωση. Φως ς 1, απουσία φωτός ς 0. Ο αποκωδικοποιητής είναι συνήθως μία φωτοδίοδος που μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα. Στην Ελλάδα ο ΟΤΕ έχει αντικαταστήσει μέχρι σήμερα (1999) ένα μεγάλο μέρος του παλιού δικτύου του με δίκτυο οπτικών ινών. Μικροηλεκτρονικό κύκλωμα Laser Φωτοδίοδος Μικροηλεκτρονικό κύκλωμα Καλώδιο Ηλεκτρικός παλμός Οπτική ίνα Φωτεινός παλμός

Η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε φωτεινή

Η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική