Transcript
Page 1: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

Page 2: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Fiber optik ya da Optik fiber, kendi boyunca içinden ışığın yönlendirebildiği plastik veya cam fiberlerden oluşmuş bir optik fiberdir. Optik fiberler diğer iletişim malzemelerine oranla uzun mesafelerdeki veri iletişiminin daha hızlı ve yüksek değerlerde yapılabilmesine olanak verirler.

Page 3: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Elektriksel iletim Işık ile iletim1000 km/s 300000 km/s90-200 Mbps 1700 Mbps

Bakır Tel Kablo Fiber Optik Kablo

Page 4: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

MERKEZ (NÜVE): Işığın içerisinde ilerlediği ve kablonun merkezindeki kısımdır.Çok saf camdan yapılmıştır ve esnektir. Çapı 8 mikrometre ile 100 mikrometre arası değişir.

Bu arada saç telinin kalınlığı 100 mikrometre civarındadır.

Page 5: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

KULLANIM ALANLARI:•Optik haberleşme• TV sistemleri• Data iletimi• Yüksek gerilim hatları• Askeri bağlantılar• Trafik kontrolü• İnternet bağlantıları• Tıbbi görüntüleme• Dekorasyon

Page 6: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

AVANTAJLARI: Uzun mesafelerdeki veri iletişimi daha hızlı ve yüksek değerlerdedir, neredeyse kayıp vermezler.Fiber kablolar elektrik iletmediğinden hiçbir statik karışmadan etkilenmezler. Enerji yaymazlar, bu nedenle iletişim sistemleri ile girişime yol açmazlar. Fiberler çevre koşullarına çok daha dirençlidir.Metalik kablolara oranla çok daha geniş sıcaklık aralığında çalışabilirler.Fiberler aşındırıcı sıvılardan gazlardan ve yüksek basınçtan da daha az etkilenirler. Elektrik akımları ve ya gerilmelerinin yarattığı tehlikeler yoktur.Patlama ya da yangın tehlikesi oluşturmaksızın her ortamda kullanılabilir.Metalik kablolardan daha küçük ve hafiftir.Daha az saklama alanı gereklidir ve nakliyesi daha ucuzdur. Kullanıcının haberi olmadan fiber kablonun içine kaçak ve ya gizli bir bağlantı yapmak imkansızdır.Bu durum fiberleri siber suçlara karşı cazip kılar. Uzun ömürlüdür.

Page 7: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

DEZAVANTAJLARI: Başlangıç maliyeti çok yüksektir.Detaylı işçilik gerektirir.Ekstra bakım gerektirir.

Page 8: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Fiber Optik Türleri

Page 9: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Fiber Tipine Göre

Kablo Tipine Göre

Loose Tube

Tight-Buffer

Yapılarına Göre

1- Cam Fiber

2- Plastik Kaplı Silisyum Fiber

,3- Plastik Fiber

1- Multi Mode:Dreceli indis

fiberKademeli indis

fiber2- Single Mode

Page 10: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Fiber Tipine Göre

Page 11: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Fiber Optik Kablo Türlerine göreGevşek Tamponlu kablo Sıkı Tamponlu Kablo Fiberler tampon tüp içerisinde serbest

Fiberler sıkı bir demet şeklinde

Tampon tüplerinin sığması için büyük çaplı Küçük çaplı

Fiberler kabloya etki eden çekme güçlerinden korunur.

Fiberler çekme gibi güçlere hassastır.

Harici bağlantıların inşası, Telekomünikasyon ve data trunkları santral ve erişim sistemlerindekullanılır.

Bilgisayar odaları, telekomünikasyon merkez ofisi, tünel ve sınır alanları, kesici (şalt)sahaları

Page 12: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Yapılarına Göre CAM FIBERLER:Nüvesi ve kılıfı camdan imal edilir.

Veri iletimi açısından en iyi performansı gösterir. Yapımında kullanılan cam ultra saf silikon dioksit veya kuartz kristalidir.

PLASTIK KAPLI SILISYUM FIBER:Cam nüveye plastik kılıfa sahiptirler. Fiyat olarak cam fiberlere göre daha ucuz ama performans açısından daha verimsizdir.

PLASTIK FIBERLER:En ucuz fiber tipidir. Nüvesi de kılıfı da plastiktir. Performansı en zayıf fiyatı en uygun fiberdir genelde kaplamaları yoktur. Kısa mesafe iletişimi için uygundur.

Page 13: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Fiber Optiklerin Üretimi

Page 14: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Cam fiber üretiminde en önemli kriter, camdaki empürite seviyesidir. Fiberin ideal kalitede olması, ışığın enerjisini absorblamadan ve ya dağıtmadan iletebilmesi demektir.

Page 15: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Cam fiber üretiminde 3 farklı yöntem uygulanır:

Doğrudan Ergitme Buhar Sol-Jel

Page 16: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Doğrudan Ergitme Yöntemi

Oksit camların üretilmesinde geleneksel yöntem oksit ve karbonatların ergitilmesidir. İlk aşamada bileşenler harmanlanır ve buradan uçucu bileşikler destilasyonla uzaklaştırılır. Uzaklaştırma tamamlandıktan sonra kalan saf maddeler ergitilerek homojen, habbeciksiz cama dönüştürülür.

Page 17: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Camın kirliliğini etkileyen başlıca iki etmen ergitmenin yapıldığı fırının atmosferi ve potanın kalitesidir.

Kirlenmeyi önlemek için atmosfer kontrol edilmeli ve pota harman ile eşdeğer saflıkta silikadan yapılmalıdır.

Page 18: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Saflaştırma ve ergime yapıldıktan sonra cam harmanından fiber çekimi yapılabilir.

Page 19: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Sol-Jel Yöntemi

Bu yöntem, 1977’den beri üzerinde çalışılan ve geliştirlmesi hedeflenen bir yöntemdir.

Başlangıç malzemesi olarak Silisyım Tetra Alkoksit –Si(OR)4- kullanılır.

Bu madde hidroliz edlir ve elde edilen ‘’sol’’ kalıba dökülür. Kritik kuruma işlemi yapılır ve çatlak oluşmamasına dikkat edilir.

Page 20: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Kurutulan ürün 1570-1770 K’de sinterlenir. Bu aşamada gözenekli silikada çatlak ve habbe oluşumu yer almaktadır. Bu sebeple yöntemin geliştirilmesi devam etmektedir.

Page 21: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Buhar Yöntemi

Burada amaç, buhar haline getirilen oksitlerin bir zemin üzerinde toplanması ve fiber halinde çökelmeleridir.

Birkaç şekilde yapılır ve hepsinin ortak yönleri şunlarıdr:

Page 22: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

Bütün istenmeyen maddeler buharlaştırma sonrası destilasyonla uzaklaştırılmalıdır.

Kimyasal işlemler sırasında su buharı açığa çıkabilir. Bu buhar SiO2’ye yapışmadan ortamdan uzaklaştırılmalıdır.

Zeminde toplanan cam, alevde ergitilerek fiber haline getirilir.

Yöntemler arasındaki fark reaksiyon enerjisinin kaynağından dolayıdır. (Alev, ısıtılmış tüp ve plazma)

Page 24: FİBER OPTİK TEKNOLOJİLERİ

BİTTİ