Ortadaki delikten ışık nasıl geçer? Fiber katı cam ise, ışık ona nasıl
Optik fiber içi boş değildir; yüksek saflıkta camdan (silika) yapılmış katı bir filtendir. Işığın bu katı ortamda “sıkışmadan” veya engellenmeden seyahat etmesini sağlayan mekanizma, optiğin Tam İç Yansıma (TIR) olarak bilinen temel bir prensibidir.
1. Fiziksel Yapı
Bir optik fiber üç ana katı katmandan oluşur:
- Çekirdek (Core): Kırılma indisi biraz daha yüksek olan, son derece saf camdan yapılmış en iç kısım.
- Kaplama (Cladding): Çekirdeği çevreleyen, kırılma indisi biraz daha düşük olan cam tabakası.
- Kaplama (Coating): Mekanik güç sağlamak için koruyucu bir polimer tabaka (poliakrilat veya poliimid gibi).
Örneğin, OFSCN® G.652D Optik Fiber gibi standart bir fiber, 9 µm çekirdek ve 125 µm kaplamaya sahiptir; her ikisi de katı camdır.
2. Işık Nasıl Seyahat Eder (Fizik)
Işığın seyahat etmesi için “delik” gerekmez. Aslında ışık, birçok katı veya sıvı şeffaf malzemeden (su veya cam gibi) geçer.
Bir optik fiberde, ışık belirli bir açıyla çekirdeğe girdiğinde, Çekirdek ve Kaplama arasındaki sınıra çarpar. Kaplamanın daha düşük bir kırılma indisine sahip olması nedeniyle, ışık kaplamadan geçmek yerine çekirdeğin içine geri yansıtılır. Bu işlem metre başına binlerce kez tekrarlanır ve fiber bükülmüş olsa bile ışığı fiber boyunca yönlendirir.
3. Algılama Uygulaması
Fiber katı olduğu için, lazerler kullanarak cam çekirdeğe doğrudan mikroskobik yapılar “yazabiliriz”. Bunlara Fiber Bragg Derecelendirmeleri (FBG) denir. Cam katı olduğu için bu derecelendirmeler yerinde sabit kalır ve sıcaklık veya esneme gibi fiziksel değişikliklere bağlı olarak yansıttıkları dalga boyunu değiştirir.
Bu katı hal sensörlerinin örneklerini burada görebilirsiniz:
- OFSCN® Standard Femtosecond Fiber Bragg Gratings / Fiber Bragg Grating Strings (Bare)
- OFSCN® 300℃ Small diameter optical fiber
Görsel Referans
Aşağıda bu teknolojilerde kullanılan standart katı optik fiberin bir görüntüsü bulunmaktadır:
