Návod "Demonstrační souprava optická vlákna a senzory" - page 12

© 2013 Didaktik s. r. o., KVANT Ltd.
10
Pokusy
Pokus 1 : Příprava optických vláken
Úvod
Jak už bylo dříve řečeno, během přípravy optického systému se musí se spojeními vláken zacházet velmi opatrně.
Nedokonale fungující spojení jsou zodpovědné za velké ztráty v celém systému. Toto je důvod, proč musí být vlákna
připravena již před zahájením experimentů. Proto si v tomto experimentu ukážeme správné řezání vlákna.
Cíl práce
Připravení vláken před experimentem tak, aby byly ztráty po zapojení co nejmenší.
Podstata šíření světla pomocí optických vláken
Optická vlákna se skládají z jádra, pláště a ochranného obalu. Průměr jádra je většinou asi 5 až 50 μm. Plášť má průměr
do sto μm. Jádro a plášť jsou nevyhnutné pro šíření světla, zatímco obal má ochrannou funkci proti mechanickému a
chemickému poškození.
Snellův zákon lomu světla popisuje šíření světla uvnitř vlákna. Světlo se na hranici jádra a pláště úplně odráží. Index
lomu jádra n
1
je vyšší než index lomu pláště n
2
. Světlo se šíří podle zákonů geometrické optiky pouze v jádru. Plášť má
také v tomto procesu významnou roli, protože v závislosti na těchto indexech může být definován hlavní parametr vlákna
jako číselná apertura :
2
2
2
1
sin
n n
NA
  
NA udává sinus maximálního úhlu dopadajícího světla vstupujícího do vlákna a splňující podmínky absolutního odrazu.
Je to také maximální úhel kuželu světla, jež vystupuje z vlákna na opačném konci, dokud není výstupní řez rovný a
kolmý na osu vlákna.
Pomůcky
Optická vlákna, skalpel nebo ostrý nůž, mechanické držáky vláken (upevněné k posuvnému měřítku), smirky
Postup
1. Opatrně uřežte konec vlákna použitím pevného tlaku na nůž.
2. Připevněte konec vlákna k mechanickému držáku (upevněnému k posuvnému měřítku). Nechte asi 0,1 mm
konce vlákna přesahovat okraj držáku.
3. Položte smirek na rovnou a pevnou plochu a snažte se brousit vlákno pouze vertikálně. Broušení, jež není jen
svislé může způsobit na konci vlákna vytvoření mnoha různých ploch.
4. Třete konec vlákna nejdříve fialovým smirkem, potom jej vyleštěte žlutým a nakonec smirkem bílým.
5. Daný postup opakujte u všech vláken.
Nyní jsou vlákna připravena k přenosu světla za co nejmenších ztrát.
1...,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,...29
Powered by FlippingBook