از فیبر نوری (فیبر انعطاف پذیر ساخته شده از شیشه یا پلاستیک) ، برای انتقال نور از یک منبع نور به یک مکان دور استفاده می کند. این محصول ، از یک هسته و روکش (پوشش) تشکیل شده است که نور را به دام می اندازد و به نور اجازه می دهد تا مسافت های طولانی را طی کند. از ارسال داده های حیاتی گرفته تا بهبود محصولات زیبایی ، فیبر نوری در اطراف ما وجود دارد. آنها جزء مهمی هستند که در ارتباطات پیشرفته ، تصویربرداری ، پزشکی ، بینایی سنجی و رباتیک مورد استفاده قرار می گیرند. اما آنها را می توان در چیزهای معمولی مانند اسباب بازی های کودکان و مجسمه های نوری نیز یافت. شاید به اندازه کافی خوش شانس بوده باشید که سقف ستاره ای فیبر نوری را در کابین بوئینگ ۷۷۷ تازه طراحی شده امارات یا سقف داخلی یک رولزرویس فانتوم را ببینید. ساخت فیبر نوری به آن اجازه می دهد تا نور را در فواصل طولانی و با حداقل پارازیت منتقل کند. جهت پاسخ به این سوال که فیبر نوری چه کاربرد هایی دارد ؟ باید گفت که فیبر هی نوری ، یکی از بی نظیر ترین تجهیزات روشنایی در اطراف ما می باشد.
چگونگی انتشار نور از طریق فیبر نوری
امروزه ما از فیبر نوری ، در بسیاری از کاربرد های متنوع استفاده می کنیم ؛ از ارائه نور فتوتراپی برای درمان نوزادان مبتلا به زردی یا اجازه دادن به جراحان ستون فقرات برای تجسم عمق حفره ها گرفته تا اجزای نور پس زمینه موجود در اتومبیل ، صفحه کلید و حتی کفش ها و دوچرخه ها. برای درک چگونگی انتشار نور از طریق فیبر نوری ، باید دو مفهوم اساسی را درک کنید ؛ شکست و بازتاب داخلی. انکسار زمانی اتفاق می افتد که یک پرتو نور از یک محیط به محیط دیگر می گذرد و با عبور از مرز ، پرتو نور شکسته می شود. زاویه این شکست ، با تفاوت در ضریب شکست دو محیط تعیین می شود. اگر یک پرتو نور در آب در حال حرکت باشد و با محیطی با RI (زاویه بحرانی) پایین تر مانند هوا مواجه شود ؛ تا زمانی که زاویه تابش کمتر از مقدار معینی به نام زاویه بحرانی باشد ، شکسته می شود. اگر زاویه تابش بالاتر از این زاویه بحرانی باشد ، دوباره به داخل آب منعکس می شود.
استفاده از فیبر نوری برای اختلالات حسی
اگر وارد یک اتاق رنگارنگ شوید ، به احتمال زیاد رشته های بسیار جذاب و تغییر رنگ (رشته های فیبر نوری) را خواهید دید. این رشته های پر از نور ، می توانند شکل های مختلفی به خود بگیرند و برای تحریک بینایی و لمس بسیار مفید هستند. فیبر نوری ، می تواند برای ترغیب افراد به تعامل با محیط خود استفاده شود. مزایای نور فیبر نوری برای کودکان به افراد مبتلا به مشکلات های عصبی مانند اوتیسم ، ADHD ، اختلال عملکرد حسی ، اختلالات یادگیری و آلزایمر کمک می کند. ما می دانیم که فیبر نوری از یکپارچگی حسی و پردازش حسی بهره می برد و به افرادی که چالش های حسی دارند ، کمک می کند تا به بهترین نحو ممکن تطابق پیدا کنند. استفاده از فیبر نوری برای اختلالات حسی ، بسیار شایع بوده و امروزه ، نقش بسیار پررنگی پیدا کرده است. از درمان کودکان مبتلا به زردی (با کمک فتوتراپی) گرفته ، تا کمک به کودکان درگیر با بیماری های عصبی. فیبر های نوری یک تجربه منحصر به فرد را ارائه می دهند. این فرصتی برای نزدیک شدن به نور و لمس و درگیر شدن با آن است.
موارد استفاده از فیبر نوری
فیبر نوری یک تعامل محرک و در عین حال ایمن بدون برق یا گرما را فراهم می کند و تعدادی از مزایای نور فیبر نوری را برای کودکان ارائه می دهد. این تعامل آرامش بخش ، روشن و رنگارنگ است و آموزش علت و معلولی را تشویق می کند. از کودکان تا سالمندان ؛ فیبر نوری را می توان نه تنها در اتاق های چند حسی ، بلکه در کلاس های درس ، اتاق های انتظار اداری ، اتاق های بازی ، اتاق خواب ها و اتاق های نشیمن قرار داد. این محصول ، یک جایگزین همه کاره و کم مصرف برای روشنایی سنتی است و گرما یا نور فرابنفش ساطع نمی کند. اگرچه این چراغ ها ارزان نیستند و مقوله قیمت ، اغلب بزرگترین مانع برای افرادی است که به نور فیبر نوری فکر می کنند. الیاف شیشه ای که به اندازه عرض یک موی انسان هستند ، در قلب فناوری فیبر نوری قرار دارند. نور از یک منبع واحد از طریق هزاران الیاف منتقل می شود و می توان آنها را دسته بندی و هدایت کرد. موزه ها ، فروشگاه های تجاری و حتی دکوراسیون ها ، جزئی از موارد استفاده از فیبر نوری هستند.
مزایای استفاده از فیبر های نوری
یکی از مزایای فیبر نوری ، بهره وری انرژی آن است. سیستم های روشنایی فیبر نوری ، با استفاده از یک منبع نور کار می کنند. این نور ، نسبت به روشنایی استاندارد انرژی کمتری مصرف می کند و می تواند شبکه ای از بسته های فیبر نوری را برای تامین انرژی کل سیستم روشنایی تغذیه کند. تطبیق پذیری مزیت بزرگ دیگری است. فیبر نوری را می توان برای رفع نیازهای خاص و متغیر تنظیم کرد. کابل های انعطاف پذیر را می توان جابجا کرد تا فوکوس را به ناحیه دیگری تغییر دهد. تغییر رنگ و نورهای کم نور و چشمک زن ها ، به راحتی با فیبر نوری تنظیم می شوند و نمایش های نوری مفصلی را ایجاد می کنند. منبع نور یک سیستم فیبر نوری ، نیاز به برق دارد و آن منبع مجبور نیست تا با اتاق ما ، سیستم مشترک داشته باشد. این یک مزیت بزرگ نسبت به نورپردازی سنتی در هنگام در نظر گرفتن مناطقی است که با آب تماس دارند ؛ مانند حمام ها ، آشپزخانه ها ، استخر ها و فضاهای بیرونی که می توان آنها را بدون خطر رسیدن آب به سیم کشی ، روشن کرد. تمامی این عوامل ، جزئی از مزایای استفاده از فیبر های نوری به شمار می روند.