광섬유 기술의 응용

과학기술의 급속한 발전과 함께 광섬유는 통신, 전자, 전기 분야에서 점점 더 많이 사용되며 유망한 새로운 기초소재로 자리잡고 있습니다. 이에 수반되는 광섬유 기술은 참신함과 편리함으로 사람들의 호감을 샀습니다. 미국 기업 라리안(Larian)은 광섬유를 이용해 전력 전송 기능을 완성하는 데 성공하며 전력 분야의 새로운 길을 열었다. 그들은 송신단에서 반도체 레이저 다이오드를 사용하여 전기 에너지를 광섬유 전송을 위한 레이저 광으로 변환하고 태양 전지를 수신단 장치로 사용합니다. 이 장치는 20미크론 두께의 태양전지로 덮인 절연 기판으로 300미크론 두께의 갈륨 비소를 사용합니다. 6개의 독립된 영역으로 나누어져 있으며 금도금 에어 브리지로 직렬로 연결되어 있습니다. 광섬유에서 나오는 레이저가 태양전지에 조사되면 빛 에너지가 즉시 전기 에너지로 변환됩니다. 각 영역에서 생성되는 전압은 정확히 1V이고 직렬로 연결된 6개 영역의 전압은 6V로 대부분의 센서 제어 회로에 충분합니다. 레이저 다이오드의 출력이 지속적으로 증가하고 완전한 전력 전송 시스템과 결합되면 광섬유 전력 전송은 군사, 산업, 상업 등 다양한 측면에서 널리 사용될 수 있습니다. 컴퓨터, 전자 장비, 신호 처리 및 이미지 기술을 전문으로 하는 프랑스의 Bogen 연구소는 솔리톤과 짧은 빛 펄스를 사용하여 광섬유 내에서 왜곡 없는 전송을 달성합니다. 이 기술은 케이블을 따라 여러 재생기를 사용하지 않고도 분산 및 비선형 효과를 해결합니다. 작동하려면 약 100km마다 앰프를 설치하기만 하면 됩니다. 단일 웨이블릿은 서로 간섭하지 않고 서로 통과할 수 있습니다. 이 신기술은 사거리 6,450~12,900km의 잠수함에 적용돼 통신의 어려움을 해결할 수 있다고 한다. 미국 통신 보안 전문가들이 개발한 불규칙 반송파 신호 광섬유 통신 기술로, 오늘날 점점 더 만연하고 정교해지는 도청 마스터를 처리하기 위해 특별히 설계되었습니다. 이 기술은 먼저 음성과 같은 유용한 정보를 디지털 펄스 신호로 변환한 다음 이러한 디지털 펄스 신호를 인코딩하고 불규칙하게 변화하는 무작위 마이크로파 반송파로 변조합니다. 전송할 때 레이저 전송 장치는 광섬유 통신 시스템을 통해 정보를 전달하는 불규칙한 반송파 신호를 수신기에 전송합니다. 수신기의 레이저 수신기는 특수 기술을 사용하여 송신 레이저 장치와 동기화 및 동적 조정을 수행하고 최종적으로 불규칙한 반송파에서 유용한 신호를 복조하는 작업을 완료합니다. 이 기술을 사용하면 전문 도청자는 무작위 소음을 듣는 것 외에는 더 이상 아무것도 할 수 없게 됩니다. 호주 회사 Paulin은 최근 광섬유와 레이저를 사용하여 트럭의 무게를 측정할 수 있는 광섬유 스케일을 개발했습니다. 이 파이버 스케일은 매우 특별한 저항 특성을 지닌 광섬유를 사용합니다. 압력이나 장력을 가하면 파이버가 약간 변형되어 레이저의 특성이 변합니다. 이때 감지기는 이 변화를 즉시 학습하여 전기 신호의 변화로 변환합니다. 이는 악기의 디스플레이 패널에 반영됩니다. 광섬유는 유리로 제작되어 습기와 방사선에 강하고, 무엇보다 설치 및 유지관리가 용이하며, 도심 주요 도로, 공장 주변, 공항 및 항만 등에 설치하기에 적합합니다. 등 24시간 연속 근무를 실시합니다. 따라서 계량 외에 모니터링 역할도 할 수 있어 기존 전자기기의 정확도를 훨씬 뛰어넘는다. 최근 미국 잡지에 실린 보도에 따르면 매사추세츠 주 보스톤 광섬유 회사(Boston Optical Fiber Company)가 개발한 플라스틱 광섬유는 현재 표준 구리선보다 전송 속도가 30배 빠르며, 유리섬유보다 가볍고 유연하며 가격도 저렴하다. . 이러한 종류의 광섬유는 빛의 굴절이나 빛이 광섬유 내에서 점프하는 방식을 사용하여 더 높은 전송 속도를 달성하고 100미터 내에서 초당 3메가비트의 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다. 현재 전 세계적으로 37만㎞의 해저 광케이블이 매설돼 있다. 이 길이는 지구를 거의 10바퀴를 돌 수 있는 길이다. 또한, 양쪽 끝에서 레이저를 사용하기 때문에 전송 시 신호를 증폭하는 중계기가 더 이상 필요하지 않으므로 비용과 통화 비용이 크게 절감됩니다. 보도에 따르면 유럽과 미국을 연결하는 세계 최대 규모의 해저 광케이블이 올해 개통될 예정이다. 세계를 연결하는 해저통신 광섬유 케이블이 깔려 있는 것은 20세기 통신 분야에서 가장 야심찬 프로젝트로 전 세계 30개 국제 통신기관의 지원을 받고 있다. 대서양을 건너 지중해를 건너 홍해와 인도양을 거쳐 말라카 해협을 건너 태평양에 이른다. 총 길이는 거의 320,000km에 달하며 175개 국가와 지역을 연결하며 동시에 240만 건의 전화 통화를 할 수 있고 수십만 장의 압축 사진을 동시에 전송할 수 있습니다. 전체 프로젝트 비용은 140억 달러이며 2003년에 완료될 예정이다.