» «

סיב אופטי

סיב אופטי
מהם הסיבים האופטיים?



החברה המודרנית שבה אנו חיים והכפר הגלובאלי, שבו אנשים מכל פינות הגלובוס מנהלים קשרים בזמן אמת, הם הוויה תקשורתית חסרת תקדים בהיסטוריה. אם התקשורת העולמית בימינו היא כה משוכללת ומהירה, אנו חייבים תודה על כך לסיבים האופטיים. סיבים אופטיים מאפשרים כיום להעביר בין פינות העולם את תעבורת האינטרנט, תקשורת הטלפון והסלולאר הבינלאומית, לשלוח תמונות, וידאו ודואר אלקטרוני, כשהכל מתבצע בחלקיקי שניה.

סיב אופטי (Optical fiber) הוא חוט זכוכית המעביר אור מקצה אחד שלו לקצהו השני וכך מעביר מידע דיגיטלי במהירות עצומה. את הסיבים האופטיים מייצרים מחומרים שונים, כשהזכוכית היא הנפוצה שבהם. סיבים כאלה פרושים כיום לאורך האוקיינוסים ומקשרים יבשות זו לזו במהירויות בלתי נתפסות. אורכם המצטבר של הסיבים האופטיים המקיפים את העולם, יכול להקיף את כדור הארץ עשרות אלפי פעמים.

מכיוון שסיבים אופטיים עשויים לרוב מזכוכית, הם מאובטחים יותר מכבלים מוליכים ומקשים על התחברות ושאיבת מידע מהם. המידע עובר בהם במהירות עצומה של 300 אלף קילומטרים בשניה, כלומר במהירות האור. ישנם גם סיבים אופטיים מפלסטיק וסיבים חלולים הממולאים בגז.

בהיותו מבוסס על שליחת קרני אור, השידור של סיב אופטי הוא חד-כיווני. לכן סיבים אופטיים יונחו תמיד בזוגות, לשליחת מידע דו-כיוונית.

בסיבים אופטיים משתמשים להעברת תקשורת נתונים, ברשתות מחשבים, בהעברת נתוני אינטרנט ברחבי העולם, לתקשורת בין טלפונים, במערכות לייזר ועוד. הסיב האופטי מאפשר גם צילום דיגיטלי במקומות שקשה להגיע אליהם, כמו למשל לתוך גוף האדם. כך נעזרת שיטת האנדוסקופיה למשל, בסיב אופטי שמוחדר עם מצלמה זעירה לתוך הגוף ומאפשר לצלם איברים פנימיים לצורכי רפואה.


הנה הסיבים האופטיים:

http://youtu.be/N_kA8EpCUQo


כך פועל הסיב האופטי:

https://youtu.be/PeJP0zwp4cU


הפיזיקה של הסיב האופטי:

https://youtu.be/Zeo3UOk7_vA


כך מייצרים אותו:

http://youtu.be/6CqT4DuAVxs


והנה הדגמה של העברת המידע בסיב אופטי מזכוכית:

http://youtu.be/VnqcuhzpNL4
צ'ארלס קואן קאו
מי המציא את הסיב האופטי?
מי המציא את הסיבים האופטיים?


הסיבים האופטיים (Fiber optic cables) מאפשרים כיום להעביר את תעבורת האינטרנט לכל העולם, את כל תקשורת הטלפון והסלולאר הבינלאומית, לשלוח תמונות, וידאו ודואר אלקטרוני בחלקיקי שניה לכל מקום ועוד.

מי שאחראי להמצאה המדהימה הזו הוא המדען הסיני צ'ארלס קאו (Charles Kao) שהגה כבר ב-1966 את הרעיון להשתמש בסיבי זכוכית להעברת מידע ממקום למקום. הוא הצליח לחשב כיצד ניתן להעביר אור על פני מרחקים עצומים באמצעות סיבים אופטיים מבוססי זכוכית.

קאו ציין שלשיטה זו יהיו יתרונות על פני ההעברה של אותות חשמליים בכבלי נחושת, שבה האות החשמלי עובר פחות טוב ככל שהמרחק גדל. בהעברת מידע בסיבי זכוכית הוא ראה פתרון לבעיית הניחות הגבוה בכבלים ארוכים.

בהמשך לתכניתו וחזונו הטכנולוגי של קאו הצליחו ב-1970 חוקרי חברת הזכוכית האמריקאית קורנינג לייצר את הסיב האופטי הראשון. הפיתוח של סיבי הזכוכית היווה קפיצה טכנולוגית עצומה, שכן הוא איפשר העברה של אותות אור למרחקים של 100 קילומטרים. כדי להבין את גודל ההישג ניתן להשוותו למרחק של 20 מטרים בלבד, שבו ניתן היה עד אז להעביר מידע בכבלי הנחושת.

כיום משמשים הסיבים האופטיים תשתית שעליה עוברת במהירויות בלתי נתפסות כל תעבורת האינטרנט, הווידאו והטלפון בעולם.


הנה ממציא הסיב האופטי:

https://youtu.be/2-5sScP_fiw


תולדות המצאת הסיב האופטי:

https://youtu.be/psXAkB6I7tA
פרישת סיבים אופטיים
איך מקשרים בין כל העולם באמצעות סיב אופטי?



כדי לקשר בעולם המודרני בין יבשות, ארצות ומדינות שונות משתמשים בסיבים אופטיים שאותם מניחים על קרקעית הים. הסיבים האופטיים הללו מביאים אך האינטרנט והטלפוניה הבינלאומית לכל פינה על כדור הארץ ומקשרים את ארצות העולם לתעבורת האינטרנט, לרשתות הטלפון והסלולאר של המדינות האחרות ועוד.

אניות מיוחדות פורשות על קרקעית הים את הכבלים המיוחדים, המורכבים משכבות רבות של הגנה על הכבל הפנימי. כל שכבה אחראית על מניעת סכנה מסוג אחר. יש המונעת נזק מנגיסה של יצורים ימיים, יש הגנה נגד רעידות אדמה וכך הלאה.

הכבל נטמן בקרקעית הים באמצעות מתקן מיוחד שנוסע על קרקעית הים, חופר בה וטומן את הכבל לאט לאט, עד שמגיעים לנקודת היעד. זה תהליך איטי ויקר, אבל מי אמר שהאינטרנט זה דבר זול?


כך פורשים בימים ובאוקיינוסים את הסיבים האופטיים:

http://youtu.be/Ve810FHZ1CQ


הנה תולדות התקשורת וכיצד הכבלים הללו הביאו אותה לעידן חדש:

https://youtu.be/nV0Wc9Y33so


מניחים את הכבלים על קרקעית הים:

https://youtu.be/KDcdgcRtvBQ


מפת הכבלים העולמית, אותם כבלים שמניעים את התקשורת והאינטרנט:

https://youtu.be/IlAJJI-qG2k


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.