Оптическое волокно

Схема другого устройства с оптическим блоком детектирования представлена на рис. 15.3-1. В своей основе он состоит из устройства ввода с делением потока (контролирующего порции пробы, вводимой в колонку), самой колонки, специальной прокладки, удерживающей наполнитель в колонке, и ячейки детектора. Для достижения удовлетворительной чувствительности при детектировании, основанном на флуоресценции пробы, необходимо, чтобы длина оптического пути была порядка 1 мм. В связи с этим световой поток пропускают по всей длине канала детектора (для чего на внешнюю стенку наносят отражающее алюминиевое покрытие) и направляют в фотоумножитель через оптическое волокно. При общем объеме колонки 490 нл объем детектора составляет 2,3 нл. На рис. 15.3-3 представлен пример хроматографического разделения двух флуоресцентных красителей (флуоресцеина и акридинового оранжевого), реализованного менее чем за 1 мин. [c.643]

Разрешающая способность эндоскопа ограничена разрешениями волоконно-оптического жгута и оптической части эндоскопа, зависит от оператора. Пространственное распределение света, сформированное на входном торце отдельного оптического волокна в жгуте, при распространении по волокну подвергается неконтролируемым и невосстанавливаемым изменениям из-за неизвестного числа и характера отражений от стенок волокна при его изгибах. Это ведет к тому, что в плоскостях входного и выходного торцов волокна взаимно соответствуют лишь значениям средней интенсивности света, а структура изображения испытывает необратимые, хотя чаще всего не очень значительные, искажения. Чтобы полнее использовать возможности эндоскопа, стремятся к примерному равенству линейного разрешения в поле зрения и разрешающей способности регулярного жгута. В этом случае минимально допустимый диаметр торца жгута составит [c.250]

Хотя в качестве каналов связи для передачи цифровых данных оптические волокна используются относительно недавно, популярность их постоянно растет. Передача данных с помощью света через оптическое стекло или пластмассовые волокна обладает рядом принципиально важных преимуществ по сравнению с передачей данных через обычные электрические провода. К числу наиболее важных преимуществ относятся большая ширина полосы пропускания сигнала, электрическая изоляция, отсутствие перекрестной наводки, устойчивость к помехам, малая удельная масса, малый объем кабеля. Типичная система передачи данных через оптические волокна состоит по меньшей мере из одного передатчика, волоконно-оптического кабеля (с соответствующими разъемами по линии и на ее конце) и приемника. Выпускают кабели в нескольких различных видах, например в виде одиночной нити или пучка волокон (рис. 7.7). [c.298]

Возможно использование и других типов физических ответов. Например, для реакций, сопровождающихся образованием или расходованием О2, могут быть сконструированы оптические биосенсоры. В качестве примера такого сенсора может служить концевая часть оптического волокна, покрытая двойной пленкой, состоящей из флуоресцирующего порфиринового красителя, заплавленного в полистирол, и соответствующей оксидазы, например глюкозооксидазы. По оптическому волокну к исследуемому образцу, в который погружен биосенсор, подвсн дится возбуждающее излучение и по нему же отводится к флуориметру испускаемое излучение. Интенсивность флуоресценции порфирина понижается в присутст ВИИ О2, и таким образом, может быть соотнесена с концентрацией О2 в слое, находящемся в непосредственном контакте с биосенсором. Расход О2, обусловленный присутствием окисляемого соединения, приводит к уменьшению концентрации О2 в слое, прилегающем к пленке, содержащей порфирин, воздействуя таким образом на интенсивность флуоресценций. [c.256]

Прохождение света через оптическое волокно показано на рис. 7.7-7. Когда свет достигает световода, часть его проходит, а часть — полностью отражается. Чтобы происходило полное отражение света, необходим критический угол в и показатель преломления сердечника п должен быть выше, чем показатель преломления оболочки П2- Показатель преломления стеклянного сердечника составляет примерно 1,6, а стеклянной оболочки — около 1,5. Для измерений [c.506]

Рис. 7.7-7. Отражение света в оптическом волокне.

Оптические волокна уже сейчас привели к революции в способах передачи информации. В настоящее время телефонные разговоры можно передавать на расстояния по специальным стеклянным трубкам (волноводам) в виде последовательности световых импульсов. Но оптические волокна не просто заменяют металлические провода в линиях связи, а приводят к разработке совершенно новых принципов передачи сигналов на расстояние. [c.157]

Л —лампа накаливания В —взвесь, движущаяся в зазоре между световодами О —механизм перемещения —стенка канала F — гибкие световоды из оптического волокна С —прерыватель Н — триммер / — оптический нож / — фотоумножитель К—усилитель L —нуль-детектор с индикацией на электронно-лучевой трубке. [c.128]

Оптические волокна используются для передачи сигнала от пробы к спектрометру. [c.658]

Спектрофотометры с оптоволоконными зондами не имеют кюветного отделения. Оптические волокна переносят свет к пробе, а затем возвращают аналитический сигнал к анализатору. Большое разнообразие детекторов, дифракционных решеток, фильтров и щелей позволяет легко адаптировать анализаторы для решения конкретной спектральной задачи. В зависимости от конфигурации анализатор можно использовать в диапазоне от 250 нм в УФ-области до 1200 нм в ближней ИК-области. Необходимым является использование микропроцессора как в качестве управляющего устройства, так и для анализа данных. Часто в память компьютера заносят результат измерения образца сравнения, а затем, после измерения аналитического сигнала анализируемой пробы, представляют результат в виде относительного сигнала [16.4-31]. [c.660]

Рамановская спектроскопия гораздо более приспособлена к использованию оптоволоконной технологии, чем инфракрасная спектроскопия. Разработаны оптоволоконные зонды для измерения рассеяния света и люминесценции. При использовании лазера в качестве источника света эти устройства можно применять и для реализации метода рамановской спектроскопии. Эти датчики состоят из оптоволоконного пучка и оптического окна в конце волокон. В пучке оптические волокна распределены таким образом, что в центре находится одно-единственное волокно, по которому идет свет от источника, и несколько других сходных волокон по краям пучка собирают рассеянный пробой свет (рис. 16.4-4). Этот тип распределения волокон обеспечивает максимальную эффективность сбора рассеянного излучения. Линзы обычно фокусируют свет от [c.660]

Подключение генератора к персональному компьютеру посредством оптического волокна. [c.777]

Главным недостатком этих приборов является низкое разрешение оптического волокна и наблюдаемая вследствие этого мозаичная структура на изображении. [c.643]

Оптические волокна, изготавливаемые из диэлектрических материалов, характеризуются оптимальной устойчивостью па отношению к радиочастотной и электромагнитной интерференции (РЧИ/ЭМИ). Поскольку они не поглощают и не излучают сигналы информации, электромагнитная совместимость их значительно выше, чем у проводных кабельных систем. Будучи диэлектриками, оптические волокна устойчивы и к электромагнитным импульсам (ЭМИМ). Волоконно-оптические передающие-системы позволяют добиться полной электрической изоляции между передающими и принимающими терминалами, что устраняет многие проблемы, связанные с общими основными соединениями. К тому же кабели этого типа не становятся пожароопасными при повреждении волокон. Следует добавить, чтО повторного локального нарушения таких кабелей не происходит, так как они не искрят и не диссипируют тепло. Нарушения в проводном кабеле могут нанести существенный ущерб терминальным цепям, если последние соединены короткими связывающими или заземляющими проводами. В то же время короткие цепи или цепи нагрузки, образованные укороченным волоконно-оптическим кабелем, никак не влияют на терминальное оборудование, с которым связаны. [c.302]

В настоящее время освоен серийный выпуск цветных видеокамер с диагональю 1/4 и менее дюйма при разрешении 752 х 582 элементов. Диагональный размер такой камеры составляет не более 6,5 мм, что позволяет вынести ее на конец рабочей части эндоскопа и построить на ее основе прибор с диаметром рабочей части всего 7. .. 8 мм. В результате исключения оптического волокна из канала наблюдения исчезают связанные с ним Офаничения на длину, а разрешение определяется только возможностями используемой видеокамеры с объективом и составляет более 460 твл по горизонтали и более 420 твл по вертикали. [c.643]

Передатчик состоит из светоизлучающего диода (СИД), выполняющего роль источника излучения, интенсивность которого меняется в соответствии с модулирующим сигналом. Излучение, генерированное СИД, попадает в волоконно-оптический кабель и распространяется по нему до тех пор, пока не попадет на светочувствительный фотодиод, находящийся в принимающем блоке. Приемник преобразует изменение интенсивности излучения снова в импульсы цифровых данных. Передающие и принимающие блоки такой системы поставляет ряд фирм [16, 14, 17]. Детальная конструкция передающих и принимающих схем для типичной системы передачи с использованием оптического волокна [18—20] показана на диаграммах, приведенных на рис. 7.14. [c.303]

Рис. 5.17. Считывание данных с помощью щупа из оптического волокна.

Обычно в практике используется широкий набор различных типов каналов связи, в том числе проводные каналы связи, оптические волокна, микроволновое или инфракрасное излучение. Каждый тип канала может иметь различные основные характеристики и различное назначение. Каналы связи могут быть использованы для передачи данных и для дистанционного контроля в условиях лаборатории или для управления процессами с помощью оптических или сверхзвуковых датчиков. В следующем разделе будут описаны некоторые типы каналов связи, а в последней главе будет представлено более подробное обсуждение сетей связи. [c.292]

Оптическое волокно представляет собой цилиндр, сделанный из диэлектрического вещества. Центральная область (называемая ядром) окружена одним или более кожухами, и вся структура обычно защищена оболочкой. На рис. 7.8 схематически показано сечение однонитевого волокна. [c.298]

Рис. 7.7. Типы оптического волокна одноволоконный кабель (а) и пучок волокон (б).

Рис. 7.10. Измеиение показателя преломления с радиусом в оптических волокнах двух типов ( 1 и 2 — показатели преломления ядра и кожуха соответственно).

Простейшим типом передачи данных при помощи канала связи из оптического волокна является однонаправленный, или. симплексный, поток между передатчиком (Пер) и приемником (При). Система полнодуплексной передачи требует наличия-двух оптических кабелей (двух одиночных волокон). Схема такой конструкции приведена на рис. 7.15. [c.305]

Рис. 7.11. Полное внутреннее отражение в оптическом волокне.

Рис. 7.12. Постепенное отклонение светового луча в оптическом волокне с постепенным изменением показателя преломления (п1>п 1). Более длинные траектории мод высокого порядка отчасти компенсируются более высокой ско

Оптические волокна эффективно используются в системах передачи данных. Такой способ передачи информации имеет ряд положительных особенностей. В табл. 7.1 сравниваются некоторые важные свойства оптических и обычных кабелей [15], [c.301]

Рассмотрим три типа мультиплексной передачи сигналов через оптическое волокно. Электронная параллельно-последовательная передача (или мультиплексная передача с временным, разделением каналов) приемлема для передачи большого числа сигналов в последовательном формате. При другом подходе-каждый пучок оптических волокон можно разделить так, чтобы каждая группа волокон образовывала отдельный канал для, параллельной передачи данных. Одиночное волокно может слу- [c.305]

Оптические биосенсоры бывают диух типов, которые отличаются по оптической конфигурации. Во внутреннем режиме падающая волна не проходит через объем пробы, а проходит в световод и взаимодействует с пробой на поверхности в затухающем поле. Во внешнем режиме падающий свет взаимодействует непосредственно с пробой, или проходя через нее или отражаясь от фазы пробы. В этом случае свет от источника не обязательно должен протодить через световод, хотя иногда бывает целесообразно передавать свет от источника к удаленной точке измерения через оптическое волокно. [c.546]

Естественная зона детектирования образована приемным конусом на конце световода (рис. 7.8-15,а). Типичный сенсор, таким образом, может использовать два световода, чтобы направлять свет к отдаленному концу, где происходит аналитическая химическая реакция, и обратно от него [7.8-51]. Оптические волокна имеют эффективное поле зрения, описываемое численной апертурой (НА) волокна, и, как можно видеть из рис. 7.8-15,а, чем больше ЫА, тем больше поле зрения. В описываемой выше конфигурации с двумя световодами неправильный выбор ЫА может привести к большому мертвому объему (рис. 7.8-15,6), который, очевидно, будет уменьшать измеряемый сигнал. Тем не менее, фокусировку поля для получения видимого и мертвого объемов можно использовать как преимущество в конкурентном анализе (рис. 7.8-16), где связывающий белок (Вр) иммобилизован в мертвом объеме, а проба (А) и меченый аналог (а ) конкурируют за места связывания, остгшляя несвязанный а диффундировать в облучаемый объем, где его и определяют. [c.553]

В фотометрах дорбгостоящие монохроматоры заменены одним или несколькими интерфереционными светофильтрами для работы на определенных длинах волн при решении конкретных аналитических задач. Фотометры используются в аналитической практике с давнего времени, но благодаря разработке высококачественных волокон из кварцевого стекла (подобных телекоммуникационным оптическим волокнам) их роль в анализе возросла. [c.152]

Оптические волокна лучше всего пропускают излучение в видимой области и ближней ИК-области. Недавно стали серийно выпускать кварцевые волокна для передачи излучения в УФ-области. Использование халькогенидных стекловолокон, передающих в ближней ИК-области, также демонстрировались для ФПИК-спектроскопии с удаленным от пробы спектрометром [16.4-29]. Реализация такого варианта спектроскопических методов особенно полезна при контроле процессов с агрессивными и опасными технологическими средами [16.4-30]. [c.660]

Применение новых композиционных материалов является важны.м факторо.м в решении таких фундаментальных экономических проблем, как ограниченность природных ресурсов, недостаток стратегических материалов, поддержание темпов экономического развития и роста производительности труда, сохранение конкурентоспособности на мировом рынке. Первая из этих проблем может быть проил.тюстрирована на примере меди. Спрос на этот металл продолжает оставаться стабильным, о чем свидетельствует тот факт, что даже очень бедные медью рудные месторождения все еще эксплуатирутотся. Однако, как электропроводящий металл медь вытесняется, например, композитами на основе алюминия и полимеров. В про.мьшшенности средств связи медь считается устаревшим материалом и ей на смену приходят оптические волокна. [c.13]

Новый тип аморфных стеклянных материалов, включая методы приготовления и свойства, описан в обзоре [425], содержащем 20 ссьшок. Основное внимание уделено применению этих материалов в современной оптике и ИК оптических волокнах. В результате изменения химического состава и применения специальной техники синтеза возможно изменять оптические, спектральные, технологические и другие свойства стекол. Рассматриваются оксидные, галидные, халькогенидные и смешанные по составу стекла. Обсуждается проблема структурных изменений в отдельных сортах стекол. Рассматривается применение стекол в создании ИК-световодов. [c.308]

Приемный преобразователь снабжен волноводом из оптического волокна диаметром 0,6 мм, что повышает фронтальную разрешающую способность. Пьезопластина в приемнике окружена тороидальной индукционной кат5тикой. Применение такой системы вместо обычно применяемой емкостной (электроды па плоскостях пьезопластины) в данной конструкции приемника позволило на порядок увеличить чувствительность. Установка позволяет выявлять дефекты диаметром 0,3 мм. Достоверность оценки годных изделий равна 0,97. [c.666]

Применение волоконной оптики позволяет создавать оригинальные конструкции, одну из которых рассмотрим на примере определения дефектов в лопастях винтов летательных аппаратов. При изготовлении конструкции во внутренних полостях наиболее ответственных частей или элементов закрепляются оптические волокна, которые благодаря гибкости и эластичности могут принимать различную форму. Выходные торцы всех используемых волокон сводятся в одну плоскость, которая принимается за плоскость анализа. Входные торцы волокон последовательно или одновременно освещаются излучением от источника, например импульсной лампы, а излучение на выходе регистрируется соответствующими приемоиндикаторными устройствами. При дефектах конструкции отдельные волокна перерезаются, в результате чего излучение не проходит через это волокно и не дает выходного сигнала. В случае необходимости можно использовать кодированное расположение оптических волокон. [c.508]

Особый интерес представляет способ соединения проточных ячеек с оптической системой с минимальным привлечением дополнительного оборудования. В приборе Te hni on SMA [105]. излучение передается к проточным ячейкам колориметра и от них — по оптическим волокнам. В результате использования методики разделения во времени все проточные ячейки анализируются с помощью одного фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). Это достигается благодаря применению вращающегося сканирующего диска с прорезью, которая открывает последовательно каждый канал на определенный отрезок времени. Устройство такой системы показано на рис. 3.10. [c.128]

В качестве иллюстрации решения различных проблем взаимодействия со сложными машинами следует упомянуть биохимический анализатор SMAG фирмы Te hni on. Описание этой высокоавтоматизированной системы на базе ЭВМ было дано в гл. 3 в разделе, посвященном наиболее сложным приборам. Создание системы SMA отражает многие из различных аспектов взаимодействия, описанных выше эргономические, включая разработку специальных рабочих мест и способов взаимодействия для оператора цифровые, включая разработку соответствующих интерфейсов между ЭВМ и средствами сбора и управления данными оптические, включая разработку высококачественных оптических систем на базе оптического волокна для передачи света от центрального источника ко многим де- [c.285]

Затухание сигнала в типичных оптических волокнах составляет от 2 до 1000 дБ/км. Для волокна длиной 300 м с затуха- [c.302]

Можно полагать, что с уменьшением стоимости оптического волокна этот тип каналов, обладающих столь ценными характеристиками, получит щирокое распространение и в лабораториях, и на производстве. В сочетании с системой стандартного интерфейса типа ШЕЕ-488 волоконно-оптические каналы можно использовать как инструмент сбора данных, управления лабораторными экспериментами и заводским оборудованием. В работе [21] изложены основные принципы применения волоконно-оптического канала связи для взаимосвязи настольного компьютера и компьютера, управляющего процессами посредством интерфейса 1ЕЕЕ-48, характеризуемого скоростью передачи информации 20 Кбит/с. Методы передачи данных при помощи оптических волокон подробно рассматриваются в ряде книг [22— 25]. [c.306]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология