Mavzu: bionika asoslari va uning inson hayotidagi o’rni

Optik tolali aloqa tarixi

Optik tolali optikada yorug'lik orqali ma'lumotlarni uzatish nuqtai nazaridan biz bilgan texnologiyaga erishish uchun ikkita asosiy element mavjud. Bu elementlar optik tolalar va ularda harakatlanadigan yorug'likdir. Ushbu segmentda biz optik tolali optikaning tarixi va uning vaqt o'tishi bilan qanday rivojlanganligi haqida bilib olamiz.
Qadimgi Yunonistonda ko'zguda aks etadigan quyosh nuri xabar yuborish yoki dushmanlarning ko'rishiga to'sqinlik qilish uchun ishlatilgan. Xuddi shu tizim 1792 yilda Klod Chapp tomonidan 200 km dan ortiq masofada joylashgan minoralar va ko'zgular yordamida optik telegrafni qo'llashda qo'llanilgan. U xabarni rekord vaqt ichida 16 daqiqa davomida uzatishga muvaffaq bo'ldi.
1910 yilda Demetrius Xondros va Piter Debye birinchi bo'lib shishadan yasalgan kabellar ichidagi nurni qo'llashni amalga oshirdilar. Qizig'i shundaki, bu tajriba shunchalik uzoq davom etdi, chunki 1820 yilga kelib bu hodisani aniqlagan tenglamalar allaqachon mavjud bo'lgan.
Bu tamoyil nurning sinishi orqali chegaralanishi deb ataladi. Shuni esda tutingki, sinish - bu yorug'lik uzatish liniyalarining biridan ikkinchisiga o'tish paytida yo'nalishini o'zgartirishga olib keladigan hodisadir, chunki ular har xil sinish ko'rsatkichlariga ega, chunki ular har xil zichlikka ega.
1840-yillarda Jan-Daniel Kollado va Jak Babinet bu tamoyilni isbotlay oldilar. Xuddi shunday, 1870 yilda Jon Tyndall yorug'lik suvda yurishi mumkinligini va yorug'lik bu muhitda sinishini ko'rdi. Bu birinchi qadamlar uzoq masofalarga yorug'lik uzatish uchun kristalning moddiy jihatdan mukammalligini tasdiqlaydigan tadqiqotlarni o'tkazishga imkon berdi. Dastlabki dastur suv buloqlarini yoritish edi.
Keyinchalik, Shotlandiya muhandisi Jon Logi rangli televizor uchun elektromekanik tizimni patentladi, u nurni uzatuvchi shishadan yasalgan tayoqlardan foydalangan. Bu tizim qo'llanilgan materiallar va texnikalar tufayli zaiflashuvi tufayli unchalik muvaffaqiyatli bo'lmadi, shuning uchun yorug'lik uzoq masofalarga yurishi mumkin emas edi. Shuningdek, ularning tizimida optik ulagichlar yo'q edi.
1952 yilda Jon Tyndall tomonidan o'tkazilgan oldingi tadqiqotlar tufayli fizik Narinder Singx Kapani optik tolali kashfiyotni yaratishga muvaffaq bo'ldi. Shuni ta'kidlash kerakki, 1950 -yillarda optik tolali tadqiqotlar chuqurlashtirilgan. Aslida, 1957 yilda Basil Xirshovits optik tolali optik tolali yarim moslashuvchan endoskopni ishlab chiqardi. U tasvirlarni yuborishga muvaffaq bo'ldi va bu endoskop operatsiyalar uchun qulayroq vositadir.
Michigan universiteti yarim moslashuvchan endoskop versiyasida avval ishlatilgan yog'lar yoki mumni ishlatish o'rniga yadrodan pastroq sinish ko'rsatkichiga ega bo'lgan materialdan foydalanishni taklif qiladi. Bundan tashqari, sochlarning qalinligi singari ancha nozik tolali tolalar ishlab chiqarildi. Biroq, bu optik tolali 9 metrlik masofadan keyin yorug'lik susaygan yoki yo'qolgan. Doktorlik dissertatsiyasida optik tolalar bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal nazariy susayish 20 desibel ekanligini ko'rsatgan Charlz K. Kao edi.
Yana Charlz K. Kao Jorj Xokxem bilan birgalikda shaffoflik darajasi yuqori bo'lgan tolalarni ishlab chiqarish mumkinligini aytdi. Xuddi shunday, ular mis va elektr kabellariga ishonish o'rniga telefon xabarlarini uzatish uchun optik tolali foydalanishni taklif qilganlar.
Optik tolani takomillashtirish zarur edi, u hozircha 100 dB / km susaygan, kichik o'tkazish qobiliyati va katta mexanik sinuvchanlikka ega edi. Bunga erishish uchun tinimsiz va chuqur tadqiqotlar olib borilishi kerak edi, bu esa yorug'lik darajasida yo'qotilishning sababi silikon yoki oynada mavjud bo'lgan ichki aralashmalar ekanligini aniqlashga imkon berdi.
Aynan shu kashfiyot tufayli tolalar 20 dB / km gacha susayib, tarmoqli kengligi bilan ishlab chiqarila boshlandi. Bundan tashqari, yadrolarning qalinligi 100 mkm edi, ular sinishi indeks poydevorini hurmat qilish uchun Naylon sim bilan qoplangan edi, lekin u mexanik qattiqlikni oshirishi mumkin edi, tolani qo'l bilan sindirish mumkin emas edi.
Kao va Xokmanning ishi titan aralashmalari bo'lgan birinchi optik tolalarni taklif qilgan va ishlab chiqargan Robert Maurer, Donald Kek, Piter Shults va Frank Zimar tomonidan olib borilgan tadqiqotlar uchun asos bo'lib xizmat qildi. Bu aralashmalar tolaning sinishini kuchaytirish uchun ataylab kremniyga qo'shilgan. Bu tola yorug'likni optik tola ichida faqat 17 dB / km susayishi bilan o'tishiga imkon berdi. 1970 yilning o'sha o'n yilligida faqat 0.5 dB / km yo'qotish bilan optik tolalarni ishlab chiqarish mumkin edi.
Yorug'lik ma'lumotlarini uzatish texnologiyasida yana bir muhim yutuq fiziklar Morton B. Panish va Izuo Xayashi tomonidan amalga oshirildi, ular yarimo'tkazgichli lazerni ishlab chiqdilar, uning harorati ko'tarilmasdan uzluksiz ishlashi mumkin. Jon MacChesney va boshqa hamkorlar birgalikda tolalarni tayyorlash usullarini ishlab chiqdilar.

Elektr uzatish liniyasi yordamida birinchi telefon uzatish 22 yil 1977 aprelda Shimoliy Amerikaning General Telephone and Electronics kompaniyasi tomonidan amalga oshirildi va 6 Mbit / s tezlikka yetdi.

1980 yilga kelib tolalar shaffoflikka ega bo'ldiki, ular optik tolalar orqali signallarni butunlay yo'qolguncha ikki yuz qirq kilometrgacha bo'lgan yo'lga yuborishi mumkin edi. Bu tolalar tadqiqotchilar hech qanday metallsiz sof kremniyni faqat bug 'ishlatadigan asboblar va komponentlar yordamida yasash mumkinligini anglaganlarida paydo bo'lgan. Bu ishlab chiqarish jarayonida o'ziga xos ifloslantiruvchi moddalarning paydo bo'lishining oldini oldi.
AT&T optik tolali tizim uchun o'z loyihasini 1980 yilda bir -biridan taxminan XNUMX mil masofada Federal aloqa komissiyasiga topshirdi. Bu tizim Boston va Vashington shaharlari orqali o'tib, ularni bog'lab turardi. Aynan shu loyiha taqdimotidan to'rt yil o'tgach, tizim ishlay boshladi. Bu kabelning diametri o'n dyuym bo'lib, bir vaqtning o'zida telefon orqali gaplashish uchun sakson mingtagacha ovozli kanallarni taqdim etishga qodir edi.
Okean orqali o'rnatiladigan birinchi optik tolalar 1988 yilda ishga tushdi, uning shaffofligi shunchalik benuqson ediki, har qirq milga optik kuchaytirgichni qo'yish kifoya edi. Keyinchalik, bu turdagi aloqalar o'rnatildi va shaharlar va qit'alar o'rtasida kengroq sayohatlar uyushtirildi.
Bu yutuqlarning barchasi tolali optikaning shaffofligini oshirishda davom etdi va bozorda aloqa uchun emas, balki eksperimental darajada qo'llanilishi mumkin edi. Aslida, General Phone and Electronics 22 yil 1977 aprelda optik tolali uzatish liniyasi sifatida 6 Mbit / s tezlikda birinchi muvaffaqiyatli telefon uzatishni amalga oshirishga muvaffaq bo'ld
Tekshiruv yoki diagnostika – bu shunday jarayonki, u yordamida inson organizmida bo’lib o’tayotgan fiziologik va patologik omillarni aniqlash va samarali davolash mumkin. Tekshiruv davolanishga qaraganda ancha arzon va birnecha barobar tez amalga oshiriladi. Tekshiruvdan o’tish uchun inson kasal bo’lishi shart emas. Tekshiruvdan har 1 -2 yilda profilaktik. Ayrim hollarda kasallik simptomlari kam, chalkash boʻlishi yoki tipik boʻlmasligi mumkin. Bunday hollarda differensial D. usuli qoʻllaniladi: vrach bemorda topilgan simptomlarni taxmin qilinayotgan kasalliklarga mos kelish-kelmasligini mukammal tahlil qilib, taxmin qili-nayotgan kasalliklarni hisobdan chiqara boradi va shu yoʻl bilan muayyan xulosaga kelgach, kasallikka tashhis qoʻyadi.