Overføringsteknologien for mer og mer modne fiberoptiske kabler
Fiberoptiske medier er ethvert nettverksoverføringsmedium som vanligvis bruker glass eller plastfiber i spesielle tilfeller for å overføre nettverksdata i form av lyspulser. I løpet av det siste tiåret har optisk fiber blitt en stadig mer populær type nettverksoverføringsmedier ettersom behovet for høyere båndbredde og lengre spenn fortsetter.
Fiberoptisk teknologi er annerledes i sin drift enn standard kobbermedia fordi overføringene er "digitale" lyspulser i stedet for elektriske spenningsoverganger. Fiberoptiske overføringer koder ganske enkelt de og nullene til en digital nettverksoverføring ved å slå av og på lyspulsene til en laserlyskilde, med en gitt bølgelengde, ved svært høye frekvenser. Lyskilden er vanligvis enten en laser eller en slags lysemitterende diode (LED). Lyset fra lyskilden blinkes av og på i mønsteret til dataene som kodes. Lyset beveger seg inne i fiberen til lyssignalet kommer til sin tiltenkte destinasjon og leses av en optisk detektor.
Fiberoptiske kabler er optimalisert for en eller flere bølgelengder av lys. Bølgelengden til en bestemt lyskilde er lengden, målt i nanometer (milliarddeler av en meter, forkortet "nm"), mellom bølgetoppene i en typisk lysbølge fra den lyskilden. Du kan tenke på en bølgelengde som lysets farge, og den er lik lysets hastighet delt på frekvensen. Når det gjelder enkeltmodusfiber (SMF), kan mange forskjellige bølgelengder av lys overføres over den samme optiske fiberen når som helst. Dette er nyttig for å øke overføringskapasiteten til den fiberoptiske kabelen, siden hver bølgelengde av lys er et tydelig signal. Derfor kan mange signaler bæres over den samme tråden med optisk fiber. Dette krever flere lasere og detektorer og blir referert til som Wavelength-Division Multiplexing (WDM).
Vanligvis bruker optiske fibre bølgelengder mellom 850 og 1550 nm, avhengig av lyskilden. Spesielt brukes multimodusfiber (MMF) ved 850 eller 1300 nm, og SMF brukes vanligvis ved 1310, 1490 og 1550 nm (og i WDM-systemer, i bølgelengder rundt disse primære bølgelengdene). Den nyeste teknologien utvider dette til 1625 nm for SMF som brukes til neste generasjons passive optiske nettverk (PON) for FTTH (Fiber-to-The-Home) applikasjoner. Silikabasert glass er mest gjennomsiktig ved disse bølgelengdene, og derfor er transmisjonen mer effektiv (det er mindre demping av signalet) i dette området. For en referanse har synlig lys (lyset som du kan se) bølgelengder i området mellom 400 og 700 nm. De fleste fiberoptiske lyskilder fungerer innenfor det nær infrarøde området (mellom 750 og 2500 nm). Du kan ikke se infrarødt lys, men det er en veldig effektiv fiberoptisk lyskilde.
Tips: De fleste tradisjonelle fiberoptiske lyskilder kan bare fungere innenfor det synlige bølgelengdsspekteret og over en rekke bølgelengder, ikke med en bestemt bølgelengde. Lasere (lysforsterkning ved stimulert stråling) og lysdioder produserer lys i et mer begrenset, til og med enkeltbølgelengde, spektrum.
ADVARSEL: Laserlyskilder som brukes med fiberoptiske kabler (for eksempel OM3-kablene) er ekstremt farlige for ditt syn. Å se direkte på slutten av en levende optisk fiber kan føre til alvorlig skade på netthinnene dine. Du kan bli gjort permanent blind. Se aldri på enden av en fiberoptisk kabel uten først å vite at ingen lyskilde er aktiv.
Dempingen av optiske fibre (både SMF og MMF) er lavere ved lengre bølgelengder. Som et resultat har kommunikasjon med lengre avstand en tendens til å skje ved 1310 og 1550 nm bølgelengder over SMF. Typiske optiske fibre har en større demping ved 1385 nm. Denne vanntoppen er et resultat av veldig små mengder (i området per million) vann innarbeidet under produksjonsprosessen. Spesielt er det et terminalt –OH (hydroksyl) molekyl som tilfeldigvis har sin karakteristiske vibrasjon ved bølgelengden på 1385 nm; og dermed bidra til en høy demping ved denne bølgelengden. Historisk sett opererte kommunikasjonssystemer på hver side av denne toppen.
Når lyspulsene når målet, tar en sensor opp nærværet eller fraværet av lyssignalet og transformerer lyspulsene tilbake til elektriske signaler. Jo mer lyssignalet sprer eller konfronterer grenser, jo større er sannsynligheten for signaltap (demping). I tillegg gir hver fiberoptisk kontakt mellom signalkilde og destinasjon muligheten for signaltap. Dermed må kontaktene være riktig installert ved hver tilkobling.
De fleste LAN / WAN-fiberoverføringssystemer bruker én fiber for overføring og en for mottak. Den nyeste teknologien gjør det imidlertid mulig for en fiberoptisk sender å overføre i to retninger over den samme fiberstrengen (f.eks. En passiv CWDM MUX ved bruk av WDM-teknologi). De forskjellige bølgelengdene av lys forstyrrer ikke hverandre, siden detektorene er innstilt til å bare lese spesifikke bølgelengder. Derfor, jo flere bølgelengder du sender over en enkelt tråd optisk fiber, jo flere detektorer trenger du.
