Den mere og mere modne fiberoptiske kabler transmissionsteknologi
Fiberoptiske medier er ethvert netværkstransmissionsmedie, der generelt bruger glas eller plastfiber i nogle specielle tilfælde til at overføre netværksdata i form af lyspulser. I løbet af det sidste årti er optisk fiber blevet en stadig mere populær type netværkstransmissionsmedier, da behovet for højere båndbredde og længere spændinger fortsætter.
Fiberoptisk teknologi er anderledes i sin funktion end standard kobbermedier, fordi transmissionerne er "digitale" lyspulser i stedet for elektriske spændingsovergange. Meget enkelt koder fiberoptiske transmissioner for nulene i en digital netværks transmission ved at tænde og slukke for lyspulserne fra en laserlyskilde, med en given bølgelængde, ved meget høje frekvenser. Lyskilden er normalt enten en laser eller en slags lysemitterende diode (LED). Lyset fra lyskilden blinkes til og fra i mønsteret for de data, der kodes. Lyset bevæger sig inde i fiberen, indtil lyssignalet kommer til sin tilsigtede destination og læses af en optisk detektor.
Fiberoptiske kabler er optimeret til en eller flere bølgelængder af lys. Bølgelængden for en bestemt lyskilde er længden, målt i nanometer (milliarddele af en meter, forkortet “nm”), mellem bølgetoppe i en typisk lysbølge fra den lyskilde. Du kan tænke på en bølgelængde som lysets farve, og det er lig med lysets hastighed divideret med frekvensen. I tilfælde af enfladefibre (SMF) kan mange forskellige bølgelængder af lys transmitteres over den samme optiske fiber på et hvilket som helst tidspunkt. Dette er nyttigt til at øge transmissionskapaciteten af det fiberoptiske kabel, da hver bølgelængde af lys er et særskilt signal. Derfor kan mange signaler bæres over den samme streng af optisk fiber. Dette kræver flere lasere og detektorer og benævnes WDL (Wavelength-Division Multiplexing).
Typisk bruger optiske fibre bølgelængder mellem 850 og 1550 nm, afhængigt af lyskilden. Specifikt bruges Multi-Mode Fiber (MMF) ved 850 eller 1300 nm, og SMF bruges typisk ved 1310, 1490 og 1550 nm (og i WDM-systemer i bølgelængder omkring disse primære bølgelængder). Den nyeste teknologi udvider dette til 1625 nm til SMF, der bruges til næste generations Passive Optical Networks (PON) til FTTH (Fiber-To-The-Home) applikationer. Silicabaseret glas er mest gennemsigtigt ved disse bølgelængder, og derfor er transmissionen mere effektiv (der er mindre dæmpning af signalet) i dette interval. Som reference har synligt lys (det lys, du kan se) bølgelængder i området mellem 400 og 700 nm. De fleste fiberoptiske lyskilder fungerer inden for det nær infrarøde område (mellem 750 og 2500 nm). Du kan ikke se infrarødt lys, men det er en meget effektiv fiberoptisk lyskilde.
Tip: De fleste traditionelle fiberoptiske lyskilder kan kun fungere inden for det synlige bølgelængdespektrum og over en række bølgelængder, ikke med en bestemt bølgelængde. Lasere (lysforstærkning ved stimuleret emission af stråling) og LED'er producerer lys i et mere begrænset, endda enkeltbølgelængde, spektrum.
ADVARSEL: Laserlyskilder, der bruges med fiberoptiske kabler (f.eks. OM3-kabler), er ekstremt farlige for dit syn. At se direkte i slutningen af en levende optisk fiber kan forårsage alvorlige skader på dine nethinder. Du kan gøres permanent blind. Se aldrig på enden af et fiberoptisk kabel uden først at vide, at ingen lyskilde er aktiv.
Dæmpningen af optiske fibre (både SMF og MMF) er lavere ved længere bølgelængder. Som et resultat har kommunikation med længere afstand en tendens til at forekomme ved bølgelængder 1310 og 1550 nm over SMF. Typiske optiske fibre har en større dæmpning ved 1385 nm. Denne vandtop er et resultat af meget små mængder (i området per million) vand indarbejdet under fremstillingsprocessen. Specifikt er det et terminal –OH (hydroxyl) molekyle, der tilfældigvis har sin karakteristiske vibration ved bølgelængden på 1385 nm derved bidrager til en høj dæmpning ved denne bølgelængde. Historisk fungerede kommunikationssystemer på hver side af denne top.
Når lysimpulser når destinationen, henter en sensor tilstedeværelsen eller fraværet af lyssignalet og omdanner lyspulserne tilbage til elektriske signaler. Jo mere lyssignalet spreder eller konfronterer grænser, jo større er sandsynligheden for signaltab (dæmpning). Derudover giver enhver fiberoptisk forbindelse mellem signalkilde og destination muligheden for signaltab. Forbindelserne skal således installeres korrekt ved hver forbindelse.
De fleste LAN / WAN-fibertransmissionssystemer bruger en fiber til transmission og en til modtagelse. Den nyeste teknologi tillader imidlertid en fiberoptisk sender at transmittere i to retninger over den samme fiberstreng (f.eks. En passiv CWDM MUX ved hjælp af WDM-teknologi). De forskellige bølgelængder af lys forstyrrer ikke hinanden, da detektorerne er indstillet til kun at læse specifikke bølgelængder. Derfor, jo flere bølgelængder, du sender over en enkelt streng optisk fiber, jo flere detektorer har du brug for.
