Все більше та більше технологій передачі зрілих волоконно-оптичних кабелів
Волоконно-оптичні носії - це будь-які мережеві носії передачі, які зазвичай використовують скло або пластикове волокно в деяких особливих випадках для передачі мережевих даних у вигляді світлових імпульсів. Протягом останнього десятиліття оптичне волокно стає все більш популярним типом носія мережевої передачі, оскільки потреба у більшій пропускній здатності та більш тривалих проміжках триває.
Волоконно-оптична технологія відрізняється за своєю експлуатацією, ніж стандартні мідні носії, оскільки передачі є "цифровими" світловими імпульсами замість переходів електричної напруги. Дуже просто, волоконно-оптичні передачі кодують ті і нулі цифрової мережевої передачі, включаючи і вимикаючи світлові імпульси лазерного джерела світла, заданої довжини хвилі, на дуже високих частотах. Джерелом світла зазвичай є або лазер, або якийсь світлодіод (LED). Світло від джерела світла блимає та вимикається у шаблоні даних, що кодуються. Світло рухається всередині волокна до тих пір, поки світловий сигнал не дістанеться за призначенням і не зчитує оптичний детектор.
Волоконно-оптичні кабелі оптимізовані для однієї або декількох довжин хвиль світла. Довжина хвилі конкретного джерела світла - це довжина, виміряна в нанометрах (мільярдних метрів, скорочено "нм") між піками хвилі типової світлової хвилі від цього джерела світла. Можна вважати довжину хвилі як колір світла, і вона дорівнює швидкості світла, поділеній на частоту. У разі одномодового волокна (SMF) багато різних довжин хвиль світла можуть передаватися через одне і те ж оптичне волокно в будь-який момент часу. Це корисно для збільшення пропускної здатності волоконно-оптичного кабелю, оскільки кожна довжина хвилі - це виразний сигнал. Тому багато сигналів можна перенести через одну і ту ж ланцюг оптичного волокна. Для цього потрібні кілька лазерів та детекторів і їх називають мультиплексуванням з поділом довжини хвилі (WDM).
Зазвичай оптичні волокна використовують довжину хвиль між 850 і 1550 нм, залежно від джерела світла. Зокрема, багатомодове волокно (MMF) використовується при 850 або 1300 нм, і SMF зазвичай використовується при 1310, 1490 та 1550 нм (і, в системах WDM, в довжинах хвиль навколо цих первинних довжин хвиль). Найновіша технологія поширює це на 1625 нм для SMF, який використовується для пасивних оптичних мереж нового покоління (PON) для FTTH (Fiber-To-Home) додатків. Скло на основі кремнезему найбільш прозоре при цих довжинах хвиль, і тому передача є більш ефективною (у цьому діапазоні менше ослаблення сигналу). Для довідки, видиме світло (світло, яке ви можете бачити) має довжину хвилі в діапазоні між 400 і 700 нм. Більшість джерел волокон оптичного світла працюють у близькому інфрачервоному діапазоні (між 750 і 2500 нм). Інфрачервоного світла ви не бачите, але це дуже ефективне джерело світла з оптичного волокна.
Поради: Більшість традиційних волоконно-оптичних джерел світла можуть працювати лише в межах видимого спектру довжин хвиль і в діапазоні довжин хвиль, а не на одній конкретній довжині хвилі. Лазери (посилення світла за рахунок стимульованого випромінювання) та світлодіоди виробляють світло в більш обмеженому, навіть однохвильовому спектрі.
ПОПЕРЕДЖЕННЯ: Лазерні джерела світла, які використовуються з волоконно-оптичних кабелів (наприклад, кабелі OM3), надзвичайно небезпечні для вашого зору. Дивлячись безпосередньо на кінець живого оптичного волокна, ви можете завдати серйозної шкоди вашим сітківкам. Вас можуть зробити незмінно сліпими. Ніколи не дивіться на кінець волоконно-оптичного кабелю, попередньо не знаючи, що жодне джерело світла не активне.
Ослаблення оптичних волокон (як SMF, так і MMF) є нижчим на довгих хвилях. Як результат, зв’язок на більш тривалій відстані має тенденцію виникати при довжині хвилі 1310 та 1550 нм над SMF. Типові оптичні волокна мають більший загасання при 1385 нм. Цей пік води є результатом дуже малих кількостей (у межах частки на мільйон) води, що міститься в процесі виробництва. Зокрема, ця кінцева –OH (гідроксильна) молекула має характерну вібрацію на довжині хвилі 1385 нм; тим самим сприяючи високому загасанню на цій довжині хвилі. Історично системи зв'язку працювали по обидва боки цього піку.
Коли світлові імпульси досягають пункту призначення, датчик виявляє наявність або відсутність світлового сигналу і перетворює імпульси світла назад в електричні сигнали. Чим більше світловий сигнал розсіює або протиставляє межі, тим більша ймовірність втрати сигналу (ослаблення). Крім того, кожен волоконно-оптичний роз'єм між джерелом сигналу та пунктом призначення дає можливість втрати сигналу. Таким чином, роз'єми повинні бути встановлені правильно при кожному з'єднанні.
Більшість систем передачі волокон LAN / WAN використовують одне волокно для передачі і одне для прийому. Однак найновіша технологія дозволяє волоконно-оптичному передавачу передавати в двох напрямках по одній волоконній нитці (наприклад, пасивному CWDM MUX за допомогою технології WDM). Різні довжини хвилі світла не заважають одна одній, оскільки сповіщувачі налаштовані лише на зчитування конкретних довжин хвиль. Тому чим більше довжин хвиль ви надсилаєте над однією ланцюгом оптичного волокна, тим більше детекторів вам потрібно.
