Sve više i više zrelih tehnologija optičkih kablova za vlakna
Vlaknasti optički mediji su svi mrežni prijenosni mediji koji u nekim posebnim slučajevima koriste staklo ili plastično vlakno za prijenos mrežnih podataka u obliku svjetlosnih impulsa. U posljednjem desetljeću optička vlakna postaju sve popularnija vrsta mrežnog prijenosa medija jer se i dalje povećava propusna širina i dulji rasponi.
Tehnologija optičkih vlakana u svom je radu različita od standardnih bakrenih medija, jer su prijenosi "digitalni" svjetlosni impulsi umjesto prijelaza električnog napona. Vrlo jednostavno, optički prijenosi kodiraju one i nule digitalnog mrežnog prijenosa uključivanjem i isključivanjem svjetlosnih impulsa laserskog izvora svjetlosti, određene duljine valova, na vrlo visokim frekvencijama. Izvor svjetlosti je obično ili laser ili neka vrsta diode koja emitira svjetlost (LED). Svjetlost iz izvora svjetlosti treperi i isključuje se u obrascu podataka koji se kodiraju. Svjetlost putuje unutar vlakana sve dok svjetlosni signal ne stigne do željenog odredišta i očita ga optički detektor.
Optički kablovi su optimizirani za jednu ili više talasnih dužina svjetlosti. Talasna dužina određenog izvora svetlosti je dužina, merena u nanometarima (milijardama metara metra, skraćeno „nm“), između talasnih vrhova tipičnog svetlosnog talasa iz tog izvora svetlosti. Talasnu dužinu možete razmišljati kao boju svjetlosti, a ona je jednaka brzini svjetlosti podijeljenoj s frekvencijom. U slučaju jednosmjernih vlakana (SMF), mnogo različitih talasnih dužina svjetlosti može se prenijeti preko istog optičkog vlakna u bilo kojem trenutku. Ovo je korisno za povećanje prenosnog kapaciteta optičkog kabla jer je svaka talasna dužina svjetlosti različit signal. Stoga se mnogi signali mogu prenositi preko istog niza optičkih vlakana. Za to je potrebno više lasera i detektora, a naziva se mutacijom multipleksnih talasa (WDM).
Optička vlakna obično koriste talasne dužine između 850 i 1550 nm, ovisno o izvoru svjetlosti. Konkretno, višenamjenska vlakna (MMF) koriste se na 850 ili 1300 nm, a SMF se obično koristi pri 1310, 1490 i 1550 nm (i, u WDM sustavima, u valnim duljinama oko ovih primarnih valnih duljina). Najnovija tehnologija proširuje to na 1625 nm za SMF koji se koristi za pasivne optičke mreže nove generacije (PON) za FTTH (Fiber-To-The-Home) aplikacije. Staklo na bazi silicijuma je najprozirnije na ovim talasnim dužinama, pa je zato prijenos efikasniji (manje je prigušenje signala) u ovom rasponu. Za referencu, vidljiva svjetlost (svjetlost koju možete vidjeti) ima talasne dužine u rasponu između 400 i 700 nm. Većina optičkih izvora svjetlosti djeluje u blizini infracrvenog područja (između 750 i 2500 nm). Ne možete vidjeti infracrvenu svjetlost, ali je vrlo efikasan izvor svjetlosti.
Savjeti: Većina tradicionalnih svjetlovodnih izvora svjetlosti može raditi samo unutar vidljivog spektra valne duljine i u rasponu valnih duljina, a ne na jednoj određenoj talasnoj dužini. Laseri (pojačavanje svetlosti poticajnom emisijom zračenja) i LED diode proizvode svetlost u ograničenom, čak i jednolasnom dužinom spektra.
UPOZORENJE: Laserski izvori svetlosti koji se koriste sa optičkim kablovima (poput OM3 kablova) su izuzetno opasni za vaš vid. Gledajući izravno na kraj živog optičkog vlakna može uzrokovati ozbiljno oštećenje mrežnice. Mogli biste biti trajno slijepi. Nikada ne pogledajte kraj optičkog kabla, a da prethodno niste znali da nijedan izvor svetlosti nije aktivan.
Pri većim talasnim duljinama je prigušenje optičkih vlakana (i SMF i MMF) niže. Kao rezultat toga, komunikacije na veće udaljenosti obično se javljaju na talasnim duljinama 1310 i 1550 nm preko SMF. Tipična optička vlakna imaju veće prigušenje na 1385 nm. Taj vodeni vrh rezultat je vrlo malih količina vode (u rasponu između jednog miliona) vode ugrađene tokom procesa proizvodnje. Naime, radi se o terminalnoj –OH (hidroksilnoj) molekuli koja ima karakterističnu vibraciju na talasnoj dužini od 1385 nm; na taj način doprinoseći velikom slabljenju na ovoj talasnoj dužini. Povijesno su komunikacijski sustavi djelovali na obje strane ovog vrha.
Kad svjetlosni impulsi dođu do odredišta, senzor otkriva prisutnost ili odsutnost svjetlosnog signala i pretvara impulse svjetlosti natrag u električne signale. Što se više svjetlosnog signala raspršuje ili suočava sa granicama, veća je vjerojatnost gubitka signala (prigušenja). Uz to, svaki optički konektor između izvora signala i odredišta pruža mogućnost gubitka signala. Stoga se priključci moraju ispravno instalirati na svakoj vezi.
Većina LAN / WAN sistema za prenos vlakana koristi jedno vlakno za prenos i jedno za prijem. Međutim, najnovija tehnologija omogućava da se optičkim predajnikom prenosi u dva smjera preko istog vlaknastog vlakna (npr. Pasivni CWDM MUX pomoću WDM tehnologije). Različite talasne dužine svjetla ne ometaju se međusobno jer su detektori podešeni samo za čitanje određenih valnih duljina. Dakle, što više valnih duljina šaljete preko jednog niti optičkog vlakna, to vam je potrebno više detektora.