Технологията за предаване на повече и повече зрели оптични кабели
Оптичните носители са всяка мрежа за пренос на мрежа, която обикновено използва стъкло или пластмасови влакна в някои специални случаи, за да предават мрежови данни под формата на светлинни импулси. През последното десетилетие оптичните влакна се превръщат във все по-популярен тип носители на мрежови предавания, тъй като необходимостта от по-голяма честотна лента и по-дълги разстояния продължава.
Оптичната технология е различна в работата си от стандартните медни медии, тъй като предаванията са „цифрови“ светлинни импулси вместо преходи на електрическо напрежение. Много просто оптичните трансмисии кодират тези и нулите на цифрово мрежово предаване чрез включване и изключване на светлинните импулси на лазерен източник на светлина с определена дължина на вълната при много високи честоти. Светлинният източник обикновено е или лазер, или някакъв вид светодиод (LED). Светлината от източника на светлина мига и изключва в модела на кодираните данни. Светлината пътува вътре във влакното, докато светлинният сигнал стигне до предназначението си и се чете от оптичен детектор.
Оптичните кабели са оптимизирани за една или повече дължини на вълната на светлината. Дължината на вълната на определен светлинен източник е дължината, измерена в нанометри (милиарди от метър, съкратено „nm“), между пиковете на вълната в типична светлинна вълна от този източник на светлина. Можете да мислите за дължина на вълната като цвят на светлината и тя е равна на скоростта на светлината, разделена на честотата. В случай на едномодово влакно (SMF) много различни дължини на вълната светлина могат да се предават по едно и също оптично влакно по всяко време. Това е полезно за увеличаване на капацитета за предаване на оптичния кабел, тъй като всяка дължина на вълната е различен сигнал. Следователно, много сигнали могат да бъдат пренесени върху една и съща нишка от оптично влакно. Това изисква множество лазери и детектори и се означава като мултиплексиране с дължина на вълната (WDM).
Обикновено оптичните влакна използват дължини на вълните между 850 и 1550 nm, в зависимост от източника на светлина. По-специално, многомодовото влакно (MMF) се използва при 850 или 1300 nm и SMF обикновено се използва при 1310, 1490 и 1550 nm (и при WDM системите с дължина на вълната около тези първични дължини на вълната). Най-новата технология разширява това до 1625 nm за SMF, което се използва за пасивни оптични мрежи от ново поколение (PON) за FTTH (Fiber-To-The-Home) приложения. Стъклото на основата на силициев диоксид е най-прозрачно при тези дължини на вълните и следователно предаването е по-ефективно (има по-малко затихване на сигнала) в този диапазон. За справка, видимата светлина (светлината, която можете да видите) има дължини на вълните в диапазона между 400 и 700 nm. Повечето източници на оптични светлини работят в близкия инфрачервен диапазон (между 750 и 2500 nm). Не можете да видите инфрачервена светлина, но това е много ефективен оптичен източник на светлина.
Съвети: Повечето традиционни оптични светлинни източници могат да работят само в рамките на видимия спектър на дължината на вълната и в диапазон от дължини на вълната, а не на една конкретна дължина на вълната. Лазерите (усилване на светлината чрез стимулиране на излъчването на радиация) и светодиодите произвеждат светлина в по-ограничен, дори едновълнов спектър.
ВНИМАНИЕ: Лазерните източници на светлина, използвани с оптични кабели (като кабелите OM3), са изключително опасни за вашето зрение. Гледането директно в края на живо оптично влакно може да причини сериозно увреждане на ретините ви. Бихте могли да станете постоянно сляп. Никога не гледайте края на оптичния кабел, без първо да знаете, че няма активен източник на светлина.
Затихването на оптичните влакна (и SMF, и MMF) е по-ниско при по-дълги вълни. В резултат на това комуникациите с по-дълги разстояния обикновено се наблюдават при дължина на вълната 1310 и 1550 nm над SMF. Типичните оптични влакна имат по-голямо затихване при 1385 nm. Този воден пик е резултат от много малки количества (в частта на милион) вода, включена по време на производствения процес. По-конкретно, терминално-OH (хидроксилна) молекула, която има характерната си вибрация при дължината на вълната 1385 nm; по този начин допринася за високо затихване на тази дължина на вълната. В исторически план комуникационните системи функционираха от двете страни на този връх.
Когато светлинните импулси достигнат местоназначението, датчик улавя присъствието или отсъствието на светлинния сигнал и преобразува импулсите на светлината обратно в електрически сигнали. Колкото повече светлинният сигнал разпръсква или конфронтира границите, толкова по-голяма е вероятността от загуба на сигнал (затихване). Освен това всеки оптичен конектор между източника на сигнал и местоназначението предоставя възможност за загуба на сигнал. По този начин съединителите трябва да бъдат инсталирани правилно при всяка връзка.
Повечето LAN / WAN системи за предаване на влакна използват едно влакно за предаване и едно за приемане. Най-новата технология обаче позволява на оптичния предавател да предава в две посоки през една и съща нишка влакно (например, пасивен CWDM MUX, използващ WDM технология). Различните дължини на вълната на светлината не пречат един на друг, тъй като детекторите са настроени да четат само определени дължини на вълната. Следователно, колкото повече дължини на вълната изпращате върху един кичур оптично влакно, толкова повече детектори се нуждаете.
