เทคโนโลยีการส่งผ่านสายไฟเบอร์ออปติกที่เป็นผู้ใหญ่มากขึ้น

สื่อไฟเบอร์ออปติกเป็นสื่อส่งผ่านเครือข่ายใด ๆ ที่โดยทั่วไปใช้แก้วหรือไฟเบอร์พลาสติกในบางกรณีพิเศษเพื่อส่งข้อมูลเครือข่ายในรูปแบบของพัลส์แสงภายในทศวรรษที่ผ่านมา ใยแก้วนำแสงได้กลายเป็นสื่อรับส่งข้อมูลเครือข่ายประเภทที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากความต้องการแบนด์วิดธ์ที่สูงขึ้นและช่วงที่ยาวขึ้นยังคงดำเนินต่อไป

เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกทำงานแตกต่างจากสื่อทองแดงมาตรฐานเนื่องจากการส่งสัญญาณเป็นพัลส์แสง "ดิจิตอล" แทนการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าอย่างง่าย ๆ การส่งผ่านใยแก้วนำแสงเข้ารหัสหนึ่งและศูนย์ของการส่งสัญญาณเครือข่ายดิจิตอลโดยการเปิดและปิดพัลส์แสงของแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่ความยาวคลื่นที่กำหนดที่ความถี่สูงมากแหล่งกำเนิดแสงมักจะเป็นเลเซอร์หรือไดโอดเปล่งแสง (LED) บางชนิดแสงจากแหล่งกำเนิดแสงจะเปิดและปิดกะพริบในรูปแบบของข้อมูลที่กำลังเข้ารหัสแสงเดินทางภายในเส้นใยจนกว่าสัญญาณแสงจะไปถึงปลายทางที่ต้องการและอ่านโดยเครื่องตรวจจับด้วยแสง

สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับความยาวคลื่นของแสงตั้งแต่หนึ่งช่วงขึ้นไปความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงเฉพาะคือความยาว ซึ่งวัดเป็นนาโนเมตร (หนึ่งในพันล้านของหนึ่งเมตร ย่อมาจาก "นาโนเมตร") ระหว่างยอดคลื่นในคลื่นแสงทั่วไปจากแหล่งกำเนิดแสงนั้นคุณสามารถนึกถึงความยาวคลื่นเป็นสีของแสง และเท่ากับความเร็วของแสงหารด้วยความถี่ในกรณีของ Single-Mode Fiber (SMF) ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงสามารถส่งผ่านใยแก้วนำแสงเดียวกันได้ตลอดเวลาสิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับการเพิ่มความสามารถในการส่งสัญญาณของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เนื่องจากความยาวคลื่นของแสงแต่ละช่วงเป็นสัญญาณที่ชัดเจนดังนั้น จึงสามารถส่งสัญญาณจำนวนมากผ่านสายใยแก้วนำแสงเดียวกันได้สิ่งนี้ต้องใช้เลเซอร์และเครื่องตรวจจับหลายตัว และเรียกว่า Wavelength-Division Multiplexing (WDM)

โดยปกติ เส้นใยแก้วนำแสงใช้ความยาวคลื่นระหว่าง 850 ถึง 1550 นาโนเมตร ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดแสงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Multi-Mode Fiber (MMF) ถูกใช้ที่ 850 หรือ 1300 nm และโดยทั่วไปจะใช้ SMF ที่ 1310, 1490 และ 1550 nm (และในระบบ WDM ในความยาวคลื่นรอบความยาวคลื่นหลักเหล่านี้)เทคโนโลยีล่าสุดกำลังขยายสิ่งนี้เป็น 1625 นาโนเมตรสำหรับ SMF ที่ใช้สำหรับ Passive Optical Networks (PON) รุ่นต่อไปสำหรับแอปพลิเคชัน FTTH (Fiber-To-The-Home)แก้วที่ทำจากซิลิกามีความโปร่งใสมากที่สุดในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ ดังนั้นการส่งสัญญาณจึงมีประสิทธิภาพมากกว่า (มีการลดทอนสัญญาณน้อยกว่า) ในช่วงนี้สำหรับการอ้างอิง แสงที่มองเห็นได้ (แสงที่คุณเห็น) มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วงระหว่าง 400 ถึง 700 นาโนเมตรแหล่งกำเนิดแสงใยแก้วนำแสงส่วนใหญ่ทำงานภายในช่วงอินฟราเรดใกล้ (ระหว่าง 750 ถึง 2500 นาโนเมตร)คุณไม่สามารถมองเห็นแสงอินฟราเรด แต่เป็นแหล่งกำเนิดแสงใยแก้วนำแสงที่มีประสิทธิภาพมาก

เส้นใยมัลติโหมดมักจะเป็น 50/125 และ 62.5/125 ในการก่อสร้างซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนแกนกลางต่อการหุ้มคือ 50 ไมครอนถึง 125 ไมครอนและ 62.5 ไมครอนถึง 125 ไมครอนสายแพตช์ไฟเบอร์มัลติโหมดมีหลายประเภทในปัจจุบัน ที่พบมากที่สุดคือ ไฟเบอร์เคเบิลแพตช์มัลติโหมด sc, LC, ST, FC, ect

เคล็ดลับ: แหล่งกำเนิดแสงใยแก้วนำแสงแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่สามารถทำงานได้ภายในสเปกตรัมความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และในช่วงความยาวคลื่นเท่านั้น ไม่สามารถใช้ที่ความยาวคลื่นเฉพาะได้เลเซอร์ (การขยายแสงโดยการปล่อยรังสีที่ถูกกระตุ้น) และ LED จะให้แสงในสเปกตรัมที่จำกัด แม้กระทั่งความยาวคลื่นเดียว

คำเตือน: แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่ใช้กับสายเคเบิลใยแก้วนำแสง (เช่น สายเคเบิล OM3) เป็นอันตรายต่อการมองเห็นของคุณอย่างยิ่งการมองตรงที่ส่วนท้ายของใยแก้วนำแสงที่มีชีวิตโดยตรงอาจทำให้เรตินาของคุณเสียหายอย่างรุนแรงคุณอาจถูกทำให้ตาบอดถาวรได้อย่ามองที่ปลายสายไฟเบอร์ออปติกโดยที่ไม่รู้ก่อนว่าไม่มีแหล่งกำเนิดแสงใดทำงานอยู่

การลดทอนของเส้นใยแก้วนำแสง (ทั้ง SMF และ MMF) จะต่ำกว่าที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าเป็นผลให้การสื่อสารทางไกลมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่ความยาวคลื่น 1310 และ 1550 นาโนเมตรบน SMFเส้นใยแก้วนำแสงทั่วไปมีการลดทอนที่มากกว่าที่ 1385 นาโนเมตรระดับน้ำสูงสุดนี้เป็นผลมาจากปริมาณน้ำที่น้อยมาก (ในช่วงส่วนต่อหนึ่งล้านส่วน) ของน้ำที่รวมอยู่ในกระบวนการผลิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเป็นโมเลกุลขั้ว –OH(ไฮดรอกซิล) ที่มีการสั่นสะเทือนลักษณะเฉพาะที่ความยาวคลื่น 1385 นาโนเมตร;จึงมีส่วนทำให้เกิดการลดทอนสูงที่ความยาวคลื่นนี้ในอดีต ระบบสื่อสารทำงานที่ด้านใดด้านหนึ่งของจุดสูงสุดนี้

เมื่อพัลส์แสงไปถึงจุดหมาย เซ็นเซอร์จะจับสัญญาณว่ามีหรือไม่มีสัญญาณไฟ และแปลงพัลส์ของแสงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้ายิ่งสัญญาณไฟกระจัดกระจายหรือเผชิญหน้าเขตแดนมากเท่าใด โอกาสที่สัญญาณจะสูญเสีย (การลดทอน) ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้นนอกจากนี้ ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกทุกตัวระหว่างแหล่งสัญญาณและปลายทางยังมีความเป็นไปได้ในการสูญเสียสัญญาณดังนั้นต้องติดตั้งตัวเชื่อมต่ออย่างถูกต้องในการเชื่อมต่อแต่ละครั้งปัจจุบันมีตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกหลายประเภทที่พบมากที่สุดคือ: ตัวเชื่อมต่อแบบ ST, SC, FC, MT-RJ และ LCตัวเชื่อมต่อทุกประเภทเหล่านี้สามารถใช้ได้กับไฟเบอร์แบบมัลติโหมดหรือโหมดเดี่ยว

ระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ LAN/WAN ส่วนใหญ่ใช้ไฟเบอร์หนึ่งตัวสำหรับส่งสัญญาณและอีกตัวหนึ่งสำหรับการรับสัญญาณอย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีล่าสุดช่วยให้เครื่องส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงสามารถส่งสัญญาณได้สองทิศทางบนเส้นใยเส้นใยเดียวกัน (เช่น aพาสซีฟ cwdm muxโดยใช้เทคโนโลยี WDM)ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงจะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน เนื่องจากเครื่องตรวจจับได้รับการปรับให้อ่านเฉพาะความยาวคลื่นเท่านั้นดังนั้น ยิ่งคุณส่งความยาวคลื่นผ่านเส้นใยแก้วนำแสงเพียงเส้นเดียวมากเท่าใด คุณก็ยิ่งต้องการตัวตรวจจับมากขึ้นเท่านั้น