▷ Światłowody: co to jest, do czego służy i jak działa

Poświęcimy ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej na temat światłowodów, wyjaśnimy, co to jest i jak działa. Wszyscy wiemy, że ten element transmisji jest używany w sieciach danych do łączenia się z Internetem, ale nie wszyscy wiedzą, jak fizycznie zidentyfikować światłowód, więc będziemy mieli kłopoty.

Indeks treści

Stworzenie Internetu było niewątpliwie jedną z najważniejszych technologii informacyjnych i komunikacyjnych naszego stulecia. Internet jest ostatnim stworzeniem, mówimy o 1991 r., Kiedy powstała sieć WWW, kiedy to ewolucja szybkości i dostępności zaczęła gwałtownie wzrastać do dziś. Właśnie dzięki takim technologiom, jak światłowody, wzrost zdolności transferu danych osiągnął niezwykle wysoki poziom prędkości i odległości.

Co to jest światłowód

Jak już wspomniano, światłowód jest środkiem transmisji danych za pomocą impulsów fotoelektrycznych przez drut wykonany z przezroczystego szkła lub innych tworzyw sztucznych o tej samej funkcjonalności. Nici te mogą stać się prawie tak cienkie jak włosy i są dokładnie środkiem transmisji sygnału.

Zasadniczo za pomocą tych bardzo cienkich kabli sygnał świetlny jest przenoszony z jednego końca kabla na drugi. To światło może być generowane za pomocą lasera lub diody LED, a jego najbardziej rozpowszechnionym zastosowaniem jest transport danych na duże odległości, ponieważ to medium ma znacznie większą szerokość pasma niż kable metalowe, mniejsze straty i wyższe prędkości transmisji.

Innym bardzo ważnym aspektem, który musimy wziąć pod uwagę, jest to, że światłowód jest odporny na zakłócenia elektromagnetyczne, co jest na przykład czymś, co na przykład cierpi na skrętkę we wszystkich przypadkach i przyczynia się do zapotrzebowania na wzmacniacze co określoną odległość. Musimy wiedzieć, że światłowód nie przenosi energii elektrycznej, a jedynie sygnały świetlne.

Ale światłowód jest wykorzystywany nie tylko do transmisji danych w sieci, ale także do połączeń audio wysokiej jakości. Ponadto jest również źródłem światła zapewniającym widoczność w ciasnych przestrzeniach, a nawet produktów dekoracyjnych, na przykład na choinkach itp. Oczywiście włókna te są wykonane z tworzywa sztucznego i są niedrogie i nie mają wiele wspólnego z kablami używanymi do przesyłania danych.

Części kabla światłowodowego

Zanim zobaczymy, jak to działa, uważamy, że ważne jest, aby wiedzieć, jakie części składają się na kabel światłowodowy.

• Rdzeń: Jest to centralny element kabla światłowodowego, który nie zawsze jest obecny. Jego zadaniem jest po prostu zapewnienie wzmocnienia, aby uniknąć pęknięcia i deformacji kabla. Odprowadzanie wilgoci: Ten element nie występuje również we wszystkich kablach. Jego zadaniem jest przewodzenie ewentualnej wilgoci, którą ma kabel, aby przez niego wyszedł. Jest uzwojony w rdzeniu. Nici światłowodowe: jest to element przewodzący, przez który przepływa światło i dane. Wykonane są z wysokiej jakości szkła silikonowego lub tworzywa sztucznego, które tworzą medium, w którym światło może prawidłowo odbijać i załamywać się, aż dotrze do miejsca przeznaczenia. Bufor i okładzina (powłoka): w zasadzie jest to powłoka nici światłowodowych. Składa się z ciemnowarstwowego wypełniacza żelowego, aby zapobiec ucieczce promieni świetlnych z włókna. Z kolei bufor jest zewnętrzną powłoką zawierającą żel i włókno. Taśma mylarowa i warstwy izolacyjne: w zasadzie jest to powłoka izolacyjna, która pokrywa wszystkie bufory włókien. W zależności od rodzaju konstrukcji będzie miał kilka elementów, wszystkie wykonane z materiału dielektrycznego (nieprzewodzącego). Powłoka zmniejszająca palność: Jeśli kabel jest ognioodporny, potrzebujesz również powłoki odpornej na płomienie. Pancerz: Kolejną warstwą jest pancerz kablowy, który jest zawsze wykonany z drutu Kevlar w najwyższej jakości. Materiał ten jest lekki, bardzo odporny i ognioodporny, możemy go zobaczyć w kamizelkach kuloodpornych i hełmach pilotów. Osłona zewnętrzna: Jak każdy kabel, wymagana jest osłona zewnętrzna, zwykle z tworzywa sztucznego lub PVC.

Jak działa światłowód

Będąc kablami, przez które przepływa sygnał świetlny, sposób transmisji nie opiera się na przenoszeniu elektronów przez materiał przewodzący. W tym przypadku zwracamy uwagę na zjawiska fizyczne odbicia i załamania światła.

Odbicie: Odbicie wiązki światła występuje, gdy uderza ona w powierzchnię oddzielającą dwa ośrodki i zmienia się kierunek fali, powodując, że przyjmuje ona kierunek o kącie równym kątowi padania. Na przykład, jeśli wiązka światła uderza o kąt 90 stopni na powierzchni, odbije się w przeciwnym kierunku, dzieje się to, gdy stoimy przed lustrem. Jeśli w innym przypadku wiązka światła uderzy w powierzchnię o 30 stopniach, wiązka odbije się o te same 30 stopni.

Refrakcja: w tym przypadku następuje zmiana kierunku i prędkości fali podczas przechodzenia z jednego ośrodka do drugiego. Na przykład to, co widzimy, gdy światło przechodzi z powietrza do wody, zobaczymy ten sam obraz, ale pod innym kątem.

Poprzez te dwa zjawiska światło będzie przesyłane wzdłuż kabla światłowodowego, aż dotrze do miejsca przeznaczenia.

Typy i złącza światłowodowe

Wiemy już, jak to działa, ale nadal nie wiemy, w jaki sposób światło przepuszczane jest w tych kablach. W tym przypadku musimy rozróżnić światłowód jednomodowy i światłowód wielomodowy.

W światłowodzie jednomodowym tylko jeden promień światła jest przesyłany przez medium. Wiązka ta będzie w stanie osiągnąć, co najwyżej, odległość 400 km bez użycia repeatera, a do jej wytworzenia wykorzystany zostanie laser o wysokiej intensywności. Ta wiązka może przenosić do 10 Gbit / s na każde włókno.

Z drugiej strony we światłowodzie wielomodowym na tym samym kablu można przesyłać kilka sygnałów świetlnych, które są generowane przez diody LED o niskiej intensywności. Służy do transmisji na krótsze odległości, a także jest tańszy i łatwiejszy w instalacji.

Jeśli chodzi o typy złączy światłowodowych, możemy znaleźć następujące:

• SC: To złącze jest najczęściej spotykane, ponieważ służy do transmisji danych w połączeniach światłowodowych jednomodowych. Istnieje również wersja SC-Duplex, która jest w zasadzie dwoma połączonymi SC. FC: Jest to kolejny z najczęściej używanych i wygląda podobnie do koncentrycznego złącza antenowego. ST: Jest również podobny do poprzedniego z centralnym elementem około 2, 5 mm, który jest bardziej odsłonięty. LC: w tym przypadku złącze jest kwadratowe, chociaż centralny element pozostaje w tej samej konfiguracji co poprzednie dwa. FDDI: Jest to złącze światłowodu dupleks, tzn. Łączy dwa kable zamiast jednego. MT-RJ: Jest to również złącze dupleksowe i zwykle nie jest używane do światłowodów jednomodowych.

Wnioski oraz zalety i wady stosowania światłowodów

Dzięki tym informacjom możemy sformułować dość ogólne i pełne wyobrażenie o tym, czym jest światłowód i jak jest on oparty na jego działaniu. Domowe połączenia światłowodowe są coraz bardziej powszechne, chociaż czasami zamiast przychodzić bezpośrednio do nas światłowodem, występuje w postaci kabla koncentrycznego, jeśli sieć jest hybrydowa. Skorzystamy z innego artykułu, aby porozmawiać o tym typie kabla.

Niewątpliwie przyszłość, która nas czeka, leży wyraźnie w sieciach światłowodowych, w coraz mniejszych ośrodkach ludności, które mają tego rodzaju łączność szerokopasmową, ponieważ jest to jedna z głównych zalet. Co więcej, ponieważ opiera się na świetle zamiast energii elektrycznej, jest całkowicie odporny na zakłócenia i również go nie wytwarza. W ten sam sposób bardzo dobrze wspiera zmiany klimatu i temperatury oraz jest bardzo lekki, ponieważ jest niemetalowy.

Ale nie wszystko jest dobre w optyce światłowodowej, ponieważ jednym z ograniczeń jest to, że kable muszą być bardzo mocne i bardzo dobrze chronione, aby uniknąć pęknięcia światłowodu. Nie możemy również przesyłać energii elektrycznej, jest to logiczne, dlatego każdy element, który potrzebuje energii elektrycznej, musi mieć pobliskie źródło zasilania.

Jeśli chodzi o instalację i łączenie kabli światłowodowych, jest to dość złożony proces i konieczna jest duża precyzja, aby sygnał był przenoszony z jednego kabla na drugi bez pogorszenia sygnału. Urządzenia nadawcze i odbiorcze są również znacznie droższe i bardziej złożone, aw większości przypadków potrzebne są urządzenia przetwarzające światło na energię elektryczną, aby dotrzeć do naszych domów.

To wszystko dotyczy kabli i połączeń światłowodowych. Ufamy, że udało nam się rozwiać wątpliwości dotyczące tej technologii i jej zastosowania. Jeśli interesują Cię inne samouczki związane z sieciami, oto niektóre z nich.

Jeśli masz pytania lub chcesz coś zaznaczyć lub dodać, napisz do nas w komentarzach. Zawsze staramy się poprawiać zawartość w jak największym stopniu.