Како функционише комуникација оптичким влакнима и зашто се користи у комуникацији велике брзине

Комуникација оптичким влакнима је метода комуникације у којој се сигнал преноси у облику светлости, а оптичка влакна користе као медиј за пренос тог светлосног сигнала са једног места на друго. Сигнал који се преноси у оптичким влакнима претвара се из електричног у светло и на пријемном крају се претвара у електрични сигнал из светлости. Подаци који се шаљу могу бити у облику аудио, видео или телеметријских података који се шаљу на велике удаљености или преко локалних мрежа. Комуникација оптичким влакнима са добрим резултатима у великом преносу података на велике удаљености, коришћена је као апликација у разне комуникационе сврхе.

Како функционише оптичка комуникација?

Процес комуникације оптичким влакнима преноси сигнал у облику светлости који се прво претвара у светлост од електричних сигнала и преноси, а затим се обрнуто дешава на пријемној страни.

Овај процес се може објаснити помоћу дијаграма као што је приказано доле:

Страна предајника:

На страни предајника, прво ако су подаци аналогни, они се шаљу кодеру или претварачу који претвара аналогни сигнал у дигиталне импулсе од 0,1,0,1… (у зависности од тога како су подаци) и пролазе кроз коло предајника извора светлости. А ако је улаз дигитални, онда се директно шаље кроз круг предајника извора светлости који претвара сигнал у облику светлосних таласа.

Оптички кабл:

Светлосни таласи примљени из предајничког кола на оптички кабл сада се преносе са локације извора на одредиште и примају на пријемничком блоку.

Страна пријемника:

Сада на страни пријемника фотоћелија, позната и као детектор светлости, прима светлосне таласе из оптичког кабла, појачава их помоћу појачала и претвара у одговарајући дигитални сигнал. Ако је излазни извор дигитални, сигнал се даље не мења, а ако је излазном извору потребан аналогни сигнал, тада се дигитални импулси претварају назад у аналогни сигнал помоћу склопа декодера.

Читав процес преноса електричног сигнала од једне до друге тачке претварањем у светлост и коришћењем оптичког кабла као извора преноса познат је као оптичка оптичка комуникација.

Зашто се користи Фибер?

Влакнене жице замениле су бакарну жицу као преносни кабл, јер има више предности од електричних каблова.

Велики преносни капацитет : Једно силицијско влакно може да пренесе стотине хиљада телефонских канала, користећи само мали део теоријског капацитета.
Мали губици : Отприлике 0,2 дБ / км сигнала се губи за модерна једносмерна силицијум-влакна, тако да се може премостити много десетина километара без појачавања сигнала.
Лако појачање : Велики број канала може се поново појачати у једном појачивачу влакана ако је то потребно за веома велике удаљености преноса.
Ниска цена : Због велике брзине преноса која може да се постигне, цена по транспортованом биту може бити изузетно ниска.
Мала тежина: У поређењу са електричним кабловима, оптички каблови су врло лагани.
Нема сметњи: Оптички каблови су имуни на проблеме који се јављају са електричним кабловима, као што су петље уземљења или електромагнетне сметње (ЕМИ).

Разлози јасно објашњавају да су оптички каблови много бољи од коаксијалних бакарних каблова и због тога су оптички каблови преферирани у односу на конвенционалне преносне медије.

Зашто светло, а не струја?

Светлост или ласерско светло (тачније) користи се за комуникацију оптичким влакнима из разлога што је ласерско светло једноталасни извор светлости. Док остали светлосни сигнали попут сунчеве светлости или светлости сијалице имају много таласних дужина светлости и као резултат тога, ако се користе за комуникацију, они ће произвести сноп који је врло слабији, а с друге стране, ласер који има један зрак резултирао би снажнији сноп као излаз.

Дакле, мање дисперзије, преношење већег броја сигнала и трошење мање времена чини светлост добрим извором за комуникацију.

Карактеристике оптичке комуникације

У комуникацији са оптичким влакнима, светлост се користи као сигнал који се преноси унутар кабла оптичких влакана. Овај начин комуникације има карактеристике о којима је важно разговарати и чини га добрим начином комуникације.

Пропусни опсег - појединачна ласерска дисперзија светлости значи да се може преносити добра количина сигнала (информације се преносе у битовима) у секунди што резултира великом пропусном ширином на великим удаљеностима.
Мањи пречник - Пречник оптичког кабла је пречника око 300 микрометара.
Лагана - Оптички кабл је мале тежине у поређењу са бакарним каблом.
Пренос сигнала на велике даљине - Будући да се ласерска светлост не расипа, може се лако пренети на велике удаљености.
Ниско слабљење - Влакно је направљено од стакла и ласер пролази кроз њега, а сигнал који се преноси има само 0,2 дБ / км губитка.
Сигурност преноса - Оптичка енкрипција и никакво присуство електромагнетног сигнала чине податке сигурним преко оптичких влакана.

Примене оптичких влакана

Комуникација оптичким влакнима углавном се користи у телекомуникационој индустрији која користи оптичка влакна за:

Пренос телефонских сигнала.
Интернет комуникација.
Пренос сигнала кабловске телевизије.

Осим тога, оптичка влакна се данас користе свуда у домовима, индустријама, канцеларијама за велике раздаљине као и за комуникацију на малим удаљеностима.

Опотички утицај влакана на ИоТ (Интернет оф Тхингс)

Комуникација оптичке влакне имаће велики утицај на ИОТ и ове ствари ће вам објаснити како ће ИОТ захтевати оптичку оптику.

Медији за брзи пренос - Будућност ће бити ИОТ и сви наши уређаји и ствари биће повезани на Интернет, коме је потребна добра комуникација и велика брзина. Једини медиј за пренос који подржава такав захтев је оптичко влакно. Будућности су потребни ИОТ и ИОТ су потребна оптичка влакна за најбољу комуникацију која би могла помоћи у постизању брзине бежичног преноса података до 100 Гбпс, чинећи комуникацију и пренос података велике величине у секунди.
Сигурност података - Сигурност у ИоТ-у је главна брига када размишљамо о великој количини података који се преносе између милијарди уређаја повезаних заједно. Хакирање података са комуникационих медија могуће је уколико нису оптичка влакна. Оптичка влакна је врло тешко хакирати, а хаковање без откривања је готово немогуће. Дакле, опет, оптичко влакно може помоћи у заштити података и њиховом преносу великом брзином.
Нема губитка података услед сметњи - Каблови оптичких влакана могу се инсталирати било где (чак и под водом или на подручјима са високим температурама) и немају електромагнетне сметње што резултира губитком података због сметњи.