Vedno več zrelih tehnologij za prenos zrelih optičnih kablov
Vlaknasti optični mediji so kateri koli omrežni prenosni medij, ki običajno v nekaterih posebnih primerih uporabljajo steklo ali plastična vlakna za prenos omrežnih podatkov v obliki svetlobnih impulzov. V zadnjem desetletju so optična vlakna postala vse bolj priljubljena vrsta omrežnih prenosnih medijev, saj se potreba po večji pasovni širini in daljšem razponu nadaljuje.
Optična tehnologija je v svojem delovanju drugačna od običajnih bakrenih medijev, saj so prenosi "digitalni" svetlobni impulzi namesto električnih napetostnih prehodov. Zelo preprosto optični prenosi prenašajo enačbe in ničle digitalnega omrežnega prenosa tako, da pri zelo visokih frekvencah vklopijo in izklopijo svetlobne impulze laserskega vira svetlobe z dano valovno dolžino. Svetlobni vir je običajno bodisi laser bodisi nekakšna svetleča dioda (LED). Luč iz vira svetlobe utripa in izklaplja v vzorcu kodiranih podatkov. Svetloba potuje znotraj vlakna, dokler svetlobni signal ne pride do predvidenega cilja in ga prebere optični detektor.
Optični kabli so optimizirani za eno ali več svetlobnih dolžin. Valovna dolžina določenega svetlobnega vira je dolžina, merjena v nanometrih (milijardah metra, skrajšano "nm"), med vrhovi valov v značilnem svetlobnem valu iz tega vira svetlobe. Valovno dolžino si lahko predstavljate kot barvo svetlobe in je enaka hitrosti svetlobe, deljena s frekvenco. V primeru enosmernih vlaken (SMF) se lahko prek istega optičnega vlakna kadar koli prenaša veliko različnih valovnih dolžin svetlobe. To je koristno za povečanje prenosne zmogljivosti optičnega kabla, saj je vsaka valovna dolžina svetlobe značilen signal. Zato lahko veliko signalov prenašamo prek istega niza optičnih vlaken. Za to je potrebnih več laserjev in detektorjev, ki jih imenujemo Multiplexing z valovno dolžino (WDM).
Običajno optična vlakna uporabljajo valovne dolžine med 850 in 1550 nm, odvisno od vira svetlobe. Natančneje, večnapetostna vlakna (MMF) se uporabljajo pri 850 ali 1300 nm, SMF pa se običajno uporablja pri 1310, 1490 in 1550 nm (in v sistemih WDM v valovnih dolžinah okoli teh primarnih valovnih dolžin). Najnovejša tehnologija to razširja na 1625 nm za SMF, ki se uporablja za pasivne optične mreže nove generacije (PON) za aplikacije FTTH (Fiber-To-Home). Steklo na osnovi kremena je pri teh valovnih dolžinah najbolj pregledno, zato je prenos v tem območju učinkovitejši (manj je slabljenja signala). Za referenco ima vidna svetloba (svetloba, ki jo lahko vidite) valovne dolžine v območju med 400 in 700 nm. Večina virov optičnih vlaken deluje v bližnjem infrardečem območju (med 750 in 2500 nm). Infrardeče svetlobe ne vidite, vendar je zelo učinkovit vir svetlobe z optičnimi vlakni.
Nasveti: Večina tradicionalnih svetlobnih optičnih virov lahko deluje le znotraj vidnega valovnega spektra in v območju valovnih dolžin, ne pri eni valovni dolžini. Laserji (ojačanje svetlobe s spodbujanim oddajanjem sevanja) in LED-ji proizvajajo svetlobo v bolj omejenem, celo eno valovni dolžini, spektru.
OPOZORILO: Laserski viri svetlobe, ki se uporabljajo z optičnimi kabli (na primer OM3 kabli), so izjemno nevarni za vaš vid. Če pogledate neposredno na konec živega optičnega vlakna, lahko resno poškodujete mrežnice. Lahko bi postali trajno slepi. Nikoli ne glejte konca optičnega kabla, ne da bi prej vedeli, da noben vir svetlobe ni aktiven.
Pri daljših valovnih dolžinah je oslabitev optičnih vlaken (SMF in MMF) nižja. Posledično se daljše komunikacije na daljavo pojavljajo pri valovnih dolžinah 1310 in 1550 nm preko SMF. Tipična optična vlakna imajo večje slabljenje pri 1385 nm. Ta vodni vrh je posledica zelo majhnih količin vode (v območju na milijon) vode, vdelane med proizvodnim postopkom. Konkretno gre za končno –OH (hidroksil) molekulo, ki ima značilno vibracijo na valovni dolžini 1385 nm; s tem prispeva k visokim slabljenjem na tej valovni dolžini. V preteklosti so komunikacijski sistemi delovali na obeh straneh tega vrha.
Ko svetlobni impulzi dosežejo cilj, senzor poišče prisotnost ali odsotnost svetlobnega signala in pretvori svetlobne impulze nazaj v električne signale. Bolj ko se svetlobni signal širi ali sooča z mejami, večja je verjetnost izgube signala (slabljenja). Poleg tega ima vsak optični konektor med izvorom signala in namembnim mestom možnost izgube signala. Tako morajo biti priključki pravilno nameščeni ob vsaki povezavi.
Večina sistemov za prenos vlaken LAN / WAN uporablja eno vlakno za prenos in eno za sprejem. Vendar najnovejša tehnologija omogoča, da optični oddajnik prenaša v dveh smereh prek istega vlakna (npr. Pasivni CWDM MUX z uporabo WDM tehnologije). Različne valovne dolžine svetlobe med seboj ne motijo, saj so detektorji uglašeni samo za odčitavanje določenih valovnih dolžin. Zato je več valovnih dolžin, ki jih pošljete po enem pramenu optičnih vlaken, več detektorjev potrebujete.
