Компьютеры и Интернет
Волоконно оптический кабель несет одиночный интенсивный пучок параллельных световых лучей, обычно излучаемых инжекционным лазерным диодом (ILD) через коллимирующую линзу для выпрямления лучей; луч затем идет по узкому оптическому каналу для передачи на большие расстояния. Обычно изготовленные из стекла, эти волокна обеспечивают большую полосу пропускания и меньшую потерю сигнала, чем многомодовые волокна.
Их ядра тоньше человеческого волоса, имеют диаметр около восьми микрон (мкм), обернуты оболочкой около 125 мкм и пропускают лазерный свет на более высоких длинах волн – около 1300 или 1550 нм (нм). При меньшем показателе преломления, чем у многомодовых волокон, интенсивное лазерное излучение распространяется параллельно оси волокна, сводя к минимуму дисперсии импульсов и другие искажения сигнала, возникающие в переплетающихся волнах многомодового волокна. Одномодовые волокна более дорогие и поэтому служат для связи на большие расстояния в сетях телекоммуникаций и кабельного телевидения.
Лазер излучает свет в одномодовом волоконно оптическом кабеле с узкой спектральной шириной. Длинная нить из стекловолокна обычно распространяет лазерное излучение с использованием мультиплексирования с волновым разделением (WDM), которое делит сигналы на разные длины волн для увеличения пропускной способности. Это значительно повышает скорость передачи в одномодовом режиме по сравнению с многомодовым волокном до 50 раз потенциального расстояния.
Единственная световая волна в более плотном ядре практически исключает искажения от световых помех или потерь. Это генерирует самые высокие скорости передачи от передатчика к приемнику любого волокна. Он работает независимо от электромагнитных помех (EMI) и запрещает прослушивание, устраняя утечку сигнала. Световые волны около 1300 нм служат для более коротких расстояний, а 1500 нм служат для более длинных расстояний.
Передающий лазерный диод посылает световой сигнал по одномодовому оптоволоконному кабелю. Подобно шарам для пинг-понга через трубу немного большего диаметра, свет, неспособный остановиться, отскочить или повернуть назад, движется вперед через ядро, окруженное неабсорбирующей оболочкой, которая в десять раз толще. Длина волны непрерывно распространяется вперед с неспособностью преломляться, отражаться или рассеиваться в виде тепла внутри волновода. Ему больше некуда идти, кроме случаев, когда он сталкивается с погрешностями изготовления, погрешностями при монтаже или при подключении.
Сигнальные импульсы могут проходить через регенераторы или аттенюаторы до достижения приемника. Там фотодиод декодирует сигналы примерно 8000 раз в секунду, преобразуя их обратно в электронные компьютерные сигналы в виде цифровых данных и аудио/видео информации. Это похоже на чтение всего 24-томного набора энциклопедий за одну секунду.
В одномодовом волоконно оптическом кабеле форма распространения с низкими потерями и низким порядком может работать только при определенной длине волны отсечки. Это известно как пошаговый индекс одиночного режима (SM). Это означает, что для одномодовой передачи выбраны только прямые световые лучи, они не смешиваются и не отскакивают с разной скоростью при распространении многомодовых волн, как через более широкие ядра многомодовых волокон.
Различные типы одномодового оптоволоконного кабеля включают в себя отрезанное или смещенное по дисперсии волокно, ненулевое смещенное отклонение, волокно с низким пиковым уровнем попадания воды и другие. Также известный как одномодовое или одномодовое волокно, он в основном используется для глобальных сетей (WAN). Тем не менее, он получил повышенное внимание со стороны локальных сетей (ЛВС), которые расширяют их охват на большие расстояния в таких местах, как университетские или корпоративные кампусы. Эти более дорогие кабели имеют ограничивающие факторы, такие как радиус изгиба, поэтому их необходимо тщательно спланировать квалифицированным специалистом перед их установкой.
