▷ Vláknová optika: na čo slúži, na čo sa používa a ako funguje

Budeme sa venovať tomuto článku, aby sme sa dozvedeli viac o optických vláknach, vysvetlíme, čo to je a ako to funguje. Všetci vieme, že tento prenosový prvok sa používa v dátových sieťach na pripojenie k internetu, ale nie každý vie, ako fyzicky identifikovať, čo vlákno je, takže budeme mať problémy.

Index obsahu

Vytvorenie internetu bolo nepochybne jednou z najdôležitejších informačných a komunikačných technológií nášho storočia. Internet je nedávnym stvorením, hovoríme o roku 1991, keď bol vytvorený World Wide Web, kedy sa vývoj rýchlosti a dostupnosti začal prudko zvyšovať až do dnešného dňa. Presne vďaka technológiám ako je optická vlákna, zvýšenie kapacity prenosu údajov dosiahlo mimoriadne vysokú rýchlosť a vzdialenosť.

Čo je to vláknová optika

Ako sme už uviedli, vláknová optika je prostriedkom prenosu údajov fotoelektrickými impulzmi drôtom z priehľadného skla alebo iných plastových materiálov s rovnakou funkčnosťou. Tieto vlákna môžu byť takmer také jemné ako vlasy, a sú presne prostriedkom prenosu signálu.

V podstate týmito veľmi jemnými káblami sa svetelný signál prenáša z jedného konca kábla na druhý. Toto svetlo sa môže generovať pomocou lasera alebo LED a jeho najrozšírenejšie využitie je preprava údajov na veľké vzdialenosti, pretože toto médium má oveľa väčšiu šírku pásma ako kovové káble, nižšie straty a vyššie prenosové rýchlosti.

Ďalším veľmi dôležitým aspektom, ktorý musíme vziať do úvahy, je to, že optické vlákno je odolné voči elektromagnetickému rušeniu, čo je niečo, čo napríklad krútené dvojlinky vo všetkých prípadoch trpia a prispievajú k potrebe opakovačov v každej určitej vzdialenosti. Musíme vedieť, že optická vlákna neprenášajú elektrickú energiu, iba svetelné signály.

Vláknová optika sa však nepoužíva iba na prenos údajov v sieťach, ale aj na vysoko kvalitné zvukové spojenia. Okrem toho je to tiež svetelný zdroj, ktorý zaisťuje viditeľnosť v stiesnených priestoroch a dokonca aj pri výrobkoch na dekoráciu, napríklad na vianočných stromčekoch a podobne. Tieto vlákna sú samozrejme vyrobené z plastu a sú lacné a majú málo spoločného s káblami používanými na dáta.

Časti a súčasti káblov z optických vlákien

Predtým, ako uvidíme, ako to funguje, si myslíme, že je dôležité vedieť, aké sú časti, ktoré tvoria kábel z optických vlákien.

• Jadro: Nie je vždy prítomný centrálny prvok kábla z optických vlákien. Jeho funkciou je jednoducho poskytnúť vystuženie, aby sa zabránilo rozbitiu a deformácii kábla. Vypúšťanie vlhkosti: Tento prvok sa tiež nenachádza vo všetkých kábloch. Jeho funkciou je odvádzať možnú vlhkosť, ktorá má kábel tak , aby cez ňu vychádzal. Navíja sa v jadre. Vláknové vlákna: je to vodivý prvok, cez ktoré prechádza svetlo a dáta. Vyrábajú sa z kvalitného kremíkového skla alebo plastu, ktoré vytvárajú médium, v ktorom svetlo dokáže správne odrážať a lámať sa, až kým nedosiahne svoj cieľ. Pufr a opláštenie (povlak): v podstate ide o povlak vlákien optických vlákien. Skladá sa z tmavého gélového plniva, ktoré zabraňuje úniku svetelných lúčov z vlákna. Pufer je zase vonkajší poťah, ktorý obsahuje gél a vlákno. Mylarová páska a izolačné vrstvy: v podstate je to izolačný povlak, ktorý pokrýva všetky vláknité pufre. V závislosti od typu konštrukcie bude mať niekoľko prvkov, všetky z dielektrického (nevodivého) materiálu. Povlak spomaľujúci horenie: Ak je kábel žiaruvzdorný, budete tiež potrebovať povlak schopný odolávať plameňom. Pancier: Ďalšou vrstvou je pancier na káble, ktorý je vždy vyrobený z kevlarových drôtov v najvyššej kvalite. Tento materiál je ľahký a vysoko odolný a spomaľuje horenie, vidíme ho v nepriestrelných vestách a pilotných prilbách. Vonkajší plášť: Ako každý kábel, aj vonkajší plášť je potrebný, zvyčajne plast alebo PVC.

Ako funguje optická vlákna

Keďže ide o káble, ktorými prechádza svetelný signál, nie je spôsob prenosu založený na prenose elektrónov cez vodivý materiál. V tomto prípade sa venujeme fyzickým javom odrazu a lomu svetla.

Odraz: Odraz svetelného lúča nastáva, keď narazí na oddeľujúci povrch dvoch médií a zmení sa smer vlny, čo spôsobí, že bude smerovať s uhlom rovným uhlu dopadu. Napríklad, ak svetelný lúč dopadne na povrch pod uhlom 90 stupňov, odrazí sa v opačnom smere, to sa stane, keď stojíme pred zrkadlom. Ak v inom prípade dopadne svetelný lúč na povrch s 30 stupňami, lúč sa odrazí s rovnakými 30 stupňami.

Refrakcia: v tomto prípade nastane zmena smeru a rýchlosti vlny pri prechode z jedného média na druhé. Napríklad to, čo vidíme, keď svetlo prechádza zo vzduchu do vody, uvidíme rovnaký obrázok, ale pod iným uhlom.

Prostredníctvom týchto dvoch javov bude svetlo prenášané pozdĺž optického kábla, až kým nedosiahne svoj cieľ.

Typy a konektory z optických vlákien

Už vieme, ako to funguje, ale stále nevieme, ako sa svetlo prenáša vo vnútri týchto káblov. V tomto prípade musíme rozlišovať medzi singlemódovým vláknom a multimódovým vláknom.

V vlákne s jedným režimom sa cez médium prenáša iba jeden svetelný lúč. Tento lúč bude schopný dosiahnuť v najlepšom prípade vzdialenosť 400 km bez použitia opakovača a na vytvorenie tohto lúča sa použije laser s vysokou intenzitou. Tento lúč je schopný prenášať až 10 Gbit / s pre každé vlákno.

Na druhej strane v multimódovom vlákne môže byť na ten istý kábel prenášaných niekoľko svetelných signálov, ktoré sú generované LED s nízkou intenzitou. Používa sa na prenosy s kratším dosahom a je tiež lacnejšia a ľahšia inštalácia.

Pokiaľ ide o typy konektorov z optických vlákien, môžeme nájsť nasledujúce:

• SC: Tento konektor je ten, ktorý uvidíme najčastejšie, pretože sa používa na prenos údajov v single-mode optických pripojeniach. K dispozícii je tiež verzia SC-Duplex, ktorá je v podstate dvoma spojenými SC. FC: Toto je ďalší z najpoužívanejších a vyzerá podobne ako konektor koaxiálnej antény. ST: Je tiež podobný predchádzajúcemu s viac exponovaným stredným prvkom asi 2, 5 mm. LC: v tomto prípade je konektor štvorcový, hoci stredný prvok zostáva v rovnakej konfigurácii ako predchádzajúce dva. FDDI: Jedná sa o duplexný optický konektor, to znamená, že namiesto jedného spája dva káble. MT-RJ: Je to tiež duplexný konektor a obvykle sa nepoužíva pre vlákna v jednom režime.

Závery a výhody a nevýhody používania optických vlákien

Na základe týchto informácií môžeme vytvoriť pomerne všeobecnú a úplnú predstavu o tom, čo je to optická vlákna a ako je založená na jej prevádzke. Domáce optické vlákna sú čoraz častejšie, aj keď niekedy namiesto toho, aby k nám prichádzali priamo z optických vlákien, prichádzajú vo forme koaxiálneho kábla, ak je sieť hybridná. Využijeme iný článok, aby sme si povedali viac o tomto type kábla.

Budúcnosť, ktorá nás čaká, nepochybne leží jednoznačne v optických sieťach, čoraz viac relatívne malých populačných centrách, ktoré majú tento typ vysokorýchlostného pripojenia , pretože to je jedna z hlavných výhod. Okrem toho je založený na svetle namiesto elektrickej energie a je úplne odolný voči rušeniu a nevyrába ho. Rovnako veľmi dobre podporuje klimatické zmeny a teploty a je veľmi ľahký, keďže ide o nekovové prvky.

V optickej vlákne však nie je všetko dobré, pretože jedným z obmedzení je, že káble musia byť veľmi pevné a veľmi dobre chránené, aby nedošlo k rozbitiu vlákien. Nemôžeme tiež prenášať elektrinu, je to logické, takže každý prvok, ktorý potrebuje elektrickú energiu, musí mať blízky zdroj energie.

Pokiaľ ide o inštaláciu a spájanie káblov z optických vlákien, ide o pomerne zložitý proces a je potrebná veľká presnosť, aby sa signál prenášal z jedného kábla na druhý bez degradácie signálu. Vysielacie a prijímacie zariadenia sú tiež oveľa drahšie a zložitejšie a vo väčšine prípadov sú zariadenia na konverziu energie z ľahkej na elektrickú energiu potrebné na dosiahnutie našich domovov.

Je to všetko o kábloch a prepojeniach z optických vlákien. Veríme, že sa nám podarilo vyriešiť pochybnosti o tejto technológii a jej použití. Ak vás zaujímajú ďalšie návody súvisiace so sieťami, tu je niekoľko z nich.

Ak máte otázky alebo chcete poukázať alebo niečo pridať, napíšte nám do komentárov. Vždy sa snažíme obsah čo najviac vylepšovať.