Оптика од влакана: Како функционише? За шта се користи? И још много тога

Телекомуникације, или комуникација на велике даљине, могуће су захваљујући разним доступним далеководима. Међу њима, једна од најпоузданијих је оптичка влакна. Сазнајте како оптичка влакна функционишу у овом чланку, омогућавајући вам да користите интернет и уживате у многим другим предностима код куће и у канцеларији.

Оптичко влакно

Оптичко влакно је флексибилан филамент углавном направљен од силикона, иако постоје и оптичка влакна направљена од пластике. То је веома деликатан материјал, пречника скоро као прамен косе. Провидан је, да би могао да преноси светлост, а да фреквенција било које боје не изобличава друге.

Оптика се појавила као потенцијална замена за коаксијални кабл. Као и бакарни кабл, влакно се користи за пренос података између два његова краја користећи светлост као транспортни медијум.

Данас је оптичка влакна један од најчешће коришћених комуникационих механизама. То је зато што информације могу да путују на велике удаљености без потребе за много, или можда икаквим појачалом, тако да се сигнал не изгуби. Такође има већи пропусни опсег или брзину података од бакарних каблова.

Међу осталим разлозима због којих се оптичка влакна користе за замену бакарног кабла, јесте то што постоји мање слабљење сигнала по километру путовања. Још једна од његових предности је та што је оптичко влакно имуно на електромагнетне сметње, што чини кршење безбедности практично немогућим.

Исто тако, уобичајено је пронаћи оптичка влакна за осветљење. То је зато што је у овом тренутку управо преко влакана било могуће обезбедити светлост највећег интензитета од свих начина обезбеђивања вештачког светла.

Структуру оптичког влакна чини језгро, које је само влакно кроз које информације путују. Језгро је прекривено премазом, који се одликује нижим индексом рефлексије од језгра. Ово се ради са намером да се спречи да светлосни сноп који путује у језгру напусти њега и да се информација изгуби, односно, то је начин да се информација у језгру ограничи коришћењем феномена рефлексије.

Након тога, кошуљица је окружена плаштом, а овај плашт је направљен од Кевлара. И на крају, капуљача, углавном жута или наранџаста, која идентификује врсту влакана. Оба служе да дају заштиту и механичку крутост влакнима, јер би иначе влакно било изузетно крхко, чак и више него што већ јесте.

Више од једног снопа светлости може бити послато унутар оптичког влакна, јер постоје различити могући путеви или начини за то. Ова врста оптичког влакна се назива вишемодна, а име му потиче од чињенице да има више модова за истовремено слање светлосних зрака. Уместо тога, једномодно влакно користи једну линеарну путању за пренос светлосног снопа. Физички, они имају тенденцију да се разликују по боји њихове хаубе, углавном наранџасте за мултимоде и жуте за синглемоде.

Када се спајање мора извршити у оптичком влакну, важно је имати на уму да његово поравнање између језгара мора бити изузетно прецизно, јер би у супротном дошло до губитака због лажног спајања. Ово имплицира да су спојеви између оптичких влакана сложенији од оних који се користе у конвенционалним бакарним кабловима.

Историја оптичких влакана

У оптичким влакнима постоје два основна елемента који представљају напредак у постизању технологије коју данас познајемо у смислу преноса података кроз светлост. Ти елементи су оптичко влакно и светлост која путује у њему. У овом сегменту путоваћемо кроз историју оптичких влакана и како је она еволуирала током времена.

У старој Грчкој користили су сунчеву светлост која се рефлектовала у огледалима да шаљу поруке или да ометају визију својих непријатеља. Овај исти систем применио је Клод Шап 1792. године да примени оптичку телеграфију користећи торњеве и огледала која су била распоређена на 200 км. Успео је да пренесе поруку у рекордном времену за 16 минута.

Деметријус Хондрос и Питер Дебај су 1910. први применили хватање светлости унутар каблова направљених од стакла. Занимљиво је да је овај експеримент толико дуго трајао, јер су до 1820. године већ постојале једначине које су установиле овај феномен.

Овај принцип се назива ограничење светлости преламањем. Подсетимо се да је преламање појава која узрокује да сноп светлости промени смер када се промени са једног далековода на други који имају различите индексе преламања јер имају различите густине.

Током 1840-их, Јеан-Даниел Цолладо и Јацкуес Бабинет су успели да провере овај принцип. Исто тако, 1870. године Џон Тиндал је приметио да светлост може да путује у води и да се поменута светлост прелама унутар овог медијума. Ови први кораци омогућили су да се спроводе студије које би потврдиле потенцијал стакла као материјала пар екцелленце за пренос светлости на велике удаљености. У почетку је његова примена била за осветљење фонтана.

Касније је Џон Логи, шкотски инжењер, патентирао електромеханички систем за телевизију у боји, који је користио шипке направљене од стакла које су преносиле светлост. Овај систем није био веома успешан због слабљења које је имао због материјала и техника које је примењивао, тако да није било могуће да светлост путује на велике удаљености. Штавише, њихов систем није имао оптичке спојнице.

Године 1952, захваљујући претходним студијама које је спровео Џон Тиндал, физичар Нариндер Синг Капани је успео да измисли оптичка влакна. Треба напоменути да је то било 1950-их када су истраживања у вези са оптичким влакнима постала дубља. У ствари, 1957. године Басил Хиршовиц је произвео полу-флексибилни ендоскоп користећи оптичка влакна. Успео је да пошаље слике и овај ендоскоп је удобнији алат за операције.

Универзитет у Мичигену у својој верзији полуфлексибилног ендоскопа предлаже употребу материјала са нижим индексом преламања од језгра, уместо да се користе уља или восак као што је раније коришћено. Поред тога, произведени су и много тањи нити оптичких влакана, танки као дебљина косе. Међутим, светлост је ослабљена или изгубљена након 9 метара путовања са овим оптичким влакном. Чарлс К. Као је у својој докторској тези изнео да је максимално теоријско пригушење које оптичка влакна треба да имају 20 децибела да би њихова примена била изводљива.

Поново је Чарлс К. Као заједно са Џорџом Хокамом изјавио да је могућа производња влакана са већим процентом провидности. Исто тако, они су били ти који су предложили употребу оптичких влакана за пренос телефонских порука уместо конвенционалних бакарних и електричних каблова.

Било је неопходно побољшати оптичко влакно, које је у то време имало слабљење од 100 дБ/км, мали пропусни опсег и велику механичку крхкост. Да би се то постигло, морала су се спроводити непрестана и дубинска истраживања и истраживања која су омогућила да се утврди да су узрок овог нивоа губитка светлости унутрашње нечистоће које су постојале у силицијуму или стаклу.

Захваљујући овом открићу, влакна су почела да се производе са смањењем слабљења до 20 дБ/км и са већим пропусним опсегом. Поред тога, језгре су имале дебљину од 100 µм, које су биле прекривене најлонским навојем како би се поштовао индекс преламања, али је то такође могло да обезбеди већу механичку крутост, што не дозвољава да се влакно разбије рукама.

Рад Каоа и Хоцкмана послужио је као основа за истраживање које су спровели Роберт Маурер, Доналд Кецк, Петер Сцхултз и Франк Зимар, који су предложили и произвели прво оптичко влакно са нечистоћама титанијума. Ове нечистоће су намерно уграђене у силицијум да би се повећала рефракција у влакну. Ово влакно је омогућило да светлост путује у оптичко влакно са само 17 дБ/км слабљења. У истој тој деценији 1970-их било је могуће произвести оптичка влакна са само 0.5 дБ/км губитака.

Још један важан напредак у технологији преноса података путем светлости остварен је захваљујући физичарима Мортону Б. Панишу и Изуо Хајашију, који су развили полупроводнички ласер који је могао да ради непрекидно без повећања температуре. Заједно, Јохн МацЦхеснеи и други сарадници створили су методе припреме влакана.

Први телефонски пренос путем далековода извршила је 22. априла 1977. северноамеричка компанија Генерал Телепхоне анд Елецтроницс и достигла брзину од 6 Мбит/с.

До 1980. године, влакна су била толико провидна да су могла да шаљу сигнале кроз оптичко влакно до XNUMX километара пре него што су потпуно изгубљена. Ова влакна су настала када су истраживачи схватили да се чисти силицијум без икаквог метала може произвести само помоћу алата и компоненти које користе пару. Ово је спречило појаву контаминирајућих агенаса својствених производном процесу.

АТ&Т је представио свој пројекат за око деветсто седамдесет осам километара оптичког система пред Федералном комисијом за комуникације 1980. Овај систем би пролазио кроз и повезивао градове Бостон и Вашингтон, ДЦ. Четири године након представљања овог пројекта систем је почео са радом. Овај кабл је имао двадесет пет центиметара у пречнику и могао је да обезбеди до осамдесет хиљада говорних канала за телефонске разговоре који су се одвијали истовремено.

Прво оптичко влакно које је постављено прекоокеански постало је оперативно 1988. Транспарентност његовог језгра била је толико беспрекорна да је било потребно поставити оптичка појачала само на свака шездесет четири километра. Касније је направљено више веза овог типа и направљене су обимније руте између градова и континената.

Сви ови напретци омогућили су да оптичка влакна настави да унапређује своју транспарентност и могла је да се примени за комуникације на тржишту, а не више само на експерименталном нивоу. У ствари, Генерал Телепхоне анд Елецтроницс је 22. априла 1977. успео да направи први успешан телефонски пренос брзином од 6 Мбитс/с, користећи оптичко влакно као преносну линију.

Процес израде

Управо у Белл Лабораториес су развијене независне методе за производњу оптичких влакана. Одатле постоје четири процеса за производњу оптичких влакана.

МЦВД (модификовано хемијско таложење паре)

Ову методу је првобитно развила компанија Цорнинг Гласс, а прилагодила је Белл Лабораториес за индустријску примену. Састоје се од чисте кварцне цеви, у коју је силицијум диоксид помешан унутра са другим елементима да допира препарат. Ова цев се затим поставља на ротирајући струг.

Затим се доведе до температуре до 1600 степени Целзијуса помоћу горионика водоника и кисеоника. Ово се ради ротацијом струга док се кварцна цев загрева целом дужином. У овом тренутку се додају адитиви, који ће допринети бољем индексу преламања у језгру, на једном крају цеви.

Наредни слојеви су такође уграђени, због непрекидног подношења горионика. Ова техника омогућава да се језгро синтетише. Затим се горионик доведе до температуре од 1800 степени Целзијуса, што је температура која омогућава да кварц омекша и тако добије предформу.

Предформа се односи на стаклену цев или шипку која се користи за стварање оптичког влакна. То јест, то је чврста цев која се добија након ове методе. Обично су његове димензије нешто више од 1 метар дужине и 1 центиметар у пречнику.

ВАД (аксијално таложење паре)

Ова техника је заснована на оној коју су развили Ниппон Телепхоне анд Телеграпх. У Јапану се широко користи у компанијама посвећеним производњи оптичких влакана. Користи исте основне материјале као у МЦВД методи, али се разликују по томе што је у потоњем постављено само језгро. Сада је постављен и премаз

Због тога је овај метод мало деликатнији у време допинговања, пошто германијум диоксид мора да буде уграђен у већој пропорцији у језгру него у премазу. За ову производњу, софтвер у коме се постављају параметри се користи као суштински помоћник.

Узимајући помоћну стаклену шипку или цев, почиње процес преформе. Ова помоћна цев му служи као ослонац. Почиње уградњом различитих материјала на уредан начин са краја цилиндра, добијајући порозну предформу, која се како расте одваја од помоћне стаклене цеви.

Затим се спроводи процес колапса који се састоји у подизању температуре до 1700 степени Целзијуса како би се кварц омекшао. Ово се ради да би се од унутрашње шупље порозне предформе прешло у чврст и провидан цилиндар.

Ако упоредимо ову методу са претходном, ВАД метода има предност што се добијају предформе веће дужине и већег пречника, а такође и смањење уложене енергије. Међутим, његов недостатак је што захтева много софистициранију производну опрему.

ОВД (Таложење вањске паре)

Овај метод је развио Цорнинг Гласс Ворк. У овом случају, његова сировина почиње са цилиндром за керамичку подлогу и гориоником. Парни хлориди се стављају у ватру горионика, а ватра загрева штап. У овом тренутку се врши синтеза предформе. Овај поступак се састоји од сушења штапа помоћу гаса хлора, а затим извођења процеса урушавања на исти начин као и код претходне методе. Тако се синтетишу језгро и његов омотач, чиме се добија предформа.

Неке од предности ове методе су да се оптичка влакна могу произвести са веома малим пригушењем и добрим квалитетом, захваљујући оптимизацији процеса сушења. Ова оптимизација омогућава добијање глатких профила без значајне прстенасте структуре.

ПЦВД (плазма хемијско таложење паре)

Овај метод је развила компанија Пхилипс из Холандије. Такође, његова карактеристика су глатки профили и непрепознатљива прстенаста структура. Принцип ове подлоге је заснован на оксидацији силицијум хлорида и германијум хлорида. Рђањем ових хлорида постиже се стање плазме, након чега следи процес допинга унутрашњости.

Фаза истезања преформе

Без обзира на врсту коришћене методе, уобичајено је међу свима да се спроводи процес истезања предформе. За истезање предформе потребно је имати отворену цевасту пећ. Предформа се ставља у ову пећницу и подвргава се температурама до 2000 степени Целзијуса, како би се предформа омекшала и могла њоме манипулисати.

Овим процесом се постиже пречник оптичког влакна, а од изузетне је важности да се одржава константна напетост тако да пречник по целој дужини оптичког влакна не варира. Начин да се осигура да језгро нема такве варијације у свом пречнику је одржавање константне уједначене напетости. Штавише, одсуство конвекцијских струја у пећници мора бити загарантовано.

Исто тако, од највеће је важности да се, када предформа поново омекша, избегне улазак агенаса који би могли контаминирати или створити микропукотине, што би изазвало губитак слабљења, па чак и ломљење оптичког влакна.

Током овог процеса, синтетички материјал се такође додаје на фигуру, углавном вискозни полимер. Важност овог полимера је у томе што омогућава да се оптичко влакно растегне већим брзинама. Ово ствара уједначен слој без нечистоћа око влакна. Коначно, ова заштита се суши и учвршћује, кроз термичке процесе или хемијске реакције помоћу ултраљубичастог зрачења.

Апликације оптичких влакана

Влакно има импресивну свестраност, што му омогућава примену у дигиталним комуникацијама, накиту, сензорима, осветљењу, украсима, између осталог. У наставку ћемо представити неке од најчешћих примена оптичких влакана и друге додатне.

Оптичке комуникације

Највећи обим или величина употребе оптичких влакана је за телекомуникације. Као резултат његове флексибилности, могуће је груписати неколико жица да би се формирали оптички каблови. Обично су влакна која се користе за ово направљена од пластике или стакла, а понекад чак и од оба материјала.

Оптички сензори

Сензори са оптичким влакнима могу се разликовати између унутрашњих сензора и екстринзичних сензора. Интринзични сензори називају саму фигуру сензором. С друге стране, код екстринзичних сензора, влакно је медијум за пренос сигнала које емитује сензор до система који обрађује наведене сигнале.

Пошто у оптичким влакнима нема циркулације електричне струје, они имају предност у односу на електричне сензоре. Чак је и сама влакнаста нит одличан сензор за мерење деформација, температуре, атмосферског притиска, влажности, електричних поља, магнетних поља, гасова, вибрација, између осталог.

Друга примена оптичких влакана је примена водених микрофона за детекцију земљотреса или примене таласа које генерише сонар. За то је коришћено више од хиљаду сензора направљених од оптичких влакана за креирање хидрофонских система. Овај тип система углавном користе нафтна индустрија и одбрамбене организације и неке земље. Такође, компанија Сеннхеисер из Немачке је направила микрофон који ради са ласерским светлом и оптичким влакнима.

У истом смислу, оптички сензори који мере температуру и атмосферски притисак користе се у нафтним бушотинама. Овај тип сензора је у стању да издржи екстремније услове у поређењу са сензорима направљеним од полупроводника.

У ваздухопловству постоји жироскоп од оптичких влакана, а такође и водонични микросензори.

Ови фотонски сензори направљени од оптичких влакана углавном садрже четири основна дела, а то су:

Сензор: то је претварач
Испитивач: онај који емитује и прима сигнал из оптичког влакна.
Оптички кабл: то је оптичко влакно
Оптички спрежници, мултиплексери, појачавачи или прекидачи: елементи који помажу оптичком и електричном систему да се споје без губитка сигнала и способни су да управљају различитим сигналима из различитих извора.

Рад или функционисање овог система почиње генерисањем оптичког сигнала који ствара испитивач, а то у циљу захтевања информација од пријемника. Ова информација путује кроз оптичко влакно сензора. Када наставите да мерите услове околине као што су гасови, атмосферски притисак, температура и други фактори, постоји варијација у интензитету светлости, или се утиче на њену таласну дужину и, према томе, долази до њене промене.

Ова промена, варијација у таласној дужини или интензитету светлости се поново враћа кроз оптичко влакно у испитивач. Затим се процењује проценат варијације ових промена. Применом различитих алгоритама и алата као што су оптоелектронски спрежници, могуће је претворити оптичке сигнале у електронске сигнале, тако да електрични системи на крајевима могу да интерпретирају информације, као што је систем управљања или приказа у реалном времену података.

Исто тако, у зависности од количине саобраћаја података, као што је онај који пролази кроз интернет мрежу, могу постојати оптички мултиплексери, оптички прекидачи, оптички појачивачи или различити оптички спојници на исти начин.

Слично, оптички сензорски системи се могу класификовати као тачкасти или дистрибуирани.

Системи оптичких сензора тачке

Овај тип система користи сензоре распоређене на дефинисаним позицијама унутар мреже сензора који омогућавају индивидуално праћење параметара. Због тога системи тачака омогућавају мерење више параметара истовремено. За разлику од дистрибуираних система, надзор система тачака може покрити до 250 км.

Дистрибуирани оптички сензорски системи

У овом случају, мерења и детекције варијације у оптичком параметру које прима испитивач потичу из података добијених дуж целог оптичког влакна. Ово има предност јер се ради о области оптичких влакана која се користи као системски преводилац. Дистрибуирани оптички систем може покрити домет од 120 км дужине.

Илуминацион

Прве примене које је имала оптичка влакна биле су управо осветљење простора. Чак и данас, ова апликација и даље постоји за оптичка влакна. То је зато што оптичка влакна омогућавају осветљење подручја без стварања топлоте и без ризика од кратких спојева, пошто су оптичка влакна дизајнирана за пренос светлосних зрака.

Чак је могуће, модификацијом фреквенције, променити боју осветљења. Ово је веома корисно, на пример, ако користите ово осветљење у лампи, јер је могуће променити боју без промене лампе.

Исто тако, могуће је проширити области осветљења јер је могуће позиционирати различита оптичка влакна на више локација, користећи један извор светлости.

Више употребе оптичких влакана

Користи се као таласовод за светлосне зраке које емитује медицинска или индустријска опрема која захтева осветљење области у којима директна линија вида није лако доступна.

Као пример можемо користити полуфлексибилни ендоскоп који се користи у медицини, који користи оптичка влакна у комбинацији са сочивима да би могао да визуализује унутрашњост органа без потребе за високо инвазивним операцијама. У случају индустрије за преглед опреме као што су турбине.

Заправо, оптичка влакна се тренутно користе као декоративни елементи, као што је случај јелки које у својим гранама имају оптичка влакна која осветљавају дрво, а могуће је и варирати његову боју.

Још један пример примене оптичких влакана је онај који се примењује у одређеним зградама, које хватају природно светло са својих кровова и захваљујући оптичким влакнима ова светлост може да путује у унутрашње просторе зграде.

И коначно, данас постоји мешавина између бетона и оптичких влакана која резултира прозирним бетоном. Овај материјал је креирао архитекта Рон Лосонцзи, а задивљујућа ствар у вези са овим бетоном је да може да настави да има снагу бетона и, поред тога, квалитет оптичких влакана за пренос светлости.

Карактеристике оптичких влакана

Оптичко влакно је диелектрични преносни вод који ради у оквиру електромагнетног спектра у оптичком опсегу. Ова оптичка трака је место где можемо да пронађемо боје, али постоје и блиски инфрацрвени и инфрацрвени опсег. У оптичким влакнима, део ових фреквенција се обично користи.

Сваки ланац оптичког влакна има језгро у средини направљено од пластике или стакла, односно од силицијум и германијум оксида. Ово језгро има висок индекс преламања и прекривено је премазом са нижим индексом преламања. Ово омогућава светлости да путује само кроз језгро, а не да излази напоље. Уобичајено је да овај слој премаза буде направљен од полимера или пластике.

Ова разлика између индекса преламања која мора постојати између језгра и његовог омотача је због принципа преламања светлости. Овај принцип каже да када се површина са одређеним индексом преламања граничи са другом површином са нижим индексом преламања, светлост се рефлектује и, што је већа разлика између ових индекса, то је већи упадни угао, па ће доћи до укупне унутрашње рефлексије.

У оптичком влакну, светлост се одбија или рефлектује унутар језгра, а ови углови рефлексије су веома широки, тако да се практично може претпоставити да светлост путује праволинијски кроз његов центар, омогућавајући јој да путује на велике удаљености без бледења. .

Операција оптичких влакана

Закони оптичке геометрије су они који успостављају рад и основне принципе рада оптичког влакна. Оптика је углавном регулисана законом преламања и иде по принципу тоталне унутрашње рефлексије.

Светлосни снопови се преносе кроз језгро оптичког влакна, дао сам разлику у индексима преламања, овај сноп не може да прође кроз премаз већ се заправо рефлектује у њему и наставља да се шири кроз језгро.

Затим ћемо представити предности и недостатке технологије оптичких влакана.

предност

Има веома велики пропусни опсег, што омогућава веома велике брзине преноса
То је минималистичка технологија, што значи да заузима врло мало простора.
Лаган је, јер тежи само неколико грама по километру. За разлику од електричног кабла, који може тежити чак 9 пута више од оптичког влакна.
Потпуно је имун на електромагнетно загађење. Због тога има већи квалитет преноса од конвенционалних линија, јер га не ометају, на пример, спољни кратки спојеви или олује.
Управо зато што је отпорно на сметње, оптичко влакно гарантује висок ниво безбедности информација. То је зато што је једини начин да се уђе у систем преноса оптичких влакана да га ослаби, па чак и прекине, чинећи га лако уочљивим.
Не ствара сметње другим системима.
На њега не утичу паразитни сигнали, тако да у системима као што је метро где постоје системи који лако могу пореметити комуникацију, оптичко влакно постаје алтернатива пар екцелленце.
Његово слабљење је значајно мало у поређењу са конвенционалним кабловима, што омогућава путовање на велике удаљености без потребе за укључивањем активних елемената као што су појачала за одржавање сигнала.
У зависности од материјала од којих су направљени плашт и хауба, оптичко влакно може имати добру механичку отпорност.
Отпоран је на корозију.
Има систем који се зове оптичка рефлектрометрија који вам омогућава да лако откријете тачке слабости или резове влакана дуж руте.

мане

Пошто смо представили све предности оптичких влакана, прећи ћемо на приказ недостатака ове технологије у односу на друге далеководе.

Висока крхкост влакана.
Захтева скупљу опрему за пренос и пријем.
Спојнице направљене помоћу оптичких влакана су сложеније за израду, посебно на терену, па су поправке теже.
Пошто не може да преноси електричну енергију, није директно компатибилан са крајњим системима који су обично електронски.
Не може да преноси веома велике снаге.
Не може оптички да складишти информације.
На њега утичу високе или ниске температуре, тако да јакна и премаз морају бити материјали отпорни на температуру.
Вибрације могу утицати на исправан пренос података.

Врсте оптичких влакана

Унутар језгра оптичког влакна постоје различите путање које светлосни сноп може да прати. Свака од ових путања се назива модом ширења. Оптичко влакно се може класификовати као вишемодно или једномодно влакно.

вишемодно влакно

Вишемодно влакно се односи на влакно у којем светлост може да путује кроз више од једне путање или мода. Један ланац мултимодног влакна може имати до 1000 модова простирања светлосног снопа. То значи да светлосни снопови не долазе истовремено. Ова врста влакана се углавном користи на кратким удаљеностима, отприлике на удаљеностима мањим од 2 километра.

Индекс преламања језгра мултимодног влакна је нешто већи од индекса преламања омотача. Поред тога, дебљина језгра мултимодног влакна је већа од дебљине једномодног влакна, што омогућава лакше повезивање јер не захтева тако тачну прецизност.

Вишемодно влакно се може класификовати на два начина у зависности од типа индекса преламања његовог језгра, а то су:

Степенасти индекс : У овом случају, индекс преламања је константан дуж целе дужине језгра, што резултира високом модалном дисперзијом.

Градирани индекс : У овом случају, језгро је направљено од различитих материјала, тако да индекс преламања није константан дуж целе дужине влакна и, стога, има мању модалну дисперзију.

Исто тако, стандард успостављен у ИСО 11801 указује на класификацију вишемодних оптичких влакана према пропусном опсегу и извору светлости који се мора користити, што значи да ли је вишемодно преко ласера или вишемодно преко ЛЕД светла.

ОМ1: Влакна 62.5/125 µм, 1 Гигабит (1 Гбит/с), ЛЕД.
ОМ2: Влакна 50/125 µм, 1 Гигабит (1 Гбит/с), ЛЕД.
ОМ3: влакно 50/125 µм, 10 гигабита (300 м), ласер.

једномодно влакно

Као што смо раније објаснили, термин мод се примењује да означи број путања које светлосни снопови могу да имају. У једномодном влакну постоји само један мод кроз који светлост може да путује. Ово онда значи да је пречник језгра мањи. Исто тако, светлост теоретски путује кроз центар влакна за разлику од вишемодног светла које се одбија од зидова језгра. Ова врста влакана се углавном користи за руте на великим удаљеностима.

Лабав структурни кабл

Такође је могуће класификовати оптичко влакно према његовом дизајну, а према овој класификацији постоје и две врсте оптичких влакана.

Ова врста влакана се може применити на отвореном иу затвореном простору и састоји се од неколико влакана које су подељене у групе које се уводе у цеви које окружују централну арматуру, а оне су заузврат покривене заштитним омотачем.

Термин лабава структура потиче од чињенице да су влакна оптичких влакана лабаво унутар цеви кроз које се воде. Ова цев може бити шупља или унутра имати хидрофобни материјал, тако да служи као заштита за оптичко влакно од влаге.

Поред тога, морао је да буде лабав, омогућавајући оптичко влакно да буде изоловано од спољашњих механичких сила које делују на кабл.

Централно ојачање је обично флексибилно и пружа снагу каблу. Може бити направљен од металног или диелектричног материјала.

Кабл чврсте структуре

Овај кабл се углавном примењује у унутрашњости зграда јер је флексибилнији и омогућава мање радијусе савијања од каблова са лабавом структуром.

Овај кабл се састоји од споја неколико оптичких влакана који појединачно имају плашт и омотач. Ови навоји окружују централни део и цео овај склоп је заузврат заштићен спољним слојем. Његово име потиче од чињенице да су сви нити влакана веома затегнути, што пружа добру физичку подршку.

Компоненте оптичких влакана

У комуникационом систему направљеном од оптичких влакана постоје неке компоненте које су неопходне да би пренос био успешан. Међу овим компонентама су оптички предајници, оптички детектори, оптички конектори или терминали, између осталог.

Оптички предајници

То су елементи одговорни за трансформацију информација или података који долазе из електронског извора у оптичке податке или светлосне зраке. Да би се то постигло, предајник користи електроне на одређеној фреквенцији када се побуђује унутар материјала као што је силицијум, обично генеришући енергетске снопове светлости, зване фотони. Фотони су елементарна квантна честица светлости. Предајник интерно има модулатор који испуњава функцију трансформације електронске енергије у оптичку.

Емитери светлосног снопа

У оптичким предајницима постоје две врсте емитера који емитују оптичке сигнале, а то су:

ЛЕД.

То је диода која емитује светлост, или Лигхт Емиттинг Диоде. Овај тип емитера светлости се углавном користи у мултимодним влакнима због једноставне употребе и животног века. Иако је важно напоменути да ова врста светла није способна да путује на велике удаљености, па се користи за кратке удаљености јер испуњава своју функцију и смањује трошкове.

Ласери.

То је појачано стимулисано спонтано зрачење светлости. Емитује високо кохерентну светлост и користи полупроводнике за емитовање светлости. Ласерско светло се може користити у вишемодним влакнима и једномодним влакнима, иако се углавном користе само у једномодним влакнима јер су њихова кола сложенија и стога скупља. Животни век ласера, иако дуг, обично је испод просека за ЛЕД диоде.

Електрични претварачи светлосне струје

У фибер трансмисији са оптичким влакнима неопходно је имати елемент који детектује присуство фотона. Обично је то фотодиода која је одговорна за претварање оптичких сигнала у електронске сигнале. То постиже превођењем присуства или одсуства светлости у сигнале са високим и ниским вредностима или јединицама и нулама.

Такође, примењују се и за обрнути процес, односно за претварање електричних сигнала у оптичке сигнале. Иако је могуће трансформисати светлост у електричне сигнале, а они емитују одређену снагу, то није довољно за напајање терминалне опреме. Ова терминална опрема је обично електрична, тако да је скоро увек потребан алтернативни извор напајања.

Као што смо раније споменули, ови опто-електрични претварачи се обично састоје од фотодиоде или полупроводника. Да би се гарантовало исправно функционисање ових полупроводника, морају постојати одређени услови, а то су:

Када постоји одсуство светлости, реверзна струја не би требало да буде веома висока да би се детектовали веома слаби оптички сигнали.
Мора да има велики пропусни опсег, да би могао да пружи брз одговор.
Нивои буке који генеришу ови полупроводници морају бити минимални.

Заузврат, постоје две врсте детектора, ПИН фотодиоде и АПД лавинске фотодиоде.

ПИН детектори

Овај тип детектора се састоји од полупроводника састављеног од три слоја, два спољна слоја су један типа П и један типа Н, а онај у средини је унутрашњи полупроводник. Одатле потиче његов ПИН назив. Овај унутрашњи материјал у пракси се обично поставља као продужетак П материјала или Н материјала.

АПД детектори

Ово су лавински полупроводници. Ове фотодиоде, када се примени инверзни напон, генеришу појачање струје. Рад ових полупроводничких детектора лавине састоји се од тога да путују електрон и да он налети на атом како би могао да ослободи други електрон. Разлог зашто се користе лавини полупроводници је тај што је овај електрон који се шаље потребан да поднесе довољну количину енергије.

АПД детектори се могу класификовати у три типа, према материјалу од којег су направљени:

Силицијумски детектори

Ови типови детектора имају високе перформансе и стварају низак ниво буке. Напајање овог типа детектора је у опсегу од 200 В до 300 В

Германијум детектори

Генерално, ради са таласним дужинама у опсегу од 1000 и 1300 нм, иако нешто ниже перформансе.

Детектори других материјала

Ови детектори су састављени од материјала или хемикалија које се налазе у групама ИИИ и В периодног система.

Врсте полирања оптичких влакана

Врсте полирања ће зависити од конектора који се налазе на крајевима оптичког влакна.Могу се класификовати према врсти полирања. Ова врста полирања ће се разликовати у зависности од начина повезивања.

Равно : ово полирање оставља крајеве влакана глатким и управним на његову осу, односно потпуно равним.

PC (физички контакт) : Влакна су завршена конвексно, доводећи језгра оба влакна у контакт.

SPC (Super PC) : Сличан је PSP-у, ивице су благо турпијане тако да постаје троугласти облик без врха у центру, али остаје раван.

УПЦ (Ултра ПЦ): Исто је као СПЦ, али се ивице додатно називају тако да је само средиште влакна равни део.

Побољшани UPC: Ово је префињенија верзија од претходне, тако да контакт мора бити изузетно прецизан.

APC (Угаони PC): Ова врста полирања се састоји у стварању профила под одређеним углом. Овај угао омогућава прецизнији физички контакт између језгара оба дела.

Оптички конектори

Конектори су компоненте које омогућавају повезивање оптичких каблова са терминалном опремом. Ова терминална опрема има портове за комуникацију са рачунаром за оптичке везе. У зависности од типа порта, за повезивање влакана користи се одређени тип конектора. Ово је слично начину на који функционише са конвенционалним кабловима; на пример, коаксијални кабл има различите типове конектора, сваки са одређеном функцијом.

Укратко, типови конектора за оптичка влакна су:

FC
ФДДИ
ЛЦ и МТ-арраи
СЦ и СЦ-Дуплек
СТ или БФОЦ

Конектори који се обично користе у оптичким влакнима, посебно за локалне мреже, су СТ, ЛЦ, ФЦ и СЦ конектори.

Жице од оптичких влакана

Оптички кабл се састоји од групе од неколико оптичких влакана кроз која се виде различити сигнали. Свако влакно може да шаље велике количине података из различитих извора, тако да оптички кабл може истовремено да шаље информације из различитих услуга.

Оптички каблови су најизводљивија алтернатива за замену коаксијалних каблова у телекомуникацијској и електронској индустрији. Чак и кабл који има 8 оптичких влакана је и даље знатно мањи од конвенционалних каблова. Кабл са оптичким влакнима има капацитет да пошаље информације еквивалентне оној од 60 бакарних каблова од 1623 пара или 4 коаксијална кабла од 8 цеви. Поред тога, оптичка влакна могу да шаљу информације на веће удаљености без потребе за постављањем онолико репетитора или појачала као што би се десило да се користе бакарни каблови.

Такође, важно је истаћи разлику у тежини која постоји између оптичког кабла и бакарног кабла. На пример, оптички кабл са 8 влакана може тежити само 30 кг по километру, док коаксијални кабл може тежити до 45 кг по километру. Исто тако, оптичка влакна омогућавају појединачне вожње од 2 до 4 километра. У случају коаксијалног кабла, дозвољава само стазе од 250 до 300 метара.

Сада је такође тачно да оптичко влакно захтева додатни премаз и друге елементе који обезбеђују појачање у његовој уградњи. Ово се ради како се линије не би изложиле ризику и, у будућности, пукнуле због њихове крхкости.

Карактеристике каблова

Ови каблови са оптичким влакнима имају различите функције. Пре свега, можемо напоменути да делује као елемент који штити унутрашња оптичка влакна тако да не претрпе оштећења или ломове који могу настати у тренутку уградње кабла или током његовог корисног века трајања, који је углавном 20 година. .

Друго, каблови са оптичким влакнима обезбеђују механичку крутост унутрашњем оптичком влакну тако да може да издржи услове затезне компресије и факторе околине којима може бити изложено. Због тога су поред кабла уграђени и други елементи који ојачавају и изолују оптичко влакно од ових спољашњих агенаса и сила којима је изложено.

Ови каблови могу имати подземну, подморску, прекоокеанску или ваздушну инсталацију. Једна од најкритичнијих тачака система са оптичким кабловима је у тренутку његовог постављања и зато се одређени елементи користе за заштиту влакана од оштећења.

Елементи и дизајн оптичког кабла

Функција коју ће оптички кабл обављати ће одредити каква ће бити његова структура. Међутим, иако се могу применити за различите функције, сви оптички каблови имају много заједничких елемената, а то су секундарни омотач, унутрашња влакна, елементи који доприносе ојачању и структури кабла, омотач који групише све влакнаста предива и материјали за изолацију влаге. Секундарни премази се могу поделити у три типа:

Чврста подстава

Ова облога је генерално чврста прстенаста круна која се производи од најлона или полиестера који покрива примарни слој. Због тога овај секундарни премаз повећава коначни пречник оптичког влакна. Функција овог премаза је да обезбеди заштиту од микросавијања који могу постојати у оптичком влакну. Међутим, иако овај премаз штити од ових закривљености, важно је бити пажљив приликом уградње оптичког влакна, јер се оне још увек могу појавити у тренутку уградње.

Шупља лабава подстава

Ова облога има предимензиониран простор, који се састоји од шупље цеви која је направљена од метала и комбинована са пластиком. Ово чини ову цев чврстим материјалом, али у исто време и флексибилним. Сврха израде превеликог премаза је да заштити оптичко влакно од вибрација, температура и механичких сила.

Опуштена постава са подставом

То је исти премаз који је горе поменут, али унутра је уведен материјал који може да изолује влагу. Увођењем хидрофобног материјала унутра, спречава да вода допре до оптичког влакна. Поред заштите од вибрација и других утицаја околине, способан је да издржи и одређене температуре. Уобичајено је да се користе материјали добијени од нафте или силикона.

Структурни елементи

Ови елементи су структуре које служе као централни водич за путању коју оптичко влакно мора да прати. Оптичко влакно је или распоређено дуж ове структуре или је уплетено око ње. Генерално, ове структуре имају канале или прорезе који служе као додатни водич за оптичко влакно.

Елементи арматуре

Као што њихово име говори, њихова мисија је да пруже додатно ојачање оптичког кабла са циљем да изолују, колико год је то могуће, вучне силе којима влакна могу бити изложена и, осим тога, нема значајног издужења које би могло да створи руптуре у језгрима. Поред заштите од издужења, такође штити оптичке каблове од прегиба и вибрација. Најчешћи материјали који се користе за ојачавање конструкција су кевлар, фиберглас и челик јер су флексибилни материјали, али такође имају чврстину.

врес

Сваки оптички кабл има омотач који је обично направљен од пластике. Овај омотач је спољни омотач оптичког кабла и његова функција је да пружи заштиту језгру од спољашњих агенаса, сила и појава, као што су влажност, температура, вибрације, између осталог.

Материјали од којих ће бити направљени наши поклопци ће се разликовати у зависности од њихове инсталације и примене, на пример, оптички каблови који су међуокеански морају да обезбеде заштиту од влаге, атмосферског притиска, па чак и од уједа ајкула. Ако се ради о оптичком каблу који се поставља ваздушно, онда омотач мора да штити језгро од вибрација и увијања које ствара ветар, као и од температуре и влаге. Или ако ће, коначно, ваша инсталација бити подземна, онда поклопац мора бити мало тежи да би издржао ударце и притиске које даје, на пример, саобраћај возила.

Технике спајања

Уобичајено је да је у веома великим стазама, до више од 120 километара, потребно направити спојеве између влакана, јер једва да постоји континуално влакно које има ову дужину. Чак иу случају лома, потребно је извршити ову врсту поправке.

Постоје следеће различите врсте спојева:

механичко спајање

Овај тип спајања састоји се од типа рукава у који се уводе два влакна и прави се механички увијање да би се спојила два језгра. Ови спојеви се углавном користе привремено или када се сматра да фузиони спој није потребан. Губици у вези са овим временом спајања су реда величине 0,5 дБ.

Спајање са лепком

У овом случају се примењује посебан провидни лепак који омогућава спајање два краја влакна и овај спој је заштићен неком врстом спољног ојачања. Има губитке од 0.2 дБ, али обично није веома поуздан јер лепак може поново да се одлепи.

фузионо спајање

Алат који се зове фузиони сплицер се користи тамо где се обављају деликатнији и прецизнији рад. У овом раду, оператер мора претходно припремити влакно пре увођења крајева у овај спојник. Овај алат има могућност да визуализује да ли на крајевима има било каквог средства за контаминацију или је потребно финије полирање, или да ли треба да буде боље поравнање између влакана. Ако су сви ови захтеви испуњени, онда наставља да загрева само ту област, топи влакно и тако уједињује његова језгра. Губици овог споја су 0.02 дБ.

Слабљење у оптичким кабловима

Под појмом слабљење подразумевају се губици снаге који настају у далеководу. Његова јединица мере је децибел (дБ). У оптичким влакнима постоје различити разлози због којих долази до слабљења у каблу. Постоје две врсте губитака, а то су унутрашњи губици или слабљење и екстринзично слабљење.

Интринзична слабљења су она која су узрокована хемијским саставом и другим факторима производње. То јест, они узроци који су део састава силицијума и германијума и процеса производње нити. Без обзира на то колико се процеси могу наставити побољшавати, неће бити могуће доћи до влакна без слабљења.

С друге стране, спољашња слабљења су она која настају услед спољашњих фактора, као што су нечистоће, лоши спојеви, неправилно полирање њихових профила, спојеви, између осталог. Ово слабљење или губици се могу класификовати на следећи начин:

Губици апсорпције

Ова врста слабљења настаје када постоји присуство нечистоћа унутар влакна. Ове нечистоће апсорбују или прекидају пролаз светлости. Ова апсорпција обично претвара светлост у топлотну енергију, што ствара губитке од 1 до 1000 дБ/км.

Губитак Рејлија

Када се оптичко влакно производи, током његовог хлађења постоји тренутак да влакно није у течном или чврстом стању, а могуће је да дође до погрешне примене затезања при истезању, што може да створи микроскопске неправилности. Ове неправилности узрокују дифракцију светлосних снопова када пролазе кроз њих.

Сцаттерс

До дисперзије долази када постоји варијација у индексу преламања и због тога се светлост прелама другачије него што се очекивало.То се дешава због микропрекидања унутар влакна, агенса контаминације или унутрашњих разлога влакна.

Интермодална дисперзија

Ова врста дисперзије настаје када постоји разлика у времену простирања светлости када иду различитим путевима унутар језгра влакна. Може се знати и под називом модална дисперзија. Ова врста дисперзије се дешава само у мултимодним влакнима.

Хроматска дисперзија материјала: Ово је резултат различитих таласних дужина светлости која се шири различитим брзинама кроз дату средину.

Хроматска дисперзија таласовода: То је функција пропусног опсега информационог сигнала и конфигурација водича је генерално мања од претходне дисперзије и стога се може занемарити.

Губици радијације

Ови губици настају увијањем или савијањем у полагању оптичког влакна. Ово се генерално дешава у време инсталације или када дође до закривљености унутар путање којом путује оптичко влакно.

Губици спојнице

Приликом спајања или на терминалним тачкама где су потребни конектори, увек ће доћи до слабљења. Ова слабљења су обично мала, али нису занемарљива. Као и када постоји нетачно поравнање између језгара, међутим, ово се мора исправити да би се избегло враћање таласа.

Радни прозори са оптичким влакнима

Ови радни прозори нам омогућавају да искористимо део инфрацрвеног светлосног опсега електромагнетног спектра. У овом случају то су прозори у којима је таласна дужина реда нанометара. У различитим приликама је показано да при раду у овим радним прозорима долази до мањег слабљења. Конкретно, постоје три прозора:

1. радни прозор: таласна дужина је реда деветсто осамдесет нанометара.
2. радни прозор: у овом случају таласна дужина је хиљаду триста нанометара.
3. радни прозор: таласна дужина је реда хиљаду петсто педесет нанометара. Овај последњи прозор је подељен на С опсег, Ц опсег и Л опсег.

Оптичке везе

Постоје два облика оптичких веза у мрежном систему. Ове топологије су мреже од тачке до тачке и мреже од тачке до више тачака.

Мреже од тачке до тачке су оне у којима се чвор генерише од извора информација директно до компанија, домова или корисника којима је потребна услуга. То јест, не постоји посредник или други чвор у мрежи између корисника и услуге.

Мреже од тачке до више тачака су оне које захтевају разделнике или оптичке сепараторе, сличне онима који се користе за телевизију, који нам омогућавају да повежемо различите телевизоре чак и када кабловска компанија обезбеђује само коаксијални кабл. Затим из предајника излази оптичко влакно које дели сигнал преко оптичких разделника између два, четири, шест и до осам корисника. У веома великим мрежама, један од ових осам одељења се узима да угради још један оптички разделник у мрежу који може да храни још 8 корисника. Међутим, ове поделе имају ограничење и захтевају појачала на свом путу.

Оптички појачивачи

И даље се састоје од оптичких влакана, али су у процесу производње допирана различитим хемијским компонентама, посебно ретким земним. Једно од најчешће коришћених појачавача са оптичким влакнима је допирано ербијумом.

Ово појачало се обично налази као ЕДФА за његову скраћеницу на енглеском. Ово појачало ради у трећем радном прозору, тачније у Ц-опсегу и Л. Међутим, може да ради и у С-опсегу, али захтева друге агенсе или додатне хемијске компоненте.

Појачање које даје оптичком сигналу може бити од петнаест до четрдесет децибела. Обично се састоји од оптичког влакна ускладиштеног у правоугаоном кућишту и може имати десет до шездесет метара дужине допираног влакна.

Резиме

Оптичка влакна су преносни медијум који шаље податке помоћу снопа светлости. Принципи на којима се заснива оптичко влакно су закони оптичке геометрије, посебно закон преламања.

У почетку су рађене различите студије које се међусобно допуњују све док није развијено оптичко влакно које је данас познато. У овим студијама је уочено да је прозирност нити или језгра влакна неопходна за смањење слабљења и постизање минималних губитака који су тренутно 0.02дБ/Км.

Компоненте са којима се оптичка влакна обично производе су силицијум и германијум оксид. Компоненте облоге које покривају језгро су углавном неке врсте пластике. Следи мантил који обезбеђује механичку крутост који се може направити од најлона или кевлара, и на крају пластични омотач који штити цео кабл и изолује влакно од спољних агенаса.

Постоје различите методе производње које су:

МЦВД (модификовано хемијско таложење паре)
ВАД (аксијално таложење паре)
ОВД (Таложење вањске паре)
ПЦВД (плазма хемијско таложење паре)

Без обзира на врсту коришћене методе, уобичајено је међу свима да се спроводи процес истезања предформе.

Примене оптичких влакана су разноврсне. У комуникацијама су постали једно од средстава или далековода пар екцелленце, због свог великог пропусног опсега и брзине преноса коју могу постићи, те поузданости или сигурности информација које овај систем пружа. У сензорима који омогућавају откривање услова или параметара као што су: температура, влажност, атмосферски притисак, па чак и за сонарне системе.

Такође се користи за осветљење, као што је флексибилни ендоскоп који користи оптичка влакна као средство за вођење светлости како би осветлио органе и био у стању да обавља мање инвазивне или прецизније операције на удобнији начин. Исто тако, за декоративне ефекте као што су јелке.

Могуће је променити боје које оптичко влакно приказује или рефлектује мењањем таласне дужине или фреквенције која путује кроз њега.

Неке од најважнијих предности оптичког влакна и његове употребе су његов пропусни опсег, брзина преноса коју подаци могу постићи, електромагнетни имунитет, смањење заузетог простора и тежине и висока сигурност информација.

Иако је, с друге стране, реч о напреднијој технологији, а самим тим и скупљој, монтажа и одржавање су сложенији од конвенционалних система, они су изузетно крхки и имају малу толеранцију на температуру, влагу, вибрације и истезање.

Постоје две врсте оптике према количини таласа или модова које могу да преносе.

Вишемодна влакна су она која могу да шаљу различите таласне дужине истовремено кроз различите модове, отуда и њихово име. У поређењу са једномодним влакнима, мултимодна влакна имају веће језгро и индекс преламања између језгра и омотача се разликује, али једва. Тако да таласи путују у језгру одбијајући се од зидова језгра. Користе се за руте или мреже на кратким удаљеностима. Обично се идентификује јер је спољна јакна обично наранџаста.

Једномодна влакна су она која имају само један преносни пут и њихово језгро је мање у поређењу са мултимодним влакнима. Начин преноса је обично централна оса језгра, пошто се одскаче под веома великим угловима. Обично се разликују од мултимодних јер користе жути спољни омотач.

Сада, према свом дизајну, постоје и два типа. Оптичка влакна лабаве структуре су она код којих су влакна оптичких влакана лабаво унутар цеви кроз које се воде. Ова цев може бити шупља или унутра имати хидрофобни материјал, тако да служи као заштита за оптичко влакно од влаге.

С друге стране, каблови чврсте структуре састоје се од споја неколико влакана од оптичких влакана који појединачно имају омотач и омотач. Ови навоји окружују централни део и цео овај склоп је заузврат заштићен спољним слојем.

У комуникационом систему направљеном од оптичких влакана постоје неке компоненте које су неопходне да би пренос био успешан. Међу овим компонентама су оптички предајници као што су ЛЕД диоде или ласери, опто-електрични претварачи који су одговорни за трансформацију електричних сигнала у оптичке како би се могли послати кроз влакно и касније поново претворити оптичке сигнале који се примају у електричне. .

Такође, постоје оптички детектори који су:

ПИН
ДАП
Силицијум
Германијум
Остали материјали

Врсте полирања ће зависити од конектора који се налазе на крајевима оптичког влакна.Могу се класификовати према врсти полирања.

Плано
ПЦ (физички контакт)
СПЦ (Супер ПЦ)
УПЦ (Ултра ПЦ)
Енханцед УПЦ
АПЦ (угловни рачунар)

Конектори су елементи који омогућавају да се оптичко влакно повеже са терминалном опремом. Конектори који се обично користе у оптичким влакнима, посебно за локалне мреже, су СТ, ЛЦ, ФЦ и СЦ конектори.

Механичко спајање: овај тип спајања се састоји од типа рукава у који се уводе два влакна и прави се механички увијање да би се спојила два језгра. Губици у вези са овим временом спајања су реда величине 0,5 дБ.

Спајање лепком: у овом случају се примењује посебан провидни лепак који омогућава спајање два краја влакна и овај спој је заштићен неком врстом спољног ојачања. Има губитке од 0.2 дБ, али обично није веома поуздан јер лепак може поново да се одлепи.

Спајање фузијом: Уређај за спајање има могућност да визуализује да ли крајеви имају било какво загађујуће средство или је потребно финије полирање, или да ли треба да буде боље поравнање између влакана. Затим наставља да загрева само ту област, топи влакно и тако уједињује његова језгра. Губици овог споја су 0.02 дБ.

Постоје елементи који пружају подршку у структури и ојачању оптичког кабла. Конструктивни елементи служе као централни водич за путању коју оптичко влакно мора да прати. Оптичко влакно је или распоређено дуж ове структуре или је уплетено око ње. Генерално, ове структуре имају канале или прорезе који служе као додатни водич за оптичко влакно.

Елементи за ојачање дају додатно ојачање каблу са оптичким влакнима са циљем да га изолују од вучних сила којима може бити подвргнут и, поред тога, нема значајног издужења које би могло да изазове ломове у жилама.

Постоји неколико узрока спољашњих слабљења, а то су:

Губици апсорпције
Губитак Рејлија
Сцаттерс
Губици радијације
Губици спојнице

Закључци

Оптика је далековод који је омогућио већу брзину и ефикасност у преносу података данас. Иако се ради о технологији која мора прећи дуг пут да би заменила конвенционалне системе, она је и даље понекад најбоља опција за комуникацију.

Међутим, оптичка влакна је скупа врста технологије у поређењу са конвенционалним системима јер захтева оптичку опрему и алате који имају већи буџет. Такође захтева одговарајућу обуку да бисте могли да радите са оптичким влакнима. Штавише, његово постављање је обично прилично деликатан процес, а присуство ломова у влакну може довести до значајних губитака ако се не третира на време. Додатно, још треба да се развије одређена опрема како би технологија и систем били потпуно оптички, пошто, на пример, оптичке меморије још не постоје.

Уобичајено је да оптичке мреже имају резервне системе као што су прстен или двоструки прстен, који омогућава да информације путују у другом правцу у случају ових инцидената, како би се избегао прекид услуге на дужи временски период док се ситуација је решена.

Системи са оптичким влакнима су веома поуздани јер је практично немогуће пробити мрежу без откривања или без прекида преноса података. Због тога је уобичајено видети оптичка влакна постављена под водом између савезничких земаља, где преносе осетљиве и тајне информације.

Оно по чему се оптичка влакна разликује од осталих комуникационих медија је брзина преноса података и капацитет преноса. Поред тога, гарантује минималан губитак информација јер има врло мало слабљења у свом главном елементу, што чини непотребним инсталирање толико опреме за рестаурацију и појачавање унутар система. Пошто информације путују брзином светлости, примећена је значајна миграција великих компанија на ову врсту технологије.