Hvad er et fiberoptisk link?
En fiberoptisk forbindelse er en enhed, der sender data mellem to punkter ved at sende lys gennem en optisk fiber, der fører lyset til den anden ende af linket. Hver fiberoptisk forbindelse indeholder selve den optiske fiber, en sender og en modtager. Nogle links har også forstærkere på fiberen mellem sender og modtager for at opretholde strøm over længere forbindelser. Fiberoptiske links er ekstremt vigtige inden for moderne kommunikationsteknologi og bruges til applikationer som telefoner, internetforbindelser og kabel-tv.
Optiske fibre kan bruges til kommunikation, fordi de er relativt fleksible materialer, der kan bruges som bølgeledere, hvilket styrer retningen for elektromagnetiske bølger, når de bevæger sig gennem fiberen. Fiberen har to dele, en ydre beklædning og en indre kerne. Kernen er designet til at have et højere brydningsindeks end beklædningen, hvilket betyder, at lys i kernen bevæger sig langsommere. Når lys rammer en grænse mellem mediet, det passerer gennem, og et andet medium med et lavere brydningsindeks, reflekteres dette lys fuldstændigt ud af grænsen, hvis det rammer i en tilstrækkelig høj vinkel i et fænomen kaldet total intern reflektion. Ved fuldstændig omgivelse af kernen med materiale med et lavere brydningsindeks, kan lys begrænses til kernen, når den bevæger sig langs fiberens længde, hvilket minimerer dæmpningen af signalet.
Optiske fibre er normalt sammensat af glas (siliciumdioxid eller Si02) glas. Andre typer glas bruges også undertiden, såsom fluorid- og fosfatglas, og nogle fibre er fremstillet af krystallinske stoffer som korund. Kernen og beklædningen er hver doteret med små mængder af andre stoffer for at hæve eller sænke deres brydningsindeks, så lys, der bevæger sig gennem fiberen, holdes i kernen.
Senderen i en fiberoptisk forbindelse er normalt en lysemitterende diode eller laserdiode, som begge producerer lys ved at køre elektricitet gennem en halvleder. Dette lys frigives derefter i fiberen i en vinkel, der vil forårsage total intern reflektion i kernen. Information kodes i lyset gennem variationer i dens intensitet, fase eller polarisering. I den anden ende af det fiberoptiske led er en fotodetektor, en enhed, der registrerer lys, og som fungerer som en modtager. Den mest almindeligt anvendte type fotodetektor til dette formål er en fotodiode, der bruger en halvleder til at konvertere indgående lys til elektriske signaler.
Fiberoptiske links er en væsentlig del af moderne kommunikation og bruges vidt på grund af deres lette vægt, lave signaltab og immunitet mod elektromagnetisk interferens, der kan forstyrre elektriske kabler. Deres kapacitet er enorm, og et enkelt fiberoptisk link kan have hundreder af tusinder af kanaler til telefonforbindelser. De er mere dyre at oprette og vedligeholde end elektrisk forbindelse, og bruges derfor primært til at bære signaler til et stort antal langdistance-telefon- og internetforbindelser, med elektrisk transmission brugt til de fleste kortere forbindelser. Dette begynder imidlertid at ændre sig på nogle områder med stigende efterspørgsel efter internetbåndbredde, hvilket fører til oprettelsen af højbåndbredd internet-tjenester, der er baseret på fiberoptiske forbindelser, der går hele vejen til brugerens hjem eller kontor.