Что такое оптоволоконный повторитель?

Волоконно-оптические линии передачи данных используют оптический сигнал для передачи информации. Посредством процесса, известного как полное внутреннее отражение, импульс света удерживается внутри оптического волокна. Поскольку свет распространяется зигзагообразно по всей длине волоконной линии, он ослабевает. Затухание - это уменьшение силы импульса света, который достигает дальнего конца волокна. Волоконно-оптический повторитель преодолевает затухание, восстанавливая импульс света до его первоначальной силы перед отправкой его на следующем участке линии сети.

В оптоволоконных сетях очень тонкие нити из стеклянной проволоки передают световые импульсы. Эти световые импульсы имеют ближнюю инфракрасную длину волны, потому что эта длина волны имеет самую низкую скорость ослабления. На сетевых коммутаторах эти входящие световые импульсы преобразуются в электронный двоичный сигнал. Этот сигнал данных затем может быть передан на отдельные компьютеры.

Используя оптоволоконный повторитель каждые 28-43 мили (45-70 км), сигнал данных может передаваться на большие расстояния. Некоторые из самых длинных волоконно-оптических линий пересекают Атлантический океан. Повторители требуют электричества, поэтому для каждого повторителя должны быть доступны обычные электрические провода.

Старые аналоговые сигналы использовали усилители для увеличения расстояния сигнала. Усилители, однако, имели нежелательный эффект усиления электрического шума, а также исходного сигнала. Волоконно-оптические повторители, с другой стороны, удаляют шум, который поступил в сигнал. Это потому, что цифровые сигналы могут быть электронно отделены от нежелательного шума. В отличие от аналоговых сигналов, даже слабый и искаженный волоконный сигнал может быть очищен и отправлен дальше по линии сети.

Когда оптический сигнал перемещается, он имеет естественную тенденцию изменять свою форму. Это явление называется дисперсией, изменением скорости света в зависимости от длины волны света. Проще говоря, узкий импульс света становится шире, чем дальше он проходит. Волоконно-оптический повторитель обладает способностью восстанавливать естественную форму светового импульса. После восстановления повторителем сигнал повторно передается в следующую оптоволоконную секцию.

Оптоволокно имеет много преимуществ по сравнению с другими методами передачи данных. Стекловолокно не проводит электричество, поэтому на него не влияют электромагнитные помехи или грозы. Кроме того, объем информации, которую может нести один волоконно-оптический провод, больше, чем медный провод или беспроводные каналы. Теоретически, одна волоконно-оптическая линия может передавать 50 миллиардов голосовых разговоров за один луч света, хотя на практике этот предел не был достигнут.

Волоконно-оптический повторитель не способен различать световые импульсы с разными длинами волн. Это ограничивает способность ретранслятора повторно передавать плотную оптическую информацию. Световая информация с несколькими длинами волн может передаваться на большие расстояния с помощью волоконно-оптических усилителей, эрбиевых, вместо повторителей. Эти усилители обладают способностью усиливать отдельные световые волны.