Vad är en fiberoptisk länk?
En fiberoptisk länk är en enhet som skickar data mellan två punkter genom att skicka ljus genom en optisk fiber, som leder ljuset till den andra änden av länken. Varje fiberoptisk länk innehåller själva den optiska fibern, en sändare och en mottagare. Vissa länkar har också förstärkare på fibern mellan sändaren och mottagaren för att upprätthålla kraft över längre länkar. Fiberoptiska länkar är oerhört viktiga i modern kommunikationsteknologi och används för applikationer som telefoner, internetanslutningar och kabel-tv.
Optiska fibrer kan användas för kommunikation eftersom de är relativt flexibla material som kan användas som vågledare, vilket styr riktningen för elektromagnetiska vågor när de rör sig genom fibern. Fiberen har två delar, en yttre beklädnad och en inre kärna. Kärnan är utformad för att ha ett högre brytningsindex än beklädnaden, vilket innebär att ljus i kärnan rör sig långsammare. När ljuset träffar en gräns mellan mediet det passerar genom och ett annat medium med ett lägre brytningsindex kommer det ljuset att reflekteras fullständigt från gränsen om det slår i en tillräckligt hög vinkel i ett fenomen som kallas total intern reflektion. Genom att helt omge kärnan med material med ett lägre brytningsindex, kan ljus begränsas till kärnan när den rör sig på fiberns längd, vilket minimerar dämpningen av signalen.
Optiska fibrer består vanligtvis av kiseldioxid (kiseldioxid eller SiO 2 ) -glas. Andra typer av glas används också ibland, såsom fluorid- och fosfatglas, och vissa fibrer är gjorda av kristallina ämnen som korund. Kärnan och beklädnaden dopas var och en med små mängder andra ämnen för att höja eller sänka sina brytningsindex så att ljus som rör sig genom fibern kommer att hållas i kärnan.
Sändaren i en fiberoptisk länk är vanligtvis en ljusemitterande diod eller laserdiod, som båda producerar ljus genom att driva elektricitet genom en halvledare. Detta ljus släpps sedan ut i fibern i en vinkel som kommer att orsaka total inre reflektion i kärnan. Information kodas i ljuset genom variationer i dess intensitet, fas eller polarisering. I den andra änden av den fiberoptiska länken finns en fotodetektor, en anordning som detekterar ljus och som fungerar som en mottagare. Den vanligaste typen av fotodetektor för detta ändamål är en fotodiod som använder en halvledare för att konvertera inkommande ljus till elektriska signaler.
Fiberoptiska länkar är en viktig del av modern kommunikation och används ofta på grund av deras lätta vikt, låga signalförlust och immunitet mot elektromagnetisk störning som kan störa elektriska kablar. Deras kapacitet är enorm och en enda fiberoptisk länk kan ha hundratusentals kanaler för telefonanslutningar. De är dyrare att göra och underhålla än elektriska anslutningar och används därför främst för att transportera signaler för ett stort antal långväga telefon- och internetanslutningar, med elektrisk transmission som används för de flesta kortare länkar. Detta börjar emellertid förändras inom vissa områden med ökande efterfrågan på Internet-bandbredd, vilket leder till skapandet av Internet-tjänster med hög bandbredd baserad på fiberoptiska anslutningar som går hela vägen till användarens hem eller kontor.