ตัวรับสัญญาณแสงคืออะไร?

ตัวรับสัญญาณแสงบางครั้งเรียกว่าตัวรับสัญญาณใยแก้วนำแสงเป็นส่วนประกอบในเครือข่ายใยแก้วนำแสง บทบาทของผู้รับคือการแปลพัลส์ของแสงที่ส่งผ่านเส้นใยนำแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เมื่อข้อมูลถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถอ่านข้อมูลได้เช่นคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย

ตัวรับออปติคัลเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในเครือข่ายใยแก้วนำแสง ในไฟเบอร์ออปติกแสงจะใช้ในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นคอมพิวเตอร์สองเครื่องบนเครือข่าย สายเคเบิ้ลซึ่งมักทำจากแก้วซิลิกาที่มีการสะท้อนแสงสูงจะใช้ในการส่งพัลส์ของแสง แสงกระเด้งลงสู่โพรงกลวงของซิลิกาจนกระทั่งถึงตัวรับแสงที่ปลายอีกด้าน

ข้อมูลที่ส่งลงสายเคเบิลใยแก้วนำแสงนั้นอยู่ในรูปของพัลส์ของแสง พัลส์เหล่านี้ถูกแปลเป็นข้อมูลไฟฟ้าโดยตัวรับออปติคัล อุปกรณ์นี้แปลพัลส์ของแสงเป็นชุดของวัตถุและศูนย์เรียกว่ารหัสไบนารี่ คอมพิวเตอร์สามารถแปลเลขฐานสองแบบยาวเหล่านี้เป็นกระบวนการที่เห็นบนหน้าจอคอมพิวเตอร์

คลื่นแสงเดินทางผ่านสายไฟเบอร์ออปติกจนกระทั่งถึงโฟโตไดโอดบนตัวรับออปติคัล โฟโตไดโอดทำจากวัสดุที่สามารถสูญเสียอิเล็กตรอนเมื่อโฟตอนเคลื่อนที่ด้วยความยาวคลื่นที่แน่นอน เมื่อโฟโตไดโอดโดนพลังงานแสงอิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมา อิเล็กตรอนเหล่านี้สร้างประจุไฟฟ้าที่เล็กมากซึ่งตัวรับแสงจะต้องขยายให้ใหญ่ขึ้น เมื่อขยายสัญญาณแล้วจะสามารถแปลงเป็นข้อมูลไฟฟ้าในรูปแบบของกระแสข้อมูลดิจิตอลและศูนย์

พัลส์แสงที่ส่งผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงอาจมีระดับพลังงานที่แตกต่างกันไป วัสดุที่ทำโฟโตไดโอดจะกำหนดระดับพลังงานที่สามารถแปลเป็นไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่นโฟโตไดโอดซิลิคอนสามารถรับข้อมูลที่เดินทางระหว่าง 190 ถึง 1,100 ความยาวคลื่นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (nm) ตะกั่วซัลไฟด์สามารถรับข้อมูลจากโฟตอนที่มีพลังงานเพียงพอสำหรับการเดินทางระหว่าง 1,000 ถึง 3,500 นาโนเมตร

ตัวรับสัญญาณแสงสามารถเปลี่ยนข้อมูลทางแสงเป็นข้อมูลทางไฟฟ้าเท่านั้น อุปกรณ์ที่คล้ายกันที่เรียกว่าเครื่องส่งสัญญาณแสงจะใช้ในการเปลี่ยนข้อมูลไฟฟ้าเป็นแสง นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวรับส่งสัญญาณแสงซึ่งสามารถรับและส่งข้อมูลแสงและไฟฟ้าแปลได้อย่างอิสระระหว่างสอง