Kas ir optiskās šķiedras saite?

Optiskās šķiedras saite ir ierīce, kas nosūta datus starp diviem punktiem, sūtot gaismu caur optisko šķiedru, kas virza gaismu uz saites otru galu. Katra optiskās šķiedras saite satur pašu optisko šķiedru, raidītāju un uztvērēju. Dažām saitēm ir arī pastiprinātāji uz šķiedru starp raidītāju un uztvērēju, lai uzturētu jaudu ilgākos posmos. Optiskās šķiedras saites ir ārkārtīgi svarīgas mūsdienu sakaru tehnoloģijās, un tās izmanto tādām lietojumprogrammām kā tālruņi, interneta savienojumi un kabeļtelevīzija.

Optiskās šķiedras var izmantot saziņai, jo tie ir salīdzinoši elastīgi materiāli, kurus var izmantot kā viļņvadus, vadot elektromagnētisko viļņu virzienu, kad tie pārvietojas pa šķiedru. Šķiedrai ir divas daļas, ārējais apšuvums un iekšējais serdenis. Kodolam ir augstāks laušanas koeficients nekā apšuvumam, kas nozīmē, ka gaisma kodolā pārvietojas lēnāk. Kad gaisma sasniedz robežu starp vidi, kurai tā iet cauri, un citu vidi ar zemāku refrakcijas koeficientu, šī gaisma tiks pilnībā atstarota no robežas, ja tā nonāks pietiekami augstā leņķī parādībā, ko sauc par kopējo iekšējo atstarošanu. Pilnībā ieskaujot serdi ar materiālu ar zemāku refrakcijas koeficientu, gaisma var tikt ierobežota līdz kodolam, jo ​​tā pārvietojas pa šķiedras garumu, samazinot signāla vājināšanos.

Optiskās šķiedras parasti sastāv no silīcija dioksīda (silīcija dioksīda vai SiO2) stikla. Dažreiz tiek izmantoti arī citi stikla veidi, piemēram, fluora un fosfāta stikli, un dažas šķiedras ir izgatavotas no kristāliskām vielām, piemēram, korunda. Kodols un apšuvums ir leģēti ar nelielu daudzumu citu vielu, lai paaugstinātu vai pazeminātu to refrakcijas indeksus, lai gaisma, kas pārvietojas caur šķiedru, tiktu saglabāta kodolā.

Raidītājs optiskās šķiedras savienojumā parasti ir gaismas diode vai lāzerdiode, kas abas rada gaismu, palaižot elektrību visā pusvadītājā. Pēc tam šī gaisma tiek izlaista šķiedrā tādā leņķī, kas izraisīs pilnīgu iekšējo atstarošanu kodolā. Informācija tiek kodēta gaismā, mainoties tās intensitātei, fāzei vai polarizācijai. Optiskās šķiedras saites otrā galā ir fotodetektors, ierīce, kas uztver gaismu un darbojas kā uztvērējs. Visbiežāk šim nolūkam izmantotais fotodetektora veids ir fotodiode, kas izmanto pusvadītāju, lai pārvērstu ienākošo gaismu elektriskos signālos.

Optiskās šķiedras saites ir būtiska mūsdienu sakaru sastāvdaļa, un tos plaši izmanto to vieglā svara, zemā signāla zuduma un imunitātes pret elektromagnētiskajiem traucējumiem, kas var izraisīt elektrisko kabeļu darbības traucējumus, dēļ. To jauda ir milzīga, un vienai optiskās šķiedras saitei var būt simtiem tūkstošu kanālu telefona savienojumiem. To izgatavošana un uzturēšana ir dārgāka nekā elektrības pieslēgums, un tāpēc tos galvenokārt izmanto signālu pārraidīšanai lielam skaitam tālsatiksmes telefona un interneta savienojumu, un elektrisko pārraidi izmanto vairumam īsāku savienojumu. Tomēr dažās jomās tas sāk mainīties, pieaugot pieprasījumam pēc interneta joslas platuma, kā rezultātā tiek izveidoti liela joslas platuma interneta pakalpojumi, kuru pamatā ir optiskās šķiedras savienojumi, kas sniedzas līdz pat lietotāja mājām vai birojam.