Komunikacja światłowodowa to sposób przesyłania informacji z jednego miejsca do drugiego za pośrednictwem impulsów światła podczerwonego przez światłowód. Światło jest tu falą nośną modulowaną do przenoszenia informacji.

W technice światłowodowej wyodrębniono trzy podstawowe długości fal podczerwieni, w których modulowany jest sygnał. Długości te nazywane są oknami transmisyjnymi. Długość fali pierwszego okna transmisyjnego to 850 nm, drugiego 1310 nm, a trzeciego 1550 nm.

Światłowody to medium transmisyjne stosowane głównie w sieciach MAN i WAN, jednak coraz częściej wykorzystywane są także w sieciach LAN. Światłowody używa się do transmisji danych między nadajnikiem a odbiornikiem w odległościach na skalę globalną z wysoką prędkością transmisji sięgającej nawet do 5 Tb/s.

W zależności od sposobu transmisji, światłowody możemy podzielić na światłowody jedno- i wielomodowe.

Światłowody jednomodowe (ang. Single Mode Fiber, SMF) są to włókna, które transmitują jeden promień światła (mod) między nadajnikiem a odbiornikiem. Sygnał emitowany przez laser półprzewodnikowy jest w niewielkim stopniu zniekształcany. Fala świetlna rozchodzi się niemal równolegle do osi światłowodu i trafia na koniec włókna w jednym modzie – tzw. modzie podstawowym. Cechą światłowodów jednomodowych jest mała średnica rdzenia – zwykle od 8 do 10 mikronów, a także skokowa zmiana współczynnika załamania światła.

RAAO7ftaLTf0r
Rys. 10.1. Światłowód jednomodowy.
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ten rodzaj światłowodów stosuje się w telekomunikacji do łączenia odległych punktów, gdyż sygnał może być transmitowany bez wzmacniania na odległość do 100 km.

Światłowody wielomodowe (ang. Multi Mode Fiber, MMF) charakteryzują się najczęściej średnicą rdzenia 50 lub 62,5 mikrometra. W światłowodzie wielomodowym, jak sama nazwa wskazuje, dochodzi do transmisji wielu modów, czyli transmisji promieni światła, o jednakowej długości. Ilość transmitowanych modów przyczynia się do rozmycia światła. Rozmycie światła zachodzi w skutek pokonywania przez mody różnych dróg między nadajnikiem i odbiornikiem. Cechą światłowodu wielomodowego jest więc zjawisko zniekształcenia impulsu wyjściowego, czego konsekwencją jest ograniczenie prędkości transmisji i odległości, na jaką może być transmitowana. Zjawisko to nazywane jest dyspersją modową.

Wyróżniamy światłowody wielomodowe skokowe i wielomodowe gradientowe.

R1Iuq6kdeOvcU
Rys. 10.2. Światłowody wielomodowe.
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Kabel światłowodowy (ang. fiber‑optic cable) jest kablem, który w swojej strukturze zawiera jedno lub więcej włókien światłowodowych (szklanych) przewodzącym impulsy światła (najczęściej podczerwonego). Struktura kabla światłowodowego uzależniona jest od jego funkcji, miejsca instalacji, zasięgu i występujących zagrożeń. Kable te cechuje odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Dlatego bez negatywnych konsekwencji mogą być układane w pobliżu instalacji elektrycznych. Nie pogorszy to jakości i prędkość przesyłanych danych. Posługując się kablami światłowodowymi, można osiągać szybkości przesyłania danych nawet do kilku terabitów na sekundę.

R1DHJlMg3bgeB
Grafika przedstawia elementy wpisane w okrąg opisany jako zewnętrzna powłoka ha ef ef er ukośnik u fał, który wpisany jest w okrąg opisany jako wzmocnienie z włókna szklanego, wpisany w okrąg opisany jako suche uszczelnienie. Granica między dwoma pierwszymi okręgami opisana jest jako nitka do rozrywania powłoki. Elementy mają obwódki o różnych kolorach, a w środku znajduje się po sześć małych punktów, opisanych jako włókno światłowodowe. Dwa z nich obwódek nie mają. Pierwszy element bez obwódki o kolorze żółtym opisany jest jako dialektryczny pręt ef er pe. Drugi biały element opisany jest jako wkładka polietylenowa. Obwódki opisane są jako: luźna tuba z żelem.
Rys. 10.3. Budowa wewnętrzna kabla światłowodowego. Wewnątrz kabla umieszczone są włókna i tuby. Kolejność włókien i tub rozmieszczonych na całej długości sieci powinna być taka sama. Wyjaśnienia skrótów: HFFR/UV – ang. Halogen Free Flame Retardant/Ultraviolet; FRP – ang. Fiber Reinforced Polymer, polimerowa matryca wzmocniona włóknami
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY-SA 3.0.

Pozostałe elementy pasywne w zakresie transmisji optycznej to m.in:

  • szafy

  • patchcordy światłowodowe

  • mufy światłowodowe

  • przełącznice światłowodowe

  • pigtaile światłowodowe

  • tłumiki optyczne

  • adaptery i złącza światłowodowe.

Przejdź do wizualizacji 3DD1Dtpms2APrzejdź do wizualizacji 3D

Wróć do spisu treściD19MCOS02Wróć do spisu treści