I fiberoptiske kabler overføres informasjon i form av lyssignaler. Her er en trinnvis forklaring på hvordan informasjon går gjennom fiberoptiske kabler:
1. Lyskilde:Prosessen starter med en lyskilde, typisk en laserdiode eller en lysemitterende diode (LED). Disse enhetene konverterer elektriske signaler til optiske signaler ved å sende ut lys ved bestemte bølgelengder.
2. Optisk fiber:Den optiske fiberen er en tynn, fleksibel tråd laget av høyrent glass eller plast. Den består av en kjerne, kledning og bufferbelegg. Kjernen er den sentrale delen av fiberen der lyset reiser. Kledningen omgir kjernen og reflekterer lyset tilbake i kjernen, og forhindrer signaltap. Bufferbelegget beskytter fiberen mot fysisk skade.
3. Total intern refleksjon:Når lys kommer inn i kjernen av den optiske fiberen i en bestemt vinkel, gjennomgår det total intern refleksjon. Dette betyr at lyset reflekteres fullstendig tilbake til kjernen uten tap av signal. Total intern refleksjon oppstår på grunn av forskjellen i brytningsindekser mellom kjernen og kledningen.
4. Dempning og spredning:Når lyset beveger seg gjennom fiberen, opplever det noe tap på grunn av faktorer som absorpsjon, spredning og spredning. Dempning refererer til reduksjonen i lysintensiteten når den forplanter seg gjennom fiberen, mens spredning får de forskjellige bølgelengdene av lys til å bevege seg med litt forskjellige hastigheter, noe som resulterer i signalforvrengning. For å minimere disse effektene brukes materialer av høy kvalitet og avanserte produksjonsteknikker.
5. Optiske forsterkere:For å kompensere for signaltapet over lange avstander, brukes optiske forsterkere. Disse enhetene forsterker lyssignalene uten å konvertere dem tilbake til elektriske signaler. Optiske forsterkere er vanligvis plassert med jevne mellomrom langs den fiberoptiske kabelen for å sikre at signalstyrken forblir sterk gjennom hele overføringen.
6. Signaldeteksjon:Ved mottakerenden konverteres de optiske signalene tilbake til elektriske signaler ved hjelp av en fotodetektor, for eksempel en fotodiode eller skredfotodiode. Disse detektorene genererer en elektrisk strøm proporsjonal med intensiteten til det mottatte lyset.
7. Signalbehandling:De elektriske signalene blir deretter behandlet og regenerert av elektroniske kretser for å fjerne støy og feil, og sikre at informasjonen overføres nøyaktig. Til slutt sendes disse signalene til den tiltenkte mottakeren eller behandles videre for ulike kommunikasjonsapplikasjoner.
Fiberoptisk kommunikasjon gir fordeler som høy båndbredde, lavt signaltap, motstand mot elektromagnetisk interferens og muligheten til å overføre data over lange avstander uten vesentlig forringelse, noe som gjør det til en avgjørende teknologi for moderne kommunikasjonsnettverk.
