เทคโนโลยีการส่งผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่โตขึ้นเรื่อย ๆ
สื่อใยแก้วนำแสงเป็นสื่อการส่งผ่านเครือข่ายใด ๆ ที่โดยทั่วไปใช้แก้วหรือเส้นใยพลาสติกในบางกรณีพิเศษเพื่อส่งข้อมูลเครือข่ายในรูปแบบของแสงกะพริบ ภายในทศวรรษที่ผ่านมาใยแก้วนำแสงได้กลายเป็นสื่อการส่งผ่านเครือข่ายที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากความต้องการแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้น
เทคโนโลยีใยแก้วนำแสงมีความแตกต่างในการทำงานของมันมากกว่าสื่อทองแดงมาตรฐานเนื่องจากการส่งสัญญาณเป็นแสง“ ดิจิตอล” แทนการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า เพียงแค่การส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงเข้ารหัสสิ่งที่หนึ่งและศูนย์ของการส่งผ่านเครือข่ายดิจิตอลโดยการเปิดและปิดพัลส์แสงของแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดที่ความถี่สูงมาก แหล่งกำเนิดแสงมักจะเป็นเลเซอร์หรือไดโอดเปล่งแสง (LED) บางชนิด แสงจากแหล่งกำเนิดแสงถูกเปิดและปิดในรูปแบบของข้อมูลที่เข้ารหัส แสงเดินทางผ่านเส้นใยจนกว่าสัญญาณแสงจะไปถึงตำแหน่งที่ต้องการและอ่านโดยเครื่องตรวจจับแสง
สายไฟเบอร์ออปติกเหมาะสำหรับความยาวคลื่นแสงหนึ่งช่วงขึ้นไป ความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงเฉพาะคือความยาววัดเป็นนาโนเมตร (หนึ่งในพันของหนึ่งเมตรย่อว่า "นาโนเมตร") ระหว่างยอดคลื่นในคลื่นแสงทั่วไปจากแหล่งกำเนิดแสงนั้น คุณสามารถคิดถึงความยาวคลื่นเป็นสีของแสงและเท่ากับความเร็วของแสงหารด้วยความถี่ ในกรณีของ Single-Mode Fiber (SMF) ความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันมากมายสามารถส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกเดียวกันได้ตลอดเวลา สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับการเพิ่มความสามารถในการส่งสัญญาณของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเนื่องจากความยาวคลื่นของแสงแต่ละชนิดเป็นสัญญาณที่แตกต่างกัน ดังนั้นสัญญาณจำนวนมากสามารถดำเนินการผ่านสายใยแก้วนำแสงเดียวกัน สิ่งนี้ต้องใช้เลเซอร์และเครื่องตรวจจับหลายตัวและเรียกว่า Wavelength-Division Multiplexing (WDM)
โดยทั่วไปแล้วใยแก้วนำแสงจะใช้ความยาวคลื่นระหว่าง 850 และ 1550 นาโนเมตรขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดแสง โดยเฉพาะ Multi-Mode Fiber (MMF) จะใช้ที่ 850 หรือ 1300 นาโนเมตรและโดยทั่วไปแล้ว SMF จะใช้งานที่ 1310, 1490 และ 1550 นาโนเมตร (และในระบบ WDM ในช่วงความยาวคลื่นรอบความยาวคลื่นหลักเหล่านี้) เทคโนโลยีล่าสุดกำลังขยายสิ่งนี้เป็น 1625 นาโนเมตรสำหรับ SMF ซึ่งใช้สำหรับเครือข่ายแบบพาสซีฟออพติกรุ่นต่อไปสำหรับแอพพลิเคชั่น FTTH (Fiber-To-The-Home) แก้วที่มีฐานเป็นซิลิกานั้นโปร่งใสที่สุดในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ดังนั้นการส่งสัญญาณจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้น (มีสัญญาณการลดทอนน้อยลง) ในช่วงนี้ สำหรับการอ้างอิงแสงที่มองเห็น (แสงที่คุณเห็น) มีความยาวคลื่นในช่วงระหว่าง 400 ถึง 700 นาโนเมตร แหล่งแสงไฟเบอร์ออปติกส่วนใหญ่ทำงานในช่วงอินฟราเรดใกล้ (ระหว่าง 750 ถึง 2,500 นาโนเมตร) คุณไม่สามารถมองเห็นแสงอินฟราเรด แต่เป็นแหล่งกำเนิดแสงไฟเบอร์ออปติกที่มีประสิทธิภาพมาก
เคล็ดลับ: แหล่งกำเนิดแสงใยแก้วนำแสงแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่สามารถทำงานได้เฉพาะในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นและในช่วงความยาวคลื่นที่ไม่ใช่ความยาวคลื่นเฉพาะ เลเซอร์ (การขยายแสงโดยการกระตุ้นการแผ่รังสีของแสง) และ LED ทำให้เกิดแสงในขอบเขตที่ จำกัด ยิ่งขึ้นแม้แต่คลื่นความถี่เดียว
คำเตือน: แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่ใช้กับสายไฟเบอร์ออปติก (เช่นสาย OM3) เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อการมองเห็นของคุณ การมองที่ส่วนท้ายของเส้นใยแก้วนำแสงสดโดยตรงอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อเรตินาของคุณ คุณสามารถทำให้ตาบอดอย่างถาวรได้ อย่ามองปลายสายเคเบิลใยแก้วนำแสงโดยไม่ทราบว่าไม่มีแหล่งกำเนิดแสงใด ๆ
การลดทอนของเส้นใยแสง (ทั้ง SMF และ MMF) จะลดลงที่ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น เป็นผลให้การสื่อสารทางไกลมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่ความยาวคลื่น 1310 และ 1550 นาโนเมตรเหนือ SMF เส้นใยแก้วนำแสงทั่วไปมีการลดทอนที่ใหญ่กว่าที่ 1,385 นาโนเมตร จุดสูงสุดของน้ำนี้เป็นผลมาจากปริมาณน้ำที่น้อยมาก (ในช่วงส่วนต่อล้าน) ของน้ำที่ถูกรวมระหว่างกระบวนการผลิต โดยเฉพาะมันเป็นโมเลกุลของเทอร์มินัล - โอห์ (ไฮดรอกซิล) ที่มีลักษณะการสั่นสะเทือนที่ความยาวคลื่น 1,385 นาโนเมตร; จึงมีส่วนทำให้การลดทอนสูงที่ความยาวคลื่นนี้ ในอดีตระบบการสื่อสารดำเนินการที่ด้านใดด้านหนึ่งของจุดสูงสุดนี้
เมื่อแสงพัลส์มาถึงปลายทางเซ็นเซอร์จะตรวจจับว่ามีหรือไม่มีสัญญาณไฟและเปลี่ยนพัลส์ของแสงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า ยิ่งสัญญาณแสงกระจายไปมากขึ้นหรือ จำกัด ขอบเขตมากเท่าไรก็ยิ่งมีโอกาสสูญเสียสัญญาณมากเท่านั้น (การลดทอน) นอกจากนี้ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกระหว่างแหล่งสัญญาณและปลายทางยังมีความเป็นไปได้ที่จะสูญเสียสัญญาณ ดังนั้นตัวเชื่อมต่อจะต้องติดตั้งอย่างถูกต้องในการเชื่อมต่อแต่ละครั้ง
ระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ LAN / WAN ส่วนใหญ่ใช้ไฟเบอร์เพียงตัวเดียวในการส่งสัญญาณและอีกอันสำหรับการรับสัญญาณ อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีล่าสุดช่วยให้เครื่องส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงสามารถส่งสัญญาณในสองทิศทางผ่านทางสายใยเดียวกัน (เช่น CWDM MUX แบบพาสซีฟที่ใช้เทคโนโลยี WDM) ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงไม่รบกวนซึ่งกันและกันเนื่องจากอุปกรณ์ตรวจจับถูกปรับให้อ่านเฉพาะความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นยิ่งความยาวคลื่นมากกว่าคุณส่งผ่านใยแก้วนำแสงเดียวคุณก็ยิ่งต้องการเครื่องตรวจจับมากขึ้นเท่านั้น
