Optička vlakna
Optička vlakna
Optičko vlakno je prozirna nit koja je napravljena najčešće od stakla ili nekog polimera. Takve niti se upotrebljavaju u telekomunikacijskim i računalnim mrežama.
Godine 1790. francuski izumitelj Claude Chappe napravio je optički telegraf, napravljen je od niza semafora postavljenih na tornjeve, gdje su ljudi stajali i pomoću tih semafora slali poruke od jednog tornja do drugog.
Pojava prvih optičkih vlakna, krenulo je istraživati drugoj polovici dvadesetog stoljeća s pojavom lasera. Ideja za prijenos signala bila je aktualna i prije samih optičkih vlakana. Povećanje istraživanja u području optičkih vlakna, došlo se do spoznaje da se optičkom komunikacijom može prenijeti znatno veća količina podataka u odnosu na postojeću komunikaciju. Prvi problem je bio što su prvi laseri napravljeni od jednog poluvodiča te su bili neučinkoviti. Nisu zadovoljavali u smislu raspršenja snage, pregrijavanja, kratkog vijeka trajanja svega nekoliko sati i velike potrošnje električne struje. Drugi problem je bio da lasersko svjetlo nije moglo putovati kroz slobodan prostor zbog raspršenja i potpunog gušenja. Zbog toga je za prijenos informacija putem svjetlosti na velike udaljenosti trebalo napraviti vodič sličan telefonskim linijama.
Jednomodno optičko vlakno kroz jezgru propušta samo jednu zraku svjetlosti. Kao izvor svjetla koristi se infracrveni laser, što značajno povećava brzinu slanje podataka na veće udaljenost.
Višemodno optičko vlakno kao izvor svjetlosti koristi LED diodu, puno jeftinije od jednomodnog vlakna. Jedno vlakno sadrži više ulaza zraka koji totalnom refleksijom šalju signal kroz vlakno. Postoji ograničenje broja optičkih puteva kojima zrake svjetlosti mogu putovati kroz vlakno. Takvi optički putevi se zovu se "modovi" vlakna.
Optički kabeli se sastoje od niza manjih optičkih niti koji prenose telekomunikacijsi signala na velike duljine u što bržem roku. Optički kabel sastoji se od najmanjih vlakana čiji je promjer u 0.001 centimetara. Propusnost optičkog vlakna je do 50 000 Gb/s. Ova vlakna prenose optičke zrake koje prenose podatke prolazeći kroz jezgru svakog vlakna, koja se sastoji od silicija. Svako vlakno tog kabela može se svjetlosnim (laserskim) putem prenositi podatak.Po jedno vlakno se koristi za svaki smjer komunikacije. Jedan optički kabel u sebi obično sadržava više optičkih vlakana, obično 2 do 48. Pojasna širina optičkih vlakana je otprilike 180 THz do 330 THz.
Prednosti optičkih niti u telekomunikaciji i računalnim mrežama:
Trajnost, velika propusnost za brz prijenos podataka.
Sigurnost prijenosa podataka - vlakno omogućuje programima da odmah otkrivaju neovlašteni pristup podacima, pa je pristup napadačima gotovo isključen.
Visoka otpornost na smetnje, kvalitetno smanjenje buke.
Strukturne optičkog kabela omogućuju veću brzinu prijenosa podataka nekoliko puta veću od brzine prijenosa podataka kroz standardni koaksijalni kabel. Ovakav način prijenosa odnosi se na običajne podatke.
Velika prednost optičkih kabela je jako velika povezanos od više stotina kilometara.