- Hvordan fungerer fiberoptisk kommunikation?
- Hvorfor anvendes fiber?
- Hvorfor lys og ikke elektricitet?
- Karakteristik af fiberoptisk kommunikation
- Anvendelser af optisk fiber
- Opotisk fiberpåvirkning på IoT (tingenes internet)
Optisk fiberkommunikation er kommunikationsmetoden, hvor signal transmitteres i form af lys, og optisk fiber bruges som medium til transmission af lyssignalet fra et sted til et andet. Det signal, der transmitteres i optisk fiber, konverteres fra det elektriske signal til lys, og i den modtagende ende konverteres det tilbage til det elektriske signal fra lyset. De sendte data kan være i form af lyd-, video- eller telemetrodata, der skal sendes over lange afstande eller over Local Area Networks. Optisk fiberkommunikation med gode resultater i langdistanceoverførsel ved høj hastighed, den er blevet brugt som en applikation til forskellige kommunikationsformål.
Hvordan fungerer fiberoptisk kommunikation?
Den optiske fiberkommunikationsproces transmitterer et signal i form af lys, der først omdannes til lyset fra elektriske signaler og transmitteres, og derefter sker omvendt på den modtagende side.
Denne proces kan forklares ved hjælp af et diagram som vist nedenfor:
Senderside:
På sendersiden sendes de først, hvis dataene er analoge, til et kode- eller konverteringskredsløb, der konverterer det analoge signal til digitale impulser på 0,1,0,1… (afhængigt af hvordan dataene er) og sendes gennem en lyskildesender kredsløb. Og hvis indgangen er digital, sendes den direkte gennem lyskildesenderkredsløbet, som konverterer signalet i form af lysbølger.
Optisk fiberkabel:
Lysbølgerne modtaget fra senderkredsløbet til det fiberoptiske kabel transmitteres nu fra kildeplaceringen til destinationen og modtages ved modtagerblokken.
Modtagerside:
Nu på modtagersiden modtager fotocellen, også kendt som lysdetektoren, lysbølgerne fra det optiske fiberkabel, forstærker det ved hjælp af forstærkeren og konverterer det til det rette digitale signal. Hvis udgangskilden nu er digital, ændres signalet ikke yderligere, og hvis udgangskilden har brug for analogt signal, konverteres de digitale impulser derefter tilbage til et analogt signal ved hjælp af dekoderkredsløbet.
Hele processen med transmission af et elektrisk signal fra det ene punkt til det andet ved at konvertere det til lyset og bruge fiberoptisk kabel som transmissionskilde er kendt som optisk fiberkommunikation.
Hvorfor anvendes fiber?
Fiberkablerne har erstattet kobbertråden som transmissionskabel, da den har flere fordele end de elektriske kabler.
- Stor transmissionskapacitet : En enkelt silica-fiber kan bære hundreder af tusinder af telefonkanaler, der kun bruger en lille del af den teoretiske kapacitet.
- Små tab : Cirka 0,2 dB / km signal går tabt for moderne single-mode silica fibre, så mange titusinder af kilometer kan broes uden at forstærke signalerne.
- Nem forstærkning : Et stort antal kanaler kan forstærkes i en enkelt fiberforstærker, hvis det kræves for meget store transmissionsafstande.
- Lave omkostninger : På grund af den enorme transmissionshastighed, der kan opnås, kan prisen pr. Transporteret bit være ekstremt lav.
- LightWeight: Sammenlignet med elektriske kabler er fiberoptiske kabler meget lette.
- Ingen interferens: Fiberoptiske kabler er immune over for problemer, der opstår med elektriske kabler, såsom jordsløjfer eller elektromagnetisk interferens (EMI).
Årsagerne forklarer tydeligt, at de fiberoptiske kabler er langt bedre end de koaksiale kobberkabler, og det er derfor, fiberoptiske kabler foretrækkes frem for konventionens transmissionsmedier.
Hvorfor lys og ikke elektricitet?
Lys eller laserlys (for at være præcist) bruges til optisk fiberkommunikation på grund af, at laserlyset er en enkelt bølgelængdekilde. Mens de andre lyssignaler som sollys eller pærelys har mange bølgelængder af lys, og som et resultat, hvis de anvendes til kommunikation, vil de frembringe en stråle, der er meget mindre kraftig, og på den anden side ville laseren med en enkelt stråle resultere i en kraftigere stråle som output.
Så Mindre spredning, transmission af flere antal signaler og mindre tid kræver lyset til en god kilde til kommunikation.
Karakteristik af fiberoptisk kommunikation
I optisk fiberkommunikation bruges lys som et signal, der transmitteres inde i det optiske fiberkabel. Denne kommunikationsform har egenskaber, som det er vigtigt at diskutere, og gør den til en god kommunikationsform.
- Båndbredde - Enkelt laserlysdispersion betyder, at en god mængde signal kan transmitteres (information overføres i bits) pr. Sekund, hvilket resulterer i høj båndbredde over lange afstande.
- Mindre diameter - Diameteren på det optiske fiberkabel er ca. 300 mikrometer i diameter.
- Letvægt - Det optiske fiberkabel er let i forhold til kobberkablet.
- Langdistance signal transmission - Da laserlyset ikke spredes, kan det let transmitteres over lange afstande.
- Lav dæmpning - Fiberen er lavet af glas, og laser bevæger sig igennem det, det transmitterede signal har kun 0,2 dB / km tab.
- Transmissionssikkerhed - Optisk kryptering og ingen tilstedeværelse af det elektromagnetiske signal gør dataene sikre over optisk fiber.
Anvendelser af optisk fiber
Optisk fiberkommunikation bruges hovedsageligt i telekommunikationsindustrien, der bruger den optiske fiber til:
- Transmission af telefonsignaler.
- Internetkommunikation.
- Kabel-tv-transmission.
Bortset fra det bruges optisk fiber i dag overalt i hjem, industrier, kontorer til langdistance samt til kommunikation på kort afstand.
Opotisk fiberpåvirkning på IoT (tingenes internet)
Fiberoptikkommunikationen vil have stor indflydelse på IOT, og disse anførte ting vil forklare dig, hvordan IOT ville kræve fiberoptik.
- Hurtigt transmissionsmedie - Fremtiden bliver IOT, og alle vores enheder og ting vil være forbundet til internettet, som har brug for god kommunikation og høj hastighed. Det eneste transmissionsmedie, der understøtter et sådant krav, er optisk fiber. Fremtidens behov IOT og IOT har brug for optisk fiber for den bedste kommunikation, der kan hjælpe med at nå trådløs datahastighed op til 100 Gbps hastighed, hvilket giver kommunikation og stor størrelse dataoverførsel på få sekunder.
- Datasikkerhed - Sikkerhed i IoT er den største bekymring, når vi tænker på en stor mængde data, der skal overføres mellem milliarder enheder, der er forbundet sammen. Hacking af data fra kommunikationsmedier er mulig, medmindre det er optisk fiber. De optiske fibre er meget vanskelige at hacke, og hacking af dem uden at blive opdaget er som næsten umuligt. Så igen kan en optisk fiber hjælpe med at sikre dataene og overføre dem med meget høj hastighed.
- Intet datatab på grund af interferens - De optiske fiberkabler kan installeres hvor som helst (selv under vandet eller i områder med høj temperatur) og har ingen elektromagnetisk interferens, hvilket resulterer i intet datatab på grund af interferens.