▷ Fibră optică: pentru ce este vorba, pentru ce se folosește și cum funcționează

Vom dedica acest articol pentru a afla mai multe despre fibra optică, vom explica ce este și cum funcționează. Știm cu toții că acest element de transmisie este utilizat în rețelele de date pentru a se conecta la Internet, dar nu toată lumea știe să identifice fizic ce este fibra, așa că vom avea probleme.

Indice de conținut

Crearea internetului a fost, fără îndoială, una dintre cele mai importante tehnologii de informare și comunicare din secolul nostru. Internetul este de creație recentă, vorbim despre 1991, când a fost creat World Wide Web, moment în care evoluția vitezei și accesibilității a început să se ridice până în zilele noastre. Tocmai datorită tehnologiilor precum fibra optică, creșterea capacității de transfer de date a atins niveluri extrem de ridicate de viteză și distanță.

Ce este fibra optică

După cum am menționat deja, fibra optică este un mijloc de transmitere a datelor utilizând impulsuri fotoelectrice printr-un fir realizat din sticlă transparentă sau alte materiale din plastic cu aceeași funcționalitate. Aceste fire pot deveni aproape la fel de fine ca părul și sunt tocmai mijloacele de transmitere a semnalului.

Practic, prin aceste cabluri foarte fine, un semnal luminos este transferat de la un capăt al cablului la celălalt. Această lumină poate fi generată cu un laser sau un LED, iar cea mai răspândită utilizare a acestuia este de a transporta date pe distanțe mari, deoarece acest mediu are o lățime de bandă mult mai mare decât cablurile metalice, pierderi mai mici și viteze de transmisie mai mari.

Un alt aspect foarte important de care trebuie să avem în vedere este faptul că fibra optică este imună la interferențe electromagnetice, ceea ce, de exemplu, cablurile perechi răsucite suferă în toate cazurile și contribuie la necesitatea repetatoarelor la fiecare anumită distanță. Trebuie să știm că fibra optică nu transportă energie electrică, doar semnale luminoase.

Însă fibra optică nu este utilizată numai pentru transmisia de date în rețele, ci și pentru conexiuni audio de înaltă calitate. În plus, este, de asemenea, o sursă de lumină pentru a oferi vizibilitate în spații strânse și chiar pentru produse de decor, de exemplu la pomii de Crăciun și altele asemenea. Bineînțeles că aceste fibre sunt construite din plastic și sunt ieftine, și nu prea au nicio legătură cu cablurile utilizate pentru date.

Piese ale unui cablu cu fibră optică

Înainte de a vedea cum funcționează, credem că este important să știm care sunt piesele care alcătuiesc un cablu cu fibră optică.

• Nucleu: Este elementul central al unui cablu cu fibră optică care nu este întotdeauna prezent. Funcția sa este pur și simplu să ofere o armare pentru a evita ruperea și deformarea cablurilor. Scurgerea umezelii: Acest element nu este de asemenea prezent în toate cablurile. Funcția sa este de a conduce umiditatea posibilă pe care o are cablul astfel încât să iasă prin el. Este înfășurat în miez. Fire de fibre: este elementul conductor, lumina și datele călătoresc prin ea. Sunt confecționate din sticlă sau plastic din siliciu de înaltă calitate, care creează un mediu în care lumina poate reflecta și refracta corect până la destinația sa. Tampon și placare (acoperire): practic este acoperirea firelor de fibră optică. Constă dintr-un material de umplutură cu gel întunecat pentru a preveni scurgerea razelor de lumină din fibră. La rândul său, tamponul este acoperirea exterioară care conține gelul și fibra. Banda miliară și straturile izolante: practic este un strat izolant care acoperă toate tampoanele de fibre. În funcție de tipul de construcție, acesta va avea mai multe elemente, toate realizate dintr-un material dielectric (non-conductor). Acoperire ignifugă: Dacă cablul este rezistent la foc, veți avea nevoie și de o acoperire capabilă să reziste la flăcări. Armură: Următorul strat este armura de cablu, care este întotdeauna confecționată din sârmă Kevlar de cea mai bună calitate. Acest material este ușor și foarte rezistent și ignifug, îl putem vedea în veste antiglonț și căști de pilot. Teacă exterioară: Ca orice cablu, este necesară o manta exterioară, de obicei din plastic sau PVC.

Cum funcționează fibra optică

Fiind cabluri prin care circulă un semnal luminos, modul de transmisie nu se bazează pe transferul electronilor printr-un material conductor. În acest caz, participăm la fenomenele fizice ale reflectării și refracției luminii.

Reflexie: reflectarea unui fascicul luminos are loc atunci când lovește o suprafață care separă două medii și direcția undei se schimbă, determinând-o să ia o direcție cu un unghi egal cu unghiul de incidență. De exemplu, dacă raza de lumină atinge un unghi de 90 de grade pe o suprafață, acesta va sări în direcția opusă, acest lucru se întâmplă atunci când stăm în fața unei oglinzi. Dacă în alt caz, fasciculul luminos atinge o suprafață cu 30 de grade, fasciculul va sări cu aceleași 30 de grade.

Refracție: în acest caz este atunci când se produce o schimbare de direcție și de viteză într-o undă atunci când trece de la un mediu la altul. De exemplu, este ceea ce vedem când lumina trece din aer în apă, vom vedea aceeași imagine, dar într-un unghi diferit.

Prin aceste două fenomene, lumina va fi transmisă de-a lungul cablului de fibră până când va ajunge la destinație.

Tipuri de fibre optice și conectori

Știm deja cum funcționează, dar încă nu știm cum se transmite lumina în aceste cabluri. În acest caz, trebuie să distingem între fibra singlemodă și fibra multimodă.

În fibra monomodală, un singur fascicul de lumină este transmis prin mediu. Acest fascicul va putea atinge, în cel mai bun caz, o distanță de 400 km fără utilizarea unui repetor, iar pentru a genera acest fascicul este utilizat un laser de înaltă intensitate. Acest fascicul este capabil să transporte până la 10 Gbit / s pentru fiecare fibră.

În fibra multimodă, pe de altă parte, pe același cablu pot fi transmise mai multe semnale luminoase, care sunt generate de LED-uri de joasă intensitate. Este utilizat pentru transmisii cu o gamă mai scurtă și este, de asemenea, mai ieftin și mai ușor de instalat.

În ceea ce privește tipurile de conectori cu fibră optică, putem găsi următoarele:

• SC: Acest conector este cel pe care îl vom vedea cel mai des, deoarece este utilizat pentru transmisia de date în conexiunile cu fibre monomodale. Există, de asemenea, o versiune SC-Duplex, care este practic două SC-uri alăturate. FC: Acesta este altul dintre cele mai utilizate și arată similar cu un conector de antenă coaxial. ST: De asemenea, este similar cu cel precedent, cu un element central de aproximativ 2, 5 mm, care este mai expus. LC: în acest caz conectorul este pătrat, deși elementul central rămâne aceeași configurație ca cele două anterioare. FDDI: Este un conector de fibre duplex, adică conectează două cabluri în loc de unul. MT-RJ: De asemenea, este un conector duplex și nu este de obicei utilizat pentru fibre cu un singur mod.

Concluzii și avantaje și dezavantaje ale utilizării fibrei optice

Cu aceste informații putem forma o idee destul de generică și completă despre ce este fibra optică și cum se bazează pe funcționarea sa. Conexiunile interne de fibră optică sunt din ce în ce mai frecvente, deși uneori, în loc să vină direct la noi în fibre, se prezintă sub forma unui cablu coaxial dacă rețeaua este hibridă. Vom profita de un alt articol pentru a vorbi mai multe despre acest tip de cablu.

Fără îndoială, viitorul care ne așteaptă se află în mod clar în rețelele cu fibră optică, în centrele de populație din ce în ce mai relativ mici, care au acest tip de conectivitate cu bandă largă, deoarece acesta este unul dintre principalele avantaje. Mai mult, fiind bazat pe lumină în loc de energie electrică, este total imun la interferențe și nici nu o produce. În același mod, suportă foarte bine schimbările climatice și temperaturile și este foarte ușor, fiind elemente nemetalice.

Dar nu totul este bun în fibra optică, deoarece una dintre limitări este aceea că cablurile trebuie să fie foarte ferme și foarte bine protejate, pentru a evita ruperea fibrelor. De asemenea, nu putem transmite electricitate, acest lucru este logic, așa că fiecare element care are nevoie de energie electrică trebuie să aibă o sursă de alimentare din apropiere.

În ceea ce privește instalarea și împletirea cablurilor din fibre, este un proces destul de complex și este necesară o mare precizie, astfel încât semnalul să fie transferat de la un cablu la altul fără degradarea semnalului. Dispozitivele de transmisie și recepție sunt, de asemenea, mult mai scumpe și mai complexe și, în cele mai multe cazuri, dispozitivele de conversie a energiei lumină-electrică sunt necesare pentru a ajunge la casele noastre.

Este vorba despre cabluri și conexiuni din fibră optică. Avem încredere că am reușit să rezolvăm îndoielile pe care le-ați avut cu privire la această tehnologie și utilizarea ei. Dacă sunteți interesat de alte tutoriale legate de rețele, iată câteva dintre ele.

Dacă aveți întrebări sau doriți să punctați sau să adăugați ceva, scrieți-ne în comentarii. Încercăm mereu să îmbunătățim conținutul cât mai mult posibil.