Ste že kdaj gledali kabelsko televizijo? Lahko zadovolji potrebe uporabnikov po multimedijskih storitvah, kot so televizija visoke ločljivosti, video na zahtevo in dostop do interneta, toda ali veste, kako se prenašajo informacije na televiziji? Izvaja se preko mreže vodov pod zemljo ali pod morjem, torej z optičnimi vlakni. Večina informacij v današnjem svetu se prenaša po optičnih vlaknih. Optična vlakna se uporabljajo tudi v medicinskih napravah. Spoznajmo, kako delujejo optična vlakna in kako so spremenila svet okoli nas. Optični kabli so sestavljeni iz več tisoč optičnih vlaken, vsako vlakno pa je debelo približno kot človeški las. Optični kabli prenašajo informacije v obliki svetlobe.
Hitrost širjenja svetlobe med različnimi mediji je različna. Ta sprememba hitrosti je izražena z lomnim količnikom. Sprememba hitrosti svetlobe vodi do zanimivega pojava – loma. Da bi razumeli lom, si lahko zamislimo zanimiv poskus. Recimo, da gre svetloba skozi prizmo. Vidite lahko, da se svetloba na površini prizme upogne, namesto da bi šla naravnost. Ta pojav se imenuje refrakcija. Do loma pride, ko svetloba prehaja skozi medije z različnimi lomnimi količniki. Ko svetloba prehaja iz medija z visokim lomnim količnikom v medij z nizkim lomnim količnikom, se upogne proti površini. Lom bo povzročil, da bo svinčnik, postavljen v skodelico z vodo, videti upognjen.
Optična vlakna učinkovito uporabljajo princip loma. Sedaj pa nadalje izpeljimo ta poskus prizme. Recimo, da uporabljamo nekaj dodatkov za nenehno povečevanje lomnega količnika stekla. Ko povečujemo lomni količnik, se bo svetloba vse bolj približevala površini stekla. Čez nekaj časa boste ugotovili, da se svetloba širi po površini stekla. Če še naprej povečujemo lomni količnik, se svetloba nenadoma vrne v notranjost prvotnega medija in tvori čisti odboj, ki ga imenujemo popolni odboj. Popolni odboj lahko dosežemo s spreminjanjem odboja vpadnega kota, ne da bi morali povečati lomni količnik. Ta specifični kot se imenuje kritični kot in svetloba se bo vrnila v prvotni medij. Ta pojav popolnega odboja se uporablja za prenos svetlobe po optičnih vlaknih.
Zdaj pa se vrnimo k prvotni temi. Kako optična vlakna prenašajo informacije, kot so telefonski klici ali internet? Vse informacije so lahko predstavljene z zaporedjem {{0}} in 1. Recimo, da želite s svojega mobilnega telefona poslati besedilno sporočilo HELLO. Najprej bo ta beseda pretvorjena v binarno zaporedje. Po pretvorbi bo vaš mobilni telefon ta binarni niz prenašal kot elektromagnetne valove. Preprosto predpostavimo, da 1 predstavljajo visokofrekvenčni valovi, 0 pa nizkofrekvenčni valovi. Lokalni stolp bazne postaje bo sprejel te elektromagnetne valove. V stolpu bazne postaje bodo visokofrekvenčni elektromagnetni valovi ustvarili svetlobni impulz, sicer svetlobnega impulza ne bo. Zdaj se ti svetlobni impulzi zlahka prenašajo skozi optična vlakna. Svetlobni impulzi, ki prenašajo informacije, bodo dosegli cilj prek kompleksnega omrežja optičnih vlaken. Zato je na površju zemlje razporejenih veliko optičnih kablov. Ti optični kabli se nahajajo na tleh in na morskem dnu. Te optične kable vzdržujejo predvsem mobilni operaterji in druge organizacije.
Spodaj je diagram prečnega prereza podmorskega optičnega kabla. Vidite lahko, da se le majhen del uporablja za namestitev optičnega vlakna, ostali pa za zaščito in izboljšanje mehanske strukture. Kako torej ojačevalnik dobi moč na morskem dnu? Ker je na sredini optičnega kabla tanka bakrena lupina, se ojačevalnik napaja po optičnem kablu, se pravi, če neko mesto ne poteka skozi optični kabel, bo to mesto postalo otok za telefon in internet. Če primerjamo optična vlakna s tradicionalnimi bakrenimi kabelskimi žicami, imajo optična vlakna prednosti v vseh pogledih. Optična vlakna lahko zagotovijo večjo pasovno širino in hitrost prenosa je veliko večja od bakrenega kabla. Tok v bakrenem kablu bo ustvaril elektromagnetno polje in celo povzročil elektromagnetne motnje zunaj žice, medtem ko bo svetloba v optičnem vlaknu vedno zaščitena znotraj optičnega vlakna, tako da ni motenj zaradi zunanjih signalov; Druga značilnost optičnega kabla je, da svetloba, ki vstopa s stranske stene, verjetno ne bo nadaljevala širjenja po optičnem vlaknu, zato ima optično vlakno večjo varnost podatkov.
Optična vlakna se pogosto uporabljajo v globalnem komunikacijskem omrežju, javnih telekomunikacijskih omrežjih različnih držav in na drugih področjih. Toda kaj je temeljni kamen, ki zagotavlja visoko hitrost in zanesljivost optičnega vlakna? Odgovor je laser. Laser je vir svetlobe, ki proizvaja visoko fokusiran, monokromatski, koherenten svetlobni žarek. Lahko pretvori električno energijo v svetlobno energijo in proizvede svetlobni žarek z določeno valovno dolžino in smerjo. V komunikacijskih sistemih z optičnimi vlakni se laserji običajno uporabljajo za pretvorbo informacij v optične signale in njihov prenos do ciljne lokacije prek optičnih vlaken. Ti optični signali so modulirani in kodirani, preneseni na ciljno lokacijo prek optičnega vlakna ter nato demodulirani in dekodirani. V komunikaciji z optičnimi vlakni je najpogostejši in široko uporabljen tip laserja polprevodniški laser.
Naš naslov
Dvorec B-1508 Ruiding, št. 200 Zhenhua Rd, okrožje Xihu
Telefonska številka
0086-571-8898-7800
E-pošta
info@brandnew-china.com
