Hvordan optisk fiberkommunikasjon fungerer og hvorfor den brukes i høyhastighets kommunikasjon

Optisk fiberkommunikasjon er kommunikasjonsmetoden der signal overføres i form av lys og optisk fiber brukes som et medium for å overføre dette lyssignalet fra ett sted til et annet. Signalet som overføres i optisk fiber konverteres fra det elektriske signalet til lys, og i mottakersiden blir det konvertert tilbake til det elektriske signalet fra lyset. Dataene som sendes kan være i form av lyd-, video- eller telemetridata som skal sendes over lange avstander eller over lokale nettverk. Optisk fiberkommunikasjon som har gode resultater i langdistanseoverføring i høy hastighet, har blitt brukt som en applikasjon for forskjellige kommunikasjonsformål.

Hvordan fungerer fiberoptisk kommunikasjon?

Den optiske fiberkommunikasjonsprosessen avgir et signal i form av lys som blir først omdannet til lyset fra elektriske signaler og overføres, og deretter omvendt skjer på mottakersiden.

Denne prosessen kan forklares ved hjelp av et diagram som vist nedenfor:

Senderside:

Først hvis dataene er analoge på sendersiden, sendes de til en kode- eller omformerkrets som konverterer det analoge signalet til digitale pulser på 0,1,0,1… (avhengig av hvordan dataene er) og føres gjennom en lyskildesenderkrets. Og hvis inngangen er digital, sendes den direkte gjennom lyskildesenderkretsen som konverterer signalet i form av lysbølger.

Optisk fiberkabel:

Lysbølgene mottatt fra senderkretsen til den fiberoptiske kabelen overføres nå fra kildeplasseringen til destinasjonen og mottas ved mottakerblokken.

Mottakerside:

Nå på mottakersiden mottar fotocellen, også kjent som lysdetektoren, lysbølgene fra den optiske fiberkabelen, forsterker den ved hjelp av forsterkeren og konverterer den til riktig digitalt signal. Hvis utgangskilden nå er digital, endres ikke signalet ytterligere, og hvis utgangskilden trenger analogt signal, blir de digitale pulser deretter konvertert tilbake til et analogt signal ved hjelp av dekoderkretsen.

Hele prosessen med å overføre et elektrisk signal fra det ene punktet til det andre ved å konvertere det til lyset og bruke fiberoptisk kabel som overføringskilde, er kjent som optisk fiberkommunikasjon.

Hvorfor Fiber brukes?

Fiberkablene har erstattet kobbertråden som overføringskabel siden den har flere fordeler enn de elektriske kablene.

Stor overføringskapasitet : En enkelt silisiumfiber kan bære hundretusenvis av telefonkanaler, og bruker bare en liten del av den teoretiske kapasiteten.
Små tap : Omtrent 0,2 dB / km signal går tapt for moderne single-mode silisiumfibre, slik at mange titalls kilometer kan broes uten å forsterke signalene.
Enkel forsterkning : Et stort antall kanaler kan forsterkes i en enkelt fiberforsterker hvis det er nødvendig for svært store overføringsavstander.
Lav kostnad : På grunn av den enorme overføringshastigheten som kan oppnås, kan kostnaden per transportert bit være ekstremt lav.
LightWeight: Sammenlignet med elektriske kabler er fiberoptiske kabler veldig lette.
Ingen forstyrrelser: Fiberoptiske kabler er immun mot problemer som oppstår med elektriske kabler, for eksempel bakkesløyfe eller elektromagnetisk interferens (EMI).

Årsakene forklarer tydelig at fiberoptiske kabler er langt bedre enn de koaksiale kobberkablene, og det er derfor fiberoptiske kabler foretrekkes fremfor konvensjonsoverføringsmediene.

Hvorfor lys og ikke elektrisitet?

Lys eller laserlys (for å være presist) brukes til optisk fiberkommunikasjon på grunn av at laserlyset er en enkelt bølgelengdekilde. Mens de andre lyssignalene som sollys eller pærelys har mange bølgelengder av lys, og som et resultat, hvis de brukes til kommunikasjon, vil de produsere en stråle som er veldig mindre kraftig, og på den annen side vil laseren med en enkelt stråle resultere i en kraftigere stråle som utgang.

Så, mindre spredning, overføring av mer antall signaler og mindre tidskrevende gjør lyset til en god kilde for kommunikasjon.

Kjennetegn ved fiberoptisk kommunikasjon

I optisk fiberkommunikasjon brukes lys som et signal som overføres inne i den optiske fiberkabelen. Denne kommunikasjonsmåten har egenskaper som det er viktig å diskutere, og gjør den til en god kommunikasjonsmåte.

Båndbredde - Enkelt laser-lysdispersjon betyr at en god mengde signal kan overføres (Informasjon overføres i biter) per sekund, noe som resulterer i høy båndbredde over lange avstander.
Mindre diameter - Diameteren på den optiske fiberkabelen er omtrent 300 mikrometer i diameter.
Lettvekt - Den optiske fiberkabelen er lett i forhold til kobberkabelen.
Langdistansesignaltransmisjon - Siden laserlyset ikke spres, kan det lett overføres over lange avstander.
Lav demping - Fiberen er laget av glass og laser beveger seg gjennom den, signalet som sendes har bare 0,2 dB / km tap.
Overføringssikkerhet - Optisk kryptering og ingen tilstedeværelse av det elektromagnetiske signalet gjør dataene sikre over optisk fiber.

Anvendelser av optisk fiber

Optisk fiberkommunikasjon brukes hovedsakelig i telekommunikasjonsindustrien som bruker den optiske fiberen til:

Overføring av telefonsignaler.
Internett-kommunikasjon.
Kabel-TV Signaloverføring.

Bortsett fra det, brukes optisk fiber i dag overalt i hjem, bransjer, kontorer for langdistanse samt for kommunikasjon på kort avstand.

Opotisk fiberpåvirkning på IoT (tingenes internett)

Fiberoptikkommunikasjonen vil ha stor innvirkning på IOT, og disse tingene som er oppført vil forklare deg hvordan IOT vil kreve fiberoptikk.

Rask overføringsmedier - Fremtiden vil være IOT, og alle enhetene og tingene våre vil være koblet til internett, som trenger god kommunikasjon og høy hastighet. Det eneste overføringsmediet som støtter et slikt krav er Optical Fiber. Fremtidens behov IOT og IOT trenger optisk fiber for best kommunikasjon som kan bidra til å oppnå trådløs datahastighet på opptil 100 Gbps, noe som gjør kommunikasjon og store dataoverføringer på få sekunder.
Datasikkerhet - Sikkerhet i IoT er den største bekymringen når vi tenker på store mengder data som skal overføres mellom milliarder enheter koblet sammen. Hacking av data fra kommunikasjonsmedier er mulig med mindre det er optisk fiber. De optiske fibrene er veldig vanskelige å hacke, og hacking av dem uten å bli oppdaget er som nesten umulig. Så igjen, en optisk fiber kan bidra til å sikre dataene og overføre dem med veldig høy hastighet.
Ingen datatap på grunn av interferens - De optiske fiberkablene kan installeres hvor som helst (til og med under vann eller i områder med høy temperatur) og har ingen elektromagnetisk interferens, noe som ikke fører til tap av data på grunn av interferens.