Jeste li ikada gledali kabelsku TV? Može zadovoljiti potrebe korisnika za multimedijskim uslugama kao što su televizija visoke razlučivosti, video na zahtjev i pristup internetu, ali znate li kako se prenose informacije na televiziji? Obavlja se mrežom vodova pod zemljom ili pod morem, odnosno optičkim vlaknima. Većina informacija u današnjem svijetu prenosi se putem optičkih vlakana. Optička vlakna se također koriste u medicinskim uređajima. Naučimo kako funkcioniraju optička vlakna i kako su promijenila svijet oko nas. Optički kabeli sastoje se od tisuća optičkih vlakana, a svako je vlakno debljine ljudske vlasi. Optički kabeli prenose informacije u obliku svjetlosti.
Brzina širenja svjetlosti između različitih medija je različita. Ova promjena brzine izražava se indeksom loma. Promjena brzine svjetlosti dovodi do zanimljivog fenomena – refrakcije. Da bismo razumjeli lom, možemo zamisliti zanimljiv eksperiment. Pretpostavimo da svjetlost prolazi kroz prizmu. Možete vidjeti da se svjetlost savija na površini prizme umjesto da ide ravno. Ova pojava se naziva refrakcija. Refrakcija nastaje kada svjetlost prolazi kroz medije s različitim indeksima loma. Kada svjetlost prelazi iz medija s visokim indeksom loma u medij s niskim indeksom loma, bit će savijena prema površini. Refrakcija će uzrokovati da olovka postavljena u šalicu s vodom izgleda savijeno.
Optičko vlakno učinkovito koristi princip refrakcije. Sada, deducirajmo dalje ovaj eksperiment s prizmom. Pretpostavimo da koristimo neke dodatke za kontinuirano povećanje indeksa loma stakla. Kada povećavamo indeks loma svjetlost će se sve više približavati površini stakla. Nakon nekog vremena vidjet ćete da se svjetlost širi duž površine stakla. Ako nastavimo povećavati indeks loma, svjetlost će se iznenada vratiti u unutrašnjost izvornog medija i stvoriti čistu refleksiju, koja se naziva totalna refleksija. Potpunu refleksiju možemo postići promjenom refleksije upadnog kuta bez povećanja indeksa loma. Ovaj specifični kut naziva se kritični kut, a svjetlost će se vratiti u izvorni medij. Ovaj fenomen potpune refleksije primjenjuje se na prijenos svjetlosti optičkim vlaknima.
Sada se vratimo na izvornu temu. Kako optička vlakna prenose informacije poput telefonskih poziva ili interneta? Bilo koja informacija može se predstaviti nizom {{0}}s i 1s. Pretpostavimo da želite poslati tekstualnu poruku HELLO sa svog mobilnog telefona. Prvo će se ova riječ pretvoriti u binarni niz. Nakon pretvorbe, vaš će mobilni telefon odaslati ovaj binarni niz kao elektromagnetske valove. Jednostavno pretpostavimo da je 1 predstavljen visokofrekventnim valovima, a 0 niskofrekventnim valovima. Toranj lokalne bazne stanice primat će te elektromagnetske valove. U tornju bazne stanice, visokofrekventni elektromagnetski valovi će generirati svjetlosni puls, inače neće biti svjetlosnog pulsa. Sada se ti svjetlosni impulsi mogu lako prenijeti kroz optička vlakna. Svjetlosni impulsi koji nose informacije doći će do svog odredišta kroz složenu mrežu optičkih vlakana. Stoga su mnogi optički kabeli raspoređeni na površini zemlje. Ovi optički kabeli nalaze se na tlu i na morskom dnu. Ove optičke kabele uglavnom održavaju mobilni operateri i druge organizacije.
Ispod je dijagram presjeka podmorskog optičkog kabela. Vidite da se samo mali dio koristi za postavljanje optičkog vlakna, a ostatak se koristi za zaštitu i poboljšanje mehaničke strukture. Dakle, kako pojačalo dobiva snagu na morskom dnu? Budući da se u sredini optičkog kabela nalazi tanka bakrena ljuska, pojačalo se napaja preko optičkog kabela, odnosno ako neko mjesto ne prolazi kroz optički kabel, to mjesto će postati otok za telefon i Internet. Usporedimo li optička vlakna s tradicionalnim bakrenim kabelskim žicama, optička vlakna imaju prednosti u svim aspektima. Optičko vlakno može pružiti veću propusnost, a brzina prijenosa je puno brža od bakrenog kabela. Struja u bakrenom kabelu će generirati elektromagnetsko polje, pa čak i uzrokovati elektromagnetske smetnje izvan žice, dok će svjetlost u optičkom vlaknu uvijek biti zaštićena unutar optičkog vlakna, tako da nema smetnji od vanjskih signala; još jedna značajka optičkog kabela je da se svjetlo koje ulazi s bočne stijenke vjerojatno neće nastaviti širiti duž optičkog vlakna, tako da optičko vlakno ima veću sigurnost podataka.
Optička vlakna imaju široku primjenu u globalnoj komunikacijskoj mreži, javnim telekomunikacijskim mrežama raznih zemalja i drugim područjima. Ali koji je kamen temeljac koji osigurava veliku brzinu i pouzdanost optičkih vlakana? Odgovor je laser. Laser je izvor svjetlosti koji proizvodi visoko fokusiranu, monokromatsku, koherentnu svjetlosnu zraku. Može pretvoriti električnu energiju u svjetlosnu i proizvesti svjetlosnu zraku određene valne duljine i smjera. U komunikacijskim sustavima s optičkim vlaknima, laseri se obično koriste za pretvaranje informacija u optičke signale i njihov prijenos do ciljne lokacije putem optičkih vlakana. Ti se optički signali moduliraju i kodiraju, prenose do ciljne lokacije putem optičkog vlakna, a zatim demoduliraju i dekodiraju. U komunikaciji s optičkim vlaknima, najčešći i široko korišteni tip lasera je poluvodički laser.
Naša adresa
B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District
Broj telefona
0086-571-8898-7800
info@brandnew-china.com
