Οπτικές ίνες: Πώς λειτουργεί; Σε τι χρησιμοποιείται; Και άλλα

Οι τηλεπικοινωνίες ή οι επικοινωνίες σε αποστάσεις είναι δυνατές χάρη στις διαφορετικές γραμμές μεταφοράς που υπάρχουν. Μεταξύ αυτών, ένα από τα πιο αξιόπιστα είναι η οπτική ίνα. Μάθετε μέσω αυτού του άρθρου, ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ Η ΟΠΤΙΚΗ IΝΑ που σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το διαδίκτυο και πολλά άλλα οφέλη στο σπίτι και το γραφείο σας.

Οπτική ίνα

Η οπτική ίνα είναι ένα εύκαμπτο νήμα γενικά κατασκευασμένο από πυρίτιο, αν και υπάρχουν και οπτικές ίνες από πλαστικό. Είναι ένα πολύ ευαίσθητο υλικό, με διάμετρο σχεδόν σαν εκείνη ενός κορμού μαλλιών. Είναι διαφανές, για να μπορεί να μεταδίδει φως χωρίς η συχνότητα ενός χρώματος να παραμορφώνει τα άλλα.

Οι οπτικές ίνες εμφανίστηκαν ως ένα πιθανό υποκατάστατο του ομοαξονικού καλωδίου. Όπως το καλώδιο χαλκού, έτσι και οι ίνες χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ των δύο άκρων του, χρησιμοποιώντας το φως ως μέσο μεταφοράς.

Σήμερα, οι οπτικές ίνες είναι ένας από τους πιο διαδεδομένους μηχανισμούς επικοινωνίας. Αυτό συμβαίνει επειδή οι πληροφορίες μπορούν να ταξιδέψουν σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς να χρειαστούν πολλούς ή ίσως κανέναν ενισχυτή ώστε να μην χαθεί το σήμα. Έχει επίσης εύρος ζώνης ή ταχύτητα δεδομένων υψηλότερη από τα καλώδια χαλκού.

Μεταξύ άλλων λόγων που χρησιμοποιούνται οι οπτικές ίνες για να αντικαταστήσουν το καλώδιο χαλκού είναι ότι υπάρχει λιγότερη εξασθένηση του σήματος ανά χιλιόμετρο διαδρομής. Και ένα άλλο από τα οφέλη του είναι ότι οι οπτικές ίνες είναι απρόσβλητες από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, οπότε είναι πρακτικά αδύνατο να παραβιαστεί η ασφάλεια.

Ομοίως, είναι σύνηθες να βρίσκουμε οπτικές ίνες για φωτισμό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτή τη στιγμή μέσω της ίνας ήταν δυνατή η παροχή φωτός μεγαλύτερης έντασης σε όλες τις μορφές παροχής τεχνητού φωτός.

Η δομή μιας οπτικής ίνας αποτελείται από έναν πυρήνα, ο οποίος είναι η ίδια η ίνα όπου ταξιδεύουν οι πληροφορίες. Ο πυρήνας καλύπτεται με μια επικάλυψη, η οποία χαρακτηρίζεται από χαμηλότερο δείκτη ανάκλασης από τον πυρήνα. Αυτό γίνεται με σκοπό να αποτρέψει τη δέσμη φωτός που ταξιδεύει στον πυρήνα να φύγει από αυτόν και να χάσει την πληροφορία, δηλαδή είναι ένας τρόπος περιορισμού των πληροφοριών στον πυρήνα χρησιμοποιώντας το φαινόμενο της αντανάκλασης.

Στη συνέχεια, η επένδυση περιβάλλεται από ένα μανδύα, και αυτό το μανδύα του Kevlar. Και τέλος, μια κουκούλα, συνήθως κίτρινη ή πορτοκαλί, που προσδιορίζει τον τύπο των ινών. Και τα δύο χρησιμεύουν για να προσφέρουν προστασία και μηχανική ακαμψία στην ίνα, καθώς διαφορετικά η ίνα θα ήταν εξαιρετικά εύθραυστη, ακόμη περισσότερο από ό, τι είναι ήδη.

Μέσα στην οπτική ίνα, μπορούν να σταλούν περισσότερες από μία δέσμες φωτός, επειδή υπάρχουν διαφορετικές διαδρομές ή πιθανοί τρόποι για να γίνει αυτό. Αυτός ο τύπος οπτικών ινών ονομάζεται πολυτροπική και το όνομά του προέρχεται από αυτό που έχει πολλαπλές λειτουργίες για την αποστολή των φωτεινών δέσμων ταυτόχρονα. Αντ 'αυτού, η ίνα μονής λειτουργίας χρησιμοποιεί μια μόνο γραμμική διαδρομή για τη μετάδοση της δέσμης φωτός. Φυσικά, συνήθως διαφοροποιούνται από το χρώμα της κουκούλας τους, γενικά, είναι πορτοκαλί για πολυτροπικές και κίτρινες για μονόμορφες.

Κατά τη συγκόλληση της οπτικής ίνας είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου ότι η ευθυγράμμιση μεταξύ των πυρήνων πρέπει να είναι εξαιρετικά ακριβής, διότι διαφορετικά θα υπήρχαν απώλειες λόγω ψευδούς ζεύξης. Αυτό συνεπάγεται ότι οι αρμοί μεταξύ των οπτικών ινών είναι πιο πολύπλοκοι από αυτούς που χρησιμοποιούνται στα συμβατικά καλώδια χαλκού.

Ιστορικό οπτικών ινών

Στις οπτικές ίνες υπάρχουν δύο θεμελιώδη στοιχεία που παρουσίασαν πρόοδο για την επίτευξη της τεχνολογίας που γνωρίζουμε σήμερα όσον αφορά τη μετάδοση δεδομένων μέσω του φωτός. Αυτά τα στοιχεία είναι η οπτική ίνα και το φως που ταξιδεύει σε αυτήν. Σε αυτό το τμήμα, θα ταξιδέψουμε στην ιστορία των οπτικών ινών και πώς εξελίχθηκε με την πάροδο του χρόνου.

Στην αρχαία Ελλάδα, το φως του ήλιου που αντανακλάται από τους καθρέφτες χρησιμοποιήθηκε για να στείλει μηνύματα ή να εμποδίσει την όραση των εχθρών σας. Το ίδιο σύστημα εφαρμόστηκε από τον Claude Chappe το 1792 για την εφαρμογή οπτικής τηλεγραφίας χρησιμοποιώντας πύργους και καθρέφτες που διανεμήθηκαν σε 200 χιλιόμετρα. Κατάφερε να μεταδώσει ένα μήνυμα σε χρόνο ρεκόρ για χρόνο 16 λεπτών.

Το 1910 ο Demetrius Hondros και ο Peter Debye ήταν οι πρώτοι που εφάρμοσαν φωτογράφηση μέσα σε καλώδια από γυαλί. Είναι περίεργο ότι αυτό το πείραμα κράτησε τόσο πολύ, γιατί μέχρι το έτος 1820 οι εξισώσεις που καθιέρωσαν αυτό το φαινόμενο υπήρχαν ήδη.

Αυτή η αρχή ονομάζεται εγκλεισμός του φωτός με διάθλαση. Θυμηθείτε ότι η διάθλαση είναι ένα φαινόμενο που προκαλεί μια δέσμη φωτός να αλλάζει κατεύθυνση όταν αλλάζει από μια γραμμή μεταφοράς σε άλλη που έχουν διαφορετικούς δείκτες διάθλασης επειδή έχουν διαφορετικές πυκνότητες.

Στη δεκαετία του 1840, ο Jean-Daniel Collado και ο Jacques Babinet μπόρεσαν να αποδείξουν αυτή την αρχή. Ομοίως, το 1870 ο John Tyndall παρατήρησε ότι το φως μπορεί να ταξιδέψει στο νερό και ότι το φως διαθλάται μέσα σε αυτό το μέσο. Αυτά τα πρώτα βήματα επέτρεψαν τη διεξαγωγή μελετών που θα επιβεβαίωναν τις δυνατότητες του γυαλιού ως κατ 'εξοχήν υλικού για τη μετάδοση του φωτός σε μεγάλες αποστάσεις. Στην αρχή η εφαρμογή του ήταν για το φωτισμό των βρύσες.

Αργότερα, ο John Logie, ένας Σκωτσέζος μηχανικός, κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα ηλεκτρομηχανικό σύστημα για έγχρωμη τηλεόραση, το οποίο χρησιμοποιούσε ράβδους από γυαλί που μετέδιδαν φως. Αυτό το σύστημα δεν ήταν πολύ επιτυχημένο λόγω της εξασθένησης που είχε λόγω των υλικών και των τεχνικών που εφάρμοσε, οπότε δεν ήταν δυνατό το φως να διανύσει μεγάλες αποστάσεις. Επίσης, το σύστημά τους δεν είχε οπτικούς συζεύκτες.

Το 1952 χάρη στις προηγούμενες μελέτες που πραγματοποίησε ο John Tyndall, ο φυσικός Narinder Singh Kapany μπόρεσε να κάνει την εφεύρεση της οπτικής ίνας. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ήταν στη δεκαετία του 1950 όταν η έρευνα για τις οπτικές ίνες εμβάθυνε. Μάλιστα, το 1957 ο Basil Hirschovitz κατασκεύασε ένα ημιάκαμπτο ενδοσκόπιο χρησιμοποιώντας οπτικές ίνες. Κατάφερε να στείλει εικόνες και αυτό το ενδοσκόπιο είναι ένα πιο άνετο εργαλείο για χειρουργικές επεμβάσεις.

Το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν προτείνει στην έκδοση ενός ημιάκαμπτου ενδοσκοπίου τη χρήση υλικού με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης από τον πυρήνα, αντί για χρήση ελαίων ή κεριού όπως χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως. Επιπλέον, κατασκευάστηκαν επίσης πολύ λεπτότερα σκέλη οπτικών ινών, όσο το πάχος μιας τρίχας. Ωστόσο, το φως εξασθένησε ή χάθηκε μετά από 9 μέτρα διαδρομής με αυτήν την οπτική ίνα. Charlesταν ο Charles K. Kao, ο οποίος παρουσίασε ότι η μέγιστη θεωρητική εξασθένηση που πρέπει να έχουν οι οπτικές ίνες ήταν 20 ντεσιμπέλ για να είναι εφικτή η εφαρμογή της, στη διδακτορική του διατριβή

Και πάλι, ο Charles K. Kao μαζί με τον George Hockham δήλωσαν ότι ήταν δυνατή η κατασκευή ινών με υψηλότερο ποσοστό διαφάνειας. Ομοίως, ήταν εκείνοι που πρότειναν τη χρήση οπτικών ινών για τη μετάδοση τηλεφωνικών μηνυμάτων αντί να χρησιμοποιούν αυτά που είναι πεπεισμένα ότι είναι καλώδια χαλκού και ηλεκτρική ενέργεια.

Wasταν απαραίτητη η βελτίωση της οπτικής ίνας, η οποία εκείνη τη στιγμή είχε εξασθένηση 100 dB / km, μικρό εύρος ζώνης και μεγάλη μηχανική ευθραυστότητα. Για να επιτευχθεί αυτό, έπρεπε να διεξαχθούν αδιάκοπες και σε βάθος μελέτες και έρευνες, οι οποίες κατέστησαν δυνατό να προσδιοριστεί ότι η αιτία για την οποία υπήρχε αυτό το επίπεδο απώλειας φωτός ήταν οι εγγενείς ακαθαρσίες που υπήρχαν στο πυρίτιο ή το γυαλί.

Χάρη σε αυτή την ανακάλυψη άρχισαν να κατασκευάζονται ίνες με μείωση εξασθένησης έως 20 dB / km και με μεγαλύτερο εύρος ζώνης. Επιπλέον, οι πυρήνες είχαν πάχος 100 μm, οι οποίοι ήταν καλυμμένοι με νήματα Naylon για να σέβονται το θεμέλιο του δείκτη διάθλασης, αλλά θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν μεγαλύτερη μηχανική ακαμψία, καθιστώντας αδύνατη τη θραύση της ίνας με τα χέρια.

Το έργο των Kao και Hockman χρησίμευσε ως βάση για την έρευνα που πραγματοποίησαν οι Robert Maurer, Donald Keck, Peter Schultz και Frank Zimar που πρότειναν και κατασκεύασαν την πρώτη οπτική ίνα με ακαθαρσίες τιτανίου. Αυτές οι ακαθαρσίες ενσωματώθηκαν σκόπιμα στο πυρίτιο για να αυξηθεί η διάθλαση στην ίνα. Αυτή η ίνα επέτρεψε στο φως να ταξιδέψει στην οπτική ίνα με μόνο 17 dB / km εξασθένησης. Την ίδια δεκαετία του 1970, ήταν δυνατή η κατασκευή οπτικών ινών με απώλειες μόνο 0.5 dB / km.

Μια άλλη σημαντική πρόοδος που έγινε στην τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων μέσω φωτός, έγινε χάρη στους φυσικούς Morton B. Panish και Izuo Hayashi που ανέπτυξαν ένα λέιζερ ημιαγωγών που θα μπορούσε να λειτουργεί συνεχώς χωρίς να αυξάνει τη θερμοκρασία του. Μαζί ο John MacChesney και άλλοι συνεργάτες δημιούργησαν μεθόδους παρασκευής ινών.

Η πρώτη τηλεφωνική μετάδοση με τη γραμμή μεταφοράς πραγματοποιήθηκε στις 22 Απριλίου 1977 από τη βορειοαμερικανική εταιρεία General Telephone and Electronics και έφτασε σε ταχύτητα 6 Mbit / s.

Μέχρι το 1980 οι ίνες είχαν τέτοια διαφάνεια που μπορούσαν να στείλουν σήματα μέσω μιας οπτικής ίνας για μια διαδρομή έως διακόσια σαράντα χιλιόμετρα πριν χαθούν εντελώς. Αυτές οι ίνες προέκυψαν όταν οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι το καθαρό πυρίτιο χωρίς μέταλλο μπορούσε να κατασκευαστεί μόνο με εργαλεία και εξαρτήματα που χρησιμοποιούσαν ατμό. Αυτό απέτρεψε την εμφάνιση εγγενών ρύπων στην παραγωγική διαδικασία.

Η AT&T υπέβαλε το έργο της για σύστημα οπτικών ινών περίπου 1980 μίλια μεταξύ τους στην Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών το XNUMX. Αυτό το σύστημα θα περνούσε και θα συνέδεε τις πόλεις της Βοστώνης και της Ουάσινγκτον. Μετά από τέσσερα χρόνια από την παρουσίαση αυτού του έργου, το σύστημα άρχισε να λειτουργεί. Αυτό το καλώδιο είχε διάμετρο δέκα ίντσες και ήταν σε θέση να παρέχει έως και ογδόντα χιλιάδες φωνητικά κανάλια για ταυτόχρονες τηλεφωνικές συνομιλίες.

Η πρώτη οπτική ίνα που εγκαταστάθηκε υπερωκεάνια άρχισε να λειτουργεί το 1988, η διαφάνεια του πυρήνα της ήταν τόσο άψογη που ήταν απαραίτητο να τοποθετηθούν οπτικοί ενισχυτές κάθε σαράντα μίλια. Στη συνέχεια, έγιναν περισσότερες συνδέσεις αυτού του τύπου και έγιναν εκτενέστερες περιηγήσεις μεταξύ πόλεων και ηπείρων.

Όλες αυτές οι πρόοδοι επέτρεψαν στη βελτίωση της διαφάνειας των οπτικών ινών και θα μπορούσαν να εφαρμοστούν για επικοινωνίες στην αγορά και όχι μόνο σε πειραματικό επίπεδο. Στην πραγματικότητα, η General Telephone and Electronics στις 22 Απριλίου 1977 κατάφερε να κάνει την πρώτη επιτυχημένη τηλεφωνική μετάδοση με ταχύτητα 6 Mbits / s, χρησιμοποιώντας οπτικές ίνες ως γραμμή μετάδοσης.

Διαδικασία κατασκευής

Στα εργαστήρια Bell αναπτύχθηκαν ανεξάρτητες μέθοδοι κατασκευής οπτικών ινών. Από εκεί, υπάρχουν τέσσερις διαδικασίες για την κατασκευή οπτικών ινών

MCVD (Τροποποιημένη απόθεση χημικών ατμών)

Αυτή η μέθοδος αναπτύχθηκε αρχικά από την Corning Glass και προσαρμόστηκε από την Bell Laboratories για βιομηχανική εφαρμογή. Αποτελούνται από έναν καθαρό σωλήνα χαλαζία, στον οποίο το διοξείδιο του πυριτίου αναμιγνύεται με άλλα στοιχεία για να προστεθεί το παρασκεύασμα. Αυτός ο σωλήνας στη συνέχεια τοποθετείται σε έναν περιστρεφόμενο τόρνο.

Στη συνέχεια, φτάνει σε θερμοκρασίες έως 1600 βαθμούς Κελσίου με καυστήρα υδρογόνου και οξυγόνου. Αυτό γίνεται περιστρέφοντας τον τόρνο ενώ ο σωλήνας χαλαζία θερμαίνεται σε όλο το μήκος του. Σε αυτό το σημείο προστίθενται τα πρόσθετα, τα οποία θα συμβάλουν σε έναν καλύτερο δείκτη διάθλασης στον πυρήνα, στο ένα άκρο του σωλήνα.

Τα επόμενα στρώματα ενσωματώνονται επίσης, λόγω της συνεχούς υποβολής του καυστήρα. Αυτή η τεχνική επιτρέπει τη σύνθεση του πυρήνα. Στη συνέχεια, ο καυστήρας φέρεται σε θερμοκρασία 1800 βαθμών Κελσίου, η οποία είναι η θερμοκρασία που επιτρέπει στον χαλαζία να μαλακώσει και έτσι να αποκτήσει την προμόρφωση.

Το πρόπλασμα αναφέρεται στη γυάλινη ράβδο ή σωλήνα που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία οπτικών ινών. Δηλαδή, είναι ο στερεός σωλήνας που λαμβάνεται μετά από αυτή τη μέθοδο. Συνήθως οι διαστάσεις του είναι λίγο πάνω από 1 μέτρο μήκος και 1 εκατοστό σε διάμετρο.

VAD (Αξονική εναπόθεση ατμού)

Αυτή η τεχνική βασίζεται σε αυτήν που αναπτύχθηκε από τη Nippon Telephone και την Telegraph. Χρησιμοποιείται ευρέως στην Ιαπωνία σε εκείνες τις εταιρείες που ασχολούνται με την κατασκευή οπτικών ινών. Χρησιμοποιεί τα ίδια βασικά υλικά όπως στη μέθοδο MCVD. Ωστόσο, διαφέρουν στο γεγονός ότι το τελευταίο, τοποθετήθηκε μόνο ο πυρήνας. Τώρα, η επένδυση τοποθετείται επίσης επιπλέον

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτή η μέθοδος είναι λίγο πιο λεπτή κατά τη στιγμή του ντόπινγκ, καθώς το διοξείδιο του γερμανίου πρέπει να ενσωματωθεί σε μεγαλύτερη αναλογία στον πυρήνα παρά στην επικάλυψη. Για αυτήν την κατασκευή, ένα λογισμικό χρησιμοποιείται ως βασικός βοηθός όπου καθορίζονται οι παράμετροι.

Λαμβάνοντας με μια βοηθητική γυάλινη ράβδο ή σωλήνα, ξεκινά η διαδικασία προδιαμόρφωσης. Αυτός ο βοηθητικός σωλήνας χρησιμεύει ως στήριγμα. Αρχίζει με την ενσωμάτωση των διαφορετικών υλικών με τάξη από το άκρο του κυλίνδρου, αποκτώντας το πορώδες προμόρφωμα, το οποίο, καθώς μεγαλώνει, αποκολλάται από τον βοηθητικό γυάλινο σωλήνα.

Στη συνέχεια, πραγματοποιείται η διαδικασία κατάρρευσης, η οποία συνίσταται στην αύξηση της θερμοκρασίας στους 1700 βαθμούς Κελσίου, προκειμένου να επιτευχθεί η απαλότητα του χαλαζία. Αυτό γίνεται για να μεταβεί από ένα εσωτερικά κοίλο πορώδες προμορφώμα σε έναν συμπαγή, διαφανή κύλινδρο.

Αν συγκρίνουμε αυτήν τη μέθοδο με την προηγούμενη, η μέθοδος VAD έχει το πλεονέκτημα ότι λαμβάνονται προμορφώματα μεγαλύτερου μήκους και μεγαλύτερης διαμέτρου, και επίσης μειώνει την εισροή ενέργειας. Ωστόσο, το μειονέκτημά του είναι ότι απαιτεί πολύ πιο εξελιγμένο εξοπλισμό κατασκευής.

OVD (Εξωτερική απόθεση ατμών)

Αυτή η μέθοδος αναπτύχθηκε από την Corning Glass Work. Σε αυτή την περίπτωση, η πρώτη ύλη σας ξεκινά με έναν κύλινδρο κεραμικού υποστρώματος και τον καυστήρα. Τα ατμικά χλωρίδια τοποθετούνται στη φωτιά του καυστήρα και η φωτιά θερμαίνει τη ράβδο. Σε αυτό το σημείο, πραγματοποιείται η σύνθεση του προμορφώματος. Αυτή η διαδικασία συνίσταται στο στέγνωμα της ράβδου χρησιμοποιώντας αέριο χλώριο, για να πραγματοποιηθεί αργότερα η διαδικασία κατάρρευσης με τον ίδιο τρόπο όπως αυτά που πραγματοποιήθηκαν με την προηγούμενη μέθοδο. Έτσι συντίθεται ο πυρήνας και η επένδυση του, αποκτώντας το πρόπλασμα.

Μερικά από τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι ότι είναι δυνατή η κατασκευή οπτικών ινών με πολύ χαμηλή εξασθένηση και καλή ποιότητα, χάρη στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας ξήρανσης. Αυτή η βελτιστοποίηση επιτρέπει την απόκτηση ομαλών προφίλ χωρίς σημαντική δακτυλιοειδή δομή.

PCVD (Χημική εναπόθεση ατμού πλάσματος)

Αυτή η μέθοδος αναπτύχθηκε από την εταιρεία Philips στην Ολλανδία. Ομοίως, χαρακτηρίζεται από τα λεία προφίλ του και χωρίς αναγνωρίσιμη δακτυλιοειδή δομή. Η αρχή αυτής της βάσης βασίζεται στην οξείδωση του χλωριούχου πυριτίου και του χλωριούχου γερμανίου. Με τη σκουριά αυτών των χλωριδίων, επιτυγχάνεται μια κατάσταση πλάσματος, ακολουθούμενη από τη διαδικασία ντόπινγκ του εσωτερικού.

Προετοιμάστε το στάδιο διάτασης

Ανεξάρτητα από τον τύπο της μεθόδου που χρησιμοποιείται, είναι κοινό σε όλα αυτά ότι πραγματοποιείται η διαδικασία τεντώματος πριν από την παραμόρφωση. Για να επιτευχθεί το τέντωμα του προμορφώματος είναι απαραίτητο να υπάρχει φούρνος ανοιχτού σωλήνα. Μέσα σε αυτόν τον φούρνο, το προμορφωτήριο τοποθετείται και υποβάλλεται σε θερμοκρασίες έως και 2000 βαθμούς Κελσίου, έτσι ώστε να μαλακώσει το προμορφώμα και να μπορέσει να το χειριστεί.

Σε αυτή τη διαδικασία, επιτυγχάνεται η διάμετρος της οπτικής ίνας και είναι εξαιρετικά σημαντικό να διατηρείται μια σταθερή τάση έτσι ώστε η διάμετρος σε όλο το μήκος της οπτικής ίνας να μην μεταβάλλεται. Ο τρόπος για να διασφαλιστεί ότι ο πυρήνας δεν έχει τέτοιες διακυμάνσεις στη διάμετρό του είναι να διατηρήσει μια σταθερή ομοιόμορφη τάση. Επιπλέον, πρέπει να διασφαλιστεί η απουσία ρευμάτων μεταφοράς στο φούρνο.

Ομοίως, είναι εξαιρετικά σημαντικό ότι όταν το προπλάσμα μαλακώσει ξανά, αποφεύγεται η είσοδος παραγόντων που μπορούν να μολύνουν ή να δημιουργήσουν μικρορωγμές, γεγονός που θα μπορούσε να προκαλέσει απώλεια της εξασθένησής του, ακόμη και θραύση της οπτικής ίνας.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, συνθετικό υλικό προστίθεται επίσης στο σχήμα, γενικά είναι ένα ιξώδες πολυμερές. Η σημασία αυτού του πολυμερούς είναι ότι επιτρέπει στην οπτική ίνα να τεντώνεται σε υψηλότερες ταχύτητες. Αυτό δημιουργεί ένα ομοιόμορφο στρώμα χωρίς προσμίξεις γύρω από τις ίνες. Τέλος, η προστασία αυτή στεγνώνει και σκληραίνει, μέσω θερμικών διεργασιών ή χημικών αντιδράσεων με χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας.

Εφαρμογές οπτικών ινών

Η ίνα έχει μια εντυπωσιακή ευελιξία, επομένως μπορεί να εφαρμοστεί μεταξύ άλλων σε ψηφιακές επικοινωνίες, κοσμήματα, αισθητήρες, φωτισμό, διακοσμήσεις. Ακολουθούν μερικές από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές οπτικών ινών και πρόσθετες.

Επικοινωνίες οπτικών ινών

Η μεγαλύτερη κλίμακα ή μέγεθος των οπτικών ινών είναι για τις τηλεπικοινωνίες. Λόγω της ευελιξίας του, είναι δυνατή η ομαδοποίηση πολλών καλωδίων για τη δημιουργία καλωδίων οπτικών ινών. Συνήθως, οι ίνες που χρησιμοποιούνται για αυτό είναι κατασκευασμένες από πλαστικό ή γυαλί, και μερικές φορές ακόμη και από τα δύο υλικά.

Αισθητήρες οπτικών ινών

Οι αισθητήρες οπτικών ινών μπορούν να διακριθούν μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών αισθητήρων. Οι εγγενείς αισθητήρες αναφέρονται στο ίδιο το σχήμα ως αισθητήρα. Από την άλλη πλευρά, στους εξωτερικούς αισθητήρες, η ίνα είναι το μέσο μετάδοσης των σημάτων που εκπέμπει ένας αισθητήρας σε ένα σύστημα που επεξεργάζεται τα εν λόγω σήματα.

Επειδή δεν υπάρχει κυκλοφορία ηλεκτρικού ρεύματος στις οπτικές ίνες, έχουν ένα πλεονέκτημα σε σύγκριση με τους ηλεκτρικούς αισθητήρες. Ακόμα και το νήμα από ίνες είναι από μόνο του ένας εξαιρετικός αισθητήρας για τη μέτρηση παραμορφώσεων, θερμοκρασίας, ατμοσφαιρικής πίεσης, υγρασίας, ηλεκτρικών πεδίων, μαγνητικών πεδίων, αερίων, κραδασμών, μεταξύ άλλων.

Μια άλλη εφαρμογή οπτικών ινών στην εφαρμογή υδρόβιων μικροφώνων για την ανίχνευση σεισμών ή εφαρμογών κυμάτων που παράγονται από το σόναρ. Για αυτό, περισσότεροι από χίλιοι αισθητήρες κατασκευασμένοι με οπτικές ίνες έχουν χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία υδρόφωνων συστημάτων. Αυτός ο τύπος συστήματος χρησιμοποιείται κυρίως από τη βιομηχανία πετρελαίου και τις αμυντικές οργανώσεις και ορισμένες χώρες. Ομοίως, η εταιρεία Sennheiser από τη Γερμανία δημιούργησε ένα μικρόφωνο που λειτουργεί με φως λέιζερ και οπτικές ίνες.

Με την ίδια έννοια, αισθητήρες οπτικών ινών που μετρούν τη θερμοκρασία και την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιούνται σε πηγάδια πετρελαίου. Αυτοί οι τύποι αισθητήρων είναι σε θέση να αντέξουν πιο ακραίες συνθήκες σε σύγκριση με τους αισθητήρες που κατασκευάζονται με ημιαγωγούς.

Στην αεροπορία υπάρχει γυροσκόπιο από οπτικές ίνες, καθώς και μικροαισθητήρες υδρογόνου.

Αυτοί οι φωτονικοί αισθητήρες κατασκευασμένοι από οπτικές ίνες γενικά περιέχουν τέσσερα βασικά μέρη, τα οποία είναι:

• Ο αισθητήρας: είναι ο μετατροπέας
• Ο ανακριτής: ο οποίος εκπέμπει και λαμβάνει το σήμα που προέρχεται από την οπτική ίνα.
• Το οπτικό καλώδιο: είναι η οπτική ίνα
• Οπτικοί συζεύκτες, πολυπλέκτες, ενισχυτές ή διακόπτες: τα στοιχεία που βοηθούν το οπτικό και ηλεκτρικό σύστημα να συζευχθούν χωρίς να χάσουν το σήμα και είναι σε θέση να χειρίζονται διαφορετικά σήματα από διαφορετικές πηγές.

Η λειτουργία ή η λειτουργία αυτού του συστήματος ξεκινά με τη δημιουργία ενός οπτικού σήματος που δημιουργήθηκε από τον ανακριτή, αυτό για να ζητήσει πληροφορίες από τον δέκτη. Αυτές οι πληροφορίες ταξιδεύουν μέσω της οπτικής ίνας του αισθητήρα. Όταν προχωρά στη μέτρηση περιβαλλοντικών συνθηκών όπως αέρια, ατμοσφαιρική πίεση, θερμοκρασία και άλλοι παράγοντες, υπάρχει διακύμανση στην ένταση του φωτός ή επηρεάζεται το μήκος κύματος του και, ως εκ τούτου, υπάρχει αλλαγή σε αυτό..

Αυτή η μεταβολή μεταβολής, είτε στο μήκος κύματος είτε στην ένταση του φωτός, επιστρέφεται ξανά μέσω της οπτικής ίνας στον ανακριτή. Στη συνέχεια, εκτιμάται το ποσοστό διακύμανσης αυτών των αλλαγών. Με την εφαρμογή διαφορετικών αλγορίθμων και εργαλείων όπως οπτοηλεκτρονικών συζευκτών, είναι δυνατή η μετατροπή οπτικών σημάτων σε ηλεκτρονικά σήματα, έτσι ώστε τα ηλεκτρικά συστήματα στα άκρα να μπορούν να ερμηνεύουν τις πληροφορίες, όπως ένα σύστημα ελέγχου ή οθόνης. Δεδομένα σε πραγματικό χρόνο.

Ομοίως, ανάλογα με την ποσότητα της κίνησης δεδομένων, όπως αυτή που μεταφέρεται σε ένα δίκτυο Διαδικτύου, μπορεί να υπάρχουν οπτικοί πολυπλέκτες, οπτικοί διακόπτες, οπτικοί ενισχυτές ή διαφορετικοί οπτικοί συζεύκτες με τον ίδιο τρόπο.

Ομοίως, τα συστήματα αισθητήρων οπτικών ινών μπορούν να ταξινομηθούν ως σημεία ή κατανεμημένα.

Συστήματα αισθητήρων οπτικού σημείου

Αυτός ο τύπος συστήματος χρησιμοποιεί κατανεμημένους αισθητήρες καθορισμένες θέσεις μέσα σε ένα δίκτυο αισθητήρων που επιτρέπουν την παρακολούθηση των παραμέτρων ξεχωριστά. Εξαιτίας αυτού, τα συστήματα σημείων επιτρέπουν τη μέτρηση περισσότερων παραμέτρων ταυτόχρονα. Σε αντίθεση με τα κατανεμημένα συστήματα, η παρακολούθηση του συστήματος σημείων μπορεί να καλύψει έως και 250 χιλιόμετρα.

Διανεμημένα συστήματα οπτικών αισθητήρων

Σε αυτήν την περίπτωση, οι μετρήσεις και οι ανιχνεύσεις διακύμανσης της οπτικής παραμέτρου που λαμβάνει ο ερευνητής προέρχονται από τα δεδομένα που λαμβάνονται κατά μήκος ολόκληρης της οπτικής ίνας. Αυτό παρουσιάζει ένα πλεονέκτημα δεδομένου ότι είναι μια ζώνη κλώνου οπτικών ινών που χρησιμοποιείται ως μεταφραστής του συστήματος. Το κατανεμημένο οπτικό σύστημα μπορεί να εκτείνεται σε απόσταση έως και 120 χλμ.

Φωτισμός

Οι πρώτες εφαρμογές που είχαν οι οπτικές ίνες ήταν ακριβώς ο φωτισμός των χώρων. Ακόμα και σήμερα, αυτή η εφαρμογή εξακολουθεί να υπάρχει για οπτικές ίνες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η οπτική ίνα επιτρέπει τον φωτισμό περιοχών χωρίς παραγωγή θερμότητας και χωρίς κίνδυνο βραχυκυκλώματος, καθώς η οπτική ίνα έχει σχεδιαστεί για τη μετάδοση δέσμης φωτός.

Είναι ακόμη δυνατό, τροποποιώντας τη συχνότητα, να αλλάξετε το χρώμα του φωτισμού. Αυτό είναι πολύ χρήσιμο για παράδειγμα εάν χρησιμοποιείται φωτισμός σε μια λάμπα, καθώς είναι δυνατό να αλλάξετε το χρώμα χωρίς να χρειαστεί να αλλάξετε τη λάμπα.

Ομοίως, είναι δυνατή η επέκταση των περιοχών φωτισμού αφού είναι δυνατή η τοποθέτηση διαφορετικών οπτικών ινών σε πολλαπλά σημεία, χρησιμοποιώντας μία μόνο πηγή φωτός.

Περισσότερες χρήσεις οπτικών ινών

Χρησιμοποιείται ως οδηγός κυμάτων για δέσμες φωτός που εκπέμπονται από ιατρικό ή βιομηχανικό εξοπλισμό και απαιτούν χώρους φωτισμού όπου η οπτική επαφή δεν είναι άμεσα ή εύκολα προσβάσιμη.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ως παράδειγμα το ημι-εύκαμπτο ενδοσκόπιο που χρησιμοποιείται στην ιατρική, το οποίο χρησιμοποιεί οπτικές ίνες σε συνδυασμό με φακούς για να είναι σε θέση να απεικονίσει το εσωτερικό των οργάνων χωρίς την ανάγκη για επεμβατικές χειρουργικές επεμβάσεις. Στην περίπτωση των βιομηχανιών, η επιθεώρηση εξοπλισμού όπως οι τουρμπίνες.

Στην πραγματικότητα, οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται επί του παρόντος ως διακοσμητικά στοιχεία, όπως συμβαίνει με τα χριστουγεννιάτικα δέντρα που έχουν οπτικές ίνες στα κλαδιά τους που φωτίζουν το δέντρο και είναι επίσης δυνατό να διαφοροποιηθεί το χρώμα τους.

Ένα άλλο παράδειγμα της εφαρμογής στις οπτικές ίνες είναι αυτό που εφαρμόζεται σε ορισμένα κτίρια, τα οποία καταγράφουν φυσικό φως από τις στέγες τους και χάρη στις οπτικές ίνες αυτό το φως μπορεί να ταξιδέψει στους εσωτερικούς χώρους του κτιρίου.

Και τέλος, σήμερα υπάρχει ένα μείγμα μεταξύ σκυροδέματος και οπτικών ινών που έχει ως αποτέλεσμα ένα ημιδιαφανές σκυρόδεμα. Αυτό το υλικό δημιουργήθηκε από τον αρχιτέκτονα Ron Losonczi και το εκπληκτικό με αυτό το σκυρόδεμα είναι ότι μπορεί ακόμα να έχει τη δύναμη του σκυροδέματος και, επιπλέον, την ποιότητα των οπτικών ινών για τη μετάδοση του φωτός.

Χαρακτηριστικά οπτικών ινών

Η οπτική ίνα είναι μια διηλεκτρική γραμμή μετάδοσης που λειτουργεί εντός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος στην οπτική ζώνη. Σε αυτήν την οπτική ζώνη είναι όπου μπορούμε να βρούμε τα χρώματα, αλλά υπάρχει επίσης η κοντινή υπέρυθρη ζώνη και η υπέρυθρη ζώνη. Στην οπτική ίνα, μέρος αυτών των συχνοτήτων χρησιμοποιείται συνήθως.

Κάθε σκέλος οπτικών ινών έχει έναν πυρήνα στο κέντρο από πλαστικό ή γυαλί, δηλαδή οξείδιο του πυριτίου και γερμανίου. Αυτός ο πυρήνας έχει υψηλό δείκτη διάθλασης και καλύπτεται από μια επίστρωση με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης. Αυτό επιτρέπει στο φως να ταξιδεύει μόνο στον πυρήνα και να μην διαφεύγει προς τα έξω. Είναι σύνηθες αυτό το στρώμα επικάλυψης να είναι κατασκευασμένο από πολυμερές ή πλαστικό.

Αυτή η διαφορά μεταξύ των δεικτών διάθλασης που πρέπει να υπάρχουν μεταξύ του πυρήνα και της επένδυσης του οφείλεται στις αρχές της διάθλασης του φωτός. Αυτή η αρχή δηλώνει ότι όταν μια επιφάνεια με συγκεκριμένο δείκτη διάθλασης συνορεύει με άλλη επιφάνεια με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης, το φως αντανακλάται και, όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ αυτών των δεικτών, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία πρόσπτωσης, οπότε θα υπάρχει συνολική εσωτερική ανάκλαση Το

Στην οπτική ίνα, το φως αναπηδά ή ανακλάται μέσα στον πυρήνα, και αυτές οι γωνίες ανάκλασης είναι πολύ μεγάλες, οπότε μπορεί πρακτικά να θεωρηθεί ότι το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή μέσω του κέντρου του, επιτρέποντάς του να ταξιδεύει σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς ξεθώριασμα.

Απόδοση οπτικών ινών

Οι νόμοι της οπτικής γεωμετρίας είναι αυτοί που καθορίζουν τη λειτουργία και τις βασικές αρχές λειτουργίας της οπτικής ίνας. Η οπτική ίνα ρυθμίζεται κυρίως από το νόμο της διάθλασης, σύμφωνα με την αρχή της ολικής εσωτερικής ανάκλασης.

Οι δέσμες φωτός μεταδίδονται μέσω του πυρήνα της οπτικής ίνας, έδωσα τη διαφορά στους δείκτες διάθλασης, αυτή η δέσμη δεν μπορεί να περάσει από την επένδυση αλλά αντανακλάται στην πραγματικότητα και συνεχίζει να διαδίδεται μέσω του πυρήνα.

Στη συνέχεια, θα παρουσιάσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας οπτικών ινών.

Πλεονέκτημα

• Έχει πολύ μεγάλο εύρος ζώνης, επιτρέποντας πολύ γρήγορες ταχύτητες μετάδοσης
• Είναι μια μινιμαλιστική τεχνολογία, δηλαδή καταλαμβάνει πολύ λίγο χώρο.
• Είναι ελαφρύ, αφού ζυγίζει μόνο μερικά γραμμάρια ανά χιλιόμετρο. Σε αντίθεση με το ηλεκτρικό καλώδιο που μπορεί να ζυγίσει ακόμη και 9 φορές περισσότερο από τις οπτικές ίνες.
• Είναι εντελώς ανοσοποιημένο από ηλεκτρομαγνητική μόλυνση. Έχει λοιπόν ποιότητα μετάδοσης ανώτερη από τις συμβατικές γραμμές, αφού δεν διαταράσσεται για παράδειγμα από εξωτερικά βραχυκυκλώματα ή ηλεκτρικές καταιγίδες.
• Ακριβώς επειδή είναι απρόσβλητο από παρεμβολές, οι οπτικές ίνες εγγυώνται υψηλό επίπεδο ασφάλειας πληροφοριών. Αυτό συμβαίνει επειδή ο μόνος τρόπος για να εισέλθετε στο σύστημα μετάδοσης οπτικών ινών είναι να το εξασθενήσετε και ακόμη και να το διακόψετε, καθιστώντας το εύκολα ανιχνεύσιμο.
• Δεν δημιουργεί παρεμβολές σε άλλα συστήματα.
• Δεν επηρεάζεται από παρασιτικά σήματα, οπότε σε συστήματα όπως το μετρό όπου υπάρχουν συστήματα που μπορούν εύκολα να διαταράξουν τις επικοινωνίες, οι οπτικές ίνες γίνονται η κατ 'εξοχήν εναλλακτική λύση.
• Η εξασθένησή του είναι σημαντικά μικρή σε σύγκριση με τα συμβατικά καλώδια, οπότε είναι δυνατό να ταξιδέψετε σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς να χρειάζεται να συμπεριλάβετε ενεργά στοιχεία όπως ενισχυτές για τη διατήρηση του σήματος.
• Ανάλογα με τα υλικά με τα οποία κατασκευάζεται ο μανδύας και η κουκούλα, η οπτική ίνα μπορεί να έχει καλή μηχανική αντίσταση.
• Είναι ανθεκτικό στη διάβρωση.
• Διαθέτει ένα σύστημα που ονομάζεται οπτική ανακλαστομετρία που σας επιτρέπει να εντοπίζετε εύκολα σημεία αδυναμίας ή κοπής ινών κατά μήκος της διαδρομής.

Μειονεκτήματα

Δεδομένου ότι παρουσιάζουμε όλα τα πλεονεκτήματα των οπτικών ινών, θα προχωρήσουμε στην παρουσίαση των μειονεκτημάτων αυτής της τεχνολογίας σε σύγκριση με άλλες γραμμές μεταφοράς.

• Υψηλή ευθραυστότητα ινών.
• Απαιτεί ακριβότερο εξοπλισμό μετάδοσης και λήψης.
• Οι συνδέσεις που κατασκευάζονται με οπτικές ίνες είναι πιο περίπλοκες για να γίνουν, ειδικά στο πεδίο, επομένως οι επισκευές είναι πιο δύσκολες.
• Δεδομένου ότι δεν μπορεί να μεταδώσει ηλεκτρική ενέργεια, δεν είναι άμεσα συμβατό με τα τελικά συστήματα, τα οποία είναι γενικά ηλεκτρονικά.
• Δεν μπορεί να μεταδώσει πολύ υψηλές δυνάμεις.
• Δεν μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες οπτικά.
• Επηρεάζεται από υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες, οπότε το μπουφάν και η επένδυση πρέπει να είναι ανθεκτικά στη θερμοκρασία υλικά.
• Οι δονήσεις μπορούν να επηρεάσουν σωστά τη μετάδοση δεδομένων.

Τύποι οπτικών ινών

Μέσα στον πυρήνα της οπτικής ίνας υπάρχουν διαφορετικές διαδρομές που μπορεί να ακολουθήσει η δέσμη φωτός. Κάθε μία από αυτές τις διαδρομές ονομάζεται τρόπος διάδοσης. Οι οπτικές ίνες μπορούν να ταξινομηθούν ως ίνες πολλαπλών τρόπων ή μονόμορφες.

Πολυμορφικές ίνες

Οι ίνες πολλαπλών τρόπων αναφέρονται σε αυτήν στην οποία το φως μπορεί να ταξιδέψει σε περισσότερες από μία διαδρομές ή τρόπους. Ένα μονό σκέλος ινών πολλαπλών τρόπων μπορεί να έχει έως και 1000 τρόπους διάδοσης των φωτεινών ακτίνων. Αυτό σημαίνει ότι οι δέσμες φωτός δεν φτάνουν ταυτόχρονα. Αυτός ο τύπος ινών χρησιμοποιείται γενικά σε μικρές αποστάσεις, περίπου σε αποστάσεις μικρότερες από 2 χιλιόμετρα.

Ο δείκτης διάθλασης του πυρήνα μιας ίνας πολλαπλών τρόπων είναι ελαφρώς υψηλότερος από τον δείκτη διάθλασης της επένδυσης. Επιπλέον, το πάχος του πυρήνα μιας ίνας πολλαπλών τρόπων είναι μεγαλύτερο από αυτό μιας μονής ίνας, γεγονός που της επιτρέπει να είναι ευκολότερο να συνδεθεί επειδή δεν απαιτεί τέτοια ακριβή ακρίβεια.

Οι πολυτροπικές ίνες μπορούν με τη σειρά τους να ταξινομηθούν σε δύο μορφές ανάλογα με τον τύπο του δείκτη διάθλασης του πυρήνα του, οι οποίες είναι:

Κλιμακωτός δείκτης: σε αυτήν την περίπτωση, ο δείκτης διάθλασης είναι σταθερός σε όλο το μήκος του πυρήνα, έχοντας έτσι υψηλή διασπορά

Σταδιακός δείκτης: σε αυτή την περίπτωση ο πυρήνας αποτελείται από διαφορετικά υλικά, οπότε ο δείκτης διάθλασης δεν είναι σταθερός σε όλο το μήκος της ίνας και, ως εκ τούτου, έχει χαμηλότερη διασκορπισμένη μέθοδο.

Ομοίως, το πρότυπο που έχει καθιερωθεί στο ISO 11801, υποδεικνύει την ταξινόμηση των οπτικών ινών πολλαπλών τρόπων σύμφωνα με το εύρος ζώνης και την πηγή φωτός που θα χρησιμοποιηθεί, για να πούμε εάν είναι πολλαπλών τρόπων στο λέιζερ ή πολλαπλών τρόπων στο φως LED.

• OM1: berνα 62.5 / 125 µm, 1 Gigabit (1 Gbit / s), LED.
• OM2: berνα 50 / 125 µm, 1 Gigabit (1 Gbit / s), LED.
• OM3: Fiber 50/125 µm, 10 Gigabit (300 m), Laser.
• 

Lemνα μονόμορφη ίνα

Όπως εξηγήσαμε προηγουμένως, ο όρος λειτουργία εφαρμόζεται για να δείξει τον αριθμό των τροχιών που μπορούν να έχουν οι δέσμες φωτός. Στις ίνες μονής λειτουργίας, υπάρχει μόνο μία λειτουργία μέσω της οποίας μπορεί να ταξιδέψει το φως. Αυτό στη συνέχεια μεταφράζεται σε μικρότερη διάμετρο του πυρήνα. Ομοίως, το φως θεωρητικά ταξιδεύει μέσω του κέντρου της ίνας σε αντίθεση με την πολυτροπία που αναπηδά από τα τοιχώματα του πυρήνα. Αυτός ο τύπος ινών χρησιμοποιείται κυρίως για διαδρομές μεγάλων αποστάσεων.

Χαλαρό καλώδιο δομής

Είναι επίσης δυνατή η ταξινόμηση της οπτικής ίνας σύμφωνα με το σχεδιασμό της και υπάρχουν επίσης δύο τύποι οπτικών ινών σύμφωνα με αυτήν την ταξινόμηση.

Αυτός ο τύπος ινών μπορεί να εφαρμοστεί σε εξωτερικούς και εσωτερικούς χώρους και αποτελείται από πολλά νήματα ινών που χωρίζονται σε ομάδες που εισάγονται σε σωλήνες που περιβάλλουν έναν κεντρικό οπλισμό και αυτοί με τη σειρά τους καλύπτονται από ένα προστατευτικό μπουφάν.

Ο όρος χαλαρή δομή προέρχεται από το γεγονός ότι τα σκέλη των οπτικών ινών βρίσκονται χαλαρά μέσα στους σωλήνες μέσα από τους οποίους καθοδηγούνται. Αυτός ο σωλήνας μπορεί να είναι κοίλος ή να έχει υδρόφοβο υλικό στο εσωτερικό του, έτσι ώστε να χρησιμεύει ως προστασία της οπτικής ίνας από την υγρασία.

Επιπλέον, έπρεπε να είναι χαλαρό, επιτρέπει την απομόνωση της οπτικής ίνας από τις εξωτερικές μηχανικές δυνάμεις που ασκούνται στο καλώδιο.

Το κεντρικό στήριγμα είναι γενικά εύκαμπτο και παρέχει δύναμη στο καλώδιο. Μπορεί να είναι κατασκευασμένο από μεταλλικό ή διηλεκτρικό υλικό.

Σφιχτό καλώδιο δομής

Αυτό το καλώδιο έχει κυρίως εφαρμογές για το εσωτερικό των κτιρίων αφού είναι πιο εύκαμπτο και επιτρέπει μικρότερες ακτίνες κάμψης από τα καλώδια χαλαρής δομής.

Αυτό το καλώδιο αποτελείται από την ένωση πολλών κλώνων οπτικών ινών που έχουν ξεχωριστά μανδύα και μπουφάν. Αυτά τα νήματα περιβάλλουν ένα κεντρικό κομμάτι και ολόκληρο αυτό το σύνολο με τη σειρά του προστατεύεται από ένα εξωτερικό στρώμα. Το όνομά του προέρχεται από το γεγονός ότι όλα τα νήματα ινών είναι πολύ σφιχτά, γεγονός που παρέχει καλή φυσική υποστήριξη.

Εξαρτήματα οπτικών ινών

Σε ένα σύστημα επικοινωνίας κατασκευασμένο από οπτικές ίνες υπάρχουν ορισμένα στοιχεία που είναι απαραίτητα για να είναι επιτυχής η μετάδοση. Αυτά τα συστατικά περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων οπτικούς πομπούς, οπτικούς ανιχνευτές, συνδετήρες οπτικών ινών ή τερματικά.

Οπτικοί πομποί

Αυτά είναι τα στοιχεία που είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή των πληροφοριών ή των δεδομένων που προέρχονται από μια ηλεκτρονική πηγή σε οπτικά δεδομένα ή δέσμες φωτός. Για να επιτευχθεί αυτό, ο πομπός χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια σε μια συγκεκριμένη συχνότητα για να διεγερθεί μέσα σε υλικά όπως το πυρίτιο, συχνά δημιουργώντας δέσμες φωτός, που ονομάζονται φωτόνια, με τη μορφή ενέργειας. Τα φωτόνια είναι το στοιχειώδες κβαντικό σωματίδιο του φωτός. Ο πομπός διαθέτει εσωτερικά έναν διαμορφωτή που εκπληρώνει τη λειτουργία του μετασχηματισμού της ηλεκτρονικής ενέργειας σε οπτική ενέργεια.

Εκπομπές δέσμης

Στους οπτικούς πομπούς υπάρχουν δύο τύποι πομπών που εκπέμπουν οπτικά σήματα, τα οποία είναι:

LEDs.

Είναι μια δίοδος που εκπέμπει φως, ή Δίοδος εκπομπής φωτός. Αυτός ο τύπος εκπομπής φωτός χρησιμοποιείται κυρίως σε πολυτροπικές ίνες λόγω της ευκολίας χρήσης και του χρόνου ζωής του. Αν και είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτός ο τύπος φωτός δεν μπορεί να ταξιδέψει σε μεγάλες αποστάσεις, επομένως χρησιμοποιείται για μικρές αποστάσεις επειδή εκπληρώνουν τη λειτουργία και μειώνουν το κόστος.

Λέιζερ

Είναι η Ενισχυμένη Διεγερμένη Αυθόρμητη Ακτινοβολία Φωτός. Εκπέμπει εξαιρετικά συνεκτικό φως και χρησιμοποιεί ημιαγωγούς για εκπομπή φωτός. Το φως λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ίνες πολλαπλών τρόπων και σε ίνες μονής λειτουργίας, αν και γενικά χρησιμοποιούνται μόνο σε ίνες μονής λειτουργίας, καθώς τα κυκλώματά τους είναι πιο περίπλοκα και επομένως πιο ακριβά. Ο χρόνος ζωής του λέιζερ, αν και μεγάλος, είναι συνήθως κάτω από τον μέσο όρο των LED.

Ηλεκτρικοί μετατροπείς φωτός ρεύματος

Στις μεταδόσεις ινών οπτικών ινών είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα στοιχείο που ανιχνεύει την παρουσία φωτονίων. Συνήθως, είναι μια φωτοδίοδος που είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή των οπτικών σημάτων σε ηλεκτρονικά σήματα. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μετάφραση της παρουσίας ή της απουσίας φωτός σε σήματα με υψηλές και χαμηλές τιμές ή μονάδες και μηδενικά.

Και επίσης, εφαρμόζονται για την αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή για τη μετατροπή ηλεκτρικών σημάτων σε οπτικά σήματα. Παρόλο που είναι δυνατό να μετατραπεί το φως σε ηλεκτρικά σήματα, και αυτά εκπέμπουν μια ορισμένη ισχύ, δεν αρκεί για να τροφοδοτήσει τον τερματικό εξοπλισμό. Αυτός ο τερματικός εξοπλισμός είναι συνήθως ηλεκτρικός, επομένως απαιτείται σχεδόν πάντα μια εναλλακτική πηγή ενέργειας.

Όπως αναφέραμε προηγουμένως, συνήθως αυτοί οι οπτικοηλεκτρικοί μετατροπείς αποτελούνται από μια φωτοδίοδο ή έναν ημιαγωγό. Για να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία αυτών των ημιαγωγών, πρέπει να υπάρχουν ορισμένες προϋποθέσεις, οι οποίες είναι:

• Όταν δεν υπάρχει φως, το αντίστροφο ρεύμα δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλό για να είναι σε θέση να ανιχνεύσει πολύ ασθενή οπτικά σήματα.
• Πρέπει να έχει μεγάλο εύρος ζώνης, για να μπορεί να παρέχει ταχύτητα απόκρισης.
• Τα επίπεδα θορύβου που παράγονται από αυτούς τους ημιαγωγούς θα πρέπει να είναι ελάχιστα.

Με τη σειρά τους, υπάρχουν δύο τύποι ανιχνευτών, οι φωτοδιόδους PIN και οι φωτοδιόδους χιονοστιβάδας APD.

Ανιχνευτές PIN

Αυτός ο τύπος ανιχνευτή αποτελείται από έναν ημιαγωγό που αποτελείται από τρία στρώματα, τα δύο εξωτερικά στρώματα είναι ένα του τύπου Ρ και ένα του τύπου Ν και αυτό που βρίσκεται στη μέση είναι ένας εγγενής ημιαγωγός. Από εδώ προέρχεται το όνομα PIN. Αυτό το εγγενές υλικό στην πράξη τοποθετείται συνήθως ως προέκταση του υλικού Ρ ή του υλικού Ν.

Ανιχνευτές APD

Αυτοί είναι ημιαγωγοί χιονοστιβάδας. Αυτές οι φωτοδιόδους, όταν εφαρμόζεται αντίστροφη τάση σε αυτό, δημιουργούν ένα κέρδος ρεύματος. Η λειτουργία αυτών των ανιχνευτών χιονοστιβάδας ημιαγωγών συνίσταται στην πραγματοποίηση ενός ταξιδιού ηλεκτρονίων και συναντά ένα άτομο έτσι ώστε να μπορεί να απελευθερώσει ένα άλλο ηλεκτρόνιο. Ο λόγος που χρησιμοποιούνται ημιαγωγοί χιονοστιβάδας είναι επειδή αυτό το ηλεκτρόνιο που αποστέλλεται απαιτείται για να χειριστεί επαρκή ποσότητα ενέργειας.

Οι ανιχνευτές APD μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις τύπους, ανάλογα με το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένοι:

Ανιχνευτές πυριτίου

Αυτοί οι τύποι ανιχνευτών έχουν υψηλή απόδοση και δημιουργούν χαμηλά επίπεδα θορύβου. Η τροφοδοσία αυτού του τύπου ανιχνευτών είναι από 200 έως 300 V

Ανιχνευτές γερμανίου

Γενικά, λειτουργεί με μήκη κύματος στην περιοχή των 1000 και 1300 nm, αν και λίγο χαμηλότερες επιδόσεις.

Ανιχνευτές άλλων υλικών

Αυτοί οι ανιχνευτές αποτελούνται από υλικά ή χημικά που βρίσκονται στις ομάδες III και V του περιοδικού πίνακα.

Τύποι γυαλίσματος οπτικών ινών

Οι τύποι γυαλίσματος εξαρτώνται από τους συνδετήρες που βρίσκονται στα άκρα της οπτικής ίνας, μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τον τύπο γυαλίσματος τους. Αυτός ο τύπος γυαλίσματος ποικίλλει ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης.

Πλάνο: αυτό το γυάλισμα αφήνει τα άκρα της ίνας λεία και κάθετα στον άξονά της, δηλαδή εντελώς επίπεδα.

PC (φυσική επαφή): Οι ίνες τερματίζονται με κυρτό τρόπο, βάζοντας τους πυρήνες και των δύο ινών σε επαφή.

SPC (SuperPC): Είναι παρόμοιο με το PSP, οι άκρες είναι λίγο ασβέστη, οπότε μοιάζει με τριγωνική φιγούρα χωρίς σημείο στο κέντρο, αλλά είναι επίπεδη.

CPU (UltraPC): ισούται με SPC αλλά οι ακμές ονομάζονται περαιτέρω έτσι ώστε μόνο το κέντρο της ίνας να είναι το επίπεδο.

Ενισχυμένο UPC: Είναι μια πιο προφίλ έκδοση από την προηγούμενη, οπότε η επαφή πρέπει να έχει εξαιρετική ακρίβεια.

APC (γωνιακός υπολογιστής): Αυτός ο τύπος στίλβωσης συνίσταται στην κατασκευή ενός προφίλ με μια συγκεκριμένη γωνία. Αυτή η γωνία επιτρέπει να εγγυηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια τη φυσική επαφή μεταξύ των πυρήνων και των δύο τμημάτων.

Συνδέσεις οπτικών ινών

Οι σύνδεσμοι είναι τα στοιχεία που επιτρέπουν τη σύνδεση της οπτικής ίνας με τον τερματικό εξοπλισμό. Αυτοί οι τερματικοί εξοπλισμοί έχουν Θύρες Επικοινωνίας Υπολογιστών για σύνδεση οπτικών ινών. Ανάλογα με τον τύπο της θύρας, στη συνέχεια χρησιμοποιείται ένας συγκεκριμένος τύπος σύνδεσης για τη σύνδεση ινών. Είναι παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει με τα συμβατικά καλώδια, για παράδειγμα με το ομοαξονικό καλώδιο υπάρχουν διαφορετικοί τύποι συνδετήρων και ο καθένας εκπληρώνει μια λειτουργία.

Εν ολίγοις, οι τύποι συνδετήρων για οπτικές ίνες είναι:

• FC
• FDDI
• LC και MT-Array
• SC και SC-Duplex
• ST ή BFOC

Οι σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται συνήθως σε οπτικές ίνες, ειδικά για τοπικά δίκτυα είναι οι συνδετήρες ST, LC, FC και SC.

Σύρματα οπτικών ινών

Ένα καλώδιο οπτικών ινών αποτελείται από την ομάδα πολλών οπτικών ινών μέσω των οποίων φαίνονται διαφορετικά σήματα. Κάθε ίνα μπορεί να στέλνει μεγάλες ποσότητες δεδομένων από διαφορετικές πηγές, οπότε ένα καλώδιο οπτικών ινών μπορεί να στέλνει πληροφορίες από διαφορετικές υπηρεσίες ταυτόχρονα.

Τα καλώδια οπτικών ινών είναι η πιο εφικτή εναλλακτική λύση για την αντικατάσταση ομοαξονικών καλωδίων στη βιομηχανία τηλεπικοινωνιών και στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Ακόμα και ένα καλώδιο με 8 οπτικές ίνες είναι ακόμα πολύ μικρότερο από τα συμβατικά καλώδια. Ένα καλώδιο οπτικών ινών έχει τη δυνατότητα να στέλνει τις πληροφορίες ισοδύναμες με αυτές που στέλνουν 60 χάλκινα καλώδια 1623 ζευγαριών ή 4 ομοαξονικά καλώδια 8 σωλήνων. Επιπλέον, οι οπτικές ίνες μπορούν να στείλουν πληροφορίες σε μεγαλύτερες αποστάσεις χωρίς να χρειάζεται να τοποθετήσουν όσους επαναλήπτες ή ενισχυτές θα συνέβαιναν στην περίπτωση χρήσης καλωδίων χαλκού.

Επίσης, είναι σημαντικό να τονιστεί η διαφορά βάρους που υπάρχει μεταξύ του καλωδίου οπτικών ινών και του καλωδίου χαλκού. Για παράδειγμα, ένα καλώδιο οπτικών ινών 8 ινών μπορεί να ζυγίζει μόλις 30 κιλά ανά χιλιόμετρο, ενώ το ομοαξονικό καλώδιο μπορεί να ζυγίζει έως και 45 κιλά ανά χιλιόμετρο. Ομοίως, οι οπτικές ίνες επιτρέπουν μία διαδρομή με απόσταση μεταξύ 2 και 4 χιλιομέτρων. Στην περίπτωση ομοαξονικού καλωδίου, επιτρέπει μόνο διαδρομές 250 έως 300 μέτρων.

Ωστόσο, είναι επίσης αλήθεια ότι η οπτική ίνα απαιτεί πρόσθετη επίστρωση και άλλα στοιχεία που παρέχουν ενίσχυση στην εγκατάστασή της. Αυτό γίνεται για να μην τεθεί σε κίνδυνο η γραμμή και, στο μέλλον, μπορεί να προκύψουν θραύσεις λόγω της ευθραυστότητάς τους.

Χαρακτηριστικά καλωδίου

Αυτά τα καλώδια οπτικών ινών έχουν διαφορετικές λειτουργίες. Αρχικά, μπορούμε να αναφέρουμε ότι λειτουργεί ως στοιχείο που προστατεύει τις εσωτερικές οπτικές ίνες, ώστε να μην υποστούν ζημιές ή σπασίματα που μπορεί να προκύψουν κατά τη στιγμή της εγκατάστασης του καλωδίου ή κατά τη διάρκεια της ωφέλιμης ζωής του, η οποία είναι γενικά 20 χρόνια ..

Δεύτερον, τα καλώδια οπτικών ινών παρέχουν μηχανική ακαμψία στην εσωτερική οπτική ίνα έτσι ώστε να μπορεί να αντέξει τις στρεπτικές συνθήκες εφελκυστικής συμπίεσης και τους περιβαλλοντικούς παράγοντες στους οποίους μπορεί να εκτεθεί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο εκτός από το καλώδιο, ενσωματώνονται και άλλα στοιχεία για την ενίσχυση και απομόνωση της οπτικής ίνας από αυτούς τους εξωτερικούς παράγοντες και δυνάμεις στις οποίες υποβάλλεται.

Αυτά τα καλώδια μπορούν να έχουν υπόγεια, υποβρύχια ή υπερωκεάνια ή εναέρια εγκατάσταση. Ένα από τα πιο κρίσιμα σημεία ενός συστήματος με καλώδια οπτικών ινών είναι κατά τη στιγμή της εγκατάστασης και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένα στοιχεία χρησιμοποιούνται για την προστασία της ίνας από ζημιές.

Σχέδιο και στοιχεία καλωδίου οπτικών ινών

Ο ρόλος που θα παίξει ένα καλώδιο οπτικών ινών θα καθορίσει τη δομή του. Ωστόσο, παρόλο που μπορούν να εφαρμοστούν για διαφορετικές λειτουργίες, όλα τα καλώδια οπτικών ινών έχουν πολλά κοινά στοιχεία, όπως η δευτερεύουσα επίστρωση, οι εσωτερικές ίνες, τα στοιχεία που συμβάλλουν στην ενίσχυση και τη δομή του καλωδίου, το μπουφάν που ομαδοποιείται όλα τα νήματα από ίνες και υλικά που μονώνουν την υγρασία. Τα δευτερεύοντα επιχρίσματα μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους:

Σφιχτή επένδυση

Αυτή η επένδυση είναι γενικά μια συμπαγής δακτυλιοειδής κορώνα που είναι κατασκευασμένη από νάιλον ή πολυεστέρα που καλύπτει την κύρια επένδυση. Επομένως, αυτή η δευτερεύουσα επικάλυψη αυξάνει την τελική διάμετρο της οπτικής ίνας. Η λειτουργία αυτής της επίστρωσης είναι να παρέχει προστασία έναντι μικροπυρήνων που μπορεί να υπάρχουν στην οπτική ίνα. Ωστόσο, παρόλο που αυτή η επίστρωση προστατεύει από αυτές τις στροφές, είναι σημαντικό να είστε προσεκτικοί κατά την εγκατάσταση της οπτικής ίνας, καθώς μπορούν να εμφανιστούν ακόμη κατά τη στιγμή της εγκατάστασης.

Κοίλη χαλαρή επένδυση

Αυτή η επένδυση έχει έναν υπερμεγέθη χώρο, ο οποίος αποτελείται από έναν κοίλο σωλήνα που είναι κατασκευασμένος από μέταλλο και συνδυάζεται με πλαστικό. Αυτό καθιστά αυτόν τον σωλήνα σκληρό υλικό, αλλά ταυτόχρονα εύκαμπτο. Ο σκοπός της κατασκευής μιας υπερμεγέθης επένδυσης είναι ότι προστατεύει την οπτική ίνα από κραδασμούς, θερμοκρασίες και μηχανικές δυνάμεις.

Χαλαρή επένδυση με επένδυση

Είναι η ίδια επίστρωση που αναφέρθηκε παραπάνω, αλλά μέσα εισάγεται ένα υλικό ικανό να μονώσει την υγρασία. Εισάγοντας ένα υδρόφοβο υλικό στο εσωτερικό, εμποδίζει το νερό να φτάσει στην οπτική ίνα. Εκτός από την προστασία από κραδασμούς και άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες, μπορεί επίσης να αντέξει ορισμένες θερμοκρασίες. Είναι σύνηθες να χρησιμοποιούνται υλικά που προέρχονται από πετρέλαιο ή σιλικόνη.

Δομικά στοιχεία

Αυτά τα στοιχεία είναι οι δομές που χρησιμεύουν ως κεντρικός οδηγός για την πορεία που πρέπει να ακολουθήσει η οπτική ίνα. Η οπτική ίνα είτε κατανέμεται κατά μήκος αυτής της δομής είτε πλέκεται γύρω από αυτήν. Γενικά, αυτές οι δομές έχουν κανάλια ή αυλακώσεις που χρησιμεύουν ως επιπλέον οδηγός για την οπτική ίνα.

Ενισχυτικά στοιχεία

Όπως δείχνει το όνομά τους, η αποστολή τους είναι να παρέχουν πρόσθετη ενίσχυση στο καλώδιο οπτικών ινών με σκοπό την απομόνωση, στο μέτρο του δυνατού, των δυνάμεων εφελκυσμού στις οποίες μπορούν να υποβληθούν οι ίνες και, επιπλέον, δεν υπάρχει σημαντική επιμήκυνση που θα μπορούσε να προκαλέσει πυρήνες ρήξεις. Εκτός από την προστασία για επιμήκυνση, προστατεύει επίσης τα καλώδια οπτικών ινών από συστροφές και κραδασμούς. Τα πιο συνηθισμένα υλικά που χρησιμοποιούνται για δομές ενίσχυσης είναι το fiberglass Kevlar και ο χάλυβας αφού είναι εύκαμπτα υλικά αλλά έχουν και στιβαρότητα.

Θεμελιωδών

Όλα τα καλώδια οπτικών ινών έχουν ένα μπουφάν που είναι συνήθως κατασκευασμένο από πλαστικό. Αυτό το περίβλημα είναι το εξωτερικό κάλυμμα του καλωδίου οπτικών ινών και η λειτουργία του είναι να παρέχει προστασία στον πυρήνα από εξωτερικούς παράγοντες, δυνάμεις και φαινόμενα, όπως υγρασία, θερμοκρασία, δονήσεις, μεταξύ άλλων.

Τα υλικά που θα σχηματίσουν τα καλύμματα μας θα διαφέρουν ανάλογα με την εγκατάσταση και την εφαρμογή τους, για παράδειγμα τα οπτικά καλώδια που είναι ενδο -ωκεάνια πρέπει να παρέχουν προστασία από την υγρασία, την ατμοσφαιρική πίεση και ακόμη και από τσιμπήματα καρχαρία. Εάν πρόκειται για καλώδιο οπτικών ινών που θα εγκατασταθεί εναέρια, τότε το περίβλημα πρέπει να προστατεύει τον πυρήνα από κραδασμούς και συστροφές που δημιουργούνται από τον άνεμο, καθώς και από θερμοκρασίες και υγρασία. Or αν τελικά, η εγκατάστασή του θα είναι υπόγεια, τότε το κάλυμμα πρέπει να είναι λίγο βαρύτερο για να αντέχει σε κραδασμούς και πιέσεις που δίδονται, για παράδειγμα, στην κυκλοφορία οχημάτων.

Τεχνικές συγκόλλησης

Είναι σύνηθες ότι σε πολύ μεγάλες διαδρομές, έως και πάνω από 120 χιλιόμετρα, είναι απαραίτητο να γίνουν συνδέσεις μεταξύ των ινών, αφού σχεδόν δεν υπάρχει μια συνεχής ίνα που να έχει αυτό το μήκος. Και ακόμη και σε περίπτωση θραύσης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσετε αυτό το είδος επισκευής.

Οι διαφορετικοί τύποι συνδέσεων που υπάρχουν είναι οι ακόλουθοι:

Μηχανική συγκόλληση

Αυτός ο τύπος σύνδεσης αποτελείται από ένα είδος μανικιού όπου εισάγονται οι δύο ίνες και γίνεται μια μηχανική συστροφή για να ενώσει τους δύο πυρήνες. Αυτές οι συνδέσεις χρησιμοποιούνται γενικά σε προσωρινή βάση ή όταν η συγκόλληση σύντηξης θεωρείται περιττή. Οι απώλειες που σχετίζονται με αυτόν τον χρόνο συγκόλλησης είναι της τάξης των 0,5 dB.

Τοποθέτηση με κόλλες

Σε αυτή την περίπτωση, εφαρμόζεται μια ειδική διαφανής κόλλα που επιτρέπει την ένωση των δύο άκρων της ίνας και αυτή η ένωση προστατεύεται με κάποιο τύπο εξωτερικής ενίσχυσης. Έχει απώλειες 0.2 dB, αλλά συνήθως δεν είναι πολύ αξιόπιστο αφού η κόλλα μπορεί να τείνει να ξεκολλήσει ξανά.

Σύνδεση με σύντηξη

Ένα εργαλείο που ονομάζεται fusion splicer χρησιμοποιείται όταν γίνεται πιο λεπτή και ακριβής εργασία. Σε αυτήν την εργασία, ο χειριστής πρέπει να προετοιμάσει προηγουμένως την ίνα πριν εισαγάγει τα άκρα σε αυτόν τον κόφτη. Αυτό το εργαλείο έχει την ικανότητα να απεικονίζει εάν τα άκρα έχουν οποιοδήποτε μολυσματικό παράγοντα ή εάν απαιτείται λεπτότερο γυάλισμα ή εάν πρέπει να υπάρχει καλύτερη ευθυγράμμιση μεταξύ των ινών. Εάν πληρούνται όλες αυτές οι απαιτήσεις, τότε προχωρεί στη θέρμανση μόνο εκείνης της περιοχής, λιώνει τις ίνες και ενώνει έτσι τους πυρήνες της. Οι απώλειες αυτής της σύνδεσης είναι 0.02 dB.

Μείωση στα καλώδια οπτικών ινών

Ο όρος εξασθένηση σημαίνει τις απώλειες ισχύος που συμβαίνουν στη γραμμή μεταφοράς. Η μονάδα μέτρησης είναι τα ντεσιμπέλ (dB). Στις οπτικές ίνες υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους συμβαίνει εξασθένηση στο καλώδιο. Υπάρχουν δύο τύποι ζημιών, οι οποίες είναι η εσωτερική απώλεια ή απώλεια και η εξωτερική απώλεια.

Οι εγγενείς εξασθενίσεις είναι αυτές που δημιουργούνται από τη χημική σύνθεση και άλλους παράγοντες της κατασκευής της. Δηλαδή, εκείνες οι αιτίες που αποτελούν μέρος της ίδιας της σύνθεσης πυριτίου και γερμανίου και των διαδικασιών κατασκευής νήματος. Ανεξάρτητα από το πόσο οι διαδικασίες μπορούν να συνεχίσουν να βελτιώνονται, δεν θα είναι δυνατό να επιτευχθεί νήμα από ίνες χωρίς εξασθένηση.

Από την άλλη πλευρά, οι εξωτερικές εξασθενίσεις είναι αυτές που δημιουργούνται από εξωτερικούς παράγοντες, όπως ακαθαρσίες, κακές συνδέσεις, λανθασμένη στίλβωση των προφίλ τους, αρθρώσεις, μεταξύ άλλων. Αυτή η εξασθένηση είναι ή οι απώλειες μπορούν να ταξινομηθούν με τη σειρά τους ως εξής:

Απώλειες απορρόφησης

Αυτός ο τύπος εξασθένησης συμβαίνει όταν υπάρχει παρουσία ακαθαρσιών μέσα στην ίνα. Αυτές οι ακαθαρσίες απορροφούν ή διακόπτουν τη διέλευση του φωτός. Αυτή η απορρόφηση συνήθως μετατρέπει το φως σε θερμική ενέργεια, δημιουργώντας απώλειες από 1 έως 1000 dB / km.

Απώλεια του Rayleigh

Όταν κατασκευάζεται η οπτική ίνα, υπάρχει μια στιγμή ψύξης ότι η ίνα δεν βρίσκεται σε υγρή και στερεή κατάσταση, και είναι πιθανό να υπάρχει λανθασμένη εφαρμογή τάσης όταν τεντώνεται, αυτό μπορεί να προκαλέσει μικροσκοπικές ανωμαλίες. Αυτές οι ανωμαλίες προκαλούν τη διάθλαση των φωτεινών ακτίνων όταν διέρχονται από αυτές.

Διασπορές

Η διασπορά συμβαίνει όταν υπάρχει διακύμανση στον δείκτη διάθλασης και επομένως το φως διαθλάται με διαφορετικό τρόπο από τον αναμενόμενο, αυτό συμβαίνει λόγω μικρο-ρωγμών εντός της ίνας, ρύπων ή εγγενών λόγων της ίνας.

Διατροπική διασπορά

Αυτός ο τύπος διασποράς συμβαίνει όταν υπάρχει διαφορά στο χρόνο διάδοσης του φωτός όταν παίρνουν διαφορετικές διαδρομές μέσα στον πυρήνα της ίνας. Μπορεί επίσης να είναι γνωστή με το όνομα της τροπικής διασποράς. Αυτός ο τύπος διασποράς συμβαίνει μόνο σε ίνες πολλαπλών τρόπων.

Χρωματική διασπορά του υλικού: αυτό είναι το αποτέλεσμα των διαφορετικών μηκών κύματος φωτός που διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητες μέσω ενός δεδομένου μέσου.

Χρωματική διασπορά του οδηγού κύματος: Είναι συνάρτηση του εύρους ζώνης του σήματος πληροφοριών και η διαμόρφωση του οδηγού είναι γενικά μικρότερη από την προηγούμενη διασπορά και ως εκ τούτου μπορεί να αγνοηθεί.

Απώλειες ακτινοβολίας

Αυτές οι απώλειες δημιουργούνται από συστροφές ή κάμψεις στο καλώδιο οπτικών ινών. Αυτό συμβαίνει γενικά κατά τη στιγμή της εγκατάστασης ή όταν εμφανίζονται στροφές εντός της διαδρομής της οπτικής ίνας.

Ζεύξη ζεύξης

Όταν συνδέονται ή βρίσκονται σε τερματικά σημεία όπου απαιτούνται συνδετήρες, θα υπάρχει πάντα εξασθένηση. Αυτές οι μειώσεις είναι συνήθως χαμηλές, αλλά όχι αμελητέες. Όπως όταν υπάρχει εσφαλμένη ευθυγράμμιση μεταξύ των πυρήνων, ωστόσο αυτό πρέπει να διορθωθεί για να αποφευχθεί η επιστροφή των κυμάτων.

Παράθυρα εργασίας οπτικών ινών

Αυτά τα παράθυρα εργασίας μας επιτρέπουν να εκμεταλλευτούμε μέρος της ζώνης υπέρυθρου φωτός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Στην περίπτωση αυτή είναι παράθυρα στα οποία τα μήκη κύματος είναι της τάξης των νανομέτρων. Έχει αποδειχθεί σε διαφορετικές περιπτώσεις ότι όταν λειτουργεί σε αυτά τα παράθυρα εργασίας υπάρχει λιγότερη εξασθένηση. Συγκεκριμένα, υπάρχουν τρία παράθυρα:

• 1ο παράθυρο εργασίας: το μήκος κύματος είναι της τάξης των εννιακοσίων ογδόντα νανομέτρων.
• 2ο παράθυρο εργασίας: σε αυτή την περίπτωση το μήκος κύματος είναι XNUMX νανόμετρα.
• 3ο παράθυρο εργασίας: το μήκος κύματος είναι της τάξης των χιλίων πεντακοσίων πενήντα νανομέτρων. Αυτό το τελευταίο παράθυρο χωρίζεται σε ζώνη S, ζώνη C και μπάντα L.

Συνδέσεις οπτικών ινών

Υπάρχουν δύο μορφές συνδέσεων οπτικών ινών σε ένα σύστημα δικτύου. Αυτές οι τοπολογίες είναι δίκτυα από σημείο σε σημείο και δίκτυα από σημείο σε πολλαπλό σημείο.

Τα δίκτυα από σημείο σε σημείο είναι εκείνα όπου ένας κόμβος δημιουργείται από την πηγή των πληροφοριών απευθείας στις εταιρείες, το σπίτι ή τους χρήστες που απαιτούν την υπηρεσία. Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει ενδιάμεσος ή άλλος κόμβος στο δίκτυο μεταξύ του χρήστη και της υπηρεσίας.

Τα δίκτυα σημείου προς πολλαπλά σημεία είναι αυτά που απαιτούν διαχωριστή ή οπτικούς διαχωριστές, παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται για την τηλεόραση και μας επιτρέπουν να συνδέουμε διαφορετικές τηλεοράσεις ακόμη και όταν η εταιρεία καλωδιακής τηλεόρασης παραδίδει μόνο ομοαξονικό καλώδιο. Στη συνέχεια, από τον πομπό αναδύεται μια οπτική ίνα που διαιρεί το σήμα μέσω των οπτικών διαχωριστών μεταξύ δύο, τεσσάρων, έξι και έως οκτώ χρηστών. Σε πολύ ευρεία δίκτυα, ένα από αυτά τα οκτώ τμήματα θεωρείται ότι ενσωματώνει έναν άλλο οπτικό διαχωριστή στο δίκτυο που μπορεί να τροφοδοτήσει άλλους 8 χρήστες. Ωστόσο, αυτά τα τμήματα έχουν ένα όριο και απαιτούν ενισχυτές στην πορεία τους.

Οπτικοί ενισχυτές

Εξακολουθούν να αποτελούνται από οπτικές ίνες, αλλά κατά τη διαδικασία κατασκευής τους είναι ντοπαρισμένες με διαφορετικά χημικά συστατικά, ιδιαίτερα σπάνιες γαίες. Ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους ενισχυτές οπτικών ινών είναι το ντόπινγκ erbium.

Αυτός ο ενισχυτής βρίσκεται συνήθως ως EDFA για τη συντομογραφία του στα Αγγλικά. Αυτός ο ενισχυτής λειτουργεί στο τρίτο παράθυρο εργασίας, συγκεκριμένα στη ζώνη C. Και στη ζώνη L. Ωστόσο, μπορεί επίσης να λειτουργήσει στη ζώνη S., αλλά απαιτεί άλλους παράγοντες ή πρόσθετα χημικά συστατικά.

Το κέρδος που παρέχει στο οπτικό σήμα μπορεί να είναι από δεκαπέντε έως σαράντα ντεσιμπέλ. Συνήθως αποτελείται από μια οπτική ίνα αποθηκευμένη σε ένα ορθογώνιο περίβλημα και μπορεί να έχει μήκος δέκα έως εξήντα μέτρων ντοπαρισμένης ίνας.

περίληψη

Οι οπτικές ίνες είναι ένα μέσο μετάδοσης που στέλνει δεδομένα μέσω ακτίνων φωτός. Οι αρχές στις οποίες βασίζεται η οπτική ίνα είναι στους νόμους της οπτικής γεωμετρίας, ειδικά στον νόμο της διάθλασης.

Στις αρχές του, διεξήχθησαν διαφορετικές μελέτες που αλληλοσυμπληρώνονταν μέχρι να καταστεί δυνατή η ανάπτυξη της οπτικής ίνας που είναι γνωστή σήμερα. Σε αυτές τις μελέτες, παρατηρήθηκε ότι η διαφάνεια της ίνας ή του νήματος πυρήνα ήταν απαραίτητη για τη μείωση των εξασθενήσεων και την επίτευξη των ελάχιστων απωλειών που σήμερα είναι 0.02dB / Km.

Τα κοινά συστατικά της οπτικής ίνας είναι το οξείδιο του πυριτίου και το γερμάνιο. Τα εξαρτήματα επένδυσης που καλύπτουν τον πυρήνα είναι γενικά κάποιο είδος πλαστικού. Στη συνέχεια έρχεται ένας μανδύας που παρέχει μηχανική ακαμψία που μπορεί να είναι κατασκευασμένη από νάιλον ή Kevlar και τέλος ένα πλαστικό μπουφάν που προστατεύει ολόκληρο το καλώδιο και απομονώνει την ίνα από εξωτερικούς παράγοντες.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι παραγωγής, οι οποίες είναι:

• MCVD (Τροποποιημένη απόθεση χημικών ατμών)
• VAD (Αξονική εναπόθεση ατμού)
• OVD (Εξωτερική απόθεση ατμών)
• PCVD (Χημική εναπόθεση ατμού πλάσματος)

Ανεξάρτητα από τον τύπο της μεθόδου που χρησιμοποιείται, είναι κοινό σε όλα αυτά ότι πραγματοποιείται η διαδικασία τεντώματος πριν από την παραμόρφωση.

Οι εφαρμογές των οπτικών ινών είναι ποικίλες. Στις επικοινωνίες, έγιναν ένα από τα μέσα ή οι γραμμές μετάδοσης κατ 'εξοχήν, λόγω του μεγάλου εύρους ζώνης και της ταχύτητας μετάδοσης που μπορεί να φτάσει, και της αξιοπιστίας ή της ασφάλειας των πληροφοριών που παρέχει αυτό το σύστημα. Σε αισθητήρες που επιτρέπουν την ανίχνευση συνθηκών ή παραμέτρων όπως: θερμοκρασία, υγρασία, ατμοσφαιρική πίεση, ακόμη και για συστήματα σόναρ.

Επίσης, χρησιμοποιείται για φωτισμό, όπως το εύκαμπτο ενδοσκόπιο που χρησιμοποιεί οπτικές ίνες ως οδηγό φωτός για να φωτίζει όργανα και να εκτελεί λιγότερο επεμβατικές ή ακριβέστερες χειρουργικές επεμβάσεις με πιο άνετο τρόπο. Ομοίως, για διακοσμητικά εφέ όπως τα χριστουγεννιάτικα δέντρα.

Είναι δυνατό να αλλάξετε τα χρώματα που εμφανίζει ή αντανακλά μια οπτική ίνα μεταβάλλοντας το μήκος κύματος ή τη συχνότητα που ταξιδεύει μέσα από αυτήν.

Μερικά από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της οπτικής ίνας και οι χρήσεις της είναι το εύρος ζώνης της, η ταχύτητα μετάδοσης που μπορούν να φτάσουν τα δεδομένα, η ηλεκτρομαγνητική ασυλία, η μείωση του καταληφθέντος χώρου και βάρους και η υψηλή ασφάλεια πληροφοριών.

Αν και, από την άλλη πλευρά, είναι μια πιο προηγμένη τεχνολογία και συνεπώς πιο ακριβή, η εγκατάσταση και η συντήρηση είναι πιο πολύπλοκες από τα συμβατικά συστήματα, είναι εξαιρετικά εύθραυστες και δεν είναι πολύ ανεκτικές σε θερμοκρασίες, υγρασία, κραδασμούς και επιμήκυνση.

Υπάρχουν δύο τύποι οπτικών ανάλογα με την ποσότητα θορύβου ή τις λειτουργίες που μπορούν να μεταδώσουν.

Οι πολυτροπικές ίνες είναι εκείνες που μπορούν να στείλουν διαφορετικά μήκη κύματος ταυτόχρονα μέσω διαφορετικών τρόπων λειτουργίας, εξ ου και το όνομά τους. Σε σύγκριση με τις ίνες μονής λειτουργίας, οι ίνες πολλαπλών τρόπων έχουν μεγαλύτερο πυρήνα και ο δείκτης διάθλασης μεταξύ του πυρήνα και της επένδυσης διαφέρει, αλλά μόνο ελαφρώς. Έτσι τα κύματα ταξιδεύουν στον πυρήνα αναπηδώντας από τα τοιχώματα του πυρήνα. Χρησιμοποιούνται για διαδρομές ή δίκτυα μικρών αποστάσεων. Συνήθως αναγνωρίζεται επειδή το εξωτερικό μπουφάν είναι συνήθως πορτοκαλί.

Οι ίνες μονής λειτουργίας είναι εκείνες που έχουν μόνο μία διαδρομή μετάδοσης και ο πυρήνας τους είναι μικρότερος σε σύγκριση με τις ίνες πολλαπλής λειτουργίας. Ο τρόπος μετάδοσης είναι συνήθως ο κεντρικός άξονας του πυρήνα, αφού αναπηδά σε πολύ μεγάλες γωνίες. Συνήθως διαφέρουν από τα πολυτροπικά επειδή χρησιμοποιούν ένα κίτρινο εξωτερικό μπουφάν.

Τώρα, σύμφωνα με το σχεδιασμό του, υπάρχουν επίσης δύο τύποι. Οι χαλαρές δομές οπτικών ινών είναι αυτές στις οποίες οι κλώνοι των οπτικών ινών βρίσκονται χαλαρά μέσα στους σωλήνες μέσα από τους οποίους καθοδηγούνται. Αυτός ο σωλήνας μπορεί να είναι κοίλος ή να έχει υδρόφοβο υλικό στο εσωτερικό του, έτσι ώστε να χρησιμεύει ως προστασία της οπτικής ίνας από την υγρασία.

Αντίθετα, τα καλώδια στενής δομής αποτελούνται από τη σύνδεση πολλών κλώνων οπτικών ινών που καλύπτονται ξεχωριστά με μανδύα και μπουφάν. Αυτά τα νήματα περιβάλλουν ένα κεντρικό κομμάτι και όλο αυτό το σετ με τη σειρά του προστατεύεται από ένα εξωτερικό στρώμα.

Σε ένα σύστημα επικοινωνίας κατασκευασμένο από οπτικές ίνες υπάρχουν ορισμένα στοιχεία που είναι απαραίτητα για να είναι επιτυχής η μετάδοση. Μεταξύ αυτών των στοιχείων είναι οπτικοί πομποί όπως LED ή Laser, οπτικο-ηλεκτρικοί μετατροπείς που είναι υπεύθυνοι για τη μετατροπή των ηλεκτρικών σημάτων σε οπτικά που αποστέλλονται μέσω της ίνας και αργότερα για τη μετατροπή των οπτικών σημάτων που λαμβάνονται ξανά σε ηλεκτρικά..

Επίσης, υπάρχουν οι οπτικοί ανιχνευτές που είναι:

• PIN
• APD
• Πυριτίου
• γερμάνιο
• Άλλα υλικά

Οι τύποι γυαλίσματος εξαρτώνται από τους συνδετήρες που βρίσκονται στα άκρα της οπτικής ίνας, μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τον τύπο γυαλίσματος τους.

• Πλάνο
• PC (φυσική επαφή)
• SPC (SuperPC)
• CPU (UltraPC)
• Ενισχυμένο UPC
• APC (γωνιακός υπολογιστής)

Οι σύνδεσμοι είναι τα στοιχεία που επιτρέπουν τη σύνδεση της οπτικής ίνας με τον τερματικό εξοπλισμό. Οι σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται συνήθως σε οπτικές ίνες, ειδικά για τοπικά δίκτυα είναι οι συνδετήρες ST, LC, FC και SC.

Ένα καλώδιο οπτικών ινών αποτελείται από την ομάδα πολλών οπτικών ινών μέσω των οποίων φαίνονται διαφορετικά σήματα. Κάθε ίνα μπορεί να στέλνει μεγάλες ποσότητες δεδομένων από διαφορετικές πηγές, οπότε ένα καλώδιο οπτικών ινών μπορεί να στέλνει πληροφορίες από διαφορετικές υπηρεσίες ταυτόχρονα.

Τα καλώδια οπτικών ινών είναι η πιο εφικτή εναλλακτική λύση για την αντικατάσταση ομοαξονικών καλωδίων στη βιομηχανία τηλεπικοινωνιών και στη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Ακόμα και ένα καλώδιο με 8 οπτικές ίνες είναι ακόμα πολύ μικρότερο από τα συμβατικά καλώδια. Ένα καλώδιο οπτικών ινών έχει τη δυνατότητα να στέλνει τις πληροφορίες ισοδύναμες με αυτές που στέλνουν 60 χάλκινα καλώδια 1623 ζευγαριών ή 4 ομοαξονικά καλώδια 8 σωλήνων.

Είναι σύνηθες ότι σε πολύ μεγάλες διαδρομές, έως και πάνω από 120 χιλιόμετρα, είναι απαραίτητο να γίνουν συνδέσεις μεταξύ των ινών, αφού σχεδόν δεν υπάρχει μια συνεχής ίνα που να έχει αυτό το μήκος. Και ακόμη και σε περίπτωση θραύσης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσετε αυτό το είδος επισκευής.

Μηχανική συναρμογή: αυτός ο τύπος συναρμογής αποτελείται από ένα είδος μανικιού όπου εισάγονται οι δύο ίνες και γίνεται μια μηχανική συστροφή για να ενώσει τους δύο πυρήνες. Οι απώλειες που σχετίζονται με αυτόν τον χρόνο συγκόλλησης είναι της τάξης των 0,5 dB.

Σύνδεση με κόλλες: σε αυτή την περίπτωση εφαρμόζεται μια ειδική διαφανής κόλλα που επιτρέπει την ένωση των δύο άκρων της ίνας και αυτή η ένωση προστατεύεται με κάποιο είδος εξωτερικής ενίσχυσης. Έχει απώλειες 0.2 dB, αλλά συνήθως δεν είναι πολύ αξιόπιστο καθώς η κόλλα μπορεί να τείνει να ξεκολλήσει ξανά.

Σύντηξη συγκόλλησης: Ο αγωγός έχει την ικανότητα να απεικονίζει εάν τα άκρα έχουν κάποιο μολυσματικό παράγοντα ή εάν απαιτείται λεπτότερο γυάλισμα ή εάν πρέπει να υπάρχει καλύτερη ευθυγράμμιση μεταξύ των ινών. Στη συνέχεια, προχωρεί στη θέρμανση μόνο εκείνης της περιοχής, λιώνει τις ίνες και ενώνει έτσι τους πυρήνες της. Οι απώλειες αυτής της σύνδεσης είναι 0.02 dB.

Ο ρόλος που θα παίξει ένα καλώδιο οπτικών ινών θα καθορίσει τη δομή του. Ωστόσο, παρόλο που μπορούν να εφαρμοστούν για διαφορετικές λειτουργίες, όλα τα καλώδια οπτικών ινών έχουν πολλά κοινά στοιχεία, όπως η δευτερεύουσα επίστρωση, οι εσωτερικές ίνες, τα στοιχεία που συμβάλλουν στην ενίσχυση και τη δομή του καλωδίου, το μπουφάν που ομαδοποιείται όλα τα νήματα από ίνες και υλικά που μονώνουν την υγρασία.

Υπάρχουν στοιχεία που παρέχουν υποστήριξη στη δομή και την ενίσχυση του καλωδίου οπτικών ινών. Τα δομικά στοιχεία που χρησιμεύουν ως κεντρικός οδηγός για την πορεία που πρέπει να ακολουθήσει η οπτική ίνα. Η οπτική ίνα είτε κατανέμεται κατά μήκος αυτής της δομής είτε πλέκεται γύρω από αυτήν. Γενικά, αυτές οι δομές έχουν κανάλια ή αυλακώσεις που χρησιμεύουν ως επιπλέον οδηγός για την οπτική ίνα.

Τα ενισχυτικά στοιχεία παρέχουν πρόσθετη ενίσχυση στο καλώδιο οπτικών ινών προκειμένου να το απομονώσουν από τις δυνάμεις εφελκυσμού στις οποίες μπορεί να υποβληθεί και, επιπλέον, δεν υπάρχει σημαντική επιμήκυνση που θα μπορούσε να προκαλέσει ρήξεις στους πυρήνες.

Όλα τα καλώδια οπτικών ινών έχουν ένα μπουφάν που είναι συνήθως κατασκευασμένο από πλαστικό. Αυτό το περίβλημα είναι το εξωτερικό κάλυμμα του καλωδίου οπτικών ινών και η λειτουργία του είναι να παρέχει προστασία στον πυρήνα από εξωτερικούς παράγοντες, δυνάμεις και φαινόμενα, όπως υγρασία, θερμοκρασία, δονήσεις, μεταξύ άλλων.

Ο όρος εξασθένηση σημαίνει τις απώλειες ισχύος που συμβαίνουν στη γραμμή μεταφοράς. Η μονάδα μέτρησης είναι τα ντεσιμπέλ (dB). Στις οπτικές ίνες υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους συμβαίνει εξασθένηση στο καλώδιο. Υπάρχουν δύο τύποι ζημιών, οι οποίες είναι η εσωτερική απώλεια ή απώλεια και η εξωτερική απώλεια.

Σε εξωγενείς εξασθενίσεις υπάρχουν διάφορες αιτίες, οι οποίες είναι:

• Απώλειες απορρόφησης
• Απώλεια του Rayleigh
• Διασπορές
• Απώλειες ακτινοβολίας
• Ζεύξη ζεύξης

Συμπεράσματα

Η οπτική ίνα είναι μια γραμμή μεταφοράς που επέτρεψε μεγαλύτερη ταχύτητα και αποτελεσματικότητα στη μετάδοση δεδομένων σήμερα. Παρόλο που είναι μια τεχνολογία που πρέπει να κάνει πολύ για να αντικαταστήσει τα συμβατικά συστήματα, εξακολουθεί μερικές φορές να είναι η καλύτερη επιλογή για επικοινωνίες.

Ωστόσο, οι οπτικές ίνες είναι ένας ακριβός τύπος τεχνολογίας σε σύγκριση με τα συμβατικά συστήματα, επειδή απαιτεί εξοπλισμό και οπτικά εργαλεία που τείνουν να είναι πιο ακριβά. Απαιτεί επίσης κατάλληλη εκπαίδευση για να μπορέσετε να εργαστείτε με οπτικές ίνες. Επιπλέον, η εγκατάστασή του είναι συνήθως μια πολύ λεπτή διαδικασία και η παρουσία σπασίματος στην ίνα θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντικές απώλειες εάν δεν αντιμετωπιστεί εγκαίρως. Επιπλέον, ορισμένος εξοπλισμός χρειάζεται ακόμη να αναπτυχθεί έτσι ώστε η τεχνολογία και το σύστημα να είναι εντελώς οπτικά, αφού, για παράδειγμα, δεν υπάρχουν ακόμη οπτικές μνήμες.

Είναι σύνηθες για τα δίκτυα οπτικών ινών να έχουν εφεδρικά συστήματα όπως δακτύλιο ή διπλό δακτύλιο, γεγονός που επιτρέπει σε περίπτωση συμβάντων αυτών οι πληροφορίες να μπορούν να ταξιδέψουν σε άλλη κατεύθυνση, προκειμένου να αποφευχθεί η διακοπή της υπηρεσίας για μεγάλο χρονικό διάστημα η κατάσταση έχει λυθεί.

Τα συστήματα οπτικών ινών είναι πολύ αξιόπιστα επειδή είναι πρακτικά αδύνατο να παραβιαστεί το δίκτυο χωρίς να εντοπιστούν ή χωρίς διακοπή της μετάδοσης δεδομένων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι συνηθισμένο να βλέπουμε οπτικές ίνες να εγκαθίστανται υποβρύχια μεταξύ των συμμαχικών χωρών, όπου μεταδίδουν ευαίσθητες και μυστικές πληροφορίες.

Τι διακρίνει τις οπτικές ίνες από άλλα μέσα σε ρυθμό δεδομένων και ικανότητα μετάδοσης. Επιπλέον, εγγυάται ελάχιστη απώλεια πληροφοριών λόγω του ότι έχει πολύ μικρή εξασθένηση στο κύριο στοιχείο της, καθιστώντας περιττή την εγκατάσταση τόσων πολλών εξοπλισμών αποκατάστασης και ενίσχυσης στο σύστημα. Δεδομένου ότι οι πληροφορίες ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, ήταν δυνατό να δούμε μια σημαντική μετανάστευση μεγάλων εταιρειών σε αυτόν τον τύπο τεχνολογίας.