Hoe glasvezelcommunicatie werkt en waarom het wordt gebruikt in snelle communicatie

Optische vezelcommunicatie is de communicatiemethode waarbij het signaal wordt verzonden in de vorm van licht en optische vezels worden gebruikt als medium om dat lichtsignaal van de ene plaats naar de andere over te brengen. Het signaal dat door optische vezels wordt uitgezonden, wordt van het elektrische signaal in licht omgezet en aan de ontvangende kant weer omgezet in het elektrische signaal van het licht. De verzonden gegevens kunnen de vorm hebben van audio-, video- of telemetriegegevens die over grote afstanden of via Local Area Networks moeten worden verzonden. Optische vezelcommunicatie heeft goede resultaten bij gegevensoverdracht over lange afstanden met hoge snelheid, het is gebruikt als een toepassing voor verschillende communicatiedoeleinden.

Hoe werkt glasvezelcommunicatie?

Het optische vezelcommunicatieproces zendt een signaal uit in de vorm van licht dat eerst wordt omgezet in licht van elektrische signalen en wordt uitgezonden, en dan vice versa aan de ontvangende kant.

Dit proces kan worden uitgelegd aan de hand van een diagram zoals hieronder weergegeven:

Zenderzijde:

Aan de zenderzijde wordt, als de gegevens analoog zijn, deze eerst naar een codeer- of omzetcircuit gestuurd dat het analoge signaal omzet in digitale pulsen van 0,1,0,1… (afhankelijk van hoe de gegevens zijn) en door een lichtbron zender circuit. En als de invoer digitaal is, wordt deze direct door het lichtbronzendercircuit gestuurd dat het signaal omzet in de vorm van lichtgolven.

Optische vezelkabel:

De lichtgolven die van het zendcircuit naar de glasvezelkabel worden ontvangen, worden nu van de bronlocatie naar de bestemming verzonden en bij het ontvangblok ontvangen.

Ontvangerzijde:

Nu aan de ontvangerzijde ontvangt de fotocel, ook wel lichtdetector genoemd, de lichtgolven van de glasvezelkabel, versterkt deze met behulp van de versterker en zet deze om in het juiste digitale signaal. Als de uitgangsbron digitaal is, wordt het signaal niet verder gewijzigd en als de uitgangsbron een analoog signaal nodig heeft, worden de digitale pulsen vervolgens weer omgezet in een analoog signaal met behulp van het decodercircuit.

Het hele proces van het verzenden van een elektrisch signaal van het ene punt naar het andere door het in licht om te zetten en glasvezelkabel als transmissiebron te gebruiken, staat bekend als optische vezelcommunicatie.

Waarom wordt glasvezel gebruikt?

De vezeldraden hebben de koperdraad als transmissiekabel vervangen omdat deze meer voordelen heeft dan de elektrische kabels.

Grote transmissiecapaciteit : een enkele silicavezel kan honderdduizenden telefoonkanalen vervoeren, waarbij slechts een klein deel van de theoretische capaciteit wordt gebruikt.
Kleine verliezen : Ongeveer 0,2 dB / km signaal gaat verloren voor moderne single-mode silica-vezels, zodat vele tientallen kilometers kunnen worden overbrugd zonder de signalen te versterken.
Eenvoudige versterking : Een groot aantal kanalen kan indien nodig opnieuw worden versterkt in een enkele vezelversterker voor zeer grote transmissieafstanden.
Lage kosten : vanwege de enorme overdrachtssnelheid die haalbaar is, kunnen de kosten per getransporteerde bit extreem laag zijn.
Lichtgewicht: In vergelijking met elektrische kabels zijn glasvezelkabels erg licht van gewicht.
Geen interferentie: glasvezelkabels zijn ongevoelig voor problemen die zich voordoen met elektrische kabels, zoals aardlussen of elektromagnetische interferentie (EMI).

De redenen verklaren duidelijk dat de glasvezelkabels veel beter zijn dan de coaxiale koperen kabels en daarom hebben glasvezelkabels de voorkeur boven de conventionele transmissiemedia.

Waarom licht en geen elektriciteit?

Licht of laserlicht (om precies te zijn) wordt gebruikt voor de optische vezelcommunicatie vanwege de reden dat het laserlicht een lichtbron met één golflengte is. Terwijl de andere lichtsignalen, zoals zonlicht of gloeilamplicht, veel golflengten van licht hebben en als gevolg daarvan, als ze voor communicatie worden gebruikt, een straal produceren die veel minder krachtig is en aan de andere kant, zou de laser met een enkele straal resulteren in een krachtigere straal als output.

Dus minder verstrooiing, meer aantal signalen verzenden en minder tijd verbruiken, maakt het licht een goede bron voor communicatie.

Kenmerken van glasvezelcommunicatie

In optische vezelcommunicatie wordt licht gebruikt als een signaal dat binnen de optische vezelkabel wordt uitgezonden. Deze manier van communiceren heeft kenmerken die belangrijk zijn om besproken te worden en maakt het een goede manier van communiceren.

Bandbreedte - Enkele laserlichtverspreiding betekent dat een goede hoeveelheid signaal kan worden verzonden (informatie wordt in bits overgedragen) per seconde, wat resulteert in een hoge bandbreedte voor lange afstanden.
Kleinere diameter - De diameter van optische vezelkabel is ongeveer 300 micrometer in diameter.
Lichtgewicht - De optische vezelkabel is licht in gewicht in vergelijking met de koperen kabel.
Lange afstand signaaloverdracht - Aangezien het laserlicht niet disperse doet, kan het gemakkelijk worden overgebracht over lange afstanden.
Lage demping - De vezel is gemaakt van glas en de laser reist erdoorheen, het uitgezonden signaal heeft slechts 0,2 dB / km verlies.
Transmissiebeveiliging - Optische codering en geen aanwezigheid van het elektromagnetische signaal maken de gegevens veilig via optische vezels.

Toepassingen van optische vezels

Glasvezelcommunicatie wordt voornamelijk gebruikt in de telecommunicatie-industrie die de glasvezel gebruikt voor:

Transmissie van telefoonsignalen.
Internetcommunicatie.
Signaaloverdracht via kabeltelevisie.

Afgezien daarvan wordt glasvezel tegenwoordig overal gebruikt in huizen, industrieën, kantoren voor zowel lange afstand als voor kleine afstandscommunicatie.

Opotical Fiber Impact op IoT (Internet of Things)

De glasvezelcommunicatie zal een grote impact hebben op IOT en deze zaken zullen u uitleggen hoe IOT glasvezel vereist.

Snelle transmissiemedia - De toekomst zal IOT zijn en al onze apparaten en dingen zullen worden verbonden met internet, dat goede communicatie en hoge snelheid nodig heeft. Het enige transmissiemedium dat een dergelijke vereiste ondersteunt, is optische vezel. De toekomst heeft IOT nodig en IOT heeft optische vezels nodig voor de beste communicatie die kan helpen bij het bereiken van draadloze datasnelheden tot 100 Gbps, waardoor communicatie en grote gegevensoverdracht in seconden mogelijk is.
Gegevensbeveiliging - Beveiliging in het IoT is de belangrijkste zorg als we denken aan een grote hoeveelheid gegevens die moet worden overgedragen tussen miljarden apparaten die met elkaar zijn verbonden. Het hacken van gegevens uit communicatiemedia is mogelijk, tenzij het om optische vezels gaat. De optische vezels zijn erg moeilijk te hacken en het hacken ervan zonder te worden gedetecteerd is bijna onmogelijk. Dus nogmaals, een optische vezel kan helpen de gegevens te beveiligen en met zeer hoge snelheid over te dragen.
Geen gegevensverlies door interferentie - De glasvezelkabels kunnen overal worden geïnstalleerd (zelfs onder water of in gebieden met hoge temperaturen) en hebben geen elektromagnetische interferentie, wat resulteert in geen gegevensverlies door interferentie.