Co warto wiedzieć o rodzajach światłowodów?

W obecnych czasach coraz więcej słyszymy o światłowodach chociażby z reklam radiowych czy telewizyjnych. Jednakże, nie każdy z nas do końca zdaje sobie sprawę, czym są oraz jak działają. Mówi się, że światłowody to przyszłość technologiczna i już wkrótce na dobre zastąpią one tradycyjne okablowanie. Warto choćby z tego tytułu poszerzyć swoją wiedzę na ów temat.

 Co to jest światłowód?

Światłowód jest to zamknięty obwód wykonany z włókna szklanego, w którym fala świetlna w postaci diody LED wykorzystywana jest do przesyłania danych. Jedno włókno światłowodowe ma nieco większą średnicę niż ludzki włos. Pierwszy w historii światłowód telekomunikacyjny powstał w 1977 roku w Turynie, miał on 9 km długości, a jego zadanie polegało na połączeniu dwóch centrali telefonicznych. Rok później naukowcy z Uniwersytetu Marii Skłodowskiej- Curie w Lublinie stworzyli pierwszy w Polsce kabel światłowodowy.

 Jak działa światłowód

Do transmisji danych za pomocą światłowodu wykorzystuje się wspomnianą wyżej fale świetlną, której źródłem może być dioda LED lub laser półprzewodnikowy. Z pomocą tych narzędzi możemy uzyskać szybkość transmisji danych do 3 Tb/s. Jeśli zaś mamy do czynienia ze światłowodem, który do transmisji wykorzystuje powietrze, to wtedy jego prędkość osiąga nawet 74 Tb/s. Jak mówi nam specjalista z firmy PFOT, światłowody są odporne na wszelkiego rodzaju zakłócenia elektromagnetyczne oraz nie emitują zewnętrznego pola elektromagnetycznego.

Podział światłowodów

 Istnieje kilka możliwości podziału światłowodów, a są one rozróżniane ze względu na geometrię, strukturę modową, współczynnik załamania światła oraz rodzaj materiału, z jakiego są wykonane. Podział geometryczny dzieli się na:

• Światłowód planarny - Składa się z trzech warstw, z których środkowa posiada największy współczynnik załamania.
• Światłowód paskowy – Mamy z nim do czynienia, gdy rozprzestrzenienie się wiązki w warstwie zostaje ograniczone do dwóch kierunków.
• Światłowód włóknisty - Jest to rodzaj światłowodu wykonanego najczęściej ze szkła krzemionkowego. Falowód dialektryczny o przekroju kołowym otoczony jest innym materiałem dialektrycznym o mniejszym załamaniu światła.

Struktura modowa dzieli się na:

• Jednomodowy - Czyli taki, którego średnica rdzenia wynosi od 8 do 10 mikrometrów oraz charakteryzuje się skokową zmianą współczynnika załamania światła. Ten rodzaj znajduje swoje zastosowanie szczególnie w telekomunikacji.
• Wielomodowy - Jest to rodzaj światłowodu o średnicy rdzenia 50 lub 62,5 mikrometra. Tutaj fala o takiej samej długości może rozchodzić się wieloma drogami i ich prędkość także może być różna, co powoduje ograniczenie prędkości transmisji.

Współczynnik załamania światła:

• Skokowy - Jest to typ światłowodu, w którym załamanie światła działa skokowo pomiędzy rdzeniem a płaszczem.
• Gradienowy - W tym typie światłowodu rdzeń ma budowę warstwową, której każda ma nieco inny odcień, dzięki czemu zmiana współczynnika załamania światła następuje w sposób ciągły.

Podział materiałowy:

• Szklany - Światłowody wykonane ze szkła posiadają materiał rdzenia z nieograniczonego tworzywa. Wykorzystywane są do przesyłania z ogromną prędkością danych na duże odległości.
• Plastikowy - Światłowód w którym materiał rdzenia stanowi tworzywo ograniczone. Wykorzystuje się je do przesyłania danych na małych odległościach i z niewielką prędkością.
• Półprzewodnikowy - Zawiera półprzewodnikowy rdzeń wykonany najczęściej z arsenku galu.