Consulting Techniczny: Komunikacja i technologia światłowodowa

W tym tekście skupimy się na przybliżeniu zarówno techniki światłowodowej jak również dostępnych rozwiązań w dziedzinie architektury sieci. Sieć światłowodowa oferuje znacznie lepsze parametry transmisji danych, przez co jest obecnie coraz szerzej stosowana zarówno w rozwiązaniach komercyjnych jak i przemyśle. Architektura sieci przemysłowej w obecnych czasach wymaga znacznie zwiększonego determinizmu jak i redundancji, przez co opracowywane są coraz nowsze rozwiązania w tej dziedzinie, które postaramy się przybliżyć.

Budowa światłowodu

Sam światłowód składa się z czterech powłok:

Rdzenia, którego grubość wynosi od 8 μm do 62.5 μm. Materiałem z którego wykonuje się rdzeń jest najczęściej szkło kwarcowe lub plastik. Jako materiał na tę powłokę stosuje się również inne rodzaje szkieł oraz materiały krystaliczne, jednak znacznie rzadziej.
Włókna o średnicy 125 μm. Warstwa ta jest wykonywana z materiału o mniejszym współczynniku załamania światła niż rdzeń. Najpopularniejsze są tutaj plastiki oraz w pewnych uzasadnionych przypadkach stosuje się również szkła z odpowiednimi domieszkami.
Pokrycia wewnętrznego o grubości 250 μm.
Pokrycia zewnętrznego o grubości 400 μm, które wraz z pokryciem wewnętrznym stanowią warstwę ochronną światłowodu. Obie te warstwy chronią włókno i rdzeń światłowodu przed mikropęknięciami. Wykonuje się je z elastycznych materiałów takich, jak np. akryl.

Światłowody jednomodowe i wielomodowe

Światłowody dzieli się na światłowody do przesyłu jednomodowego oraz multimodowego. W zależności od sposobu budowy światłowodu można osiągnąć odmienne odległości transmisji danych.

Zasada funkcjonowania światłowodu

Ze względu na to, że płaszcz włókna światłowodu wykonany jest z tworzywa o współczynniku załamania światła mniejszym od wartości tego współczynnika dla szkła, możliwe jest działanie światłowodu. Zależność ta pozwala na utrzymanie światła we wnętrzu rdzenia, gdyż promień świetlny odbija się od płaszczyzny styku rdzeń-płaszcz włókna.

Światłowody jednomodowe przesyłają tylko jedną składową światła – wszystkie promienie płynącego światła mają ten sam kąt odbicia od płaszcza wokół rdzenia. Dzięki takiemu zachowaniu przebywają tą samą drogę w jednakowym czasie.

Ograniczenia światłowodów i straty mocy sygnału

Poniżej opisano typowe ubytki mocy nadawanego sygnału, na drodze od nadajnika do odbiornika. Sam wykres obrazuje dlaczego ważna jest czułość odbiornika światłowodowego oraz jak ważne jest odpowiednie zaprojektowanie takiej sieci. Podczas doboru osprzętu, w tym switchy, należy pamiętać o możliwych stratach mocy sygnału. Nieodpowiednie zaprojektowanie sieci może być przyczyną złego działania lub nie działania.

To tylko fragment artykułu. Całość dostępna na stronie: http://www.csi.pl/consulting-techniczny/294-komunikacja-i-technologia-...