światlowody

Włókno światłowodowe przez które przebiega sygnał w postaci światła.

Od odkrycia z roku 1955 roku musiało minąć aż 11 lat, zanim światłowody dotarły do telekomunikacji.

Ale gdy wreszcie w roku 1966, chiński fizyk (prowadzący badania na uniwersytecie londyńskim) Charles Kao, po raz pierwszy użył ich do połączeń telefonicznych, rozpoczął się ich triumfalny pochód przez świat. I nic w tym dziwnego.

Zwykły kabel miedziany może przekazywać równocześnie 63 rozmowy telefoniczne. Skonstruowany w roku 1935 kabel koncentryczny osiąga pojemność kilku tysięcy rozmów. Natomiast jedno włókno szklane światłowodu o średnicy 0,001 mm pozwala przekazywać równocześnie 30-40 tysięcy rozmów.

A przecież nikt nie instaluje cieńszego od włosa pojedynczego włókna światłowodu. A normalnej grubości kabel światłowodowy o średnicy - powiedzmy - długopisu potrafi transmitować równocześnie miliard rozmów telefonicznych, albo 200 tysięcy programów telewizyjnych.

Włókna światłowodów mają średnice rdzenia rzędu 10-6 - 10-4 metra. Światłowody mogą występować w postaci pojedynczego włókna szklanego (niekiedy z tworzyw sztucznych) składającego się z rdzenia i otaczającego go płaszcza, z materiału o współczynniku załamania mniejszym od współczynnika załamania materiału rdzenia, wiązki włókien lub setek tysięcy zespawanych włókien (płytki światłowodowe).

Zaletami światłowodów włóknistych są małe rozmiary poprzeczne, mały ciężar, dobra elastyczność, bardzo małe tłumienie światła, odporność na zmiany temperatury i zakłócenia zewnętrzne, oraz możliwość przesyłania nimi sygnałów w szerokim paśmie częstotliwości. Światłowody włókniste wykorzystuje się w światłowodowej telekomunikacji dalekozasięgowej, w sieciach połączeń lokalnych oraz w czujnikach. Wiązki światłowodowe wykorzystywane są do przekazywania obrazów, np. trudno dostępnych części maszyn lub części organizmu ludzkiego (endoskopy).
Światłowody paskowe mają zastosowanie w układach optoelektroniki scalonej: źródłach światła, modulatorach i przełącznikach sygnału świetlnego, a także jako czujniki.

Głównym zadaniem światłowodów stało się jednak przenoszenie danych komputerowych np. obrazów i dźwięków. Prawidłowo zamontowane są niezawodne, odporne na zakłócenia elektryczne, zmiany temperatury i wilgoć.
Światłowód w przeciwieństwie do kabli miedzianych, nie wytwarza pola elektromagnetycznego – nie jest więc możliwe podsłuchanie transmisji.
Główną wadą tego medium jest stosunkowo łatwa możliwość przerwania lub mechanicznego uszkodzenia kabla, a jego ponowne złączenie jest bardzo kosztowne (spawanie włókna).
Ostatnio naukowcom udało się obliczyć maksymalną szybkość, z jaką można przesyłać informacje światłowodami. Za pomocą pojedynczego włókna, teoretycznie możliwe jest przesyłanie 100 terabitów danych na sekundę, co w przybliżeniu odpowiada 20 miliardom jednostronicowych e-maili. Ten rewelacyjny wynik udało się uzyskać dzięki zastosowaniu technologii przesyłania fal świetlnych o różnych kolorach 


Ciekawostka:
W 2016 roku sieć światłowodów oplatających Ziemię, to 300 potężnych podmorskich kabli o łącznej długości 880 tysięcy kilometrów.Gdyby wszystkie te kable połączyć w jeden ciąg, to podążające nimi dane potrzebowałyby na pokonanie całego dystansu niecałych trzech sekund. Dwie z tych światłowodowych nitek mają swój początek w Polsce - w Kołobrzegu i w Mielnie.

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań