Media transmisyjne – światłowód

Światłowód zaliczamy do przewodowych mediów transmisyjnych. Współcześnie używa się go głównie jako okablowanie w dużych sieciach, których zasięg sięga kilku, kilkunastu, a nawet kilkuset kilometrów.
Najdłuższy światłowód na świecie to SEA-ME-WE 3, o długości 39 000 km, łączący zachodnią Europę, przez Bliski Wschód, z południowo-wschodnią Azją oraz Australią.

Właściwości

Światłowód jest najdroższym w produkcji medium transmisyjnym. Posiada dzięki temu szereg zalet, które wyróżniają go na tle pozostałych metod łączenia hostów. Największą z nich bez wątpienia jest zasięg pozwalający na komunikację urządzeń odległych o wiele kilometrów. Ponad duża przepustowość umożliwiająca transfer nawet do 319 Tb/s. Fiber jest także odporny na zakłócenia elektromagnetyczne, a jego budowa uniemożliwia nasłuchiwanie przesyłanych danych.

Budowa

W uproszczeniu można powiedzieć, że budowa światłowodu to przeźroczyste włókno, oraz mnóstwo warstw ochronnych dookoła niego. Niestety, w rzeczywistości światłowód jest dużo bardziej złożony pod względem konstrukcyjnym.

Zacznijmy od włókien światłowodowych. Dany kabel może być jednomodowy, wówczas składa się z jednego włókna, albo wielomodowy, kiedy to posiada ich nawet kilkadziesiąt. Ponadto każde włókno jest zbudowane z rdzenia, płaszcza i bufora. Sygnały świetlne rozchodzą się właśnie w rdzeniu, jednak nie mniej ważny jest płaszcz, który sprawia, że sygnały świetlne pozostają wewnątrz rdzenia. Bufor jest z kolej warstwą ochroną pojedynczego włókna.

W zależności od budowy kabla mogą dochodzić elementy wzmacniające, wypełnienia zabezpieczające przed płynami, kable nośne, oraz inne elementy służące do montażu.

Rodzaje materiałów

Światłowody wykonuje się wyłącznie z przeźroczystych materiałów, głównie szkła kwarcowego oraz przeźroczystego plastiku. Istnieją także światłowody półprzewodnikowe, w których rdzeń wykonano najczęściej z arsenku galu.

Światłowody szklane mają najlepszą wydajność oraz zasięg, więc używa się ich w sieciach wymagających dużego zasięgu i przepustowości.

Z kolei światłowody plastikowe mają gorsze parametry od szklanych, za to są tańsze, dlatego używa ich się w sieciach o mniejszym zasięgu np. W automatyce przemysłowej czy motoryzacji. 

Złącza

Omówiliśmy już budowę kabla, teraz pora na szybkie omówienie złącz, a na pierwszy ogień pójdzie złącze FC. Zaprojektowano je tak, aby ograniczyć prawdopodobieństwo wysunięcia się kabla z gniazda (poprzez gwintowanie) oraz odbicia sygnału (brak przerwy powietrznej).

Teraz przejdźmy do złącza ST, które posiada charakterystyczny sposób mocowania – tak zwany bagnet. To złącze także jest wkręcane, co zapobiega jego wysunięciu.

Kolejnym złączem jest SC, wykorzystujące mocowanie zatrzaskowe, oraz technologię samo-centrowania. Użyto także łączenia typu pchaj-ciągnij (push-pull)

Na końcu chciałbym wspomnieć o złączu LC, które podobnie jak SC wykorzystuje mocowanie zatrzaskowe, a jego charakterystyczną cechą są bardzo małe wymiary.

Sebastian Nosal

Ostatnio zaktualizowane: 31 stycznia 2022

Egzamin EE.08, Egzamin INF.02, Media Transmisyjne, Sieci komputerowe