Bij glasvezelkabels wordt informatie verzonden in de vorm van lichtsignalen. Hier volgt een stapsgewijze uitleg van hoe informatie via glasvezelkabels reist:
1. Lichtbron:Het proces begint met een lichtbron, meestal een laserdiode of een lichtemitterende diode (LED). Deze apparaten zetten elektrische signalen om in optische signalen door licht op specifieke golflengten uit te zenden.
2. Optische vezel:De optische vezel is een dunne, flexibele streng gemaakt van zeer zuiver glas of plastic. Het bestaat uit een kern, bekleding en buffercoating. De kern is het centrale deel van de vezel waar het licht zich verplaatst. De bekleding omringt de kern en reflecteert het licht terug in de kern, waardoor signaalverlies wordt voorkomen. De buffercoating beschermt de vezel tegen fysieke schade.
3. Totale interne reflectie:Wanneer licht onder een specifieke hoek de kern van de optische vezel binnendringt, ondergaat het totale interne reflectie. Dit betekent dat het licht volledig terug in de kern wordt gereflecteerd, zonder signaalverlies. Totale interne reflectie treedt op als gevolg van het verschil in brekingsindices tussen de kern en de bekleding.
4. Verzwakking en verspreiding:Terwijl het licht door de vezel reist, ondervindt het enig verlies als gevolg van factoren zoals absorptie, verstrooiing en spreiding. Verzwakking verwijst naar de vermindering van de lichtintensiteit terwijl deze zich door de vezel voortplant, terwijl dispersie ervoor zorgt dat de verschillende golflengten van het licht zich met enigszins verschillende snelheden voortplanten, wat resulteert in signaalvervorming. Om deze effecten te minimaliseren, worden hoogwaardige materialen en geavanceerde productietechnieken gebruikt.
5. Optische versterkers:Om het signaalverlies over lange afstanden te compenseren, worden optische versterkers gebruikt. Deze apparaten versterken de lichtsignalen zonder ze weer om te zetten in elektrische signalen. Optische versterkers worden doorgaans op regelmatige afstanden langs de glasvezelkabel geplaatst om ervoor te zorgen dat de signaalsterkte tijdens de transmissie sterk blijft.
6. Signaaldetectie:Aan de ontvangende kant worden de optische signalen weer omgezet in elektrische signalen met behulp van een fotodetector, zoals een fotodiode of lawinefotodiode. Deze detectoren genereren een elektrische stroom die evenredig is met de intensiteit van het ontvangen licht.
7. Signaalverwerking:De elektrische signalen worden vervolgens verwerkt en geregenereerd door elektronische circuits om ruis en fouten te verwijderen, zodat de informatie nauwkeurig wordt verzonden. Tenslotte worden deze signalen naar de beoogde ontvanger gestuurd of verder verwerkt voor diverse communicatietoepassingen.
Glasvezelcommunicatie biedt voordelen zoals hoge bandbreedte, laag signaalverlies, weerstand tegen elektromagnetische interferentie en de mogelijkheid om gegevens over lange afstanden te verzenden zonder noemenswaardige verslechtering, waardoor het een cruciale technologie is voor moderne communicatienetwerken. |