- Com funciona la comunicació de fibra òptica?
- Per què s’utilitza la fibra?
- Per què la llum i no l’electricitat?
- Característiques de la comunicació de fibra òptica
- Aplicacions de la fibra òptica
- Impacte de fibra òptica a l'IoT (Internet de les coses)
La comunicació de fibra òptica és el mètode de comunicació en què el senyal es transmet en forma de llum i la fibra òptica s’utilitza com a mitjà de transmissió d’aquest senyal de llum d’un lloc a un altre. El senyal transmès en fibra òptica es converteix del senyal elèctric en llum i, a l’extrem receptor, es torna a convertir en el senyal elèctric de la llum. Les dades enviades poden ser en forma de dades d’àudio, vídeo o telemetria que s’enviaran a llargues distàncies o a través de xarxes d’àrea local. La comunicació de fibra òptica, que té bons resultats en la transferència de dades de llarga distància a gran velocitat, s’ha utilitzat com a aplicació per a diversos propòsits de comunicació.
Com funciona la comunicació de fibra òptica?
El procés de comunicació de fibra òptica transmet un senyal en forma de llum que primer es converteix en llum a partir de senyals elèctrics i es transmet i, a la inversa, passa al costat receptor.
Aquest procés es pot explicar mitjançant un diagrama com es mostra a continuació:
Costat del transmissor:
Pel costat del transmissor, primer si les dades són analògiques, s’envien a un circuit de codificador o convertidor que converteix el senyal analògic en polsos digitals de 0,1,0,1… (depenent de com siguin les dades) i es passa a través d’un circuit transmissor de font de llum. I si l'entrada és digital, s'envia directament a través del circuit transmissor de font de llum que converteix el senyal en forma d'ones de llum.
Cable de fibra òptica:
Les ones de llum rebudes del circuit transmissor al cable de fibra òptica ara es transmeten des de la ubicació de la font fins a la destinació i es reben al bloc receptor.
Cara del receptor:
Ara, al costat del receptor, la fotocèl·lula, també coneguda com a detector de llum, rep les ones de llum del cable de fibra òptica, l’amplifica mitjançant l’amplificador i la converteix en el senyal digital adequat. Ara bé, si la font de sortida és digital, el senyal no es canvia encara més i si la font de sortida necessita un senyal analògic, els polsos digitals es tornen a convertir en un senyal analògic mitjançant el circuit de descodificació.
Tot el procés de transmissió d’un senyal elèctric d’un punt a l’altre convertint-lo en llum i utilitzant un cable de fibra òptica com a font de transmissió es coneix com a Comunicació de fibra òptica.
Per què s’utilitza la fibra?
Els cables de fibra han substituït el fil de coure com a cable de transmissió, ja que té més avantatges que els cables elèctrics.
- Gran capacitat de transmissió : una sola fibra de sílice pot transportar centenars de milers de canals telefònics, utilitzant només una petita part de la capacitat teòrica.
- Petites pèrdues : es perd aproximadament un senyal de 0,2 dB / km per a les modernes fibres de sílice monomode, de manera que es poden superar desenes de quilòmetres sense amplificar els senyals.
- Amplificació fàcil : es pot reamplificar un gran nombre de canals en un sol amplificador de fibra si es necessita per a distàncies de transmissió molt grans.
- Baix cost : a causa de la gran velocitat de transmissió assolible, el cost per bit transportat pot ser extremadament baix.
- LightWeight: en comparació amb els cables elèctrics, els cables de fibra òptica són molt lleugers.
- Sense interferències: els cables de fibra òptica són immunes als problemes que sorgeixen amb els cables elèctrics, com ara els bucles de terra o les interferències electromagnètiques (EMI).
Les raons expliquen clarament que els cables de fibra òptica són molt millors que els cables de coure coaxials i per això es prefereixen els cables de fibra òptica per sobre dels mitjans de transmissió convencionals.
Per què la llum i no l’electricitat?
La llum làser o la làser (per ser precisos) s’utilitza per a la comunicació de fibra òptica a causa de que la llum làser és una font de llum de longitud d’ona única. Mentre que la resta de senyals de llum, com la llum solar o la bombeta, tenen moltes longituds d’ona de llum i, en conseqüència, si s’utilitzen per a la comunicació produirien un feix molt menys potent i, d’altra banda, el làser que tingui un feix feix més potent com a sortida.
Per tant, menys dispersió, la transmissió de més senyals i el consum de menys temps converteixen la llum en una bona font de comunicació.
Característiques de la comunicació de fibra òptica
En la comunicació de fibra òptica, la llum s'utilitza com a senyal que es transmet dins del cable de fibra òptica. Aquest mode de comunicació té característiques importants per discutir i el converteix en un bon mode de comunicació.
- Amplada de banda: la dispersió de la llum làser única significa que es pot transmetre una bona quantitat de senyal (la informació es transfereix en bits) per segon, cosa que dóna com a resultat una amplada de banda elevada per a llargues distàncies.
- Diàmetre més petit: el diàmetre del cable de fibra òptica té uns 300 micròmetres de diàmetre.
- Lleuger: el cable de fibra òptica és lleuger en comparació amb el cable de coure.
- Transmissió de senyals de llarga distància: atès que la llum làser no es dispersa, es pot transmetre fàcilment a llargues distàncies.
- Baixa atenuació: la fibra és de vidre i el làser hi travessa, el senyal transmès només té una pèrdua de 0,2 dB / km.
- Seguretat de la transmissió: el xifratge òptic i la no presència del senyal electromagnètic fan que les dades siguin segures sobre la fibra òptica.
Aplicacions de la fibra òptica
La comunicació de fibra òptica s’utilitza principalment a la indústria de les telecomunicacions que utilitza la fibra òptica per:
- Transmissió de senyals telefòniques.
- Comunicació per Internet.
- Transmissió de senyal de televisió per cable.
A banda d’això, la fibra òptica actualment s’utilitza a tot arreu a les llars, indústries, oficines per a llargues distàncies i per a comunicacions a petita distància.
Impacte de fibra òptica a l'IoT (Internet de les coses)
La comunicació de fibra òptica tindrà un gran impacte en IOT i aquestes coses que s'enumeren us explicaran com requeriria IOT fibra òptica.
- Mitjans de transmissió ràpida: el futur serà IOT i tots els nostres dispositius i coses estaran connectats a Internet, que necessita una bona comunicació i alta velocitat. L'únic mitjà de transmissió que admet aquest requisit és la fibra òptica. El futur necessita IOT i IOT necessita fibra òptica per a una millor comunicació que pugui ajudar a aconseguir una velocitat de dades sense fils de fins a 100 Gbps, fent comunicacions i transferència de dades de grans dimensions en qüestió de segons.
- Seguretat de dades: la seguretat a IoT és la principal preocupació quan pensem en una gran quantitat de dades que es transfereixen entre milers de milions de dispositius connectats entre si. El pirateig de dades des de mitjans de comunicació és possible tret que es tracti de fibra òptica. Les fibres òptiques són molt difícils de piratejar i piratejar-les sense ser detectades és gairebé impossible. Així, de nou, una fibra òptica pot ajudar a protegir les dades i transferir-les a una velocitat molt alta.
- No hi ha pèrdua de dades a causa d’interferències: els cables de fibra òptica es poden instal·lar a qualsevol lloc (fins i tot sota l’aigua o en zones d’alta temperatura) i no tenen interferències electromagnètiques, cosa que no provoca pèrdues de dades a causa d’interferències.