Glasfaser ist voller Fachsprache, aber es ist wichtig, sie zu verstehen. Einer der verwirrendsten Begriffe für viele ist&"Wellenlänge"." Es klingt sehr wissenschaftlich, aber es ist einfach der Begriff, der verwendet wird, um zu definieren, was wir als die Farbe des Lichts betrachten.
Licht ist Teil des&"elektromagnetisches Spektrum GG"; Dazu gehören auch Röntgenstrahlen, ultraviolette Strahlung, Mikrowellen, Radio, Fernseher, Mobiltelefone und alle anderen drahtlosen Signale. Sie sind einfach elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen. Wir bezeichnen den Wellenlängenbereich elektromagnetischer Strahlung als Spektrum.
Wellenlänge und Frequenz hängen zusammen, so dass einige Strahlung durch ihre Wellenlänge identifiziert wird, während andere durch ihre Frequenz bezeichnet werden. Für die Strahlung kürzerer Wellenlängen, Licht, UV und Röntgenstrahlen beziehen wir uns beispielsweise im Allgemeinen auf ihre Wellenlänge, um sie zu identifizieren, während die längeren Wellenlängen wie Radio, Fernsehen und Mikrowellen durch ihre Frequenz bezeichnet werden.
Das Licht, mit dem wir am besten vertraut sind, ist natürlich das Licht, das wir sehen können. Unsere Augen sind lichtempfindlich, deren Wellenlänge im Bereich von etwa 400 Nanometern (Milliardstel Meter) bis 700 Nanometer liegt, von blau / violett bis rot. Wenn Sie sich fragen, warum dies die Farbpalette ist, die wir sehen können, liegt dies daran, dass es sich um dieselbe Region handelt wie die hellste Sonnenleistung. Mit anderen Worten, wir haben das Sehen im Spektralbereich der Ausgabe unseres lokalen Sterns entwickelt, was eigentlich eine gute Idee ist.
Für Glasfasern mit Glasfasern verwenden wir Licht im Infrarotbereich, dessen Wellenlängen länger sind als die des sichtbaren Lichts, typischerweise um 850, 1300 und 1550 nm. Warum verwenden wir das Infrarot? Weil die Dämpfung der Faser bei diesen Wellenlängen viel geringer ist. Die Dämpfung von Glasfasern wird durch zwei Faktoren verursacht: Absorption und Streuung. Die Absorption erfolgt in mehreren spezifischen Wellenlängen, die als Wasserbänder bezeichnet werden, aufgrund der Absorption von winzigen Mengen Wasserdampf im Glas durch winzige Mengen.
Streuung wird durch Licht verursacht, das von Atomen oder Molekülen im Glas reflektiert wird. Es ist stark eine Funktion der Wellenlänge, wobei längere Wellenlängen eine viel geringere Streuung aufweisen. Haben Sie sich jemals gefragt, warum der Himmel blau ist? Es liegt daran, dass das Licht der Sonne stärker im Blau gestreut wird.
Die faseroptischen Transmissionswellenlängen werden durch zwei Faktoren bestimmt: längere Wellenlängen im Infrarot für einen geringeren Verlust in der Glasfaser und bei Wellenlängen, die zwischen den Absorptionsbändern liegen. Somit betragen die normalen Wellenlängen 850, 1300 und 1550 nm. Glücklicherweise können wir auch Sender (Laser oder LEDs) und Empfänger (Fotodetektoren) bei diesen bestimmten Wellenlängen herstellen.
Wenn die Dämpfung der Faser bei längeren Wellenlängen geringer ist, warum verwenden wir dann nicht noch längere Wellenlängen? Die Infrarotwellenlängen wechseln zwischen Licht und Wärme, so wie Sie das matte rote Leuchten eines elektrischen Heizelements sehen und die Wärme spüren können. Bei längeren Wellenlängen wird die Umgebungstemperatur zu Hintergrundgeräuschen, die die Signale stören. Und es gibt signifikante Wasserbänder im Infrarot.
Optische Kunststofffasern (POF) werden aus Materialien hergestellt, die bei kürzeren Wellenlängen eine geringere Absorption aufweisen. Daher wird bei POF üblicherweise rotes Licht bei 650 nm verwendet, bei 850 nm ist jedoch eine Dämpfung noch akzeptabel, sodass kurzwellige Glasfasersender verwendet werden können.
Wir beziehen uns oft auf Wellenlängen in Glasfasern. Die Wellenlängen, die wir für die Übertragung verwenden, müssen die Wellenlängen sein, die wir in unseren Kabelanlagen auf Verluste testen. Unsere Leistungsmesser sind auf diese Wellenlängen kalibriert, damit wir die von uns installierten Netzwerkgeräte testen können.
Die drei Hauptwellenlängen für Glasfasern, 850, 1300 und 1550 nm, steuern alles, was wir entwerfen oder testen. NIST (US National Institute of Standards and Technology) bietet die Kalibrierung von Leistungsmessern bei diesen drei Wellenlängen für Glasfasern. Multimode-Fasern sind für den Betrieb bei 850 und 1300 nm ausgelegt, während Singlemode-Fasern für 1310 und 1550 nm optimiert sind. Der Unterschied zwischen 1300 nm und 1310 nm ist lediglich eine Frage der Konvention und geht auf die Zeit zurück, als AT& T den meisten Glasfaserjargon diktierte. Laser bei 1310 nm und LEDs bei 1300 nm wurden in Singlemode- bzw. Multimode-Fasern verwendet.
