Światłowody to istotny element nowoczesnej infrastruktury, która pozwala na korzystanie z sieci w najbardziej efektywny i komfortowy dla ludzi sposób. Ich ciągły rozwój stanowi zapowiedź zmian, które będą dotyczyć również innych mediów takich jak telewizja, telefonia czy radio.
Internet światłowodowy wykorzystuje technologię FTTH (Fiber to the Home), czyli rozwiązanie oznaczające bezpośrednie połączenie centrali z domem użytkownika internetu. Dzięki zastosowaniu światłowodów internet oferowany m.in. w korzystnych pakietach Graficom jest ultraszybki, a na drodze przesyłanych sygnałów nie znajdują się żadne przeszkody, które mogłyby zakłócać lub przerywać połączenie. Jaka jest zasada działania światłowodów i czemu są znacznie lepsze od tradycyjnego okablowania? Dowiecie się z naszego wpisu.
Z czego zbudowany jest światłowód?
Światłowodem nazywamy łącze, które wykorzystuje fale świetlne do przesyłu informacji. Standardowa konstrukcja światłowodu składa się z rdzenia(stworzonego z włókna szklanego, półprzewodnika lub tworzywa sztucznego) oraz z kilku warstw płaszcza, który ściśle obleka rdzeń. To właśnie rdzeń światłowodu odpowiada za przesyłanie danych w postaci wiązki światła o określonych parametrach jak np. częstotliwość czy długość fali.
Co ważne, światłowody różnią się od siebie nie tylko materiałem, z którego wykonany jest rdzeń. Można je również podzielić na światłowody jednomodowe i wielomodowe. Światłowody jednomodowe zawierają bardzo cienkie włókna szklane (o maksymalnej grubości ok. 10 μm) otoczone kilkoma warstwami powłoki zewnętrznej, a wiązka światła transportowana jest wzdłuż osi rdzenia, nie ulegając żadnym większym zniekształceniom. W światłowodzie wielomodowym światło również jest przesyłane wewnątrz włókna optycznego, jednak w tym przypadku wiązka światła może odbijać się od wewnętrznych ścian powłoki. Grubość pojedynczego rdzenia w światłowodzie wielomodowym może wynosić aż 350 μm. Ze względu na użycie podatnych na kruszenie materiałów kabli nie można zbyt mocno wyginać, choć wciąż trwają prace nad udoskonaleniem technologii, która w przypadku niektórych typów światłowodów pozwala na nawet bardzo silne zginanie.
Działanie internetu światłowodowego
Funkcjonowanie i możliwości internetu światłowodowego są ściśle powiązane ze zjawiskiem całkowitego wewnętrznego odbicia. Światło, które trafia do rdzenia światłowodu, zostaje tam uwięzione na stałe. Dzieje się tak, ponieważ włókno optyczne jest otoczone specjalnym medium – innym szkłem lub polimerem – którego współczynnik załamania jest mniejszy od współczynnika załamania rdzenia. W strefie, gdzie rdzeń i płaszcz się ze sobą stykają, dochodzi do całkowitego wewnętrznego odbicia światła, dzięki czemu fala odbita zachowuje te same właściwości co fala padająca. Efekt jest taki, że niezależnie od tego, ile razy dojdzie do odbicia światła w drodze między nadawcą a odbiorcą, impuls pozostanie niezmienny. By zapewnić jak najlepszą jakość przesyłanych sygnałów, w sieciach światłowodowych często montuje się jeszcze wzmacniacze optyczne. Dzięki nim zasięg światłowodów może wynosić aż tysiące kilometrów – w innym przypadku byłoby to „zaledwie” 50-100 km.
Możliwości internetu światłowodowego
Fale świetlne pulsują znacznie szybciej niż fale radiowe, co sprawia, że internet dostarczany z wykorzystaniem światłowodów jest szybszy niż przy zastosowaniu Wi-Fi. W porównaniu do kabli miedzianych światłowody są wyraźnie cieńsze przy jednoczesnym zachowaniu większej przepustowości sygnałów. Dodatkowo internet światłowodowy charakteryzuje się mniejszym spadkiem mocy sygnału wraz z odległością, bezpieczeństwem związanym z brakiem konieczności izolowania od zakłóceń elektromagnetycznych (dzięki temu światłowody są mniej narażone na podsłuch) oraz brakiem ryzyka przepięcia i pożaru. Obecnie kable światłowodowe są projektowane w taki sposób, aby mogły pracować przez kilkadziesiąt lat, jednak warto zaznaczyć, że samo włókno szklane jest w stanie przewodzić światło nawet przez wiele tysięcy lat, o ile otaczające rdzeń warstwy ochronne pozostaną całkowicie szczelne.
