Kluczowe cechy nowoczesnej komunikacji światłowodowej
Wkomunikacja światłowodowaW systemach optycznych częstotliwość fali świetlnej wykorzystywanej jako nośna jest znacznie wyższa od częstotliwości fali radiowej, a światłowód wykorzystywany jako medium transmisyjne charakteryzuje się znacznie mniejszymi stratami niż kabel koncentryczny czy falowód. Dlatego w porównaniu z komunikacją kablową lub komunikacją mikrofalową komunikacja światłowodowa ma wiele zalet:
Pozwala na uzyskanie szerokiego pasma i dużej wydajności transmisji:
Częstotliwość obecnie używanych fal świetlnych wynosi 103do 104razy większa niż w przypadku mikrofal, co może zwiększyć zdolność komunikacji o 103do 104 czasy. Teoretycznie dwa światłowody mogą transmitować miliony rozmów telefonicznych i setki programów telewizyjnych.
Ma bardzo niskie straty, dużą odległość przekaźnika i niski współczynnik błędów bitowych:
Strata w światłowodzie jest znacznie mniejsza niż w kablu koncentrycznym i wynosi około 1,31 μm i 1,55 μm. Tłumienie wynosi odpowiednio 0,50 dB/km i 0,20 dB/km lub nawet mniej. Dlatego światłowód może osiągnąć większy odstęp między wzmacniaczami i wyższe tłumienie medium. W przypadku systemu komunikacji światłowodowej-z przesuniętym-jednomodowym systemem komunikacji światłowodowej z dyspersją chromatyczną 1,55 μm, jeśli szybkość transmisji wynosi 2,5 Gbit/s, tłumienie na średnim dystansie może osiągnąć 150 km; jeśli szybkość transmisji wynosi 10 Gbit/s, tłumienie na średnim dystansie może osiągnąć 100 km. Stosując wzmacniacze optyczne i kompensację dyspersji, można jeszcze bardziej zwiększyć odległość medium, a poziom błędów transmisji jest bardzo niski (10^-9 lub nawet mniej). Zalety dużej przepustowości, niskiego współczynnika błędów transmisji i dużych średnich odległości sprawiają, że systemy komunikacji światłowodowej nadają się nie tylko do długodystansowych sieci miejskich, ale także do zastosowań w sieciach dostępowych. Jest to główny powód systematycznej redukcji kosztów systemów komunikacji światłowodowej w przeliczeniu na kilometr.
Lekka waga i mały rozmiar:
Światłowód jest lekki i ma małą średnicę, co ułatwia formowanie kabli optycznych. W tych samych warunkach jego waga jest znacznie mniejsza, a objętość znacznie mniejsza niż w przypadku kabli miedzianych.
Dobre działanie przeciw-zakłóceniom elektromagnetycznym, zwane „ciszą radiową”:
Światłowód to nie-metaliczny-światłowód prowadzący światło, który nie działa w środowisku silnego pola elektromagnetycznego w pobliżu wybuchów jądrowych lub silnych zakłóceń elektromagnetycznych. Światłowód nie będzie generował indukowanego napięcia ani prądu, co jest korzystne przy przesyłaniu obrazów ruchomych (takich jak telewizja kablowa i transmisje kablowe). Jest także korzystny przy układaniu w pobliżu linii wysokiego napięcia-i kolei elektrycznych bez zakłóceń. Nadaje się również do zautomatyzowanych systemów kontroli i pomiarów w fabrykach i kopalniach, a także do stosowania w obszarach łatwopalnych, w samolotach i podczas operacji-na głębokich wodach morskich. Ponieważ komunikacja światłowodowa ogranicza transmisję w obrębie światłowodu i nie powoduje wycieków światła, „cisza radiowa” światłowodu nie jest narażona na podsłuchiwanie i nie ulega łatwo uszkodzeniu.
Bogate zasoby i korzyści ekonomiczne:
Głównym surowcem światłowodu jest krzemionka, której zasoby w przyrodzie są niezwykle bogate, a jej zasoby są praktycznie nieograniczone. Zastosowanie światłowodu może później zaoszczędzić dużą ilość materiałów miedzianych. Wyprodukowanie 1×10^4km jednomodowego drutu miedzianego z włókna-zużywa około 2,64×10^11J energii, co odpowiada standardowemu zużyciu węgla wynoszącemu 9×10^5kg. Ze względu na dużą przepustowość komunikacji światłowodowej, duże średnie odległości, oszczędność metali nieżelaznych i materiałów pomocniczych, jest ona zatem bardziej korzystna ekonomicznie niż miedź.
Odporny na korozję-, nie bojący się wilgoci:
Nawet jeśli zewnętrzna warstwa ochronna światłowodu ma małe dziury lub pęknięcia, przez które może przedostać się woda lub wilgoć, nie ma to wpływu na transmisję światła, ale woda i wilgoć mogą powodować korozję metalowych przewodników i powodować uziemienie i zwarcia. Systemy komunikacji światłowodowej również nie stwarzają ryzyka pożaru spowodowanego iskrami i charakteryzują się dobrym bezpieczeństwem.
