Fiber Optik İletişim

Gigabitler ve gigabitlerin ötesinde veri iletimi için fiber optik iletişim ideal seçim olmaktadır. Fiber optik iletişim, uzun mesafeler ve yerel alan ağları veya bilgisayar ağları üzerinden ses, video, telemetri ve veri iletmek için kullanılmaktadır. Fiber Optik İletişim Sistemi, elektronik sinyalleri ışığa dönüştürerek bir fiber kablo üzerinden veri iletmek için ışık dalga teknolojisi kullanılmaktadır.

Geniş bant genişliği, daha küçük çap, hafif ağırlık, uzun mesafe sinyal iletimi, düşük zayıflama, iletim güvenliği vb. gibi bu tür iletişim sistemlerinin bazı istisnai karakteristik özellikleri, bu iletişimi herhangi bir telekomünikasyon altyapısında büyük bir yapı taşı haline getirmektedir. Fiber optik iletişim sistemi ile ilgili sonraki bilgiler, karakteristik özelliklerini, temel unsurlarını ve diğer detayları vurgulamaktadır.

Fiber Optik İletişim Nasıl Çalışır?

Fiber optik iletişim çalışması bir dizi prensibe dayanmaktadır. İletimin tamamen kablodan geçen elektrik sinyallerine bağlı olduğu bakır tel esaslı iletimden farklı olarak, fiber optik iletişim, sinyallerin bir noktadan diğerine ışık şeklinde iletilmesini içermektedir. Ayrıca, bir fiber optik iletişim ağı, iletme ve alma devresinden, bir ışık kaynağı ve şekilde gösterilenler gibi detektör aygıtlarından oluşmaktadır.

Verici devresine, elektriksel sinyaller biçimindeki giriş verileri verildiğinde, ışık kaynağı yardımıyla bunları ışık sinyaline dönüştürmektedir. Bu kaynak, verimli iletim için genlik, frekans ve fazların stabil ve dalgalanma içermemesi gereken LED’dir. Kaynaktan gelen ışık demeti, bir fiber optik kablo ile hedef devrelere taşınır ve burada bilgi bir alıcı devresi tarafından elektrik sinyaline geri iletilmektedir.

Alıcı devresi, optik alanın büyüklüğünü, frekansını ve fazını ölçebilen uygun bir elektronik devre ile birlikte bir fotoğraf detektöründen oluşmaktadır. Bu tür iletişim, görünür aralığın hemen üstündeki kızılötesi bandın yakınındaki dalga uzunluklarını kullanılmaktadır Hem LED hem de Lazer, uygulamaya bağlı olarak ışık kaynakları olarak kullanılabilmektedir.

Fiber Optik Haberleşme Sisteminin Temel Elemanları;

Fiber optik iletişim sisteminin üç temel temel unsuru vardır.

• Kompakt Işık Kaynağı
• Düşük kayıplı Fiber Optik
• Fotoğraf Dedektörü

Bu iletişim sisteminde konektörler, anahtarlar, kuplörler, çoğullama cihazları, amplifikatörler ve ek parçaları gibi aksesuarlar da önemli unsurlar olmaktadır.

1. Kompakt Işık Kaynağı

Yerel alan ağları ve uzun mesafe iletişim sistemleri gibi uygulamalara bağlı olarak, ışık kaynağı gereksinimleri değişmektedir. Kaynakların gereksinimleri arasında güç, hız, spektral çizgi genişliği, gürültü, dayanıklılık, maliyet, sıcaklık vb. bulunmaktadır ve Işık kaynağı olarak iki bileşen kullanılmaktadır; ışık yayan diyotlar (LED’ler) ve lazer diyotlardır.

Işık yayan diyotlar, düşük bant genişliği ve güç yetenekleri nedeniyle kısa mesafeler ve düşük veri oranı uygulamaları için kullanılmaktadır. Bu tür iki LED yapısı, Yüzey ve Kenar Yayıcı Sistemlerini içermektedir. Yüzey yayan diyotlar, tasarım açısından basittir ve güvenilirdir, ancak daha geniş hat genişliği ve modülasyon frekans sınırlaması nedeniyle kenar yayan diyot çoğunlukla kullanılmaktadır.Kenar yayan diyotlar yüksek güç ve daha dar hat genişliği özelliklerine sahiptirler.

Daha uzun mesafeler ve yüksek veri hızı iletimi için, yüksek güç, yüksek hız ve daha dar spektral çizgi genişliği özellikleri nedeniyle Lazer Diyotlar tercih edilmektedir. Fakat bunlar doğal olarak doğrusal değildir ve sıcaklık değişimlerine daha duyarlı olmaktadırlar.

2. Düşük Kayıp Fiber Optik

Optik fiber, düşük kayıplı malzemeden yapılmış silindirik dielektrik dalga kılavuzu olarak da bilinen bir kablodur. Bir optik fiber, aynı zamanda çalıştığı ortam, çekme mukavemeti, dayanıklılık ve sertlik gibi parametreleri de göz önünde bulundurmaktadır. Fiber optik kablo, yüksek kaliteli ekstrüde cam veya plastikten yapılmıştır ve esnek bir yapıya sahip olmaktadır.Fiber optik kablonun çapı 0,25 ila 0,5 mm arasında olup insan saçından bile daha ince bir yapıya sahip olmkatadır.

Fiber Optik Kablo dört bölümden oluşmaktadır.

Çekirdek (Core)

Bir fiber kablonun çekirdeği, fiber kablo uzunluğu boyunca uzanan ve kaplam ile koruma sağlayan bir plastik silindirdir.Çekirdeğin çapı, kullanılan uygulamaya bağlı olmasıyla birlikte iç yansımanın etkisi çekirdeğin içinde hareket eden ışık, çekirdek, kaplama sınırı yansıtmaktadır. Çekirdek enine kesitin, uygulamaların çoğu için dairesel olması gerekmektedir

Kaplama (Cladding)

Kaplama, çekirdeği koruyan bir dış optik malzemedir. Kaplamanın ana işlevi, ışığı çekirdeğe geri yansıtmasıdır. Işık çekirdeğe (yoğun malzeme) kaplamaya (daha az yoğun malzeme) girdiğinde, açısını değiştirir ve ardından çekirdeğe geri yansıtmaktadır.

Tampon (Buffer)

Tamponun ana işlevi, fiberin yüzlerce optik kablo içinde düzenlenmiş hasar ve binlerce optik fiberden korunmasıdır. Bu paketler, kablonun ceket olarak adlandırılan dış kaplamasıyla korunmaktadır.

Ceket (Jacket)

Fiber optik kablo kılıfları, uğraştığımız kablonun rengini kolayca ayırt etmemizi sağlayan farklı renklerde mevcuttur. Renk sarı, tek modlu bir kabloyu açıkça belirtir ve turuncu renk, çok modlu kabloyu göstermektedir.

Fiber Optik Mod Çeşitleri

Tek Modlu Fiberler: Tek modlu fiberler, fiber başına bir sinyal iletmek için kullanılmaktadır. Bu fiber kablolar telefon ve televizyonlarda kullanılmaktadır.Tek modlu fiberlerin küçük çekirdekleri bulunmaktadır.

Çok Modlu Fiberler: Fiber başına birçok sinyal iletmek için çok modlu fiberler kullanılmaktadır. Bu sinyaller, daha büyük çekirdeklere sahip bilgisayar ve yerel alan ağlarında kullanılmaktadır.

3. Fotoğraf Dedektörleri

Fotoğraf dedektörlerinin amacı, ışık sinyalini bir elektrik sinyaline dönüştürmektir. Optik iletişim sisteminde optik alıcı için iki tip foto detektör kullanılmaktadır: PN foto diyot ve çığ foto diyot. Uygulamanın dalga boylarına bağlı olarak, bu cihazların materyal bileşimi değişmektedir. Bu malzemeler arasında silikon, germanyum gibi bileşenler bulunmaktadır.
Daha fazla bilgi için Gazi İnformation Teknoloji ile iletişime geçin.