Transmisia luminii prin fibre

Transmisia luminii prin fibre

Fibrele optice sunt fabricate din sticla, iar sticla este fabricata la randul ei din nisip, un material brut necostisitor, care se gaseste in cantitati nelimitate. Producerea sticlei era cunoscuta de egiptenii din Antichitate, dar sticla lor trebuia sa nu fie mai groasa de 1 mm pentru ca lumina sa treaca prin ea. Sticla suficient de transparenta pentru a putea fi folosita ca fereastra a aparut in timpul Renasterii.

Sticla folosita pentru fibrele optice moderne este atat de transparenta incat, daca oceanul ar fi fost plin cu sticla in loc de apa, fundul oceanului s-ar vedea tot atat de clar, cum se vede din avion pamantul intr-o zi senina.

Atenuarea luminii prin sticla depinde de lungimea de unda a luminii.

Pentru tipul de sticla folosit la fibre optice, atenuarea este prezentata in Fig. 4 in decibeli pe kilometru linear de fibra. Atenuarea in decibeli este data de formula:

De exemplu, pentru un factor de pierdere egal cu 2 rezulta o atenuare de 10 Iog₁₀2 = 3 dB.

Figura prezinta valorile atenuarii pentru lungimi de unda apropiate spectrului razelor infrarosii, care sunt folosite in practica.

Lumina vizibila are lungimi de unda putin mai mici, de la 0.4 la 0.7 microni (1 micron este 10^-6 metri).

Trei benzi din acest spectru sunt folosite in comunicatii. Ele sunt centrate respectiv la 0.85, 1.3 si 1.55 microni.

Ultimele doua au proprietati bune de atenuare (mai putin de 5 la suta pierderi pe kilometru). Banda de 0.85 microni are o atenuare mai mare, dar o proprietate care o avantajeaza este ca, la aceasta lungime de unda, laserul si echipamentul electronic pot fi facute din acelasi material (arseniura de galiu).

Toate cele trei benzi au o largime a benzii de 25.000 pana la 30.000 GHz.

Impulsurile de lumina transmise pe o fibra isi extind lungimea in timpul propagarii. Aceasta extindere se numeste dispersie. Marimea ei este dependenta de lungimea de unda. Un mod de a preveni suprapunerea acestor impulsuri extinse este de a mari distanta dintre ele, dar aceasta se poate face doar prin reducerea ratei de semnalizare.