Fibra optică

1.Scurt istoric

Semnalele luminoase au fost un mijloc de comunicare inca din timpurile stravechi. Alexander Graham Bell in 1880 a folosit un fascicol luminos pentru un aparat pe care l-a denumit foton, dispozitiv construit din oglinzi si detectoare din seleniu care transmitea unde sonore.

Trasmisia luminii prin spatiul atmosferic s-a dovedit nepractica datorita faptului ca vaposii de apa, oxigenul si alte particule existente in aer atenueaza si absorb radiatia luminoasa; din acest motiv, singura modalitate practica este folosirea ghidurilor optice. In 1930 J.L.Bird si C.W. Hansel au trasmis imagini printr-o singura fibra din sticla, iar in 1951, A.C.S van Heel, H.H. Hopkins si N.S.Kapany au experimentat trasmiterea luminii printr-un manunchi de fibre. Studiile lor au dus la realixarea endoscopului folosit in medicina. Termenul de fibra optica a fost folosit pentru prima data in 1956 de catre Kapany.

Inventarea laserului in anii 60, a dus la accelerarea eforturilor de cercetare in domeniul comunicatiilor pe fibra optica. In 1967, K.C. Kao si G.A. Bockham de la Standard Telecommunications Laboratory din Anglia au propus un nou mediu de comunicatie : fibrele optice cu invelis.

In 1970 Kapron, Keck siMaurer de la Corning Glass Works din New York au realizat fibra optica cu pierderi mai mici de 2 dB/km.

2.Generalitati

Tehnic vorbind, transmisia datelor prin fibra optica se bazeaza pe conversia impulsurilor electrice in lumina.

Aceasta este apoi transmisa prin manunchiuri de fibre optice pana la destinatie, unde este reconvertita in impulsuri electrice.

Fibra optica este un fir foarte subtire si flexibil din material transparent, (de exemplu sticla), care este invelit intr-un strat care ajuta la producerea reflexiei totale. Astfel, daca trimitem la un capat un semnal luminos, acesta se ve reflecta total de mai multe ori in fibra optica pana cand va ajunge in celalalt capat aproape cu aceeasi intensitate, parcurgand distante foarte mari.

Fibrele optice sunt fasii subtiri si lungi de sticla foarte fina cu diametrul parului uman (10-100 micro metri).

Conexiunile prin fibra optica reprezinta solutia pentru accesul de mare viteza la serviciile internet, pentru conexiuni dedicate permanente.

Sunt aranjate în snopuri numite cabluri optice si sunt folosite pentru a transmite semnale de lumina pe distante lungi.

Fibra optica este compusa din urmatoarele parti:

- miezul – centrul subtire al fibrei pe unde circula lumina;

- învelisul- materialul optic din afara care înconjoara miezul si reflecta lumina înapoi în el;

- mediul protector- învelis de plastic care protejeaza fibra de stricaciuni

şi umezeala.

Sute sau mii de aceste fibre optice sunt aranjate în snopuri în cablu optic. Snopurile sunt protejate de învelisul extern al cablului numit îmbracaminte.

Indiferent de compozitia aleasa, materialul dielectric utilizat pentru obtinerea fibrelor optice trebuie sa raspunda urmatoarelor cerinte:

- sa aiba transparenta cat mai buna la lungimea de unda a semnalului luminos folosit ;

- sa posede stabilitate chimica cat mai buna in timp ;

- sa fie usor prelucrabil in toate fazele procesului tehnologic

Un cablu din fibre optice este format dintr-un numar foarte mare de astfel de fibre. La un capat se afla un aparat electronic care trimite semnalul codificat si la celalalt capat un aparat care receptioaneaza si decodifica semnalul.

Capacitatea de trasfer a informatiei printr-un sistem de comunicatii pe fibra optica este direct proportional cu banda sa, depinde direct proportional cu frecventa purtatoarei semnalului transmis. Frecventa radiatiilor luminoase folosite in trasmisiile pe fibra optica este in domeniul Hz. De aici rezulta o banda teoretica de GHz (10%). Desi din cauza dispersiilor acest lucru nu este posibil practic, se poate lucra deja cu rate de transfer de ordinul GHz.