Gigabits ve ötesinde gigabits veri iletimi için, fiber optik haberleşme ideal seçimdir. Bu iletişim türü, uzun mesafeler ve yerel alan ağları veya bilgisayar ağları üzerinden ses, video, telemetri ve veri iletimi için kullanılır. Bir fiber Optik Haberleşme Sistemi, elektronik sinyalleri ışığa dönüştürerek verileri bir fiber üzerinden iletmek için ışık dalgası teknolojisini kullanır.

Bu tür iletişim sisteminin büyük bant genişliği, daha küçük çap, hafiflik, uzun mesafe sinyal iletimi, düşük zayıflama, iletim güvenliği vb. gibi bazı karakteristik özellikleri, bu iletişimi tüm telekomünikasyon altyapısında önemli bir yapı taşı yapar. Fiber optik haberleşme sistemi hakkında sonraki bilgiler, karakteristik özelliklerini, temel elemanlarını ve diğer detaylarını vurgular.

Fiber Optik Haberleşme Nasıl Çalışır? İletimin tamamen kablodan geçen elektrik sinyallerine bağlı olduğu bakır tel bazlı iletimin aksine, fiber optik iletimi, sinyallerin bir noktadan diğerine ışık şeklinde iletilmesini içerir. Ayrıca, bir fiber optik iletişim ağı, devreyi iletme ve alma, bir ışık kaynağı ve şekilde gösterilenler gibi dedektör aygıtlarından oluşur.

Giriş verileri, elektrik sinyalleri biçiminde verici devresine verildiğinde, bunları bir ışık kaynağı yardımıyla ışık sinyaline dönüştürür. Bu kaynak, verimli iletimi sağlamak için genliği, frekansı ve fazları sabit ve dalgalanma içermemesi gereken LED’dir. Kaynaktan gelen ışık demeti bir fiber optik kablo ile hedef devreye taşınır, burada bilgi bir alıcı devre tarafından elektrik sinyaline geri iletilir.

Fiber optik haberleşmenin çalışması

Alıcı devresi, optik alanın büyüklüğünü, frekansını ve fazını ölçebilen uygun bir elektronik devre ile birlikte bir fotoğraf detektöründen oluşur. Bu iletişim türü, görünür aralığın hemen üzerindeki kızılötesi bantın yanındaki dalga uzunluklarını kullanır. Hem LED hem de Lazer, uygulamaya bağlı olarak ışık kaynağı olarak kullanılabilir.

Fiber Optik Haberleşme Sisteminin Üç Temel Unsuru Vardır.

1.Kompakt Işık Kaynağı

2.Düşük kayıplı Fiber Optik

3.Fotoğraf Dedektörü

Konektörler, anahtarlar, kuplörler, çoğullama cihazları, amplifikatörler ve ekler gibi aksesuarlar da bu iletişim sisteminde temel unsurlardır.

1. Kompakt Işık Kaynağı

Lazer diyotları yerel alan ağları ve uzun mesafeli iletişim sistemleri gibi uygulamalara bağlı olarak, ışık kaynağı gereksinimleri değişiklik gösterir. Kaynakların gereksinimleri güç, hız, spektral çizgi genişliği, gürültü, sağlamlık, maliyet, sıcaklık vb. Işık kaynağı olarak iki bileşen kullanılır: ışık yayan diyotlar (LED’ler) ve lazer diyotlar.

Işık yayan diyotlar, düşük bant genişliği ve güç yetenekleri nedeniyle kısa mesafeler ve düşük veri hızı uygulamaları için kullanılır. Bu tür iki LED yapısı, Yüzey ve Kenar Yayma Sistemlerini içerir. Yüzey yayan diyotlar tasarım açısından basittir ve güvenilirdir, ancak daha geniş çizgi genişliği ve modülasyon frekansı sınırlaması nedeniyle kenar yayan diyot çoğunlukla kullanılmaktadır. Kenar yayan diyotlar yüksek güç ve daha dar çizgi genişliği özelliklerine sahiptir.

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

LED-Lazer Diyotlar

Günümüzde birçok gelişme ve gelişme bu kaynakları daha güvenilir hale getirmiştir. Bu iki kaynağın bu gibi karşılaştırmalarından birkaçı aşağıda verilmiştir. Bu iki kaynak da doğrudan veya harici modülasyon teknikleri kullanılarak modüle edilir.

2. Düşük Kayıplı Fiber Optik

Fiber Optik, düşük kayıplı malzemeden yapılmış silindirik dielektrik dalga kılavuzu olarak da bilinen bir kablodur. Bir optik fiber ayrıca çalıştığı çevre, çekme dayanımı, dayanıklılık ve sertlik gibi parametreleri de dikkate alır. Fiber optik kablo, yüksek kaliteli çekilmiş camdan (si) veya plastikten yapılmıştır ve esnektir. Fiber optik kablonun çapı 0,25 ila 0,5 mm arasındadır (insan saçından biraz daha kalındır)

Bir Fiber Optik Kablo Dört Bölümden Oluşur.

• Kaplama

• Tampon

• Ceket

• Çekirdek

Çekirdek, Fiber kablonun çekirdeği, fiber kablonun uzunluğu boyunca uzanan plastik bir silindirdir ve giydirme ile koruma sağlar. Çekirdeğin çapı kullanılan uygulamaya bağlıdır. İç yansıma nedeniyle, çekirdek içinde hareket eden ışık, kaplama sınırını merkezden yansıtır. Çekirdek kesitin çoğu uygulama için dairesel bir kesit olması gerekir.

Kaplama, çekirdeği koruyan bir dış optik malzemedir. Giydirme işleminin temel işlevi, ışığı çekirdeğe geri yansıtmasıdır. Işık çekirdek (yoğun malzeme) içerisinden kaplamanın içine girdiğinde (daha az yoğun malzeme) açısını değiştirir ve sonra çekirdeğe geri yansır.

Tamponun temel işlevi, yüzlerce optik kabloda düzenlenmiş fiberin hasar görmesini ve binlerce optik fiberin korunmasıdır. Bu demetler kablonun ceket adı verilen dış kılıfı ile korunur.

Fiber optik kablonun ceketleri, uğraştığımız kablonun rengini kolayca ayırt etmemizi sağlayan farklı renklerde mevcuttur. Sarı renk açıkça tek modlu bir kabloyu, turuncu renk ise çoklu modu belirtir.

İki Türlü Optik Elyaf

Tek Modlu Fiberler: Tek modlu fiberler, fiber başına bir sinyal iletmek için kullanılır; bu lifler telefon ve televizyon setlerinde kullanılır. Tek modlu fiberler küçük çekirdeklidir

. Çok Modlu Fiberler: Çok modlu fiberler, fiber başına birçok sinyal iletmek için kullanılır; bu sinyaller daha büyük çekirdeğe sahip bilgisayar ve yerel alan ağlarında kullanılır.

3. Fotoğraf Dedektörleri

Fotoğraf dedektörlerinin amacı, ışık sinyalini tekrar elektrik sinyaline dönüştürmektir. Optik haberleşme sisteminde optik alıcı için iki tür fotoğraf detektörü kullanılmaktadır: PN foto diyot ve çığ foto diyot. Uygulamanın dalga boylarına bağlı olarak, bu cihazların malzeme bileşimi değişir. Bu malzemeler silikon, germanyum, InGaA’ları vb. İçerir.