- Come funziona la comunicazione in fibra ottica?
- Perché viene utilizzata la fibra?
- Perché luce e non elettricità?
- Caratteristiche della comunicazione in fibra ottica
- Applicazioni della fibra ottica
- Impatto della fibra ottica sull'IoT (Internet of Things)
La comunicazione in fibra ottica è il metodo di comunicazione in cui il segnale viene trasmesso sotto forma di luce e la fibra ottica viene utilizzata come mezzo per trasmettere il segnale luminoso da un luogo a un altro. Il segnale trasmesso in fibra ottica viene convertito dal segnale elettrico in luce e, all'estremità ricevente, viene riconvertito in segnale elettrico dalla luce. I dati inviati possono essere sotto forma di dati audio, video o di telemetria da inviare su lunghe distanze o su reti locali. Comunicazione in fibra ottica con buoni risultati nel trasferimento di dati a lunga distanza ad alta velocità, è stata utilizzata come applicazione per vari scopi di comunicazione.
Come funziona la comunicazione in fibra ottica?
Il processo di comunicazione in fibra ottica trasmette un segnale sotto forma di luce che viene prima convertito in luce da segnali elettrici e trasmesso, e poi viceversa avviene sul lato ricevente.
Questo processo può essere spiegato utilizzando un diagramma come mostrato di seguito:
Lato trasmettitore:
Sul lato trasmettitore, prima se i dati sono analogici, vengono inviati a un circuito codificatore o convertitore che converte il segnale analogico in impulsi digitali di 0,1,0,1… (a seconda di come sono i dati) e passati attraverso un circuito del trasmettitore della sorgente luminosa. E se l'ingresso è digitale, viene inviato direttamente attraverso il circuito del trasmettitore della sorgente di luce che converte il segnale sotto forma di onde luminose.
Cavo in fibra ottica:
Le onde luminose ricevute dal circuito trasmettitore al cavo in fibra ottica vengono ora trasmesse dalla posizione della sorgente alla destinazione e ricevute nel blocco del ricevitore.
Lato ricevitore:
Ora sul lato ricevitore la fotocellula, detta anche rivelatore di luce, riceve le onde luminose dal cavo in fibra ottica, le amplifica tramite l'amplificatore e le converte nel giusto segnale digitale. Ora, se la sorgente di uscita è digitale, il segnale non viene ulteriormente modificato e se la sorgente di uscita necessita di un segnale analogico, gli impulsi digitali vengono quindi riconvertiti in un segnale analogico utilizzando il circuito del decodificatore.
L'intero processo di trasmissione di un segnale elettrico da un punto all'altro convertendolo in luce e utilizzando il cavo in fibra ottica come sorgente di trasmissione è noto come comunicazione in fibra ottica.
Perché viene utilizzata la fibra?
I fili in fibra hanno sostituito il filo di rame come cavo di trasmissione poiché presenta più vantaggi rispetto ai cavi elettrici.
- Grande capacità di trasmissione : una singola fibra di silice può trasportare centinaia di migliaia di canali telefonici, utilizzando solo una piccola parte della capacità teorica.
- Piccole perdite : il segnale di circa 0,2 dB / km viene perso per le moderne fibre di silice monomodali in modo che molte decine di chilometri possano essere colmate senza amplificare i segnali.
- Amplificazione facile : un gran numero di canali può essere reamplificato in un amplificatore a fibra singola se necessario per distanze di trasmissione molto grandi.
- Basso costo : a causa dell'enorme velocità di trasmissione ottenibile, il costo per bit trasportato può essere estremamente basso.
- LightWeight: rispetto ai cavi elettrici, i cavi in fibra ottica sono molto leggeri.
- Nessuna interferenza: i cavi in fibra ottica sono immuni ai problemi che si verificano con i cavi elettrici, come i loop di terra o le interferenze elettromagnetiche (EMI).
Le ragioni spiegano chiaramente che i cavi in fibra ottica sono di gran lunga migliori dei cavi coassiali in rame ed è per questo che i cavi in fibra ottica sono preferiti ai mezzi trasmissivi convenzionali.
Perché luce e non elettricità?
La luce o la luce laser (per essere precisi) viene utilizzata per la comunicazione in fibra ottica perché la luce laser è una sorgente di luce a lunghezza d'onda singola. Mentre gli altri segnali luminosi come la luce solare o la lampadina hanno molte lunghezze d'onda della luce e di conseguenza, se utilizzati per la comunicazione, produrrebbero un raggio che è molto meno potente e, d'altra parte, il laser con un raggio fascio più potente come output.
Quindi, meno dispersione, trasmettere un numero maggiore di segnali e consumare meno tempo rende la luce una buona fonte di comunicazione.
Caratteristiche della comunicazione in fibra ottica
Nella comunicazione in fibra ottica, la luce viene utilizzata come segnale trasmesso all'interno del cavo in fibra ottica. Questa modalità di comunicazione ha caratteristiche importanti da discutere e la rende una buona modalità di comunicazione.
- Larghezza di banda - La singola dispersione della luce laser significa che una buona quantità di segnale può essere trasmessa (informazioni trasferite in bit) al secondo, il che si traduce in un'elevata larghezza di banda per lunghe distanze.
- Diametro inferiore - Il diametro del cavo in fibra ottica è di circa 300 micrometri di diametro.
- Leggero: il cavo in fibra ottica è leggero rispetto al cavo in rame.
- Trasmissione del segnale a lunga distanza - Poiché la luce laser non si disperde, può essere facilmente trasmessa su lunghe distanze.
- Bassa attenuazione - La fibra è di vetro e il laser la attraversa, il segnale trasmesso ha solo una perdita di 0,2 dB / km.
- Sicurezza della trasmissione - La crittografia ottica e l'assenza del segnale elettromagnetico rendono i dati protetti tramite fibra ottica.
Applicazioni della fibra ottica
La comunicazione in fibra ottica è utilizzata principalmente nell'industria delle telecomunicazioni che utilizza la fibra ottica per:
- Trasmissione di segnali telefonici.
- Comunicazione Internet.
- Trasmissione del segnale televisivo via cavo.
A parte questo, la fibra ottica al giorno d'oggi, è utilizzata ovunque nelle case, nelle industrie, negli uffici per le comunicazioni a lunga distanza e per quelle a piccola distanza.
Impatto della fibra ottica sull'IoT (Internet of Things)
La comunicazione in fibra ottica avrà un grande impatto sull'IOT e queste cose elencate ti spiegheranno come l'IOT richiederebbe la fibra ottica.
- Media di trasmissione veloce - Il futuro sarà l'IOT e tutti i nostri dispositivi e le cose saranno connessi a Internet, che richiede una buona comunicazione e alta velocità. L'unico supporto di trasmissione che supporta tale requisito è la fibra ottica. Il futuro ha bisogno di IOT e IOT hanno bisogno di fibra ottica per la migliore comunicazione che potrebbe aiutare a raggiungere velocità dati wireless fino a 100 Gbps, rendendo le comunicazioni e il trasferimento di dati di grandi dimensioni in pochi secondi.
- Sicurezza dei dati: la sicurezza nell'IoT è la preoccupazione principale quando pensiamo a grandi quantità di dati da trasferire tra miliardi di dispositivi collegati insieme. L'hacking dei dati dai supporti di comunicazione è possibile a meno che non si tratti di fibra ottica. Le fibre ottiche sono molto difficili da hackerare e hackerarle senza essere rilevate è quasi impossibile. Quindi, ancora una volta, una fibra ottica può aiutare a proteggere i dati e trasferirli ad altissima velocità.
- Nessuna perdita di dati a causa di interferenze - I cavi in fibra ottica possono essere installati ovunque (anche sott'acqua o in aree ad alta temperatura) e non hanno interferenze elettromagnetiche con conseguente perdita di dati a causa di interferenze.