Základy přenosu zpráv

Nutné zajistit, aby plochy byly opticky rovné a řez byl veden pod úhlem 90° k ose vlákna.

1. znečištění

1. Disperze.

Způsobuje omezení přenosové rychlosti.

Chromatická disperze – její vliv snižujeme použitím co nejužšího frekvenčního pásma světelného zdroje, uplatňuje se převážně v jednovidových vláknech se skokovou změnou indexu lomu, u mnohovidových vláken se používá sklo, které nepodporuje chromatickou disperzi (index lomu vlákna se pro různé vlnové délky liší jen nepatrně).

Vidová disperze –projevuje se především u mnohovidových vláken se skokovou a plynulou změnou indexu lomu.

1. Ohyb.

Při ohybu vlákna se mění úhly dopadu, pokud klesnou pod mezní úhel, dochází k lomu směrem

do pláště → pokud bude ohyb vlákna příliš ostrý, dochází ke ztrátám světelné energie.

Omezení ztrát – použití vláken s větším rozdílem indexu lomu, použití světla s co nejmenší

vlnovou délkou.

1. Mikroohyby.

Vznikají vadami při výrobě vlákna, při pokládání optického kabelu. Projeví se mírným zvlněním vlákna → dojde k vyvázání několika vidů z vlákna → zvětšení útlumu vlákna.

Omezení ztrát mikroohybem – užitím speciálních materiálů na vlákna a ochranou proti poškození a možnosti ohybu.

1. Mechanická pevnost.

Mechanická pevnost skla 700kg/mm, prakticky je nižší vlivem povrchových vad a nehomogenit.

Omezení narušení mechanické pevnosti (možnosti poškrábání, zlomení a podobně) - použitím vhodného obalu vlákna, opatrností při pokládce a zamezení vnikání vody k optickému vláknu.

1. Jaderné záření.

Způsobuje rušení signálu a poškození vlákna → zvětšení útlumu vlákna → poškození je nevratné → kabel je nutno vyměnit.

1. Povrchové vady.

Vznikají při výrobním procesu, mechanickým poškozením nebo jaderným zářením. Nehomogenity ve vláknu → rozdíly v indexu lomu → porušení mechanismu šíření světla → větší útlum vlákna.

Výhody přenosových cest s optickými vlákny.

1. Značná šířka přenosového pásma – řádově THz

2. Malé rozměry a hmotnost – průměr srovnatelný s průměrem lidského vlasu → miniaturizace, snazší manipulace, pokládka a montáž

3. Elektrická izolace – optická vlákna jsou vyráběna z izolantů (sklo, plastické polymery) → zamezení vzniku zemních smyčkových proudů, možno je používat v elektricky hazardních prostředích (při manipulaci nevznikají zkraty, jiskry a elektrické oblouky)

4. Imunita vůči interferenci a přeslechům – optický signál není ovlivňován přítomností elmg rušení z různých zdrojů v okolí → nedochází k interferenci, optická energie se šíří pouze jádrem vlákna → nedochází ke vzniku přeslechů

5. Bezpečnost přenosu - optická energie se šíří pouze jádrem vlákna → není jednoduše možné odposlouchávat přenos po optickém vlákně (lze optickou energii z vlákna vyvázat pouze vhodně vytvořeným ohybem, tím dojde ke snížení výkonu na detektoru, lze ho registrovat a upozornit obsluhu)

6. Nízké ztráty – útlum 0,2dB/km při λ = 1550 nm → nízké náklady (dlouhé úseky bez regenerace signálu) a vysoká spolehlivost

7. Relativně malé náklady na výrobu – sklo se vyrábí z písečnatých křemenných materiálů (nejsou strategickou surovinou, jsou dostupné a levné), vysoké náklady na čištění (požadovaná čistota 109 až 1010)