March 7
Fibra ottica è un metodo per l'utilizzo di luce per inviare informazioni attraverso fibre di vetro o di plastica. Un segnale elettrico contenente dati viene convertita in luce, inviato attraverso una fibra ottica e riconvertito in elettricità. Questo metodo può essere utilizzato su distanze maggiori rispetto ai cavi elettrici, e con meno perdita di informazioni.
Nel 1854, lo scienziato britannico John Tyndall ha scoperto che l'acqua corrente potrebbe essere usata per piegare la luce. I laser sono stati inventati nel 1960, e le fibre ottiche di vetro nel 1970, rendendo così possibile l'uso delle proprietà Tyndall aveva scoperto al fine di inviare i dati in forma di luce. Il principio della riflessione interna totale, che l'esperimento di Tyndall stabilito, determina in quali circostanze e in che modo la luce si piega. Questo principio può essere utilizzato per controllare viaggi come luce alimentando attraverso diversi supporti quali vetro.
Il trasmettitore in un sistema di fibre ottiche è o un LED o un diodo laser di iniezione. I dati da trasmettere viene convertito da un segnale elettrico in un fascio di luce, poi trasmesso attraverso il diodo ad una lunghezza d'onda di 850 nm o, 1.300 nm o 1.550 nm. Entrambi i tipi di diodi sono realizzati con la stessa sostanza: arseniuro di gallio e alluminio. Tuttavia, diodi laser di iniezione devono essere protetti da temperature elevate quando in uso, in quanto fluttuazioni di temperatura possono influenzare la lunghezza d'onda in questo tipo di diodo. I LED non hanno questo problema, ma hanno problemi con la dispersione di materiale, che può causare ritardi nella trasmissione dei dati.
Le fibre ottiche possono trasportare molte più informazioni rispetto ai cavi elettrici in uno spazio più piccolo. Un piccolo cavo in fibra ottica può trasmettere più dati come un cavo elettrico di rame centinaia di volte il suo spessore. Mentre cavi in fibra ottica può essere fatto di vetro o di plastica, vetro è considerata l'opzione superiore perché può trasportare più informazioni con una minore perdita di dati. Un cavo in fibra ottica è circondata da uno strato inferiore di rifrazione chiamato rivestimento. Questo fa sì che la luce passi attraverso il cavo a causa del principio della riflessione interna totale, in cui si afferma che la luce non si sposta da un mezzo più rifrangente ad un mezzo sufficientemente meno di rifrazione. Un rivestimento protettivo circonda il rivestimento e la fibra.
All'altra estremità del cavo in fibra ottica è un dispositivo per rilevare la luce e convertirla in un segnale elettrico. Il rilevatore è stato progettato per emettere elettroni quando colpito da qualsiasi a breve lunghezza d'onda esplosione di luce; così quando la luce proveniente attraverso il cavo in fibra ottica colpisce il rivelatore, si inizia ad emettere un segnale elettrico identico al segnale che è stato prima messa in sull'altro lato. I due tipi di dispositivi di rilevamento sono il negativo intrinseco positivo e la valanga fotodiodo. Il primo tipo può operare con tensioni molto basse, mentre il secondo può realmente amplificare il segnale elettrico in ingresso.