Τα καλώδια οπτικών ινών χρησιμοποιούνται σήμερα, σαν μέσο μετάδοσης πληροφοριών, σε όλα τα σύγχρονα τηλεπικοινωνιακά συστήματα και στα τοπικά δίκτυα υπολογιστών μεγάλων επιχειρήσεων ή εκπαιδευτικών και
νοσηλευτικών ιδρυμάτων, γιατί επιτυγχάνουν πολύ μεγάλο ρυθμό μετάδοσης πληροφοριών.
| Το μεγάλο κέρδος στη χρησιμοποίηση των καλωδίων οπτικών ινών είναι ότι ο φορέας μετάδοσης της πληροφορίας είναι το φως και όχι κάποιο ηλεκτρικό σήμα. |
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να μπορεί να μεταδοθεί τεράστιος όγκος πληροφοριών με υψηλότατους ρυθμούς μετάδοση χωρίς απώλειες.
Μερικά από αυτά είναι:
» Έχουν μεγάλο εύρος ζωής συχνοτήτων που έχει σαν αποτέλεσμα την επίτευξη υψηλών ρυθμών μετάδοσης πληροφοριών.» Είναι ανεπηρέαστα από θόρυβο ο οποίος δημιουργείται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.
» Ο ρυθμός εμφάνισης σφαλμάτων (error rate) είναι σε χαμηλά επίπεδα.
» Το υλικό κατασκευής τους απαιτεί πολύ μικρές διαστάσεις και ελάχιστο βάρος.
» Είναι ασφαλές μέσο μετάδοσης πληροφοριών και με αυτό τον τρόπο εξασφαλίζουν προστασία των δεδομένων από υποκλοπή ή παρεμβολή.
Ακόμα παρουσιάζουν πολύ μεγάλη ευαισθησία σε μηχανικές καταπονήσεις (τραντάγματα, κρούσεις, τραβήγματα κ.τ.λ.). Έτσι, μέχρι σήμερα, δεν έχουν φανεί σε μεγάλο Βαθμό τα πραγματικά εντυπωσιακό τους πλεονεκτήματα στα μέσα μετάδοσης πληροφοριών.
Αποτέλεσμα αυτού είναι, τα καλώδια οπτικών ινών να χρησιμοποιούνται σχεδόν αποκλειστικά για την υλοποίηση του τμήματος κορμού μεγάλων δικτύων και στην οριζόντια καλωδίωση όπου το απαιτούν ειδικές εφαρμογές, όπως είναι η επίτευξη μεγάλων ταχυτήτων για μεταδόσεις πληροφοριών με υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας (Εθνική Υπηρεσία Πληροφοριών, στρατιωτικές εφαρμογές κ.τ.λ.)
Η βασική αρχή λειτουργίας των οπτικών ινών στηρίζεται στη μετάδοση παλμών μονοχρωματικού φωτός (φως μιας συχνότητας) μέσα από μια γυάλινη ή πλαστική ίναΕδώ, η οπτική ίνα χρησιμοποιείται ως μέσο μετάδοσης (αντί π.χ. του χάλκινου σύρματος) και το φως σαν φορέας της πληροφορίας αντί για το ρεύμα ή την τάση που χρησιμοποιούμε στα ενσύρματα μέσα.
Οι οπτικές ίνες κατασκευάζονται από λεπτές ίνες καθαρού γυαλιού ή διάφανου πλαστικού με υψηλή τιμή δείκτη διάθλασης, που έχουν τη ιδιότητα να "εγκλωβίζουν" και να "οδηγούν" τις ακτίνες φωτός
Οι ίνες αυτές, που αποτελούν τον πυρήνα της οπτικής ίνας, περιβάλλονται από μια επίστρωση (cladding) και ένα προστατευτικό κάλυμμα
Η φωτεινή δέσμη η οποία μεταφέρει την πληροφορία, εισάγεται από τη μία άκρη του πυρήνα της οπτικής ίνας και οδεύει με διαδοχικές ανακλάσεις στα τοιχώματα της ίνας προς την άλλη άκρη, εγκλωβισμένη μέσα στον πυρήνα της οπτικής ίνας με ελάχιστες απώλειες, ακόμα και στην περίπτωση που η οπτική ίνα καμπυλωθεί.Αυτή η μετάδοση της φωτεινής δέσμης στηρίζεται στην αρχή της ολικής εσωτερικής ανάκλασης.
Βασική προϋπόθεση για να συμβεί ολική ανάκλαση είναι, πρώτον ο δείκτης διάθλασης του εξωτερικού υλικού (επίστρωση) να είναι μικρότερος από το δείκτη διάθλασης του εσωτερικού υλικού (πυρήνας) και δεύτερον η γωνία πρόσπτωσης της ακτίνας στο εσωτερικό υλικό να είναι μεγαλύτερη από κάποια τιμή που λέγεται "ορική" γωνία, τότε, η φωτεινή δέσμη εγκλωβίζεται και ταξιδεύει σε μεγάλες αποστάσεις με χιλιάδες εσωτερικές ανακλάσεις.
Οι οπτικές ίνες διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, ανάλογα με την πορεία που ακολουθούν οι δέσμες φωτός μέσα στον πυρήνα.
Έτσι έχουμε τις μονότροπες ή ενιαίας τροχιάς και τις πολύτροπες ή πολλαπλής τροχιάς οπτικές ίνες.
Οι μονότροπες οπτικές ίνες πλεονεκτούν έναντι των πολύτροπων οπτικών ινών, γιατί οι δέσμες φωτός ακολουθούν μια μοναδική τροχιά (κατά μήκος του άξονα του πυρήνα) και έτσι επιτυγχάνουν μεγαλύτερους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων (υψηλότερες ταχύτητες) και επιφέρουν μικρότερη εξασθένηση σήματος.
Από αυτή την κατηγορία οπτικών ινών χρησιμοποιούμε περισσότερο αυτές που έχουν πυρήνα με διάμετρο 8,3 μm και επίστρωση με διάμετρο 125 μm Από τις πολύτροπές οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται περισσότερο αυτές που έχουν πυρήνα με διάμετρο 62,5 μm και επίστρωση με διάμετρο 125 μm.
Πηγή