Волоконна оптика повна жаргону, але важливо це розуміти. Одним з найбільш заплутаних термінів для багатьох є "довжина хвилі". Це звучить дуже науково, але це просто термін, який використовується для визначення того, що ми думаємо як колір світла.
Світло є частиною "електромагнітного спектру", який також включає рентгенівське, ультрафіолетове випромінювання, мікрохвильові печі, радіо, телевізор, мобільні телефони та всі інші бездротові сигнали. Це просто електромагнітне випромінювання різних довжин хвиль. Ми називаємо діапазон довжин хвиль електромагнітного випромінювання спектром.
Довжина хвилі і частота пов'язані між собою, тому деякі випромінювання ідентифікується по довжині хвилі, а інші називаються їх частотою. Для випромінювання коротших довжин хвиль, світла, ультрафіолетового випромінювання та рентгенівських променів, наприклад, ми зазвичай посилаємося на їх довжину хвилі, щоб визначити їх, в той час як довші довжини хвиль, такі як радіо, телевізор та мікрохвильові печі, ми посилаємося на їх частоту.
Світло, зимою ми найбільш знайомі, це, звичайно, світло, який ми можемо бачити. Наші очі чутливі до світла, довжина хвилі якого знаходиться в діапазоні близько 400 нанометрів (мільярди метрів) до 700 нанометрів, від синього / фіолетового до червоного. Якщо вам цікаво, чому це діапазон кольорів, які ми можемо бачити, це тому, що це той самий регіон, що і найяскравіший вихід сонця. Іншими словами, ми розробили приціл в спектральний діапазон виходу нашої місцевої зірки, досить гарна ідея насправді.
Для волоконної оптики зі скляними волокнами ми використовуємо світло в інфрачервоній області, яка має довжини хвиль довше видимого світла, як правило, близько 850, 1300 і 1550 нм. Чому ми використовуємо інфрачервоний зв'язок? Тому що ослаблення волокна набагато менше на тих довжинах хвиль. Ослаблення скляного оптичного волокна викликано двома факторами, поглинанням і розсіюванням. Всмоктування відбувається в декількох специфічних довжинах хвиль, званих водяними смугами через поглинання хвилинної кількості водяної пари в склі.
Розсіювання викликано легким відскакуванням атомів або молекул в склі. Це сильно функція довжини хвилі, з більш тривалими довжинами хвиль, що мають набагато менший розсіювання. Ви коли-небудь замислювалися, чому небо синє? Це тому, що світло від сонця сильніше розкидане в блакитному кольорі.
Довжина хвиль передачі волоконної передачі визначається двома факторами: довшими довжинами хвиль в інфрачервоному діапазоні для більш низьких втрат у скляному волоконі та на довжинах хвиль, які знаходяться між смугами поглинання. Таким чином, нормальні довжини хвиль 850, 1300 і 1550 нм. На щастя, ми також можемо зробити передавачі (лазери або світлодіоди) і приймачі (фотоприймачі) на цих конкретних довжинах хвиль.
Якщо ослаблення волокна менше на більш довгих довжинах хвиль, чому б нам не використовувати ще довші довжини хвиль? Інфрачервоні довжини хвиль перемігаються між світлом і теплом, як ви можете побачити тьмяне червоне світіння електричного нагрівального елемента і відчути тепло. При більш довгих довжинах хвиль температура навколишнього середовища стає фоновим шумом, тривожними сигналами. А в інфрачервоному діапазоні є значні водні смуги.
Пластикове оптичне волокно (POF) виготовлено з матеріалів, які мають меншу абсорбцію при коротших довжинах хвиль, тому червоне світло на 650 нм зазвичай використовується з POF, але при 850 нм ослаблення все ще прийнятно, тому можуть використовуватися короткі передавачі скловолокна довжиною хвилі.
Ми часто посилаємося на довжини хвиль у волоконно-оптичній. Довжина хвилі, яку ми використовуємо для передачі, повинна бути довжиною хвилі, яку ми тестували на втрати на наших кабельних станціях. Наші лічильники електроенергії відкалібровані на тих довжинах хвиль, щоб ми могли протестувати мережеве обладнання, яке ми встановлюємо.
Три основні довжини хвиль для волоконної оптики, 850, 1300 і 1550 нм диск все, що ми розробляємо або тестувати. NIST (Національний інститут стандартів і технологій США) забезпечує калібрування вимірювачів потужності на цих трьох довжинах хвиль для волоконної оптики. Багатомодове волокно призначене для роботи на 850 і 1300 нм, в той час як одномодове волокно оптимізовано для 1310 і 1550 нм. Різниця між 1300 нм і 1310 нм - це просто питання конвенції, що повертається до днів, коли AT&T диктував більшість волоконно-оптичного жаргону. Лазери на 1310 нм і світлодіоди на 1300 нм використовувалися в одномодовому і мультимодовому волоконі відповідно.
