Fiber Optik Nedir?

Fiber optik, bilginin bir cam ya da plastik iplik ya da fiber boyunca ışık atımları olarak iletilmesiyle ilgili ortam ve teknolojiyi tanımlar.

Fiber Optik Nedir?

Fiber optik, uzun mesafeli ve yüksek performansı gereken veri ağları için kullanılır. Fiber optik kelimesi daha çok internet ile beraber duyulmaya başlamıştır. Bu kablolar uzun mesafelerde dijital bilgi taşıyan insan saçı inceliğinde optik cam akımıdır. Bu kablolar, bir insan saç teli çapında çok saf camdan ince, uzun tellerdir. Bunlar, optik kablolar denilen demetler halinde düzenlenmiştir ve uzun mesafelerde ışık sinyallerinin iletimi için kullanılır.

Bilgi taşıyıcısı olarak ışığın kullanıldığı iletişim sistemleri, son dönemde bir hayli ilgi görmektedir. Günümüzün önde gelen çeşitli ve geliştirme laboratuvarlarında, bir ışık dalgasını “içermek” ve bu dalgayı bir kaynaktan bir varış yerine göndermek üzere cam ya da plastik fiber kabloların kullanıldığı sistemlerle ilgili araştırmalar yapılmaktadır.

Fiber Optik Kablo Yapısı

Tek bir kablo şu parçalardan oluşur. Bir ya da birden fazla arasında değişen sayıda cam elyaftan meydana gelebilir. Cam elyaf çekirdeği çevreleyen, kaplama olarak isimlendirilen diğer bir cam tabakasıdır. Tampon tüpü olarak bilinen bir tabaka kaplamayı korur ve bir ceket tabakası birer birer tel için son koruyucu tabaka görevi görür.

• Çekirdek: Işığın yol aldığı fiberin ince cam merkezidir.
• Kaplama: Çekirdeği çevreleyerek ışığı çekirdeğe geri yansıtan dış optik malzemedir.
• Tampon Kaplama: Fiberi hasar ve nemden koruyan plastik kaplamadır.

Fiber Optik Çeşitleri

Tek Modlu Fiber

Küçük çekirdekleri vardır. Cam elyaf çekirdeğinin daha küçük çapı sebebiyle daha uzun mesafeler için kullanılır (yaklaşık olarak 3.5 x 10-4 cm ya da 9 mikron çapında) ve kızılötesi lazer ışığı (dalga boyu = 1,300 ile 1,550 nanometre) iletir. Tek modlu fiber yüksek bant genişliğine sahiptir. Tek modlu fiber için kullanılan ışık kaynağı tipik olarak bir lazerdir. Tek modlu fiber fiyatları daha pahalıdır. Lazer ışığını daha küçük bir açıklıkta üretmek için hassas hesaplamalar gerekir.

Çok Modlu Fiber

Daha büyük çekirdeği vardır. Çok modlu fiber daha kısa mesafeler için kullanılır. Çünkü daha büyük çekirdek açıklığı ışık sinyallerinin sekmesini ve yol boyunca daha fazla yansımasına imkan verir. Daha büyük çap, kablodan bir defada birden çok ışık atımının gönderilmesine izin verir, bu daha fazla veri iletimini sağlar (yaklaşık 2,5 x 10-3 cm ya da 62.5 mikron çapındadır) ve ışık yayan diyotlar üzerinden (LED) kızılötesi ışık (dalga boyu = 850 için 1,300 nm) iletir. Çok modlu fiber optiklerde ışık atımını meydana getirmek için bir LED kullanılır. Optik fiberlerin bazılarının imalatı plastik malzemeden yapılabilir. Bu fiberlerin (0.04 inç ya da 1 mm çaplı) büyük bir çekirdeği vardır. LED’ler üzerinden görünür kırmızı ışık (dalga boyu = 650 nm) iletirler.

Fiber Optik Nasıl Çalışır?

Bu cam kablolar, verileri çekirdekten geçen hafif parçacıklar ya da fotonlar biçiminde iletir. Cam elyaf çekirdeği ve kaplamanın her biri, gelen ışığı belirli bir açıda büken ayrı bir kırılma indisine sahiptir. Bu kablolardan ışık sinyalleri gönderildiği zaman, çekirdeği ve kaplamayı yansıtan bir dizi zig-zag sıçramasıyla toplam iç yansıma denilen bir sürece girerler. Kaplama çekirdekten herhangi bir ışık absorbe etmediğinden, ışık dalgası çok büyük mesafeleri kat edebilir.

Işık sinyalleri, yoğun cam tabakalar nedeniyle ışık hızında hareket etmez. ışık sinyali çoğu zaman cam içerisindeki saf olmayan maddeler sebebiyle fiber içinde kayba uğrar. Işık hızından yaklaşık% 30 daha yavaş yol alır. Optik iletim, yol aldığı sürece sinyali yenilemek ya da artırmak için kimi zaman optik sinyali elektrik sinyaline, elektrik sinyalini de işleyerek ve optik sinyali yeniden ileterek uzak mesafelere yol alır. Optik kablolar 10 Gbps’ye kadar sinyalleri desteklemeye doğru ilerler. Tipik olarak, bir kablonun bant genişliği kapasitesi arttıkça daha pahalı hale gelir.

Fiber Optik Kullanım Alanları

Bu teknoloji, internet, televizyon ve telefonlar gibi telekomünikasyon hizmetlerinde de kullanılıyor. Örnek, Verizon ve Google gibi şirketler Verizon FIOS ve Google Fiber internet hizmetlerinde bu kabloları kullanıyor ve kullanıcılara gigabit internet hızları sağlıyor. Fiber optik tıbbi görüntüleme ve makine mühendisliği alanlarında da kullanılmaktadır. Optik kablolar, daha yüksek bant genişliği ve iletim hızları gibi bakır kablolara göre bir takım avantajlara sahip oldukları için kullanılıyor.

Plastik Fiber ve Cam Fiber Kıyas Tablosu