Vláknová optika je plná žargónu, ale je dôležité mu porozumieť. Jedným z viac mätúcich pojmov pre mnohých je vlnová dĺžka GG." Znie to veľmi vedecky, ale je to jednoducho termín používaný na definovanie toho, čo si myslíme, že je farbou svetla.
Svetlo je súčasťou&„; elektromagnetické spektrum GG“; patria sem aj röntgenové lúče, ultrafialové žiarenie, mikrovlnné rúry, rádio, televízia, mobilné telefóny a všetky ostatné bezdrôtové signály. Sú to jednoducho elektromagnetické žiarenie rôznych vlnových dĺžok. Rozsah vlnových dĺžok elektromagnetického žiarenia označujeme ako spektrum.
Vlnová dĺžka a frekvencia spolu súvisia, takže niektoré žiarenie sa identifikuje podľa jeho vlnovej dĺžky, zatiaľ čo iné sa označujú podľa jeho frekvencie. Napríklad pre žiarenie kratších vlnových dĺžok, svetla, ultrafialového žiarenia a röntgenových lúčov, sa na ich identifikáciu všeobecne odvolávame na ich vlnové dĺžky, zatiaľ čo na dlhšie vlnové dĺžky ako rádio, televízia a mikrovlny sa odvolávame na ich frekvenciu.
Svetlo, ktoré najviac poznáme, je samozrejme svetlo, ktoré vidíme. Naše oči sú citlivé na svetlo, ktorého vlnová dĺžka je v rozmedzí od asi 400 nanometrov (miliardtiny metra) do 700 nanometrov, od modrej / fialovej po červenú. Ak sa pýtate, prečo je to taká škála farieb, aké vidíme, je to preto, lebo je to rovnaká oblasť ako najjasnejší výstup slnka. Inými slovami, vyvinuli sme zrak v spektrálnom rozsahu výstupu našej miestnej hviezdy, čo je celkom dobrý nápad.
Pre vláknovú optiku so sklenenými vláknami používame svetlo v infračervenej oblasti, ktorá má vlnové dĺžky dlhšie ako viditeľné svetlo, zvyčajne okolo 850, 1300 a 1550 nm. Prečo používame infračervené žiarenie? Pretože útlm vlákna je pri týchto vlnových dĺžkach oveľa menší. Útlm skleneného optického vlákna je spôsobený dvoma faktormi, absorpciou a rozptylom. Absorpcia sa vyskytuje v niekoľkých špecifických vlnových dĺžkach nazývaných vodné pásy v dôsledku absorpcie vodných pár v skle prostredníctvom malého množstva.
Rozptyl je spôsobený svetlom odrážajúcim sa od atómov alebo molekúl v skle. Je to silne funkcia vlnovej dĺžky, pričom dlhšie vlnové dĺžky majú oveľa menší rozptyl. Zamysleli ste sa niekedy nad tým, prečo je obloha modrá? Je to preto, lebo svetlo zo slnka je silnejšie rozptýlené v modrej farbe.
Vlnové dĺžky prenosu z optických vlákien sú určené dvoma faktormi: dlhšími vlnovými dĺžkami v infračervenej oblasti pre menšie straty v sklenených vláknach a pri vlnových dĺžkach, ktoré sú medzi absorpčnými pásmami. Normálne vlnové dĺžky sú teda 850, 1300 a 1550 nm. Našťastie sme tiež schopní vyrobiť vysielače (lasery alebo LED) a prijímače (fotodetektory) pri týchto konkrétnych vlnových dĺžkach.
Ak je útlm vlákna pri dlhších vlnových dĺžkach menší, prečo nepoužívame ešte dlhšie vlnové dĺžky? Infračervené vlnové dĺžky prechádzajú medzi svetlom a teplom, ako keď vidíte slabo červenú žiaru elektrického vykurovacieho telesa a cítite teplo. Pri dlhších vlnových dĺžkach sa okolitá teplota stáva šumom v pozadí a rušivými signálmi. A v infračervenej oblasti sú významné vodné pásy.
Plastové optické vlákno (POF) je vyrobené z materiálov, ktoré majú nižšiu absorpciu pri kratších vlnových dĺžkach, takže s POF sa bežne používa červené svetlo pri 650 nm, ale útlm pri 850 nm je stále prijateľný, takže je možné použiť vysielače sklenených vlákien s krátkou vlnovou dĺžkou.
Často hovoríme o vlnových dĺžkach vo vláknovej optike. Vlnové dĺžky, ktoré používame na prenos, musia byť vlnovými dĺžkami, ktoré testujeme na straty v našich káblových prevádzkach. Naše merače výkonu sú kalibrované na tieto vlnové dĺžky, takže môžeme testovať sieťové zariadenie, ktoré inštalujeme.
Tri hlavné vlnové dĺžky pre vláknovú optiku, 850, 1300 a 1550 nm, riadia všetko, čo navrhujeme alebo testujeme. NIST (Americký národný inštitút pre štandardy a technológie) poskytuje pre vláknovú optiku kalibráciu merača výkonu pri týchto troch vlnových dĺžkach. Multimódové vlákno je navrhnuté tak, aby pracovalo pri 850 a 1300 nm, zatiaľ čo singlemódové vlákno je optimalizované pre 1310 a 1550 nm. Rozdiel medzi 1300 nm a 1310 nm je jednoducho vecou konvencie, ktorá sa vracia do čias, keď AT& T diktoval najviac žargónu s optickými vláknami. Lasery pri 1310 nm a LED pri 1300 nm boli použité v singlemódovom a multimódovom vlákne.
