تستخدم اتصالات الألياف غالباً ضوءاً تحت الأحمر من ليزر أو LED. من الأطوال الشائعة 850 و1300/1310 و1550 nm حسب الليف والتطبيق. يمكن نقل الضوء المرئي أيضاً للإضاءة والاختبار وبعض الوصلات البلاستيكية؛ لا يوجد مصدر واحد لكل ليف.
الطول الموجي ونوع الليف
| المثال | الاستخدام الشائع | التحقق |
|---|---|---|
| 850 nm | وصلات متعددة النمط، ومنها VCSEL. | فئة OM ومواصفات النظام. |
| 1300/1310 nm | أنظمة متعددة أو أحادية النمط. | توافق الليف والمصدر. |
| 1550 nm | كثير من الوصلات أحادية النمط. | الفقد والتشتت والمعمارية. |
| مرئي مثل 650 nm | بعض أنظمة POF وكشف الأعطال البصري. | الغرض والمعدات. |
إمكان توصيل الموصل لا يثبت توافق وحدتي الإرسال والاستقبال. يجب أن تتوافق السرعة والصيغة والأطوال في الاتجاهين وميزانية القدرة الضوئية.
نافذة الإرسال الضوئي
يتغير توهين السيليكا مع الطول الموجي بسبب التبعثر والامتصاص. النوافذ مناطق مفيدة من الطيف، ويؤثر أيضاً توفر المصادر والكواشف والتشتت.
قرب 1550 nm قد تقدم بعض الألياف خسارة من رتبة 0.2 dB/km. ليست قيمة كل كابل أو كل طول موجي، ولا تنطبق بالطريقة نفسها عند 850 و1310 nm. استخدم البيانات المضمونة وقياسات المسار.
قد يكون التشتت اللوني منخفضاً قرب 1310 nm في ليف أحادي تقليدي. أقل توهين وأقل تشتت ليسا بالضرورة عند النقطة نفسها.
الليزر وLED
توفر الليزرات اقتراناً وتعديلاً مناسبين للبيانات. يشيع VCSEL عند 850 nm في بعض الوصلات متعددة النمط، وتستخدم أنظمة أخرى ليزر Fabry-Pérot أو DFB حسب المسافة والطيف.
كلمة ليزر لا تحدد قدرة أو عرضاً طيفياً أو مدى ثابتاً. قد تستخدم الأنظمة عالية السعة تعديلاً خارجياً واستقبالاً متماسكاً.
عادة يكون طيف LED وانتشاره المكاني أوسع من ليزر الاتصالات. قد يناسب بعض الوصلات متعددة النمط الأقل سرعة أو الألياف البلاستيكية.
الإضاءة والانبعاث الجانبي
قد يصمم ليف الإضاءة لإخراج الضوء على طول المسار بدلاً من حفظه حتى النهاية. عندها تهم شدة الإضاءة وتجانسها واللون والطول والمصدر.
هذا هدف مختلف عن مسار بيانات منخفض الفقد. المصباح الزخرفي لا ينتج بالضرورة مستويات وتوقيت جهاز اتصالات، واستبداله بليزر لا يحول المجموعة وحده إلى Ethernet.
توجيه الضوء وسرعته
في الليف التقليدي ذي القلب الصلب يسمح توزيع معامل الانكسار بين القلب والغلاف بأنماط موجهة. الانعكاس الداخلي الكلي وصف شعاعي مفيد ضمن شروطه.
سرعة الضوء في الفراغ c = 299,792,458 m/s. داخل الليف تميز سرعة الطور عن سرعة المجموعة؛ يرتبط تأخير النبضة بمعامل المجموعة، فلا تستخدم c مباشرة لحساب كل تأخير.
متعدد النمط يدعم عدة أنماط مكانية، وأحادي النمط يعمل بالأساسي في نطاقه المقصود. أحادي النمط لا يعني طولاً موجياً واحداً: يمكن لـWDM حمل قنوات ضوئية متعددة.
الانحناء المفرط والتلف واتساخ الموصلات تزيد الخسارة. قد يحد التشتت اللوني أو النمطي أو الاستقطابي من الحفاظ على النبضات.
حساب المسار
كمثال مفترض، طول 10 km بتوهين 0.25 dB/km يعطي 2.5 dB في الليف وحده. أضف الوصلات والموصلات والهامش وتحقق من الحساسية والحمل الزائد وحدود التشتت.
لا ينتج عن ذلك مدى عام قدره 100 km دون تضخيم. المضخم الضوئي لا يزيل النويز والتشتت تلقائياً؛ الحد للنظام الكامل.
معرفة المصدر وفحصه
اقرأ بطاقة الوحدة واستخدم مقياساً ضوئياً مضبوطاً للطول المطلوب. ضوء الاتصالات غالباً غير مرئي، فلا تنظر داخل طرف موصول للبحث عنه.
يساعد كاشف الأعطال المرئي على الاستمرارية وبعض العيوب، لكنه لا يثبت خسارة طول الخدمة وحده. يشرح دليل FOA للألياف الأنواع والمصادر والنوافذ والتشتت.
