Hoe werkt een glasvezel

Total
0
Shares
optical fiber

Hoe werkt een glasvezel


Een glasvezel is een zeer dunne vezel die wordt gemaakt uit twee soorten glas. De kern van de glasvezel wordt gemaakt van een zeer zuivere en lichtdoorlatende glassoort.  De kern transporteert het lichtsignaal  dat door de vezel wordt gestuurd. De kern van de vezel is omhuld door een andere, minder zuivere glassoort. Het grensvlak van de kern en het omhulsel functioneert als een spiegel waardoor het lichtsignaal tegen de wand weerkaatst en zodoende door de vezel schijnt. Zolang de invalshoek van de lichtstraal groter is dan de grenswaarde van het spiegelend vlak, dan zal de lichtstraal binnen de kern van de vezel blijven. Wanneer de hoek kleiner is dan de grenswaarde (bijvoorbeeld wanneer de glasvezel een te scherpe bocht maakt of wordt geknikt), dan zal de lichtstraal de kern verlaten. In de toepassing van een glasvezelkabel zal het lichtsignaal dan verloren gaan.

Lichtbron

Voor de toepassing van glasvezelnetwerken worden tegenwoordig vrijwel altijd lasers gebruikt als lichtbron. De belangrijkste voordelen van een laser zijn het vermogen van de lichtbron (en hiermee  de lichtintensiteit) en het feit dat een laser nagenoeg monochromatisch is. De lichtintensiteit bepaalt (onder andere) de afstand waarover het signaal kan worden verstuurd. Monochromatisch houdt in dat het lichtsignaal met één golflengte wordt uitgezonden. Het lichtsignaal van bijvoorbeeld een LED bestaat uit meerdere golflengtes. Dit is nadelig omdat de lichtpulsen van verschillende golflengtes met verschillende snelheden door de vezel schijnen, waardoor de lichtpulsen niet tegelijk en als één puls worden ontvangen aan de andere kant van de glasvezel. Het signaal wordt hiermee minder duidelijk.


Soorten vezels

In moderne glasvezelnetwerken wordt een type vezel toegepast met een zeer dunne kern. De diameter van de kern bepaalt de hoek waarmee het lichtsignaal wordt weerkaatst. Hoe dunner de kern van de vezel, hoe groter de hoek waarmee de lichtstraal wordt weerkaatst. Omdat het licht bij een kleinere hoek een grotere afstand moet overbruggen, is de af te leggen afstand van de lichtpuls groter en is de lichtpuls langer onderweg. Dit effect is nadelig voor het signaal. Om deze reden zijn glasvezels met een dunne kern beter geschikt om langere afstanden af te leggen.

De vezels met de ‘dikkere’ kern staan bekend als Multimode glasvezels. Dit type glasvezel heeft een kern van circa 50 micrometer. Deze vezels zijn geschikt om gemiddelde afstanden te overbruggen en een gemiddelde overdracht van data (bandbreedte). De ‘dunne’ glasvezel staat bekend als Single Mode glasvezel en heeft een kern van minder dan 10 micrometer. Dit is minder dan 0,01 millimeter! Dit type glasvezel is geschikt voor zeer hoge dataoverdracht en met dit type glasvezel kan een afstand van enkele honderden kilometers worden overbrugd zonder dat het signaal hoeft te worden versterkt.

Glasvezels met elkaar verbinden

Met een glasvezel met een dunnere kern kunnen langere afstanden worden overbrugd zonder het signaal te versterken én kan meer data worden verzonden. Toch heeft een glasvezel met een dunnere kern ook een nadeel. Wanneer twee glasvezels met behulp van een las met elkaar moeten worden verbonden (de vezels worden met behulp van hitte aan elkaar vast gesmolten), dan moeten de kernen exact worden uitgelijnd ten opzichte van elkaar. Het uitlijnen is een lastig klusje dat meer nauwkeurigheid vereist bij de dunnere vezels. Een slechte las is nadelig voor het signaal.




 

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Dit vind je misschien ook leuk