Fiberoptiska

Fiberoptiska teknologier innebär användning av tunna glas- eller plastfibrer för att överföra ljus som bär informationssignaler. En fiber består vanligtvis av en kärna som leder ljuset och en mantel med lägre refraktivt index, vilket möjliggör totalreflektion och därmed långdistansöverföring av signalen. Systemet inkluderar i allmänhet en ljuskälla eller laser, en fiberkabel, samt mottagare och nätverksutrustning som bearbetar och vidarebefordrar signalen.

Princip och konstruktion: Ljuset leds inom kärnan genom totalreflektion vid kärna–mantel-gränsen. Fibertypen delas ofta in i enkelmode och multimode. Enkelmode-fibrer har små kärnor (runt 8–10 mikrometer) och används för långa avstånd med låg dispersion, medan multimode-fibrer har större kärnor (typ 50–62,5 mikrometer) och används för kortare länkar. Vanliga transmissionsband ligger vid cirka 850 nm, 1300 nm och 1550 nm, där man utnyttjar låg förlust och hanterbar dispersion. Förlust i siliktub används ofta cirka 0,15 dB/km vid 1550 nm, medan plastfiber har högre förlust men är billigare för korta avstånd.

Material och typer: Silica (glasfiber) dominerar i telekommunikation tack vare låga förluster och stora bandbreddsmöjligheter, medan polymera optiska fibrer (POF) används för kortare, kostnadseffektiva länkar och inom vissa sensingapplikationer.

Tillverkning och prestanda: Fibervärlden tillverkas genom att bilda en kärna med dopningar som styr ljusbärarens index och därefter dras en preform till färdig fiber i kontrollerade processer. Denna process reglerar förlust, dispersion och mekanisk hållbarhet.

Användningar: Fiberoptik används i bredbandiga telekommunikationsnätverk, datahallar och stadsnät, i medicinsk bildning och endoskopi, i sensorlösningar för temperatur, vibration och sträckning samt i industriell automation och militära applikationer.

Historia och standarder: Utvecklingen under 1960–70-talen ledde till kommersiell användning på 1980-talet. Olika standarder reglerar prestanda och anslutningar, där ITU-T och andra organ definierar parametrar för enkelmode och multimode fiber samt anslutningsnormer.