valokuitutekniikka

Valokuitutekniikka on tiedonsiirtoon ja signaalien käsittelyyn liittyvä ala, jossa tiedonsiirto tapahtuu valon avulla valokuitujen kautta. Valon ohjaus perustuu total internal reflection -ilmiöön, jonka ansiosta signaali pysyy kuituun pitkienkin matkojen ajan. Valokuitutekniikalla saavutetaan erittäin suuria kaistanleveyksiä, alhaiset häviöt ja hyvät suojaukset sähkömagneettiselta häiriltä.

Kuituja on useita, mutta yleisimmin käytetään single-mode- ja multimode-kuituja. Single-mode -kuitu kuljettaa yhtä valonmodusta ja soveltuu pitkiin linkkeihin; multimode-kuitu tukee useita modeja ja soveltuu lyhyempiin verkkoihin. Kuitujen perusrakenne koostuu keskellä sijaitsevasta lasisäikeestä (yleensä silikaattia) sekä sitä ympäröivästä suojakerroksesta. Liitännät ja ulkonäkö varmistavat, että signaali kulkee mahdollisimman pienillä häviöillä.

Lähetys koostuu valonlähteestä (yleensä laser tai LED) sekä vastaanottimesta (fotodiodi). Signaali moduloidaan ennen lähettämistä ja puretaan vastaanotossa. Kuituverkon rakenteissa käytetään usein optisia laitteita, kuten liittimiä, kytkimiä, kuitukiskoja ja muita optisia komponentteja. Kuituverkon asennus vaatii tarkkaa taivuttamista ja puhtaita liitäntöjä.

Käyttökohteita ovat tietoliikenneverkot, kuten internetin ja puhelinverkkojen siirtomaat, sekä FTTH- ja metroverkot. Lääketieteessä valokuituja hyödynnetään endoskooppikuvantamisessa ja instrumentaatiossa, teollisuudessa anturiverkoissa sekä tunnistus- ja mittausjärjestelmissä. Valokuitutuki on tärkeä osa 5G- ja 6G-verkkoja sekä laajakaistapalveluita.

Nykykehitys keskittyy kuitujen hyödyntämiseen paremman kaistanleveyden saavuttamiseksi: WDM-multiplexing, koherentti detektiot sekä fotoniset integraattisirut. Standardisoinnissa ITU-Tin suositukset, kuten G.652 ja G.657, määrittelevät kuitu- ja liitäntävaihtoehtoja.