valokuitutekniikkaa

Valokuitutekniikka viittaa teknisiin ratkaisuisiin, joissa tieto siirretään valon avulla optisen kuidun kautta. Valo kulkee kuidun ytimessä (core) ja kuori (cladding) ohjaa sen takaisin siten, ettei signaali hajaannu. Tämä mahdollistaa erittäin suuret kaistanleveydet ja pienet signaalihäviöt pitkien etäisyyksien yli.

Kuitujen tyypit ja materiaalit: Yleisin kuitumateriaali on lasi eli silika, mutta muovikuituja käytetään lyhyemmissä yhteyksissä. Kuituja jaetaan yksimodaalisiin (single-mode) ja monimodaalisiin (multimode) kuituihin. Yksimodaaliset kuidut mahdollistavat pitkät siirtot, pienemmän dispersionin ja suuremman kantaman; multimodaaliset kuidut ovat kustannustehokkaita lyhyissä reiteissä.

Järjestelmän keskeiset komponentit: valonlähde (yleensä lasersäde tai LED), optinen kuitu sekä vastaanotin (fotodiodi). Liitännät ja asennus vaativat tarkkuutta, jotta signaali ei menettäisi laatua. Pitkissä verkoissa käytetään vahvistimia, kuten erbium-doped fiber amplifiers, sekä optisia toistimia signaalin vahvistamiseksi. Yleisessä käytössä hyödyntäminen 1310 ja 1550 nanometrin aallonpituuksilla sekä wavelengths-division multiplexing (WDM) kaistanlaajuuden lisäämiseksi.

Sovellukset ja edut: Valokuitutekniikka muodostaa perustan telekommunikaatiolle ja internetyhteyksille, datakeskuksille sekä monille lääketieteellisille ja teollisille sovelluksille (esim. endoskopia ja optinen kuvantaminen). Sen etuihin kuuluvat erittäin suuret kaistanleveydet, matalat signaalihäviöt, elektromagneettinen häiriönsietokyky sekä turvallisuus. Haasteina ovat asennus-, liitos- ja kuitujen käsittelyvaatimukset sekä aiheuttamat kustannukset, erityisesti pitkissä ja vaativissa ympäristöissä.

Tulevaisuudessa valokuitutekniikka kehittyy entisilleen nopeammaksi ja kustannustehokkaammaksi, kun otetaan käyttöön laajamittainen WDM, kehittyneet kuitumateriaalit ja paremmat viritystekniikat.