Światłowody są coraz częściej stosowane do dostarczania internetu indywidualnym użytkownikom. I nic w tym dziwnego, bo zapewniają bardzo wysoką prędkość transmisji danych i stabilne połączenie. Kable wykorzystywane do budowy sieci światłowodowych różnią się między sobą wieloma parametrami. Podstawowym kryterium ich podziału jest sposób transmisji światła w rdzeniu – na tej podstawie wyodrębnia się światłowody jednomodowe i wielomodowe. W tym wpisie zajmiemy się szerzej tymi pierwszymi.
Charakterystyka światłowodów jednomodowych
Światłowody jednomodowe mają rdzeń o średnicy od 8 do 10 µm (zwykle 9 µm). To znacznie mniej niż w przypadku światłowodów wielomodowych, których średnica mierzy zwykle 50 µm. W rdzeniu światłowodu jednomodowego transmitowany jest tylko jeden mod (wiązka) światła o określonej długości fali. Rozchodzi się on niemal równolegle do osi światłowodu, co powoduje powstawanie jedynie niewielkich zakłóceń, a w rezultacie niemal zupełne wyeliminowanie zjawiska dyspersji modowej, czyli rozmycia sygnału.
Taki sposób transmisji fali skutkuje jednak występowaniem dyspersji chromatycznej, na którą składają się dyspersja materiałowa i falowa. Ta pierwsza wynika z odmiennych współczynników załamania światła dla różnych długości fali, a ta druga z przechodzenia wiązki światła przez płaszcz światłowodu. Nie wpływają one jednak znacząco na rozmycie sygnału, dzięki czemu światłowód jednomodowy charakteryzuje się znacznie mniejszą dyspersją niż wielomodowy. Ponadto dostępne są światłowody z przesuniętą dyspersją, w których zjawisko dyspersji falowej jest wyeliminowane w trzecim oknie transmisyjnym.
Do czego stosuje się światłowody jednomodowe?
Dzięki małej średnicy rdzenia i niewielkiemu rozmyciu sygnału światłowody jednomodowe są w stanie transmitować sygnał bez regeneracji nawet do 120 km (w wypadku konstrukcji wielomodowych maksymalny zasięg wynosi 2 km). Można je więc z powodzeniem wykorzystywać do przesyłania danych na większe odległości. Ponadto pozwalają one na transmisję sygnału w technologii xWDM o przepływie na poziomie Tb/s. Dzięki możliwości korzystania z wielu protokołów jednocześnie światłowody jednomodowe charakteryzują się wysoką wydajnością.