Fiber optik jargon dolu ama anlamak önemli. Birçok kişi için daha kafa karıştırıcı terimlerden biri "dalga boyu"dur. Kulağa çok bilimsel geliyor, ama basitçe ışığın rengi olarak düşündüğümüz şeyi tanımlamak için kullanılan terimdir.
Işık, x ışınları, ultraviyole radyasyon, mikrodalgalar, radyo, TV, cep telefonları ve diğer tüm kablosuz sinyalleri de içeren "elektromanyetik spektrumun" bir parçasıdır. Sadece farklı dalga boylarının elektromanyetik radyasyonlarıdır. Elektromanyetik radyasyonun dalga boylarını spektrum olarak adlandırıyoruz.
Dalga boyu ve frekans ilişkilidir, bu nedenle bazı radyasyon dalga boyu ile tanımlanırken diğerleri frekanslarıyla adlandırılır. Örneğin, daha kısa dalga boylarının, ışığın, UV'nin ve x ışınlarının radyasyonları için, genellikle onları tanımlamak için dalga boylarına atıfta bulunuruz, radyo, TV ve mikrodalgalar gibi daha uzun dalga boyları ise frekanslarına göre atıfta bulunuruz.
En aşina olduğumuz ışık elbette görebildiğimiz ışıktır. Gözlerimiz, dalga boyu mavi/mordan kırmızıya kadar yaklaşık 400 nanometre (bir metrenin milyarda biri) ila 700 nanometre aralığında olan ışığa karşı hassastır. Bunun neden görebildiğimiz renk aralığı olduğunu merak ediyorsanız, bunun nedeni güneşin en parlak çıkışıyla aynı bölge olmasıdır. Başka bir deyişle, yerel yıldızımızın çıkışının spektral aralığında görüş geliştirdik, aslında oldukça iyi bir fikir.
Cam elyaflı fiber optikler için, görünür ışıktan daha uzun dalga boylarına sahip kızılötesi bölgede ışığı kullanıyoruz, tipik olarak 850, 1300 ve 1550 nm civarında. Neden kızılötesini kullanıyoruz? Çünkü lifin zayıflaması bu dalga boylarında çok daha azdır. Cam optik fiberin zayıflaması, emilim ve saçılma olmak üzere iki faktörden kaynaklanır. Emilim, camdaki dakikalarca su buharı emilimi nedeniyle su bantları adı verilen birkaç spesifik dalga boyunda meydana gelir.
Saçılma, ışığın camdaki atomlardan veya moleküllerden sıçraması nedeniyle oluşur. Ben güçlü bir dalga boyu fonksiyonudur, daha uzun dalga boyları çok daha düşük saçılmalara sahiptir. Gökyüzünün neden mavi olduğunu hiç merak ettin mi? Çünkü güneşten gelen ışık maviye daha güçlü bir şekilde dağılmıştır.
Fiber optik iletim dalga boyları iki faktöre göre belirlenir: cam elyafta daha düşük kayıp için kızılötesinde ve emilim bantları arasında kalan dalga boylarında daha uzun dalga boyları. Böylece normal dalga boyları 850, 1300 ve 1550 nm'dir. Neyse ki, bu belirli dalga boylarında vericiler (lazerler veya LED'ler) ve alıcılar (fotodetectors) da yapabiliyoruz.
Lifin zayıflaması daha uzun dalga boylarında daha azsa, neden daha uzun dalga boyları kullanmıyoruz? Kızılötesi dalga boyları ışık ve ısı arasında geçiş sağlar, tıpkı elektrikli bir ısıtma elemanının donuk kırmızı parıltısını görebileceğiniz ve ısıyı hissedebileceğiniz gibi. Daha uzun dalga boylarında, ortam sıcaklığı arka plan gürültüsüne, rahatsız edici sinyallere dönüşür. Ve kızılötesinde önemli su bantları var.
Plastik optik fiber (POF), daha kısa dalga boylarında daha düşük emilime sahip malzemelerden yapılmıştır, bu nedenle 650 nm'de kırmızı ışık POF ile yaygın olarak kullanılır, ancak 850 nm'de zayıflama hala kabul edilebilir, bu nedenle kısa dalga boyu cam elyaf vericileri kullanılabilir.
Fiber optiklerde dalga boylarına sıklıkla atıfta bulunuruz. İletim için kullandığımız dalga boyları, kablo tesislerimizdeki kayıplar için test ettiğimiz dalga boyları olmalıdır. Güç sayaçlarımız bu dalga boylarında kalibre edildi, böylece kurulumuzdaki ağ ekipmanlarını test edebiliriz.
Fiber optikler için üç ana dalga boyu, 850, 1300 ve 1550 nm, tasarladığımız veya test ettiğimiz her şeyi yönlendirir. NIST (ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü), fiber optikler için bu üç dalga boyunda güç ölçer kalibrasyonu sağlar. Multimode fiber 850 ve 1300 nm'de çalışacak şekilde tasarlanırken, tek kişilik fiber 1310 ve 1550 nm için optimize edilmiştir. 1300 nm ile 1310 nm arasındaki fark, AT&T'nin çoğu fiber optik jargonu dikte ettiği günlere geri dönen bir kongre meselesidir. Tekmod ve multimode fiberde sırasıyla 1310 nm'de lazerler ve 1300 nm'de LED'ler kullanıldı.
