Öncelikle “Fiber” kelimesinin anlamına bakalım. Fiber, kelime anlamı olarak, sıkıştırılmış bitki tellerinden yapılmış mukavva veya tahta olarak geçmektedir. Tabii bu doğadaki anlamı. Eğer teknolojiye uyarlanmış haline bakacak olursak, kendi boyunca içinden ışığın yönlendirilebildiği plastik veya cam fiberlerden oluşan bir optik lif olarak adlandırabiliriz.
Optik fiberler diğer haberleşme ekipmanlarına oranla daha uzun mesafeler arası gerçekleştirilen veri iletişiminin daha hızlı ve yüksek değerlerde yapılabilmesine olanak verirler. Bu nedenle haberleşme sistemlerinde çok sıklıkla kullanılmaktadırlar. Geleneksel olan metal kablolar yerine fiber kabloların kullanılmasının nedeni, akış sırasında daha az kayba neden olmaları ve elektromanyetik dalgalardan etkilenmemeleridir.
Fiberoptiklerin genel manada 2 modlu çalışma şekli vardır. Çoklu yayınma hatlarını ya da destekleyen fiberler çok modlu fiber olarak adlandırılırken sadece tek bir modu destekleyen fiberlere ise tek modlu fiberler denilmektedir. Çok modlu fiberler daha çok gücün iletilmesinin gerekli olduğu kısa mesafeli iletişim hatlarında kullanılırlarken tek modlu fiberler ise 200 metre ve üzerindeki iletişim hatlarında kullanılmaktadırlar.
Nasıl ortaya çıkmıştır?
Işığın haberleşmede kullanılması aslında çok eskiye dayanmaktadır. Şaşırtıcı gelebilir ama örneğin, dumanla haberleşmek bir optik haberleşme yöntemidir. Günümüzdeki tanımına daha yaklaşan anlamda bakacak olursak, ilk adı “ışık kablo” olarak 1842 yılında kullanılmaya başlamıştır. Modern anlamıyla ise Graham Bell, gün ışığını taşıyıcı sinyal olarak kullanarak telefonda oluşan sinyalleri yaklaşık olarak 200 metrelik uzaklığa gönderebilmiştir.
1910 yılına gelindiğinde ise iç yüzeyi metal ile kaplanmış ve yüksek yansıma özelliği gösteren Hallow tüpü kullanılmıştır. Hallow tüpünde sinyal kayıplarının yüksek oluşu ve yönü belirlenememesi sebebiyle uygulamaya geçememiştir.
1960 yılında Fiber optik iletişiminin iki temel ünitesi olan ışık vericisi ve ışık alıcısı geliştirildi.. İlk defa 1961 yılında ışık vericisi olarak gaz lazer kullanıldı.
Fiber Optik yapısı nasıldır?
Fiberoptik kablonun içerisinde ışığın taşındığı kısmın adı “fiber elyaf” olarak adlandırılır. Bu kısım kendi içerisinde de üç kısımdan oluşmaktadır; Nüve, Kılıf, Kaplama.
Nüve kısmı, çekirdek olarak da adlandırılır. Işığın iletildiği ana parçadır ve hammaddesi cam ile aynı hammaddedir. Çok modlu kablolarda bu kısım 50 ile 70 mikron arasında olabilirken tek modlu kablolarda 9 mikrondur.
Kılıf kısmı, nüveyi çevreleyen cam kısımdır. Çekirdek liften geçen ışığın dışarı yansımasını önleyerek kayıpları engeller. Genel olarak 125 mikron olarak üretilir.
Kaplama kısmı, nüveyi koruyan kılıfı dış etkilerden(hasar, nem vb.) korumakla yükümlü kısımdır.
Fiberoptik kabloların çalışma prensibi nedir?
Fiber optik kablolar, verileri kablo içerisinden hafif parçacıklar veya fotonlar olarak iletmektedir. İçerdiği tüm yapılar kendisine gelen ışığı belli bir açıya göre büken özel kırılma indislerine sahiptir. Kaplama kısmı çekirdek içerisinde yola devam eden ışıktan hiçbir şekilde ışık absorbsiyonu yapmadığından, ışık dalgası uzun mesafelere gidebilir.
Fakat ne var ki, fiber optik içerisindeki yoğun cam tabakaların varlığından dolayı ışık sinyali, ışık hızında yolculuk etmez. Yaklaşık olarak %30 daha yavaş yol almaktadır. Bu nedenle, ışığın yol aldığı süre boyunca fiber içinde taşınan optik sinyali yenilemek için sinyal üzerinde optik-elektrik-optik dönüşümü yapılarak yolculuğunu sürdürmesi sağlanır.
Fiber-optik sistemlerin avantajları ve dezavantajları
Avantajları;
- Sistemler yüksek hızlıdır.
- Kablolar, geniş bir band genişliği ve taşıma kapasitesi sağlar.
- Sistemler uzun “repeater” aralıklarına imkân verir.
- Kabloların uzun mesafelerde kayıpları çok azdır.
- Elektro-manyetik parazitlerden ve çevreden etkilenmez.
- Fiber kablolardan bilgi çalmak mümkün değildir. Bu nedenle güvenlik sağlar.
Dezavantajarı;
- Maliyeti yüksektir.
- Detaylı ve özenli işçilik gerektirir.
- Sistemlerin yüksek çıkış gücü yoktur. Ek işlem gerektirir.
Kaynakça
