Sagan um ljósleiðara er stanslaus leit að einu: meiri bandbreidd yfir lengri vegalengdir með minna tapi. Frá fyrstu daufu ljóspúlsum til terabita-þráða nútímans, er tækniferð ljósleiðarans sjálfs vitnisburður um hugvit manna. Við skulum rekja helstu tæknistökk sem hafa mótað nútíma heim okkar.
1. áfangi: Að temja ljósið - Fæðing lítilla-taps trefja
Upphaflega byltingin á sjöunda og áttunda áratugnum var einfaldlega að gera trefjar nógu gagnsæjar til að vera gagnlegar. Snemma trefjar höfðu svo mikla merkideyfingu (tap) að merki gat aðeins ferðast nokkra metra áður en það dofnaði.
· Áfanginn: Þróun hreinsaðs kísilglers var vendipunkturinn. Með því að fjarlægja óhreinindi eins og vatnsjónir (sem valda hámarki hýdroxýlsogs), drógu verkfræðingar verulega úr dempun. Árið 1970 höfðu Corning-vísindamenn búið til trefjar með minna en 20 dB/km tap-sem gerði fjarskipti í atvinnuskyni mögulegt.
2. áfangi: Að bera fleiri liti - Breytingin í einn-ham og WDM
Þar sem heimurinn krafðist meiri gagna var einfaldlega ekki nóg að senda eitt ljósmerki niður um trefjar.
· Single-Mode Fiber (SMF): Snemma multimode trefjar leyfðu ljósi að ferðast margar leiðir, sem olli því að púlsar dreifðust og þokuðust yfir langar vegalengdir. Breytingin yfir í Single-Mode Fiber (SMF), með mun minni kjarna sem leyfir aðeins eina beina leið fyrir ljós, varð gulls ígildi fyrir fjarskipti á langri-leið. Það lágmarkaði litadreifingu, sem gerir merkjum kleift að ferðast hundruð kílómetra án endurnýjunar.
· Wavelength Division Multiplexing (WDM): Þetta var hinn sanni leikur-breyting. Í stað eins leysigeisla gerir WDM kleift að senda marga geisla af mismunandi bylgjulengdum (litum) samtímis í gegnum eina trefjar. Það er eins og að breyta einni-akreinar vegi í fjöl-hraðbraut. Þétt WDM (DWDM) getur nú borið 80, 96 eða jafnvel fleiri rásir á einni trefjar, margfaldað getu hans veldisvísis.
3. áfangi: Beygja án þess að brotna - G.657 byltingin
Stór hindrun við að dreifa trefjum til heimilisins (FTTH) var þörfin á að beygja snúrur um þröng horn inni í byggingum og tengikassa. Staðlað SMF myndi verða fyrir verulegu merkjatapi ef beygt of skarpt.
· Nýsköpunin: Kynning á ITU-T G.657 „Bend-Insensitive“ trefjum. Þessi trefjar eru hönnuð með sérstöku brotstuðulsniði sem fangar ljós betur inni í kjarnanum, jafnvel þegar trefjarnar eru bundnar í hnút. Þessi nýjung skipti sköpum fyrir fjöldadreifingu FTTH, sem gerði uppsetningar einfaldari og áreiðanlegri í þröngum rýmum.
4. áfangi: Næsta landamæri - handan við einn kjarna
Við erum nú að þrýsta á eðlisfræðileg mörk venjulegs eins-kjarna trefjar. Næsta bylgja nýsköpunar felst í því að endurhanna sjálfa rúmfræði trefjanna.
· Space Division Multiplexing (SDM): Þetta felur í sér tækni eins og:
· Multi-Core Fiber (MCF): Ein trefjaklæðning sem inniheldur nokkra sjálfstæða kjarna, sem skapar í raun margar leiðir innan eins kapals.
· Fáir-hamstrefjar (FMF): Trefjar sem eru hannaðir til að bera nokkrar sérstakar stillingar (ljósleiðir) án þess að þær trufli, hver virkar sem sérstök rás.
Þessi tækni miðar að því að rjúfa „afkastagetukreppuna“ og mun mynda burðarás framtíðar hafstrengja og ofur-þéttra gagnavera.
Niðurstaða
Frá því að gera gler hreinna en nokkru sinni fyrr hefur verið ímyndað sér til að kenna léttar nýjar brellur með WDM og beygju--ónæmi, tæknilegri þróun ljósleiðara er hvergi nærri lokið. Hver endurtekning færir okkur nær heimi endalausra, tafarlausra tenginga, sem sannar að stundum gerast öflugustu ferðirnar á glerþræði.