Fiberoptik är full av jargong men det är viktigt att förstå det. En av de mer förvirrande termerna för många är "våglängd". Det låter väldigt vetenskapligt, men det är helt enkelt den term som används för att definiera vad vi tänker på som ljusets färg.
Ljus är en del av det "elektromagnetiska spektrumet" som också inkluderar röntgenstrålar, ultraviolett strålning, mikrovågsugnar, radio, TV, mobiltelefoner och alla andra trådlösa signaler. De är helt enkelt elektromagnetisk strålning från olika våglängder. Vi hänvisar till våglängderna av elektromagnetisk strålning som ett spektrum.
Våglängd och frekvens är relaterade, så viss strålning identifieras av dess våglängd medan andra hänvisas till med deras frekvens. För strålning av kortare våglängder, ljus, UV och röntgenstrålar hänvisar vi i allmänhet till deras våglängd för att identifiera dem, medan de längre våglängderna som radio, TV och mikrovågsugnar hänvisar vi till med deras frekvens.
Det ljus vi är mest bekanta med är naturligtvis det ljus vi kan se. Våra ögon är känsliga för ljus vars våglängd ligger i intervallet cirka 400 nanometer (miljarder av en meter) till 700 nanometer, från blå/violett till röd. Om du undrar varför detta är det färgintervall vi kan se, beror det på att det är samma region som solens ljusaste utgång. Med andra ord utvecklade vi synen i spektralområdet av vår lokala stjärnas produktion, ganska bra idé faktiskt.
För fiberoptik med glasfibrer använder vi ljus i den infraröda regionen som har våglängder längre än synligt ljus, vanligtvis runt 850, 1300 och 1550 nm. Varför använder vi den infraröda? Eftersom dämpningen av fibern är mycket mindre vid dessa våglängder. Dämpningen av glasoptisk fiber orsakas av två faktorer, absorption och spridning. Absorption sker i flera specifika våglängder som kallas vattenband på grund av absorptionen med minimala mängder vattenånga i glaset.
Spridning orsakas av ljus som studsar av atomer eller molekyler i glaset. Det är starkt en funktion av våglängd, med längre våglängder som har mycket lägre spridning. Har du någonsin undrat varför himlen är blå? Det beror på att ljuset från solen är starkare spridda i det blå.
Fiberoptiska transmissionsvåglängder bestäms av två faktorer: längre våglängder i infraröd för lägre förlust i glasfibern och vid våglängder som finns mellan absorptionsbanden. Således är de normala våglängderna 850, 1300 och 1550 nm. Lyckligtvis kan vi också göra sändare (lasrar eller lysdioder) och mottagare (fotodetectors) vid just dessa våglängder.
Om dämpningen av fibern är mindre vid längre våglängder, varför använder vi inte ännu längre våglängder? De infraröda våglängderna övergår mellan ljus och värme, som om du kan se den tråkiga röda glöden hos ett elektriskt värmeelement och känna värmen. Vid längre våglängder blir omgivningstemperatur bakgrundsljud, störande signaler. Och det finns betydande vattenband i infrarött.
Plastoptisk fiber (POF) är tillverkad av material som har lägre absorption vid kortare våglängder, så rött ljus vid 650 nm används ofta med POF, men vid 850 nm dämpning är fortfarande acceptabelt så korta våglängd glasfibersändare kan användas.
Vi hänvisar ofta till våglängder i fiberoptik. Våglängderna vi använder för överföring måste vara de våglängder vi testar för förluster i våra kabelanläggningar. Våra kraftmätare är kalibrerade vid dessa våglängder så att vi kan testa nätverksutrustningen vi installerar.
De tre främsta våglängderna för fiberoptik, 850, 1300 och 1550 nm driver allt vi designar eller testar. NIST (US National Institute of Standards and Technology) tillhandahåller kraftmätarkalibrering vid dessa tre våglängder för fiberoptik. Multimode fiber är utformad för att fungera vid 850 och 1300 nm, medan singlemode fiber är optimerad för 1310 och 1550 nm. Skillnaden mellan 1300 nm och 1310 nm är helt enkelt en fråga om konvention, som går tillbaka till de dagar då AT&T dikterade de flesta fiberoptiska jargong. Lasrar vid 1310 nm respektive lysdioder vid 1300 nm användes i singlemode respektive multimode fiber.
