Sihirli Fasulyeler
Yükleniyor...
Işık Hızında İletişim : Fiber Optik
 Teknoloji   2050   10.12.2017   0
fiberoptik.jpg

Fiber optik teknolojisi, ses, resim, yazı gibi verilerin ışık sinyallerine dönüştürülerek cam veya plastik lifler aracılığı ile taşınmasını sağlayan teknolojidir. Böylece televizyon sinyalleri (Kablo TV), ev ve iş telefonları, internet bağlantısı gibi yüksek hızda veri iletimi gerektiren alanlarda kullanılmaktadır.

 

1842 yılında İsviçreli fizikçi Jean-Daniel Colladon, ışığın bükülebilir olduğunu yaptığı deney ile kanıtlanmıştır.

  Colladon'un Deneyi  

Colladon, bir ışık kaynağından çıkan ve bir mercek ile odakladığı ışığı su dolu bir kaba yöneltmiş ve kabın diğer tarafına da bir delik açmıştır. Işık, düz gitmek yerine, kaptan dökülmeye başlayan su ile zemine ulaşmış, yani bükülmüştür. Aşağıdaki videoda bu deneyi izleyebilirsiniz.

 
 

Işık fiber optik kablolarda da bu mantık ile taşınır. Işığı kayıpsız olarak bir madde içinde taşımak için optikte "tam iç yansıma" olarak isimlendirilen olay gerçekleştirilmeli, yani yüzeye ulaşan ışık sürekli olarak maddenin içine yansıtılmalıdır. Bunun gerçekleşmesi için ışık kaynağının açısı ve ışığı kıran maddeler özenle seçilmelidir. Aşağıdaki resimde su yüzeyine ulaşan ışığın tekrar su içine yansıması, yani tam iç yansımanın gerçekleşmesi için ışığın su yüzeyine 49 dereceden fazla bir açı ile gelmesi gerekir (kritik açı). Aksi takdirde tam iç yansıma gerçekleşmez ve yüzeye gelen ışık su ortamını terkeder. (Sadece hava ve su sistemi için kritik açı 49 derecedir. Farklı ortamlarda kritik açı değişir.)

  Tam İç Yansıma Hava-Su  

Fiber optik kablolarda tam iç yansımanın olması için ışığın yol aldığı cam veya yüksek şeffaflıktaki plastik lifler özel bir kaplama ile kaplanır. Böylece kablonun bir ucundan gönderilen ışık kayıpsız şekilde diğer uca ulaşır. Ayrıca çevre şartlarına göre dayanıklılığı artıracak farklı kaplamalar da sisteme eklenir.

  Fiber Optik Kablo  

Fiber optik kablolar ile taşınacak bilgiler (ses, video, resim, yazı) ilk olarak 1 ve 0'lardan oluşan dijital elektrik sinyalerine dönüştürülür. Bu sinyaller sayısal değerlerine göre bir verici tarafında farklı yoğunluklarda ve titreşimlerdeki ışık sinyallerine dönüştürülür. Elde edilen ışınlar fiber optik kablolara iletilirek sistemin diğer tarafında bulunan alıcıya ulaştırılır. Alıcı, ışığın yoğunluğunu ve titreşimlerini hassas şekilde algılayarak bu bilgileri tekrar dijital sinyale çevirir. Böylece bilgi alış verişi sağlanır.

  Aktarım  

Günümüzde veri iletişimi çoğunlukla bakır kablolar kullanılarak yapılır. Bakır kablolar ucuzdur ve hali hazırda alt yapısı hazırdır. Hala alt yapı çalışmaları devam eden fiber optik kabloların bakır kablolara karşı bazı üstünlükleri bulunmaktadır.

 

Fiber optik kabloların en önemli üstünlüğü, yüksek bant genişliğine sahip olmalarıdır. Bu da bir anlamda hızlı iletişim anlamına gelir. Özellikle internet alanında bu hız farkı, net şekilde görülebilir. Ortalama hıza sahip bir internet bağlantısı ile (10 Mbps) 4 gigabyte'lık bir dosya 1 saatte indirilirken, fiber optik internet ile (1 Gbps) 35 saniyede indirilebilir. Bir bakır kablo telefon hattında tek seferde 3000 telefon görüşmesi yapılabilirken, fiber optik telefon hattında bu rakam 31000'dir.

 

Bakır kabloların ömrü yaklaşık 5 yıl iken fiber optik kablolar 50 yıla kadar veri aktarımı yapabilir.

 

Fiber optik kablolar ile sinyaller uzun mesafelere kayıpsız iletilirken, bakır kablolarla iletilen sinyaller, mesafe arttıkça zayıflar. Bu yüzden uzun mesafede kullanılan bakır kablolar için belirli aralıklarla sinyal güçlendiriciler kullanılır.

 

Bakır kablolardaki sinyal, voltaj sorunları, manyetik alan, hava durumu gibi etkiler yüzünden kolaylıkla kesintiye uğrayabilirken, fiber optik kablolar bu durumlardan etkilenmez.

 

Bakır teller ile iletilen veriler (ev ve iş telefon görüşmeleri, internet aktivitesi) bazı metotlar ile yasadışı olarak dinlenebilirken, fiber optik ile iletilen verilerin dinlenebilmesi oldukça zordur. Ayrıca böyle bir deneme rahatlıkla farkedilir. Yani fiber optik oldukça güvenilir iletişim sağlar.

 

Fiber optik kabloloların uzun mesafede başarılı olmasından dolayı kıtalararasında fiber optik kablolar döşenmiş ve bu sayede, iletişim dünya çapında çok daha hızlı şekilde yapılmaktadır. Aşağıdaki resimde, dünya fiber optik kablo ağını görebilirsiniz.

  Fiber Harita  

 

 Bu konuyu paylaş

 

 Konuyu geliştirmemize yardımcı ol, konuyu değerlendir.
 İlk Sen Değerlendir

 

 Yorum yaz, soru sor, geliştirme öner
E-Posta adresiniz yayınlanmayacak.

 

 İlk Yorumu Sen Yap