Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk 10, Paragraaf 10.1.1 en 10.1.2 10.1.3 Blz 318 – 322

Het is heel betrouwbaar en een snelle vorm van internetten. Ik heb het hier natuurlijk over Glasvezel. Maar wat is Glasvezel precies en waarom is dit zo snel en stabiel. Ook leg ik uit wat de voor- en nadelen zijn van deze optische datatransmissie.

Glasvezel, Hoe werkt het?

Glasvezel is vezel van glas die zo dun is al je haar. Je kan door deze vezel data heen sturen die zo snel gaan als het licht. Glasvezel technieken bestaan al heel lang. In de jaren 60 werd deze techniek al ontwikkeld door Charles Kao.

Hij voegde bij zijn uitvinding lasers toe en hiermee zorgde hij voor supersnelle data transport. We gebruiken deze techniek tot op de dag van vandaag nog omdat het heel betrouwbaar en snel is. In Nederland liggen kilometers aan kabel die in beheer zijn van de KPN.

De snelheid van Glasvezel

Het laserlicht gaat razendsnel door de vezel heen en bereikt hierbij hele grote snelheden. Slechts 1 draad is in staat om 8 duizend gigabyte aan data te versturen. Dit kan je vergelijken met miljoenen foto’s of miljarden telefoongesprekken. De snelheid bij de KPN ligt tegenwoordig op de 1 Gigabyte per seconde en dit betekend dat je een film in HD in 1 seconde downloaden.

Glasvezel Internet

Door het glasvezel ontvang jij je data op je tablet, laptop, telefoon, PC of TV. Je kan denken aan data als films, telefoongesprekken, muziek, foto’s etc. Het voordeel is dat het internet zeer stabiel is en ook nog eens heel snel. Door dit snelle internet kan jij je 4K films zonder enige moeite kijken!

Glasvezel kabel checken door een monteur

Voordelen van optische datatransmissie (glasvezel)

De specifieke voordelen van optische datatransmissie zijn:

  • beschikbaarheid van grote bandbreedte:
  • relatief lage verliezen; ongevoeligheid voor stoorvelden;
  • goede mechanische eigenschappen; licht in gewicht:
  • bestand tegen hoge temperaturen (glas);
  • bestand tegen organische oplossingen; lange levensduur:
  • zeer veilig: geen straling en moeilijk af te tappen.

Beschikbaarheid van grote bandbreedte Het gebruik van hoge transmissiefrequenties vraagt om een grote bandbreedte van de geleider. Bij het gebruik van koperen verbindingen is deze beschikbare bandbreedte slechts beperkt.

De moderne optische glasvezeltechniek biedt voor deze problemen een oplossing. De golflengte van het gebruikte licht bij optische transmissie ligt normaal gesproken tussen 850 en 1550 nm (nanometer). Men moet wel uitgaan van een channel spacing van ongeveer 20 nm.

Er zijn ongeveer 80 golflengtes om signalen te multiplexen. Door de hoge frequentie van licht kan de hoeveelheid datatransmissie per tijdseenheid (transfer rate) toenemen.

Wist je dat …

bij optische datatransmissie van bitsnelheden tussen 2 en 565 Mbps (maximaal 111 Gbps) gebruikgemaakt wordt? Vergelijk dit met datatransmissie door coax kabels waarbij een bitsnelheid van slechts 90 Mbps (maximaal 250 Mbps) wordt gebruikt.

Relatief lage verliezen

Wanneer signalen zich over een afstand verplaatsen zal er een afname in het vermogen van het optische signaal optreden. Omdat bij optische datatransmissie gebruikgemaakt wordt van laserlicht met één vaste golflengte heeft deze verzwakking altijd één vaste waarde.

De verzwakking (attenuation) wordt uit gedrukt in dB (decibels). De verzwakking in een optische geleider is relatief laag en bedraagt afhankelijk van de toegepaste componenten gemiddeld 1 dB/ km. Daarom is het bij lange afstanden nodig het signaal na 80 km opnieuw te versterken.

Wist je dat …

bij optische verbindingen een toename van de bitsnelheid geen nadelige consequenties heeft voor het signaal? Dit in tegenstelling tot coaxverbindingen, waarbij een verandering in transmissiefrequentie de verzwakking wel degelijk beinvloedt.

Ongevoeligheid De kern van een voor stoorvelden

optische geleider is van glas of van een heldere kunststof ge maakt en heeft daarom de eigenschappen van een isolator. Hierdoor is de kern als optische geleider ongevoelig voor interferentie van elektromagnetische vel den (Electro Magnetic Interference-EMI).

EMI doet zich voor bij metalen geleiders. Optische geleiders zijn ongevoelig voor EMI en bovendien kan tussen optische geleiders geen onderlinge interferentie optreden. Hierdoor zijn optische geleiders bijzonder geschikt voor snelle dataverbindingen tussen computers in het vliegtuig.

De optische glasvezel is veel dunner en lichter dan een coaxkabel. Doordat én enkele optische glasvezel meerdere coaxkabels kan vervangen, geeft het toepassen van optische datatransmissie mogelijkheden tot gewichtsbesparing. Een andere goede mechanische eigenschap is de buigbaarheid van de optische glasvezelkabel. Hierdoor kan de kabel zelfs in nauwe bochten gelegd worden. De buigeigenschap is wel gebonden aan limieten!

Mechanische eigenschappen

Bestand tegen hoge temperaturen (glas) De glasvezels kunnen gebruikt worden voor toepassingen bij hoge temperaturen. Deze kunnen oplopen tot wel 540 °C. Dat maakt ze geschikt voor toepassingen rond vliegtuigmotoren.

Bestand tegen organische oplossingen

Glas is ongevoelig voor veel stoffen. Daardoor kan het makkelijk toegepast wor den in vele omstandigheden.

Lange levensduur

Glas veroudert niet of nauwelijks. Dat maakt het als verbinding zeer geschikt in netwerken waar men op een grote betrouwbaarheid en duurzaamheid rekent.

Zeer veilig: geen straling en moeilijk af te tappen

De signalen door de glasvezelkabel zijn ongevoelig voor EMI en veroorzaken geen EMI. Dit kan in bepaalde toepassing zeer welkom zijn. Door straling kunnen andere systemen verstoord worden. In explosieve omstandigheden is er ook geen gevaar voor vonkvorming tussen de glasvezelverbindingen. Daarnaast zijn verbindingen aan glasvezelkabels moeilijk te maken, waardoor ze lastig af te tappen zijn.

Nadelen van optische datatransmissie

De nadelen van het toepassen van optische geleiders zijn:

  • gebruik van optische/elektrische omzetters; gevoeligheid voor vervuiling:
  • gevoeligheid voor vocht; gevoeligheid voor beschadiging:
  • verbindingen tussen optische componenten;
  • duur bij korte afstanden;
  • speciale installatievoorschriften;
  • knooppunten toevoegen is niet eenvoudig.

Optisch / elektrische omzetters

Met de optische glasvezeltechniek kan een goede dataverbinding tussen verschil lende computers van systemen worden gerealiseerd. De computers zelf zijn elektronische apparaten die de optische data niet direct kunnen verwerken. Hiervoor moeten optische / elektrische omzetters worden toegepast in de vorm van optische encoders en optische decoders (zie afbeelding 10.5). Meestal zullen deze in de vorm van losse printkaarten in de computer zijn geplaatst. Bij computers die niet op optische data zijn voorbereid, zullen externe omzetters worden toegepast.

Omzettingsproces van elektrisch signaal via glasvezel naar elektrisch signaal

Vervuiling

Uitwendige vervuiling van de optische geleider, bijvoorbeeld door stof, vet of vocht geeft lekkage van licht. Door vervuiling worden de reflectie-eigenschap

Den van het geleideroppervlak nadelig beïnvloed. Vervuiling van een optische geleider kan voorkomen worden door de glasvezelkern te voorzien van een glazen mantel. Deze beschermende glazen mantel wordt de ‘cladding’ genoemd.

lichtgeleiding vindt plaats door de combinatie van kern en cladding en die vormt dan ook samen de optische glasvezel.

De aanhechting van vervuiling vergroot de brekingsindex ter plekke. Een grotere brekingsindex heeft tot gevolg dat op vervuilde oppervlakken de kritische invalshoek van het licht wordt vergroot. Wordt de kritische invalshoek door het lichtoverschreden, dan zal er licht uit het oppervlak van de geleider ontsnappen. Dit lichtverlies leidt tot ongewenste verzwakking en verstoring van het optische signaal.

Vocht

Door het indringen van vocht worden de reflectie-eigenschappen aan het oppervlak van de optische geleider negatief beïnvloed. Hierdoor bestaat er kans op verstoringen van het lichtsignaal. Ook kunnen optische verbindingen worden beschadigd door vocht in combinatie met lage temperaturen.

Het indringen van vocht kan worden opgelost door de optische geleider van een vochtwerende buitenmantel te voorzien. Deze methode wordt ook toegepast op een bundel van optische geleiders. Bij optische verbindingen wordt gebruikgemaakt van af dichtingen,

KPN Glasvezel

Zoals eerder gezegd is het Glasvezel netwerk in beheer van de KPN. Gebruikers zoals T-mobile zitten op hun glasvezel netwerk maar soms liggen er voor hun ook aparte kabels. Het snelle netwerk door middel van glasvezel is een stap naar een snellere en betere toekomst en dit is dus zeer aan te raden!

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk 10, Paragraaf 10.1.1 en 10.1.2 10.1.3 Blz 318 – 322

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.