Τα καλώδια οπτικών ινών είναι μια τεχνολογία επικοινωνίας που βασίζεται στο φαινόμενο της συνολικής εσωτερικής ανάκλασης του φωτός για τη μετάδοση σημάτων. Ο πυρήνας τους αποτελείται από έναν πυρήνα ινών (υψηλός δείκτης διάθλασης) και μια επένδυση (χαμηλός δείκτης διάθλασης). Όταν ένα φωτεινό σήμα εισέρχεται από τον πυρήνα της ίνας, λαμβάνει χώρα ολική εσωτερική ανάκλαση στη διεπαφή λόγω της διαφοράς στον δείκτη διάθλασης, επιτρέποντάς του να διαδοθεί κατά μήκος του άξονα της ίνας. Η συγκεκριμένη αρχή μπορεί να εξηγηθεί στις ακόλουθες πτυχές:
Στατική Σχεδιασμός:
Η διάμετρος του πυρήνα είναι τυπικά 8-62,5 μικρόμετρα (περίπου 9μm για ίνες μονής λειτουργίας και 50/62,5μm για ίνες πολλαπλών λειτουργιών), ενώ η διάμετρος επένδυσης είναι ομοιόμορφα 125μm.
Το στρώμα επικάλυψης προστατεύεται με ακρυλική ρητίνη και η αντοχή του σε εφελκυσμό πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 100 kpsi (π.χ. πρότυπο Corning G.652.D).
Μηχανισμός Μετάδοσης:
Η πολύτροπη ίνα χρησιμοποιεί μια πηγή φωτός LED, κατάλληλη για μετάδοση σε μικρή απόσταση (Μικρότερη ή ίση με 2km), με τυπικό εύρος ζώνης 1-10GHz·km. Η ίνα μονής λειτουργίας χρησιμοποιεί μια πηγή φωτός λέιζερ, με απόσταση μετάδοσης έως 80-120 km (σε μήκος κύματος 1550 nm) και εύρος ζώνης που υπερβαίνει τα 50 GHz·km. Διαμόρφωση σήματος:
Τα ηλεκτρικά σήματα κωδικοποιούνται σε οπτικούς παλμούς χρησιμοποιώντας OOK (On-Off Keying) ή QAM (Quadrature Amplitude Modulation), επιτυγχάνοντας ταχύτητες έως και 400 Gbps (π.χ. πρότυπο συσκευασίας OSFP).
Έλεγχος απώλειας:
Attenuation coefficient must be ≤0.4dB/km (1310nm window), primarily affected by Rayleigh scattering and hydroxyl absorption; Bending radius must be >5 cm για αποφυγή απώλειας μικροκάμψης.
Σενάρια εφαρμογής:
Τα κέντρα δεδομένων χρησιμοποιούν πολυτροπική ίνα OM4 (850nm πηγή φωτός VCSEL). Τα δίκτυα κορμού τηλεπικοινωνιών χρησιμοποιούν ίνα G.654.E με υπερ-μονό τρόπο-χαμηλής απώλειας.
Βιομηχανικά πρότυπα:
Το IEC 60793-2-10 καθορίζει τις ανοχές γεωμετρικών παραμέτρων. Επιδόσεις καλωδίωσης με πιστοποίηση TIA-568.3-D.
