光ファイバ通信は、信号が光の形で送信され、光ファイバがそれらの光信号をある場所から別の場所に送信する媒体として使用される通信方法です。光ファイバで送信された信号は、電気信号から光に変換され、受信側で光からの電気信号に変換されます。送信されるデータは、長距離またはローカルエリアネットワークを介して送信されるオーディオ、ビデオ、またはテレメトリデータの形式にすることができます。高速での長距離データ転送に優れた光ファイバ通信は、さまざまな通信用途のアプリケーションとして利用されています。
光ファイバ通信はどのように機能しますか？
光ファイバ通信プロセスは、最初の電気信号から光に変換して送信し、その後その逆受信側で発生した光の形で信号を送信します。
このプロセスは、以下に示す図を使用して説明できます。
送信機側：
送信機側では、最初にデータがアナログの場合、データはコーダーまたはコンバーター回路に送信され、そこでアナログ信号が0,1,0,1…（データの状態に応じて）のデジタルパルスに変換され、光源送信回路。また、入力がデジタルの場合は、信号を光波の形に変換する光源送信回路を介して直接送信されます。
光ファイバケーブル：
送信機回路から光ファイバーケーブルに受信された光波は、送信元の場所から宛先に送信され、受信機ブロックで受信されます。
受信側：
受信機側では、光検出器とも呼ばれるフォトセルが光ファイバーケーブルから光波を受信し、増幅器を使用して増幅し、適切なデジタル信号に変換します。ここで、出力ソースがデジタルの場合、信号はそれ以上変更されず、出力ソースにアナログ信号が必要な場合、デジタルパルスはデコーダ回路を使用してアナログ信号に変換されます。
電気信号を光に変換し、光ファイバケーブルを伝送源として使用することにより、電気信号をあるポイントから別のポイントに送信するプロセス全体は、光ファイバ通信として知られています。
なぜファイバーが使われるのですか？
ファイバーワイヤーは、電気ケーブルよりも多くの利点があるため、伝送ケーブルとしての銅線に取って代わりました。
- 大きな伝送容量： 1本のシリカファイバーで数十万の電話チャネルを伝送でき、理論上の容量のごく一部しか利用できません。
- 小さな損失：最新のシングルモードシリカファイバでは約0.2 dB / kmの信号が失われるため、信号を増幅せずに数十キロメートルをブリッジできます。
- 簡単な増幅：非常に長い伝送距離で必要な場合は、単一のファイバー増幅器で多数のチャネルを再増幅できます。
- 低コスト：達成可能な巨大な伝送速度により、転送されるビットあたりのコストは非常に低くなる可能性があります。
- LightWeight：電気ケーブルと比較して、光ファイバーケーブルは非常に軽量です。
- 干渉なし：光ファイバーケーブルは、グランドループや電磁干渉（EMI）などの電気ケーブルで発生する問題の影響を受けません。
その理由は、光ファイバーケーブルが同軸銅ケーブルよりもはるかに優れていることを明確に説明しています。これが、従来の伝送媒体よりも光ファイバーケーブルが好まれる理由です。
なぜ電気ではなく光なのか？
光またはレーザー光（正確には）は、レーザー光が単一波長光源であるという理由から、光ファイバー通信に使用されます。太陽光や電球の光のような他の光信号は多くの波長の光を持っているため、通信に使用すると、非常に強力でないビームが生成されますが、一方、単一のビームを持つレーザーは、出力としてより強力なビーム。
したがって、分散が少なく、より多くの信号を送信し、より少ない時間を消費することで、光は通信の優れた光源になります。
光ファイバ通信の特徴
光ファイバ通信では、光は光ファイバケーブル内を伝送する信号として使用されます。この通信モードには、議論することが重要な特性があり、優れた通信モードになります。
- 帯域幅–単一のレーザー光分散は、1秒あたりに大量の信号を送信（情報はビット単位で転送される）できることを意味し、長距離で高帯域幅を実現します。
- 小径–光ファイバーケーブルの直径は約300マイクロメートルです。
- 軽量–光ファイバーケーブルは銅ケーブルに比べて軽量です。
- 長距離信号伝送–レーザー光は分散しないため、長距離を簡単に伝送できます。
- 低減衰–ファイバーはガラス製で、レーザーが通過します。送信される信号の損失はわずか0.2 dB / kmです。
- 伝送セキュリティ–光暗号化と電磁信号の存在により、データは光ファイバー上で安全になります。
光ファイバの応用
光ファイバ通信は、主に次の目的で光ファイバを使用する電気通信業界で使用されます。
- 電話信号の送信。
- インターネット通信。
- ケーブルテレビ信号伝送。
それとは別に、今日の光ファイバーは、家庭、産業、オフィスの至る所で、長距離および短距離通信に使用されています。
IoT（モノのインターネット）に対する食物繊維の影響
光ファイバー通信はIOTに大きな影響を与えます。リストされているこれらの事項は、IOTが光ファイバーをどのように必要とするかを説明します。
- 高速伝送メディア-将来はIOTになり、すべてのデバイスとモノがインターネットに接続されます。これには、良好な通信と高速性が必要です。このような要件をサポートする唯一の伝送メディアは光ファイバーです。将来のニーズIOTとIOTは、最大100 Gbpsの速度でワイヤレスデータ速度に到達し、通信と大規模なデータ転送を数秒で行うのに役立つ最高の通信のための光ファイバーを必要としています。
- データセキュリティ– IoTのセキュリティは、相互に接続された数十億のデバイス間で大量のデータが転送されることを考える場合の主な関心事です。光ファイバでない限り、通信媒体からのデータのハッキングは可能です。光ファイバはハッキングが非常に難しく、検出されずにハッキングすることはほぼ不可能です。繰り返しになりますが、光ファイバーはデータを保護し、非常に高速で転送するのに役立ちます。
- 干渉によるデータ損失なし-光ファイバーケーブルはどこにでも（水中または高温エリアでも）設置でき、電磁干渉がないため、干渉によるデータ損失はありません。