Korkean teknologian yritys, joka on erikoistunut valokuituviestinnän ja -valmistuksen tutkimukseen ja kehittämiseen.
Kieli
Korkean teknologian yritys, joka on erikoistunut valokuituviestinnän ja -valmistuksen tutkimukseen ja kehittämiseen.
Miten valokuitukaapelit toimivat?
Jokaisen valokuitukaapelin ytimessä on ohuita, taipuisia lasisäikeitä, joista jokainen on noin kaksi kertaa ihmisen hiuksen paksuinen. Nämä yksittäisillä pinnoitteilla suojatut ja kestävään vaippaan niputetut säikeet ovat digitaalisen datan valtaväyliä. Jokaisen säikeen sisällä on vielä pienempi puhdasta lasia oleva "ydin". Tässä taika tapahtuu.
Datan lähettämiseksi toisessa päässä olevat lähettimet muuntavat binäärikoodin ykköset ja nollat valonvälähdyksiksi. Nämä valopulssit ammutaan lasisydämen läpi ja heijastuvat sitä pitkin, kunnes ne saavuttavat toisessa päässä olevan vastaanottimen, joka muuntaa välähdykset välittömästi takaisin käyttämämme datan muotoon. Valon matkaa ohjaa kaapelin suunnittelu. Pitkillä reiteillä, kuten kaupunkien yhdistämisessä, yksimuotokuitu käyttää pientä ydintä ja kohdennettua laseria pitääkseen valon suoralla ja tehokkaalla reitillä. Lyhyemmillä matkoilla, kuten rakennuksen sisällä, monimuotokuitu käyttää leveämpää ydintä, minkä ansiosta valo voi sirota ja kulkea useissa eri reiteissä, samalla tavalla kuin valo heijastuu peileistä käytävällä.
Keskeinen huomioitava tekijä monimuotokuidussa on modaalinen hajautuminen, jossa useat valoreitit kulkevat hieman eri nopeuksilla. Tämä aiheuttaa valopulssien leviämisen ajan kuluessa, mikä luonnostaan rajoittaa monimuotolinkkien tehokasta siirtoetäisyyttä. Koska monimuotokuitukaapelit käyttävät kuitenkin kustannustehokkaita VCSEL-elementtejä kalliiden, tehokkaiden lasereiden sijaan, ne ovat edelleen ensisijainen ja taloudellinen valinta lyhyen kantaman sovelluksissa, kuten palvelimien ja kytkimien yhteenliittämisessä datakeskuksessa.
Viime kädessä yksimuoto- ja monimuotokuidun välisten perustavanlaatuisten erojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää oikean kaapelointiratkaisun valitsemiseksi tiettyyn ympäristöön. Projektisi tueksi tarjoamme kattavan valikoiman korkealaatuisia valokuitukaapeleita, jotka on suunniteltu vastaamaan erilaisiin verkkotarpeisiin.
Minkä tyyppistä dataa valokuitukaapeli siirtää?
Ajattele valokuitukaapelia universaalina putkena. Sillä ei ole väliä, mitä sen läpi virtaa – sähköposti, suoratoistovideo, varmuuskopiotiedosto tai etäohjauskomento. Niin kauan kuin digitaalista tietoa voidaan muotoilla ja osoittaa, kuitu voi siirtää sitä valonnopeudella. Ainoa asia, mitä se ei pysty siirtämään, on teho, mikä erottaa sen perinteisistä kuparikaapeleista.
Mistä data sitten tietää minne mennä? Se on tietoliikenneprotokollien tehtävä. Useimmissa verkoissa ensisijainen protokolla on Ethernet. Se käärii datan paketeiksi, merkitsee ne lähde- ja kohdeosoitteilla ja toimii TCP/IP:n kanssa internetissä navigoimiseen. Mutta Ethernet ei ole ainoa toimija. Supertietokoneiden ja tekoälyn maailmassa InfiniBand ottaa ohjat käsiinsä tarjoamalla huikeaa nopeutta. Tietojen tallennuskeskuksissa Fibre Channel hoitaa raskaan työn.
Yksinkertaisesta verkkosivun lataamisesta HTTP:n avulla tehdashallin monimutkaiseen automaatioon lukemattomat protokollat perustuvat samaan perustaan: valokuituyhteyteen, joka on valmis siirtämään heidän datansa, olipa se mitä tahansa.
Kuinka paljon dataa valokuitukaapeli todellisuudessa voi kuljettaa?
Jos olet joskus miettinyt, kuinka paljon tietoa voi kulkea pienen lasisäikeen läpi, et ole yksin. Vastaus riippuu kolmesta keskeisestä tekijästä: kuidun tyypistä, sovelluksesta ja molempiin päihin kytketyistä laitteista.
Kuitukapasiteetista keskusteltaessa kuulee usein kaksi termiä: kaistanleveys ja tiedonsiirtonopeus. Vaikka monet ihmiset käyttävät niitä synonyymeinä, ne tarkoittavat eri asioita. Ajattele kaistanleveyttä putken kokona – se on itse kaapelin kiinteä ominaisuus. Tiedonsiirtonopeus puolestaan on se, kuinka paljon vettä todellisuudessa virtaa kyseisen putken läpi millä tahansa hetkellä.
Monimuotokuidulla kaistanleveys mitataan efektiivisenä modaalisena kaistanleveytenä (EMB), joka ilmaistaan megahertseinä kilometriä kohden (MHz-km). Yksinkertainen tapa ymmärtää tämä on: jos kaapelin luokitus on 500 MHz-km, se voi lähettää 500 MHz:n signaalin yhden kilometrin matkan. Haluatko mennä pidemmälle? Sinun on tehtävä kompromisseja taajuuden suhteen. Haluatko lähettää enemmän dataa? Tarvitset suurempaa kaistanleveyttä.
Vuosien varrella monimuotokuituteknologia on kehittynyt dramaattisesti. Alla oleva taulukko osoittaa, kuinka pitkälle olemme tulleet – varhaisista sukupolvista nykypäivän suuren kaistanleveyden kaapeleihin, jotka syöttävät virtaa nykyaikaisille datakeskuksille ja yritysverkoille.
| Monimuotokuitutyyppi | EMB 850 nm:ssä |
| OM1 | 200 MHz-km |
| OM2 | 500 MHz-km |
| OM3 | 2000 MHz-km |
| OM4 | 4700 MHz-km |
| OM5 | 4700 MHz-km |
Monet ihmettelevät: mikä on todellinen ero yksimuoto- ja monimuotokuidulla? Perustavanlaatuisin ero on se, että yksimuotokuidulla, joka tukee vain yhtä valon etenemisreittiä, ei teoriassa ole rajoitusta modaalisen kaistanleveyden suhteen. Sen kaistanleveyden pullonkaula johtuu pääasiassa molempien päiden laitteista – huippuluokan optisilla moduuleilla yksimuotokuitujärjestelmät voivat saavuttaa satojen GHz:ien kaistanleveyden.
Tämä yksipolkuinen siirto-ominaisuus antaa yksimuotokuidulle toisen edun: se voi hyödyntää useita aallonpituuksia tehokkaammin samanaikaiseen tiedonsiirtoon. Monimuotokuitu toimii tyypillisesti 850 nm:n ja 1300 nm:n aallonpituuksilla (OM5-monimuotokuitu tukee lisäksi 880 nm:n, 910 nm:n ja 940 nm:n aallonpituuksia), kun taas yksimuotokuitu voi käyttää paljon laajempaa aallonpituusaluetta, joka ulottuu 1270 nm:stä aina 1610 nm:iin asti.
Kuinka nopeasti yksi kuitu sitten voi lähettää dataa? Mittaamme tätä tyypillisesti tiedonsiirtonopeudella, joka ilmaistaan Mb/s tai Gb/s. Toisin kuin kuidun itsensä kaistanleveys, tiedonsiirtonopeus riippuu enemmän optisten moduulien ominaisuuksista. Tällä hetkellä kaistaa kohden kulkeva signaalinopeus on saavuttanut 100 Gb/s. Mutta kun tarvitaan suurempia nopeuksia, insinööreillä on käytössään kaksi tehokasta työkalua: rinnakkaisoptiikkatekniikka, joka mahdollistaa useiden kuitujen samanaikaisen toiminnan, ja aallonpituusjakomultipleksointitekniikka (WDM), joka mahdollistaa useiden eri aallonpituuksilla olevien signaalien kulkemisen saman kuidun läpi.
Esimerkki havainnollistaa tätä: 8-kuituinen monimuotokaapeli, jossa käytetään neljää kuitua lähetykseen ja neljää kuitua vastaanottoon, kunkin kuidun toimiessa nopeudella 100 Gb/s, voi saavuttaa kokonaistiedonsiirtonopeuden 400 Gb/s. Vielä vaikuttavampaa on, että WDM-tekniikkaa käyttävä duplex-yksimuotokaapeli voi saavuttaa saman 400 Gb/s nopeuden – neljän aallonpituuden lähettäessä samanaikaisesti toisessa kuidussa ja neljän aallonpituuden vastaanottaessa toisessa. Nykyiset alan standardit tukevat jo 1,6 Tb/s, ja vielä suurempia nopeuksia on tulossa.
Lopuksi puhutaan siirtoetäisyydestä. Koska yksimuotokuidun kaistanleveysetu on niin merkittävä, se voi ylläpitää saman tiedonsiirtonopeuden huomattavasti pidemmillä etäisyyksillä. Otetaan esimerkiksi 10 Gb/s: monimuotokuitu voi yltää noin 550 metriin, kun taas 400 Gb/s:ssä se on rajoitettu noin 100 metriin. Yksimuotokuitu sitä vastoin voi helposti siirtää näitä nopeuksia yli 40 kilometrin päähän. Tästä syystä pitkän matkan runkoverkoissa on käytettävä yksimuotokuitua, kun taas monimuotokuitu – kustannusetuineen – on edelleen valtavirran valinta lyhyiden matkojen sovelluksissa, kuten datakeskusten sisällä.
