Valokuitu



Valokuitu on mm. tiedonsiirrossa käytetty, lasista tai muovista valmistettu kuitu, joka ohjaa valoa. Valokuitu on metallisia johtoja käyttökelpoisempi, koska optinen signaali ei ota häiriötä sähkömagneettisesta säteilystä. Myös signaalin häviöttömyys on verraten monin verroin parempi.[1]

Rakenne



Valokuitu koostuu lasisesta tai muovisesta ytimestä, ydintä ympäröivästä kuoresta sekä edellisiä suojaavasta pinnoitteesta. Rakenteeltaan erilaisia valokuituja on kolme, yksimuoto- (single-mode), monimuoto- (multi-mode) ja muovikuitu (plastic optical fiber, POF). Yksimutokuitu koostuu halkaisijaltaan noin 10 mikrometrin lasiytimestä, monimuoto- ja muovikuitujen ytimen halkaisija ollessa 50-100 mikrometriä. Kuitujuen kokonaishalkaisija on noin 4 millimetriä. Pinnoite koostuu kahdesta kerroksesta, joista ensimmäinen toimii ns. iskunvaimentimena ja toinen mekaanisena suojana. [2]

Toiminta



Sähköinen signaali muutetaan muutetaan valoksi loistediodilla tai laserilla laitteen lähtöportissa, jossa valo ohjataan kuituun. Valosignaali kulkee kuidun sisällä kokonaisheijastuksen avulla. Valon kulkiessa ytimessä se osuu heijastuskertoimeltaan pienempään eli optisesti harvempaan kuoreen, jolloin kulman ollessa tarpeeksi suuri normaaliin nähden tapahtuu kokonaisheijastuminen. Mikäli kulma on liian pieni, valo ei heijastu vaan jatkaa matkaansa kuoreen, jolloin signaali vaimenee. Laite, johon kuitu ohjaa valon, muuttaa signaalin jälleen sähköiseksi.

Yksimuotokuitu

Yksimuotokuidun ydin on niin pieni, että valo kulkee kuidussa vain yhtä muotoa ts. reittiä pitkin. Valo siis kulkee heijastumatta kuidun alusta loppuun, joka mahdollistaa nopeamman lähetystaajuuden ja moninkertaisen lähetysetäisyyden verraten monimuotokuituun. Yksimuotokuitua käytetään erityisesti pitkien matkojen, kymmenien kilometrien, välisessä tiedonsiirrossa.[3]

Monimuotokuitu

Koska monimuotokuidun ydin on verraten suuri, valo pääsee siihen monessa kulmassa. Näin ollen valo kulkee kuidussa monta reittiä heijastuen ytimen ja kuoren rajapinnassa. Koska monimuotokuidussa signaali heikkenee nopeammin, sitä käytetään suhteellisen lyhyillä matkoilla, kuten rakennusten välillä ja niiden sisäisissä verkoissa.[4]

Käyttötavat



Valokuitua käytetään mm. tietoliikenteessä, audiolaitteissa ja koristeina.

Valokuitu tietoliikenteessä

Tietoliikenteessä kiinteät internet-yhteydet toteutetaan nykyään pääosin valokuituverkolla. Kuitu vedetään omakotitalon tai kerrostalon ns. kuitumuuntimeen, josta verkkoyhteydet voidaan jatkaa Cat5-kaapeloinnilla (Ethernet) huoneisiin tai huoneistoihin.[5] Nykyään on jo yleistä että käytetään nopeamman yhteyden mahdollistavaa Cat6 tai jopa Cat7 kaapelia.

Valokuitu audiolaitteissa

Audiolaitteissa valokuitua voidaan käyttää kuljettamaan signaalia laitteiden välillä, kuten TV:n ja vahvistimen välillä. Vaikka audiolaitteiden välisissä valokuitu yhteyksissä voidaan käyttää useita liittimiä, käytetään yleensä standardiksi muodostunutta TOSLINK-liitintä. Tosin esim. tietokoneissa saattaa löytyä minijakki-ulostuloon sisäänrakennettu optinen lähtöportti, jolloin valokuidun toiseen päähän tarvitaan TOSLINK-liitin ja toiseen päähän minijakki/optinen-liitin, kuten kuvassa 1.

valokuitu.jpg
Kuva 1: Valokuitu, jonka yhdessä päässä (vasen) on TOSLINK- ja toisessa minijakki/optinen -liitin

Lähteet


  1. ^ http://fi.wikipedia.org/wiki/Valokuitu, viitattu 3.2.2010
  2. ^ http://www.arcelect.com/fibercable.htm, viitattu 3.2.2010
  3. ^ http://www.arcelect.com/fibercable.htm, viitattu 3.2.2010
  4. ^ http://www.arcelect.com/fibercable.htm, viitattu 3.2.2010
  5. ^ http://www.sonera.fi/Laajakaista/Taloyhti%F6ille/Valokuitu, viitattu 3.2.2010