การใช้แสงเป็นสื่อในการนำสัญญาณแล้วส่งไปในตัวกลางต่างๆ นั้น ได้เริ่มขึ้นจากนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ จอห์น ทินดัล ( John Tyndall ) ได้พบว่าแสงสามารถส่งผ่านไปตามลำได้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2413 จาก จุดเริ่มต้นนี้ก็ได้มีความพยายามกันเป็นเวลานานที่จะทำให้ ปรากฏการณ์นี้เป็นประโยชน์ในทางปฏิบัติได้ จนกระทั้งในปี พ.ศ. 2503 ก้าวสำคัญของการเปลี่ยนแปลงได้มาถึงเมื่อมีการทดลองใช้เลเซอร์เป็นครั้ง แรก ต่อมาในปี พ.ศ. 2509 ก็มีนักวิทยาศาสตร์สองคนของสหราชอาณาจักร ชื่อ ฮอคแคม ( G.A Hockham ) และเกา( C.C. Kao ) ได้ทำการศึกษาวิจัยว่าตัวกลางที่ทำด้วยใยแก้วนำแสงสามารถส่งผ่านได้ 1% ของแสงอินพุตด้วยระยะทาง 1 กิโลเมตร และตัวกลางนี้จะเป็นคู่แข่งสำคัญกับสายทองแดงและสายหุ้มฉนวน ( Coaxial Cable ) จากนั้นความก้าวหน้าทางวัสดุศาสตร์เรื่อยมา จนปัจจุบันทำให้สามารถมีใยแก้วนำแสงที่มีการส่งผ่านแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือการสูญเสียต่ำได้ ใยแก้วนำแสงบางชนิดซึ่งอาจมีการสูญเสียต่ำ มากคือการสูญเสียเพียง 0.1 เดซิเบลต่อกิโลเมตร ( db\km ) เท่านั้น
เครื่องมือสื่อสารที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยเป็นระบบโทรคมนาคมประเภทแรกของโลกที่ เป็นระบบ มีหลักการและวิธีการใช้งานซ้ำได้และได้รับการยอมรับ อาศัยหลักการการมองเห็นจากระยะไกล โดยใช้สัญลักษณ์แทนตัวอักษร (A-Z) และตัวเลข (1-10) ประกอบด้วยแกนควบคุม(Regulator) และแขน (Indicator) ของเครื่องมือนี้ในการส่งสัญญาณผู้ส่งสารจะปรับเปลี่ยนแขนของโทรเลขเชิงแสงให้มีรูปร่างตามตัวอักษรที่ได้ กำหนดไว้จึงทำให้สามารถแทนข่าวสารต่างๆ ได้ด้วยการปรับรูปร่างของแขนสัญลักษณ์นี้ โดยสามารถส่งข่าวสารต่อไปเป็นทอด ๆ จากสถานีรับ 1 ไปยังสถานีรับ 2 และต่อไป จนกระทั่งถึงสถานีปลายทาง อันเป็นการเพิ่มระยะทาง ส่วนความเร็วจะขึ้นอยู่กับความชำนาญ ของผู้ใช้งานทั้งภาค ส่งและภาค รับ รวมทั้งทัศนวิสัยในขณะที่ทำการส่งสารด้วย
ใยแก้วนำแสงมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน ส่วนแรกคือ คอร์ (core) เป็นแก้วทำหน้าที่เป็นแกนแงในแก้วมีหน้าที่ส่งผ่านสัญญาณแสง ส่วนที่สองคือแคลดดิ้ง (cladding) เป็นแก้วเช่นกันทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนกลับหมดเพื่อให้แสงไม่สามารถผ่านออกจากคอร์ของใยแก้วได้ และส่วนสุดท้ายคือเปลือกหุ้ม (jacket) ส่วนมากทำด้วยพลาสติก มีหน้าที่เป็นตัวสร้างความแข็งแรงให้แก่ใยแก้วนำแสง ลักษณะที่สำคัญที่ทำให้แสงสามารถเดินทางผ่านใยแก้วนำแสงได้คือหลักการสะท้อน กลับหมดของแสงอันเนื่องมาจากความแตกต่างของดัชนีหักเหของแก้วในส่วนที่เป็น คอร์และแคลดดิ้ง โดยที่คอร์จะต้องมีดัชนีหักเหมากกว่าแคลดดิ้ง ส่วนการออกแบบลักษณะของดัชนีหักเห (reflective indices profile) ของคอร์และแคลดดิ้งขึ้นอยู่กับความต้องการใช้งานของอุปกรณ์แต่ละประเภท โดยใช้โครงสร้างสามลักษณะใหญ่ ๆ คือ ใยแก้วมัลติโมด (Multimode- mode Step Index) ใยแก้วซิงเกิลโมด (Single-Mode Step Index) และใยแก้วมัลติโมดดัชนีหักเหเปลี่ยนแปลง (Multi-Mode Graded Index) ซึ่งสัญญาณขาออกของใยแก้วแต่ละแบบจะมีลักษณะต่างกันออกไปอันเป็นผลเนื่องจาก การผิดเพี้ยนของสัญญาณภายในใยแก้ว (dispersion, distortion)
จุดเด่นของการสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง
1. ใช้ส่งข้อมูลข้ามทวีป ผ่านเคเบิลใยแก้วใต้น้ำ เนื่องจากมีการสูญเสียสัญญาณต่ำกว่าสัญญาณไฟฟ้า ทำให้ใช้ตัวทวนสัญญาณน้อย ส่งสัญญาณได้ระยะทางไกล ความคุ้มค่าสูง
2. ส่งข้อมูลได้มหาศาลในเวลา เดียวกันเมื่อเทียบกับการสื่อสารผ่านสายทองแดง เนื่องจากเทคโนโลยีการสื่อสารแสงมีความผิดเพี้ยนของสัญญาณต่ำเมื่อทำการรวม กันของข้อมูลหลาย ๆ ช่องสัญญาณ
3. ไม่มีผลกระทบจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถติดตั้งได้ในบริเวณที่มีไฟฟ้าแรงสูง หรือฟ้าผ่าเกิดขึ้นบ่อยครั้ง
4. ข้อมูลรั่วไหลได้ยาก การลักลอบขโมยสัญญาณจากระบบใยแก้วนำแสงทำได้ยาก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น