U ovom blog postu istražit ćemo evoluciju internetske tehnologije od ADSL-a do optičkog interneta i principe koji stoje iza velikih brzina prijenosa optičkog interneta.
Oko 1995. godine, ljudi su spajali modeme na telefonske linije kako bi pristupili internetu brzinama koje su prema današnjim standardima bile izuzetno spore. Zbog takve postavke nije bilo moguće upućivati ili primati telefonske pozive dok se koristi internet - situacija koju je danas teško zamisliti. Godine 1999. pjevač Yoo Seung-jun čak je predstavio ADSL u TV reklami sa sloganom: "ISDN radi, ali ja sam ADSL." I ISDN i ADSL su metode električne žičane komunikacije koje koriste bakrene žice. Kasnije, kako se optička komunikacija pomoću optičkih kabela proširila, brzine prijenosa podataka dramatično su se poboljšale - do stupnja neusporedivog s onima iz prošlosti.
Dobro je poznato da svjetlost putuje vrlo brzo. U usporedbi s komunikacijom temeljenom na bakrenim žicama iz prošlosti, današnja komunikacija temeljena na optičkim vlaknima nudi puno veće brzine prijenosa. Na primjer, 1 Gbps znači da se može prenijeti 1 Gbit podataka u sekundi - brzina dovoljno brza za preuzimanje filma od oko 2 GB za otprilike 16 sekundi. Danas čak i stambene internetske usluge nude brzine u gigabitnom rasponu, dok podatkovni centri i okosnice mreža koriste tehnologije prijenosa u rasponu od stotina Gbps do terabita u sekundi. Zahvaljujući visokim brzinama prijenosa optičke komunikacije, možemo uživati u puno glatkijem internetskom iskustvu. Ono što se obično naziva "optičkim širokopojasnim pristupom" odnosi se upravo na ovu metodu optičke komunikacije.
Međutim, samo zato što se to naziva optičkom komunikacijom ne znači da se tijekom cijelog procesa koristi samo svjetlost. Električna energija također igra ključnu ulogu. Zamislimo dvoje ljudi koji razgovaraju online. Kada se poruka upiše na računalo A, ta se poruka prvo pretvara u električni signal. Taj se električni signal zatim pretvara u svjetlosni signal putem električno-optičkog pretvarača na strani pošiljatelja i prenosi kao svjetlost duž optičkog kabela. Zatim se optičko-električni pretvarač na strani primatelja pretvara natrag u električni signal i prikazuje kao tekstualna poruka na računalu B. Čak i ako su A i B u različitim zemljama, poruka se dostavlja gotovo trenutno jer signal putuje vrlo velikom brzinom - blizu brzine svjetlosti - duž optičkog kabela.
Kako se svjetlosni signali prenose unutar optičkog kabela? Princip iza toga leži u potpunoj unutarnjoj refleksiji, koja nastaje zbog razlika u indeksu loma. Indeks loma je vrijednost koja pokazuje koliko sporije svjetlost putuje u određenom mediju u usporedbi s brzinom u vakuumu. Unutar optičkog kabela nalazi se jezgra s visokim indeksom loma, okružena omotačem s nižim indeksom loma. Potpuna unutarnja refleksija je fenomen u kojem se svjetlost potpuno reflektira na granici površina kada putuje iz medija s višim indeksom loma u medij s nižim indeksom loma, a kut upada premašuje kritični kut. Budući da svjetlost putuje relativno sporije u jezgri, a brže u omotaču, dolazi do potpune unutarnje refleksije; optički kabeli koriste ovaj princip za prijenos svjetlosnih signala bez dopuštanja da izađu prema van.
To bi moglo postaviti pitanje: čak i ako se sva svjetlost reflektira potpunom unutarnjom refleksijom, ne apsorbira li se dio nje zapravo, uzrokujući slabljenje signala? Baš kao što svjetlost slabi s povećanjem dubine u oceanu, intenzitet svjetlosti u optičkom vlaknu postupno se smanjuje s povećanjem udaljenosti. Stoga se performanse optičkog vlakna procjenjuju prema tome koliko malo signal slabi na određenoj udaljenosti. U ranim danima tehnologije optičkih vlakana, signali bi značajno oslabili nakon samo nekoliko stotina metara; međutim, danas su komercijalizirana optička vlakna s izuzetno niskim gubitkom, što omogućuje učinkovit prijenos na udaljenosti od nekoliko desetaka kilometara ili više. Nadalje, u komunikaciji na velike udaljenosti ugrađuju se optička pojačala za pojačavanje oslabljenih signala, osiguravajući stabilnu međunarodnu komunikaciju preko kontinenata i preko morskog dna.
Krajem 1990-ih, prvenstveno su se koristile električne žičane komunikacijske metode korištenjem bakrenih žica - poput modema, ISDN-a i ADSL-a. Danas je optička komunikacija korištenjem optičkih kabela postala osnovna tehnologija interneta, a brzina prijenosa i stabilnost značajno su se poboljšale u usporedbi s prošlošću. Razlog zašto optička komunikacija nudi tako visoke performanse je taj što se signali prenose u obliku svjetlosti kroz optičke kabele, a princip potpune unutarnje refleksije koristi se za smanjenje gubitka signala čak i na velikim udaljenostima. Optička komunikacijska tehnologija nastavlja napredovati i očekuje se da će u budućnosti pružiti još brže i stabilnije internetsko okruženje.
