În această postare pe blog, vom explora evoluția tehnologiei internetului de la ADSL la internetul prin fibră optică și principiile care stau la baza vitezelor mari de transmisie ale internetului prin fibră optică.
În jurul anului 1995, oamenii obișnuiau să conecteze modemuri la linii telefonice pentru a accesa internetul la viteze extrem de lente pentru standardele actuale. Această configurație însemna că nu puteai efectua sau primi apeluri telefonice în timp ce foloseai internetul - o situație greu de imaginat acum. În 1999, cântărețul Yoo Seung-jun a introdus chiar și ADSL într-o reclamă TV cu sloganul „ISDN funcționează, dar eu sunt ADSL”. Atât ISDN, cât și ADSL sunt metode de comunicare electrice prin cablu care utilizează fire de cupru. Mai târziu, pe măsură ce comunicarea prin fibră optică folosind cabluri optice a devenit răspândită, vitezele de transmisie a datelor s-au îmbunătățit dramatic - într-o măsură incomparabilă cu cele din trecut.
Este bine cunoscut faptul că lumina se deplasează foarte repede. Comparativ cu comunicarea bazată pe fire de cupru din trecut, comunicarea de astăzi bazată pe fibră optică oferă viteze de transmisie mult mai mari. De exemplu, 1 Gbps înseamnă că se poate transmite 1 Gbit de date pe secundă - o viteză suficient de mare pentru a descărca un film de aproximativ 2 GB în aproximativ 16 secunde. Astăzi, chiar și serviciile de internet rezidențiale oferă viteze în intervalul gigabit, în timp ce centrele de date și rețelele backbone utilizează tehnologii de transmisie de la sute de Gbps la terabiți pe secundă. Datorită vitezelor mari de transmisie ale comunicării prin fibră optică, ne putem bucura de o experiență de internet mult mai fluidă. Ceea ce este denumit în mod obișnuit „bandă largă prin fibră optică” se referă tocmai la această metodă de comunicare optică.
Totuși, doar pentru că se numește comunicare optică nu înseamnă că se folosește doar lumina pe parcursul întregului proces. Electricitatea joacă, de asemenea, un rol crucial. Să ne imaginăm două persoane care discută online. Când un mesaj este tastat pe computerul A, acel mesaj este mai întâi convertit într-un semnal electric. Acest semnal electric este apoi convertit într-un semnal luminos prin intermediul unui convertor electric-optic la capătul emițător și transmis sub formă de lumină de-a lungul cablului optic. Apoi este convertit înapoi într-un semnal electric de către convertorul optic-electric de la capătul receptor și afișat ca mesaj text pe computerul B. Chiar dacă A și B se află în țări diferite, mesajul este livrat aproape instantaneu, deoarece semnalul călătorește cu o viteză foarte mare - aproape de viteza luminii - de-a lungul cablului optic.
Cum se transmit semnalele luminoase în interiorul unui cablu optic? Principiul din spatele acestui fenomen constă în reflexia internă totală, care apare datorită diferențelor de indice de refracție. Indicele de refracție este o valoare care indică cu cât mai lent se deplasează lumina într-un anumit mediu în comparație cu viteza sa în vid. În interiorul unui cablu optic, există un miez cu un indice de refracție ridicat, înconjurat de o înveliș cu un indice de refracție mai mic. Reflexia internă totală este un fenomen în care lumina este reflectată complet la interfață atunci când se deplasează dintr-un mediu cu un indice de refracție mai mare într-unul cu un indice de refracție mai mic, iar unghiul de incidență depășește unghiul critic. Deoarece lumina se deplasează relativ mai lent în miez și mai rapid în înveliș, are loc reflexia internă totală; cablurile optice utilizează acest principiu pentru a transmite semnale luminoase fără a le permite să scape în exterior.
Acest lucru ar putea ridica o întrebare: chiar dacă toată lumina este reflectată prin reflexie internă totală, nu este oare o parte din ea absorbită, determinând slăbirea semnalului? Așa cum lumina slăbește pe măsură ce adâncimea crește în ocean, intensitatea luminii într-o fibră optică scade treptat pe măsură ce distanța crește. Prin urmare, performanța unei fibre optice este evaluată prin cât de puțin se atenuează semnalul pe o anumită distanță. La începuturile tehnologiei fibrei optice, semnalele slăbeau semnificativ după doar câteva sute de metri; cu toate acestea, astăzi, au fost comercializate fibre optice cu pierderi extrem de mici, permițând o transmisie eficientă pe distanțe de zeci de kilometri sau mai mult. În plus, în comunicațiile la distanță lungă, se instalează amplificatoare optice pentru a amplifica semnalele slăbite, asigurând comunicații internaționale stabile pe continente și pe fundul mării.
La sfârșitul anilor 1990, se utilizau în principal metode de comunicații electrice cu fir care utilizau fire de cupru — cum ar fi modemurile, ISDN și ADSL. Astăzi, comunicațiile optice care utilizează cabluri cu fibră optică au devenit tehnologia de bază a internetului, iar atât viteza de transmisie, cât și stabilitatea s-au îmbunătățit semnificativ în comparație cu trecutul. Motivul pentru care comunicațiile optice oferă performanțe atât de ridicate este că semnalele sunt transmise sub formă de lumină prin cabluri optice, iar principiul reflexiei interne totale este utilizat pentru a minimiza pierderile de semnal chiar și pe distanțe lungi. Tehnologia comunicațiilor optice continuă să avanseze și se așteaptă ca în viitor să ofere un mediu de internet și mai rapid și mai stabil.
