У овом блог посту ћемо истражити еволуцију интернет технологије од ADSL-а до оптичког интернета и принципе који стоје иза великих брзина преноса оптичког интернета.
Око 1995. године, људи су повезивали модеме на телефонске линије како би приступали интернету брзинама које су биле изузетно мале по данашњим стандардима. Ова поставка је значила да нисте могли да упућујете или примате телефонске позиве док користите интернет – ситуација коју је данас тешко замислити. Године 1999, певач Ју Сеунг-џун је чак представио ADSL у ТВ реклами са слоганом „ISDN ради, али ја сам ADSL“. И ISDN и ADSL су методе електричне жичане комуникације које користе бакарне жице. Касније, како је комуникација оптичким влакнима помоћу оптичких каблова постала широко распрострањена, брзине преноса података су се драматично побољшале – до степена неупоредивог са онима из прошлости.
Добро је познато да светлост путује веома брзо. У поређењу са комуникацијом заснованом на бакарним жицама из прошлости, данашња комуникација заснована на оптичким влакнима нуди много веће брзине преноса. На пример, 1 Gbps значи да се може пренети 1 Gbit података у секунди – брзина довољно брза да се филм од око 2 GB преузме за отприлике 16 секунди. Данас чак и стамбене интернет услуге нуде брзине у гигабитном опсегу, док центри података и кичмене мреже користе технологије преноса у распону од стотина Gbps до терабита у секунди. Захваљујући високим брзинама преноса оптичке комуникације, можемо уживати у много глађем интернет искуству. Оно што се обично назива „оптички широкопојасни интернет“ односи се управо на овај метод оптичке комуникације.
Међутим, само зато што се назива оптичка комуникација не значи да се током целог процеса користи само светлост. Електрична енергија такође игра кључну улогу. Замислимо две особе које ћаскају онлајн. Када се порука откуца на рачунару А, та порука се прво претвара у електрични сигнал. Овај електрични сигнал се затим претвара у светлосни сигнал путем електрично-оптичког конвертора на страни која пошиља и преноси се као светлост дуж оптичког кабла. Затим се оптичко-електрични конвертор на страни која прима поново претвара у електрични сигнал и приказује се као текстуална порука на рачунару Б. Чак и ако су А и Б у различитим земљама, порука се доставља готово тренутно јер сигнал путује веома великом брзином – близу брзине светлости – дуж оптичког кабла.
Како се светлосни сигнали преносе унутар оптичког кабла? Принцип који стоји иза овога лежи у потпуној унутрашњој рефлексији, која настаје због разлика у индексу преламања. Индекс преламања је вредност која показује колико спорије светлост путује у одређеној средини у поређењу са њеном брзином у вакууму. Унутар оптичког кабла налази се језгро са високим индексом преламања, окружено омотачем са нижим индексом преламања. Тотална унутрашња рефлексија је феномен у којем се светлост потпуно рефлектује на међуповршини када путује из средине са вишим индексом преламања у ону са нижим индексом преламања, а угао упада прелази критични угао. Пошто светлост путује релативно спорије у језгру, а брже у омотачу, долази до потпуне унутрашње рефлексије; оптички каблови користе овај принцип за пренос светлосних сигнала без дозвољавања да изађу напоље.
Ово може поставити питање: чак и ако се сва светлост рефлектује тоталним унутрашњим одбијањем, зар се део ње заправо не апсорбује, што доводи до слабљења сигнала? Баш као што светлост слаби како се дубина повећава у океану, интензитет светлости у оптичком влакну постепено опада како се растојање повећава. Стога се перформансе оптичког влакна процењују по томе колико мало сигнал слаби на датој удаљености. У раним данима технологије оптичких влакана, сигнали би значајно ослабили након само неколико стотина метара; међутим, данас су комерцијализована оптичка влакна са изузетно малим губицима, омогућавајући ефикасан пренос на удаљености од десетина километара или више. Штавише, у комуникацијама на велике удаљености, оптички појачавачи се инсталирају за појачавање ослабљених сигнала, обезбеђујући стабилну међународну комуникацију преко континената и преко морског дна.
Крајем 1990-их, првенствено су коришћене методе електричне жичане комуникације користећи бакарне жице - као што су модеми, ISDN и ADSL. Данас је оптичка комуникација помоћу оптичких каблова постала основна технологија интернета, а брзина преноса и стабилност су се значајно побољшали у поређењу са прошлошћу. Разлог зашто оптичка комуникација нуди тако високе перформансе је тај што се сигнали преносе у облику светлости кроз оптичке каблове, а принцип тоталне унутрашње рефлексије се користи за минимизирање губитка сигнала чак и на великим удаљеностима. Технологија оптичке комуникације наставља да напредује и очекује се да ће у будућности обезбедити још брже и стабилније интернет окружење.
