เส้นใยนำแสง (Fiber Optic)
เส้นใยนำแสง (Fiber Optic)
จากที่ในช่วงหลังมานี้ผู้ให้บริการ internet ได้เริ่มตีตลาดลูกค้าโดยการเสนอบริการ FTTH (Fiber To The Home) ที่ซึ่งให้ความเร็วได้สูงถึงระดับ 100 Mbps (จากเดิมที่เราเคยใช้สาย ADSL ของโทรศัพท์ ซึ่งเป็นสายทองแดงที่ให้ความเร็ว Internet ได้เต็มที่แค่ 8-10 Mbps) โดยความเร็ว Internet ที่ผู้ให้บริการเสนอให้กับลูกค้า ก็จะมี 30 , 40 หรือ 80 Mbps ขึ้นกับตามข้อตกลงของแต่ละบริการที่ผู้ให้บริการได้จัดเตรียมไว้ให้ ซึ่งแม้จะเป็นเทคโนโลยีที่เฟื้องฟูอย่างมากมานานแล้วฝั่งทางอเมริกา ยุโรป หรือ ญี่ปุ่น ในบ้านเราเองก็ไม่ได้น้อยหน้า กำลังตีตลาดและเริ่มเป็นที่นิยมสำหรับระบบนี้
FIBER OPTIC เส้นใยแก้วนำแสง คือ เส้นใยขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นตัวนำแสง โครงสร้างของเส้นใยแสงประกอบด้วยส่วนที่แสงเดินทางผ่านเรียกว่า CORE และส่วนที่หุ้มCORE อยู่เรียกว่า CLAD ทั้ง CORE และ CLAD เป็นDIELECTRIC ใส 2 ชนิด (DIELECTRIC หมายถึงสารที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เช่น แก้ว พลาสติก) โดยการทำให้ค่าดัชนีการหักเหของ CLAD มีค่าน้อยกว่าค่าดัชนีการหักเหของCOER เล็กน้อยประมาณ 0.2 ~3% และอาศัย ปรากฎการณ์สะท้อนกลับหมดของแสง สามารถทำให้แสงที่ป้อนเข้าไปใน CORE เดินทางไปได้
ทำไมต้อง Fiber Optic Cables ? ดีกว่าทองแดง (Copper) อย่างไร?
1.)มีการลดทอนสัญญาณต่ำ (Low Attenuation)
โดยปรกติสายทองแดง ( Copper ) ที่ใช้ใน ADSL นั้น มีค่า Attenuation ที่สูง เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับสาย Fiber Optic ซึ่งให้ค่าลดทอนสัญญาณที่ต่ำกว่า สิ่งนี้เองเป็นสิ่งที่ทำให้ผู้ให้บริการส่วนใหญ่เลือก Fiber optic เป็นสายเคเบิ้ลในการให้บริการ internet ความเร็วสูง เพราะค่า Attenuation คือค่าบ่งชี้ถึงพลังงานที่สัญญาณสูญเสียไปตามช่วงคลื่นความยาวต่างๆ ซึ่ง Fiber optic ให้ค่าลดทอนสัญญาณที่ต่ำมากในช่วงความยาวคลื่น 1310 nm และ 1550 nm ( 2100 GHz และ 1800 GHz ที่เราคุ้นๆหูกันนั้นเอง)
2.)สามารถบรรจุข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก
หากกล่าวถึงการบรรจุข้อมูลลงในสัญญาณ ทางวิศวกรรมจะมีคำๆหนึ่งที่เรียกว่า Bandwidth หรือ อัตราการส่งข้อมูลผ่านตัวกลาง ซึ่งหากพิจารณาจากกราฟคุณสมบัติเปรียบเทียบระหว่าง สายทองแดง และสาย Fiber optic จะพบว่า สายFiber optic มีการสูญเสียในแต่ละความถี่ต่างๆ ต่ำกว่าสายทองแดงอย่างมาก
3.)ขนาด
สาย Fiber optic นั้นมีขนาดเล็กมาก อยู่ในระดับหน่วย ไมครอน ( หรือเส้นผ่านศูนย์กลางในหน่วย ไมโครเมตร) จึงทำให้มีน้ำหนักเบาดั่งเส้นผมเส้นหนึ่งเท่านั้นเอง ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับสายทองแดงแล้ว หากต้องการส่งข้อมูลในปริมาณที่เท่ากัน สาย Fiber จะเบากว่าสายทองแดงหลายเท่าตัวเลยทีเดียว
4.)อิสระทางไฟฟ้า
สาย Fiber optic ส่วนใหญ่จะถูกผลิตมาจากวัสดุจำพวกฉนวนไฟฟ้า เช่น แก้ว เป็นต้น ด้วยคุณสมบัติความเป็นฉนวนนี้เอง เมื่อนำสาย Fiber optic ไปอยู่ใกล้กับสายไฟแรงสูง มันจึงไม่ถูกกระแสไฟฟ้ารบกวน ในการรับส่งข้อมูลแต่อย่างใด จึงมีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการใช้งาน
นอกจากนี้ยังมีเหตุผลอื่นๆ เช่น ความคงทน หากไม่ไปทำลายเส้นใยนำแสง สามารถมีอายุการใช้งานได้นับร้อยปีเลยทีเดียว จึงมีความน่าเชื่อถือ และค่าบำรุงรักษาที่น้อย
หลากหลายเหตุผลเหล่านี่เองจึงเป็นสิ่งที่ขับเคลื่อนโลกให้เปลี่ยนมาใช้เส้นใยนำแสงในการรับส่งข้อมูลแทนสายทองแดงในปัจจุบัน
ภาพจาก
https://gcn.com/blogs/emerging-tech/2012/11/truly-unbreakable-encryption-fiber-optics.aspx
เนื้อหาจาก
https://gcn.com/blogs/emerging-tech/2012/11/truly-unbreakable-encryption-fiber-optics.aspx