Функционирование оптических волоконных сетей заключается в распространении световых волн по оптическим светодиодам на большие расстояния. Электрические сигналы, которые несут информацию, становятся световыми импульсами. Далее, передаются по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) с минимальными изменениями и повреждениями. Ряд достоинств, имеющие в своем арсенале ВОЛС, позволил данным системам получить широкое распространение, по сравнению с теми системами передачи, которые используют в качестве среды передачи, медные кабели или радиоэфиры.
Благодаря этому, появляется возможность передавать информацию в несколько терабит в секунду! Малое затухание сигналов, высокая помехозащищенность и прочие факторы, являются, несомненно, важным преимуществами ВОЛС.
Одним из основных компонентов ВОЛС, являются оптические волокна, представляющие собой различные комбинации материалов, которые, в свою очередь, имеют различные механические и оптические свойства. В соответствии с нормами, внешняя часть волокна производится из пластмасс или эпоксидных композиций. Они сочетают в себе высокую прочность и коэффициент преломления света. Главная задача этого слоя – обеспечить механическую защиту световода и его устойчивость к воздействию внешних источников оптического излучения.
Существуют два вида оптических волокон – многомодовые и одномодовые оптические волокна. Многомодовые оптические волокна имеют такое соотношение диаметров оболочки и сердцевины, которое позволяет передавать одновременно несколько сотен разрешенных световых мод, вводимых в волокно под разными углами в рамках числовой апертуры волокна. Все разрешенные моды имеют разные траектории распространения и, соответственно, различное время распространения по световоду. Главный недостаток многомодовых волокон – большая величина модовой дисперсии, ограничивающая как полосу пропускания, так и дальность работы цифровой системы передачи. Однако многомодовые оптические волокна активно применяются в коротких ВОЛС, что объясняется дешевизной производства как волокна, так и источников излучения.
