מאמרים

תקשורת אופטית – מה זה והיכן נעשה בזה שימוש?

תקשורת אופטית – מה זה והיכן נעשה בזה שימוש?

תקשורת מועברת בדרכים שונות בין המכשירים והמתקנים הטכנולוגיים שאנחנו משתמשים בהם היום. בדרך כלל מדובר בתקשורת קווית או אלחוטית, כשגם האלחוטית נזקקת לתשתית פיזית כלשהי או לכבלים בנקודה זו או אחרת. מערכות תקשורת אופטית שינו את מה שנהוג היה להשתמש בו עד היום והן מעבירות את האותות בצורה אופטית, כלומר על ידי אור או קרינה אלקטרומגנטית. למעשה, הן מחקות את הצורה שבה אנחנו קולטים מידע באמצעות העיניים ומעבירות אותה לטכנולוגיית מידע ותקשורת. אם העיניים שלנו קולטות מידע בצורת אור הנזרק מהחפצים שסביבנו, כך גם התקשורת האופטית אשר בנויה מחיקוי של העין ומרכז תרגום האותות בה למידע חזותי – היא כוללת משדר אופטי שהופך כל מידע לאותות אור, מתווך שמעביר אותו ומקלט שמקבל ומתרגם אותו. התקשורת יכולה להיות באמצעות תווכים טכנולוגיים כמו גלים או סיבים אופטיים.

איך זה עובד?

משדרים אופטיים הם אלה שהופכים מידע לאותות אופטיים בצורת אור דרך מערכת שידור. אם המידע אינו אופטי מלכתחילה יש להפוך אותו לאופטי. למשל, מידע חשמלי הופך לאופטי בעזרת המשדר, בדרך כלל בעזרת לייזר, ורק אז ניתן לשדר אותו. האור מתקדם דרך הסיבים האופטיים העשויים מחומרים שיכולים להעביר אור בדרך נכונה. תווך השידור של המידע האופטי הוא הצינור להעברת המידע, כלומר הסיב שחייב להיות בנוי כך שלא יפריע למעבר חלק של האותות. בדרך כלל הסיבים עשויים מסוג מסוים של זכוכית שקולט את כל טווח התדרים של האותות האופטיים. ההמרה הזאת לאור מאפשרת העברת שידורים של צליל ותמונה דרך מערכות התקשורת האופטית. המקלט האופטי מקבל את האות ומתרגם אותו בחזרה למידע המקורי שנשלח מלכתחילה. דוגמה להעברת קול בצורת אור שמתורגם בחזרה לקול היא הטלפון. כל קול מתורגם לצורה חשמלית שמתורגמת שוב לקול שנקלט במערכת השמיעה. לעתים עוצמת האותות חלשה ויש להגבירה. משתמשים במקרים כאלה במגבר אופטי שמגביר את עוצמת האות ומעבד אופטי של אותות השידור.

לשם מה נחוצה מערכת התקשורת האופטית?

בהתפתחות הטכנולוגית של ימינו יש צורך רב במערכות תקשורת שמעבירות כמויות אדירות של מידע ובביטחון מוחלט. הטכנולוגיה של ימינו מאפשרת זאת לטווחים ארוכים ובמקומות שבהם בעבר התקשו להניח אפילו מערכות תקשורת של כבלים מהסוג הישן. מערכת אופטית נושאת יתרונות רבים – היא מאבדת פחות מידע בדרך לנקודת היעד גם לטווח ארוך, יש לה רוחב פס גדול שמאפשר העברת כמויות אדירות בזמן קצר, היא קטנה וקלה יחסית  כך שאינה תופסת מקום, ומכיוון שאין בה אותות חשמליים היא אינה פגיעה להפרעה אלקטרומגנטית ואיכות המידע מובטחת. מאחר ולהבדיל מטכנולוגיות אחרות אי אפשר “לגנוב” אותות אופטיים ולצותת למידע, כך גם בטיחות המידע גבוהה יותר. לפיכך, משתמשים בה בעיקר בטלפוניה ובשידורי טלוויזיה, אינטרנט ורשתות מחשבים.