Światłowód to medium transmisyjne, w którym dane wędrują nie jako prąd w miedzi, lecz jako impulsy światła biegnące przez cienkie włókno szklane (czasem plastikowe). Włókno ma rdzeń (core) o większym współczynniku załamania i otaczający go płaszcz (cladding) o mniejszym — dzięki temu światło odbija się od granicy obu warstw i zostaje „uwięzione” w środku. To zjawisko nazywa się całkowitym wewnętrznym odbiciem i jest całą magią światłowodu.
Jak to działa i do czego służy
Na jednym końcu nadajnik (laser albo dioda) zamienia bity na błyski światła, na drugim odbiornik (fotodioda) zamienia je z powrotem na elektryczne zera i jedynki. Ponieważ pracujesz na świetle, a nie na elektronach w miedzi, dostajesz dwie rzeczy, których kabel miedziany nigdy nie da: ogromną przepustowość (dziś rutynowo dziesiątki i setki Gb/s na jednym włóknie) oraz duży zasięg bez wzmacniaczy. Sygnał jest też odporny na zakłócenia elektromagnetyczne i nie „promieniuje”, więc trudniej go podsłuchać.
W praktyce spotkasz dwa typy. Jednomodowy (single-mode, np. OS2) ma cienki rdzeń ok. 9 µm, prowadzi jeden „tor” światła i nadaje się na duże odległości — od kilkuset metrów po dziesiątki kilometrów. Wielomodowy (multi-mode, np. OM3/OM4) ma grubszy rdzeń (50 µm) i jest tańszy w obrębie budynku czy serwerowni, ale na dystansie sygnał się rozmywa.
Przykład z praktyki
Wpinasz transceiver SFP+ z modułem 10GBASE-LR do switcha i łączysz dwa budynki kampusu przez patchcord z wtykami LC. Zanim ogłosisz sukces, warto zmierzyć tłumienie miernikiem mocy optycznej albo sprawdzić stan portu. Na sprzęcie Cisco zrobisz to tak:
show interface transceiver detail
Zobaczysz Tx power, Rx power i temperaturę modułu — jeśli Rx jest zbyt nisko, masz brudny lub uszkodzony spaw albo za długi odcinek.
Częste błędy i mity
- Brudny konektor to przyczyna numer jeden problemów. Jeden pyłek na czole włókna potrafi zabić link. Czyść końcówki i zakładaj zaślepki — nie dotykaj czoła palcem.
- „Światłowód się nie zgina” — zgina, ale ma minimalny promień zgięcia. Za ostre kolanko = straty na zgięciu (macrobending).
- Mieszanie typów — wpięcie single-mode do portu multi-mode (i odwrotnie) zadziała kiepsko albo wcale. Pilnuj zgodności włókna i transceivera.
- Patrzenie w czoło „czy świeci” — niewidzialne światło lasera może uszkodzić wzrok. Używaj detektora, nie oka.
Pojęcia powiązane
Single-mode i multi-mode, tłumienie (attenuation), całkowite wewnętrzne odbicie, transceiver SFP/SFP+, konektory LC i SC, spaw światłowodowy, FTTH, WDM, miedź (skrętka) jako alternatywa.