ใยแก้วนำแสง
ใยแก้วนำแสง หรือ ออปติกไฟเบอร์ หรือ ไฟเบอร์ออปติก เป็นแก้วหรือพลาสติกคุณภาพสูง ที่สามารถยืดหยุ่นโค้งงอได้ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 8-10 ไมครอน[1] (10 ไมครอน = 10 ในล้านส่วนของเมตร =10x10^-6=0.00001 เมตร = 0.01 มม.) ซึ่งเล็กกว่าเส้นผมที่มีขนาด 40-120 ไมครอน, กระดาษ 100 ไมครอน[2] ใยแก้วนำแสงนั้นทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการส่งแสงจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง เมื่อนำมาใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม ทำให้การส่ง-รับข้อมูลได้เร็วมาก สามารถส่ง-รับข้อมูลในระยะทางได้เกิน 100 กม.ในหนึ่งช่วง และเนื่องจากแสงเป็นตัวนำส่งข้อมูล จึงทำให้สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก ไม่สามารถรบกวนความชัดเจนของข้อมูลได้ ใยแก้วนำแสงจึงถูกนำมาใช้แทนตัวกลางอื่นๆในการส่งข้อมูล อีกทั้งยังเป็นเส้นใยขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นตัวนำแสง โครงสร้างของเส้นใยแสงประกอบด้วยส่วนที่แสงเดินทางผ่านเรียกว่า CORE และส่วนที่หุ้มCORE อยู่เรียกว่า CLAD ทั้ง CORE และ CLAD เป็นDIELECTRIC ใส 2 ชนิด (DIELECTRIC หมายถึงสารที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เช่น แก้ว พลาสติก) โดยการทำให้ค่าดัชนีการหักเหของ CLAD มีค่าน้อยกว่าค่าดัชนีการหักเหของCORE เล็กน้อยประมาณ 0.2-3% และอาศัยปรากฏการณ์สะท้อนกลับหมดของแสง สามารถทำให้แสงที่ป้อนเข้าไปใน CORE เดินทางไปได้นอกจากนั้นเนื่องกล่าวกันว่าเส้นใยแสงมีขนาดเล็กมากขนาดเท่าเส้นผมนั้นหมายความว่า ขนาดของเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของ CLAD ซึ่งมีขนาดประมาณ 0.1 ม.ม. ส่วน CORE ที่แสงเดินทางผ่าน นั้นมีขนาดเล็กลงไปอีกคือประมาณหลาย um ~ หลายสิบ um (1 um=10-3mm) ซึ่งมีค่าหลายเท่าของความยาวคลื่นของแสงที่ใช้งาน ค่าต่างๆ เหล่านี้เป็นค่าที่กำหนดขึ้นจากคุณสมบัติการส่งและคุณสมบัติทางเมคานิกส์ที่ต้องการ เส้นใยแสงนอกจากมีคุณสมบัติการส่งดีเยี่ยมแล้วยังมีลักษณะเด่นอย่างอื่นอีกเช่น ขนาดเล็กน้ำหนักเบาอีกด้วย
เคเบิลใต้น้ำ
ลักษณะการทำงานของระบบเคเบิลใยแก้วสัญญาณไฟฟ้าแบบดิจิตอลจะถูก modulate เข้ากับแหล่งกำเนิดแสงที่นี้อาจเป็นเลเซอร์ไดโอกชนิด ILD(Injection Laser Diode) หรือ LED ( Light Emitting Diode) ก็ได้สัญญาณที่ออกมาจะเป็นสัญญาณแสงซึ่งจะถูกส่งผ่านไปตามเคเบิลใยแก้วระยะหนึ่งจนถึงตัวทวนสัญญาณ สัญญาณก็จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า (eloctrical signal) โดยใช้โฟโต้ไกโกชนิด PIN หรือ APD (Avalanche photo diode) สัญญาณไฟฟ้านี้ก็จะถูกนำมาขยาย และกำเนิดสัญญาณไฟฟ้าใหม่ (regeneratc) แก้วจะเปลี่ยนเป็นสัญญาณแสง (optical signal) โดยถูก modulate กับแหล่งกำเนิดแสงอีกครั้งหนึ่ง และผ่านเคเบิลใยแก้วจนถึงปลายทาง (dislant terminal) กับปลายทางสัญญาณแสงก็จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อต่อเข้าชุมสายต่อไป ซึ่งลักษณะการทำงานนี้จะเป็นเช่นเดียวกันทั้งด้านรับและส่งสำหรับการจ่ายไฟเลี้ยงให้กับตัวทวนสัญญาณระบบการจ่ายไฟจะป้อนกระแสไฟตรงที่กระแสตรงที่มีค่ากระแสคงที่ผ่านตัวนำโลหะ (ทองแดง) ในสายเคเบิลและครบวงจรด้วยระบบพื้นทะเล (Ocean Ground) ที่ปลายทางทั้ง 2 ด้าน ซึ่งมีลักษณะของระบบจ่ายไฟเลี้ยงเหมือนกับระบบเคเบิลใต้น้ำแกนร่วม