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
เครือข่ายเชิงแสงแบบพาสซีฟ
หลักการคือในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปปลายทางผ่านตัวกลางใยแก้วนำแสง ให้ใช้ความยาวคลื่น 1490 นาโนเมตร แต่รับข้อมูลกลับมาจากปลายทางมายังต้นทางใช้ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร ทั้งนี้ใช้ ใยแก้วนำแสงเพียง core เดียว แต่ส่งและรับต่างเวลากัน โดยความจริงที่ว่า การส่งจากต้นทางหรือที่เรียกว่า ดาวน์โหลด (download) มีข้อมูลมากกว่า การรับจากปลายทาง หรืออัปโหลด (upload) ดังนั้น การส่งจะจองเวลาในการใช้ตัวกลางมากกว่าการรับ ตัวควบคุม (controller) ในการรับส่งจะกำหนดเวลาให้ปลายทาง โดยให้ส่งกลับมาในช่วงเวลาเดียว คือแบบ burst mode ถ้าปลายทาง มีผู้ใช้เพิ่มขึ้น ก็เพียงติดอุปกรณ์แยกแสง หรือที่เรียกว่า สปริทเทอร์ (splitter) เท่านั้น splitter เป็นอุปกรณ์พาสซีฟ ทำหน้าที่แยกแสงออกเป็น 2, 4, 8, 16, 32, 64 ส่วน เขียนเป็นสัญลักษณ์ว่า 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32. 1:64 เมื่อแสงถูกแบ่งออก ทำให้ค่าลดทอนเป็นดังนี้