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1 / 10 Um raio de luz numa fibra de vidro Um laser envia luz vermelha para a ponta de uma fibra desenhada muitas vezes mais grossa que a real. Nesta fibra de plástico, o raio atinge a parede entre o núcleo e a casca a 73°, mais que o ângulo crítico de 70,4°, então cada reflexão devolve toda a luz. Arraste a alça vermelha do laser ou aperte “Viajar com a luz”.
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01 Um raio de luz numa fibra de vidro Um laser envia luz vermelha para a ponta de uma fibra desenhada muitas vezes mais grossa que a real. Nesta fibra de plástico, o raio atinge a parede entre o núcleo e a casca a 73°, mais que o ângulo crítico de 70,4°, então cada reflexão devolve toda a luz. Arraste a alça vermelha do laser ou aperte “Viajar com a luz”.
02 A fibra de telecomunicações mantém a luz quase reta A SMF-28 padrão tem um núcleo de índice 1,4508 dentro de uma casca de 1,4440. O ângulo crítico é arcsin(1,4440 / 1,4508) = 84,46°, então só raios a menos de cerca de 8° do eixo, no ar, podem ficar presos. Aqui o raio atinge a parede a 87° e permanece dentro.
03 Abaixo do ângulo crítico, a luz vaza A 80° na parede, só 0,8% da luz é refletida na primeira reflexão. O resto atravessa a casca e é absorvido pelo revestimento, e a outra ponta escurece em poucas reflexões.
04 Uma curva fechada deixa a luz sair Numa curva, a parede externa recebe cada raio num ângulo menor. Para esta fibra de plástico, um raio ao longo do eixo escapa quando o raio da curva fica abaixo de cerca de 16 meias-larguras do núcleo. Arraste a alça vermelha da curvatura e conte os raios que passam.
05 Muitos caminhos espalham um pulso Num núcleo multimodo largo, o raio mais inclinado percorre um caminho mais longo que o reto: 43,7 ns a mais por km neste modelo. A 1 Gbit/s, um bit dura 1 ns, então depois de cerca de 23 m os pulsos se misturam. A fibra monomodo tem um só caminho e aguenta milhares de quilômetros nessa taxa.
06 Uns e zeros como flashes O transmissor liga o laser para um 1 e o desliga para um 0. "Hi" é 01001000 01101001. A 10 Gbit/s, cada bit dura 100 ps e ocupa cerca de 2 cm de vidro. Digite seu próprio nome no painel e envie.
07 Por que o cabo precisa de amplificadores A 1550 nm, esta fibra perde cerca de 0,164 dB por km. Num trecho de 70 km, isso soma 11,5 dB e sobram 7% da luz. De Seul a Los Angeles, pelo trajeto do modelo, são 11.378 km, o que exige 162 amplificadores nesse espaçamento. Experimente trechos mais longos.
08 Por que 1550 nm A 1310 nm, a perda é de 0,275 dB por km, e os amplificadores de érbio no leito marinho só funcionam de cerca de 1530 a 1625 nm. Mude o comprimento de onda e veja os amplificadores da cena ficarem vermelhos quando não conseguem mais restaurar o sinal.
09 Cabo mais grosso em águas rasas Esta é uma armadura dupla, com 35,9 mm de largura, para águas com menos de cerca de 600 m, onde âncoras e redes de arrasto chegam. Mais fundo, uma camada de armadura basta, e abaixo de cerca de 2000 m usa-se o cabo simples de 17 mm. Mova o controle de profundidade.
10 Quanto tempo leva de Seul a Los Angeles A luz na fibra viaja a c / 1,4682, cerca de 204.000 km/s. Pelo trajeto do modelo, de 11.378 km, um sinal leva 55,7 ms na ida e 111 ms na ida e volta. Os servidores medem de 139 a 145 ms, porque roteadores e desvios somam o resto. Aperte "Corrida de todas as rotas".
Laser Um laser semicondutor de 1550 nm, um comprimento de onda infravermelho que o olho não vê. O modelo desenha sua luz em vermelho. Núcleo Vidro de 8,2 µm de largura, com índice de refração cerca de 0,5% maior que o do vidro ao redor. Todo o sinal viaja aqui. Casca Vidro de 125 µm de largura. Seu índice menor é o que torna possível a reflexão interna total na parede do núcleo. Revestimento Duas camadas de acrilato levam a fibra a 242 µm. Protegem a superfície do vidro e absorvem a luz perdida. Fotodiodo Transforma cada flash que chega em uma pequena corrente. O receptor lê um 1 quando a corrente passa de um limiar. Repetidor Uma caixa resistente à pressão no leito marinho, com amplificadores de fibra dopada com érbio dentro, um para cada fibra em cada sentido. Tubo das fibras Um tubo de plástico com as fibras flutuando em gel, para o cabo poder esticar um pouco sem puxar o vidro. Fios de resistência 24 fios de aço de alta resistência em duas camadas. Sustentam o peso do cabo enquanto ele é lançado ou erguido para reparo. Capa de cobre Um tubo de cobre soldado que leva corrente contínua aos repetidores e impede a entrada de água e de hidrogênio. Capa de polietileno Isola o cobre da água do mar com até 15.000 volts. Em águas profundas, é a parte externa do cabo, com 17 mm de largura. Fios de armadura Fios de aço galvanizado de 3,35 mm de espessura, em uma ou duas camadas, sob fio alcatroado. Acrescentados onde âncoras e redes de arrasto chegam.
