วันที่ 26 สิงหาคม 51 เรื่องเส้นใยแก้วนำแสง

ชนิดของเส้นใยแก้วนำแสง

ภายเส้นใยแก้วนำแสงนั้นจำนวนลำแสงที่เดินทางหรือเกิดขึ้น จะเป็นตัวบอกโหมดของแสงที่เดินทางภายในเส้นใยแก้วนำแสงนั้น กล่าวคือถ้ามีแนวเส้นลำแสงอยู่แนวเดียวกันเรียกว่าเส้นใยแก้วนำ แสงโหมดเดียว ( Single Mode Fiber ) แต่ภายในเส้นใยแก้วนำแสงนั้นมีแนวลำแสงอยู่เป็นจำนวนมาก เรียกว่าสันใยแก้วนำแสงหลายโหมด ( Multimode Fiber ) ดูรูปนอกจากแบ่งชนิดใยแก้วนำ แสงตามลักษณะของโหมดแล้วก็ยังมีวิธีอื่นที่แบ่งโดยจากวัสดุที่ทำเช่น เส้นใยที่ทำจากแก้ว พลาสติก หรือโพลิเมอร์ และก็สามารถแบ่งได้ตามลักษณะและรูปร่าง ลักษณะของดัชนีหักเห เช่น ใย ขั้นบันได ( Step Index ) หรือดีชะนีรูปมน ( Graded Index ) เป็นต้น

เส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดียว

เส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแกนและแคลดประมาณ 5-10 และ 125 ไมคอน ตามลำดับ ซึ่งส่วนของแกนมีขนาดเล็กกว่าเส้นใยแก้วนำแสงชนิดหลายโหมดมาก แลให้ แสงออกมาเพียงโหมดเดียว ลักษณะหน้าตัดของเส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแสดงไว้

เส้นใยแก้วนำแสงหลายโหมด

โครงสร้างภายในเส้นใยแก้วนำแสง ซึ่งประกอบด้วยแกนและแคลดดังได้กล่าวมาแล้วข้างต้นสำหรับเส้นใยแก้วหลายโหมดส่วนใหญ่ มีเส้นผ่าศูนย์กลางของแกนแคลดประมาณ 50 ไมคอน และ 125 ตามลับ เนื่องจากขนาดของเส้นผ่าศูนย์กลางของแกนของเส้นใยแก้วนำแสง หลายโหมดนั้นมีขนาดใหญ่ดังนั้น แสงที่ตกกระทบที่ปลายอินพุตของเส้นใยแก้วนำแสงมีมุมตกกระทบที่แตกต่างกัน หลายค่า จากหลักการสะท้อนกลับหมดของแสงที่เกิดขึ้นภายในส่วนของ แกนทำให้มีแนวลำแสงเกิดขึ้นหลายโหมด และแสงแต่ละโหมดใช้เวลาเดินทางโดยใช้ระยะเวลาเดินทางที่แตกต่างกัน อันเป็นเหตุให้เกิดการแตกกระจายของโหมดแสง ( Mode Dispersion ) หรือของสัญญาณที่ได้รับได้เนื่องจากความแตกต่างของเวลา จึงได้มีการพัฒนาจะลดการแตกกระจายของสัญญาณซึ่ง เกิดขึ้นจากเส้นใยแก้วนำแสงหลายโหมดด้วนการ ปรับปรุงลักษณะดัชนีการหลักเหของแสงของแกน

โครงสร้างของใยแก้วนำแสง

ส่วนประกอบของใยแก้วนำแสงประกอบด้วยส่วนสำคัญ คือส่วนที่เป็นแกนอยู่ตรงกลางหรือชั้นในที่หุ้มด้วยส่วนที่เป็นแคลด แล้วถูกหุ้มด้วยส่วนที่ป้องกัน ( Coating ) โยที่แต่ละส่วนนั้นทำด้วย วัสดุที่มีค่าดัชนีหักเหของแสงที่มีค่าแตกต่างกัน ทั้งนี้ต้องคำนึงถึงค่าหลักการหักเหและสะท้อนกลับมาหมดของแสงดังที่ได้กล่าวไปแล้ว

แกน : เป็นส่วนตรงกลางของเส้นใยแก้วนำแสง และเป็นส่วนนำแสง โดยดัชนีหักเหของแสงส่วนนี้ต้องมากกว่าของส่วนแคลดแล้ว ลำแสงที่ไปในแกนจะถูกขังหรือเคลื่อนที่ไปตามเส้นใยแก้วนำ แสงด้วยขบวนการสะท้อนกลับหมดภายใน

ส่วนป้องกัน : เป็นชั้นที่ต่อมาจากแคลดเป็นที่กันแสงจากภายนอกเข้าเส้นใยแก้วนำแสง และกันแสงจากเส้นใยแก้วนำแสงออกข้างนอก และยังใช้ประโยชน์เมื่อมีการเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสง โครงสร้างอาจประกอบไปด้วยชั้นของพลาสติกหลายๆชั้น นอกจากนั้นส่วนป้องกันยังทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันการกระทำจากแรงภายนอกอีกด้วย ตัวอย่างของค่าดัชนีหักเหเช่น แกนมีค่าดัชนีหัก เหประมาณ 1.48 ส่วนของแคลดและส่วนป้องกันซึ่งทำหน้าที่ป้องกันแสงจากแกนออกภายนอก และป้องกันแสงภายนอกลบกวนจะมีค่าดัชนีหักเหเป็น 1.46 และ 1.52 ตามลำดับ

สายเคเบิลเส้นใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสงนั้นมีกระบวนการผลิตหลายวิธี ซึ่งจะแตกต่างกันที่วิธีทำแท่งพรีฟอร์มหลังจาก ได้แท่งพรีฟอร์มแล้วก็จะนำมาดึงเป็นใยแก้วนำแสงขนาดและประเภทต่างๆ พร้อมทั้งทำการป้องกัน เพื่อทำเป็นเคเบิลตามลักษณะของการใช้งานต่างๆ เช่น สายเคเบิลกับงานเดินสายใต้ดิน สายอากาศใต้น้ำ สายในอาคาร และงานหระว่างอาคาร เป็นต้น ดูดังรูปที่ 6 จะเป็นตัวอย่างเคเบิลใยแก้ว นำแสง ซึ่งเป็นลักษณะทั่วๆไปเท่านั้น สำหรับการใช้งานในปัจจุบันนั้นมีเคเบิลมากมายหลายชนิดแล้วแต่ความต้องการใช้งานเป็นสำคัญ

ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง

ระบบอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสงนั้น ทำได้โดยใช้อุปกรณ์ทางแสงได้แก่ แหล่งกำเนิดแสง ( Light Source ) ซึ่งปกติใช้อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด ไดโอดเปล่งแสง ( LED ) หรือไดโอดเลเซอร์ ( LD ) ส่วนอุปกรณ์ที่เปลี่ยนแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้านั้นทำได้โดยใช้ไดโอดแสง( Photodiode ) หรือทรานซิสเตอร์แสง ( Photo Transistor ) นอกจากกรณีของสายส่ง ยาวมากอาจต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ทวนสัญญาณ ( Repeater ) ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วเปลี่ยนกับมาเป็นแสงอีกครั้งและส่งกลับไปในเส้นใยแก้วนำแสง

การผสมและแยกสัญญาณ

การผสมสัญญาณ ( Modulation ) ของสื่อสารนั้น หมายถึงการทำให้ความถี่ของการสั่นในการส่งเปลี่ยนแปลงไปตามสัญญาณข่าวสาร สำหรับการสื่อสารใยแก้วนำแสงนั้นความถี่ ( หรือความยาว คลื่น ) ของแสงที่ปล่อยออก มาจากอุปกรณ์กำเนิดแสงที่ไม่มีค่าคงที่ ดังนั้นความหมายของการผสมสัญญาณ จึงแตกต่างกับการสื่อสารทางไฟฟ้า ถ้าหากสามารถทำให้แสงเป็นแสงอาพันธ์ ( Coherence Light ) ที่สมบูรณ์นั้นคือความถี่คงที่ และสามารถเปลี่ยนความถี่แสง ให้อยู่ในย่านความถี่ไมโครเวฟได้ ก็ทำให้การสื่อสารใยแก้วนำแสงมีการผสมคลื่นต่างๆ เหมือนกับการสื่อสารทาง ไฟฟ้า ดังนั้นจงกล่าวไว้ว่าการผสมคลื่นแสงนั้นเป็นเพียง การผสมความเข้มแสง ( Intensity Modulation ) เท่านั้น ดูรูป ประกอบ

การผสมสัญญาณและการส่ง

ปกติสัญญาณแสงทางด้านรับของระบบสื่อสารนั้นสัญญาณจะอ่อนกำลังลง และบางครั้งอาจจะเกิดความผิดพลาดเนื่องจากการส่งผ่านไปใยแก้วนำแสง เมื่ออุปกรณ์รับแสงทำการแปลงสัญญาณแสง ให้ได้สัญญาณไฟฟ้าที่ออกมาเป็นรูปของสัญญาณเดิมที่สัญญาณพื้นฐาน ( Baseband ) และเป็นไปตามรูปร่างของกรอบคลื่น ( Envelope ) ของสัญญาณที่เกิดจากการรวมกับคลื่นพาห์ทางแสง สัญญาณนี้จะผ่านขั้นตอนทางไฟฟ้าเพื่อทำการขยายสัญญาณ และได้สัญญาณที่เครื่องรับปลายทางเหมือนกับต้นกำเนิดข่าวสารทุกประการ ในอนาคตเราสามารถทำให้แสงที่เป็นแสงอาพันธ์อย่าง สมบูรณ์ก็จะสมารถใช้กับวิธีการผสมที่ทำให้ ความถี่ของต้นกำเนิดแสงเปลี่ยนแปลงไปตามสัญญาณนั้น คือใช้วิธีผสมคลื่นที่มีประสิทธิภาพดีได้และทำนองเดียวกันกับทางด้านรับแสงก็สามารถใช้ แยกสัญญาณที่เรียกว่าเทคนิคทางด้านความถี่ ( Heterodyne Detection ) เป็นส่วนการรับสัญญาณปลายทาง

การส่งสัญาณแบบดิจิตอลและอนาล็อก

การส่งสัญญาณโดยทั่วไปนั้นมีสองแบบคือ การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล ( Digital ) และแอ นะล็อก ( Analog ) การสื่อสารด้วยแสงนั้นมีการส่งสัญญาณอยู่สองชนิดนี้เช่นกัน ซึ่งขึ้นอยู่ กับสัญญาณไฟฟ้าที่มาผสมกับแสงว่าเป็นสัญญาณดิจิตอลหรือแอนะล็อกเท่านั้น การส่ง สัญญาณแบบดิจิตอลโดยทั่วไปแล้วจะนำมาเปลี่ยนรหัส ( Code ) ที่เหมาะแก่การส่งก่อน แล้วจึงส่งออกไปเช่นเดียวกับการส่งสัญญาณแบบแอนะล็อก นั้นคือก่อนที่จะทำการ เปลี่ยนแปลงสัญญาณแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณแสงนั้น จะทำการผสมสัญญาณขั้นแรกกับ แหล่งกำเนิดแสงก่อน ทั้งนี้ก็เพราะว่าแสงเอาต์พุตของอุปกรกำเนิดแสงนั้นไม่เป็นสัดส่วน กับระดับสัญญาณไฟฟ้าอินพุตเสมอไป ซึ่งทำให้เกิดความยุงยากในการรักษาคุณสมบัติ ของการส่งเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวจึงต้องทำการผสมสัญญาณเบื้องต้นก่อน การเลือกระบบ การส่งสัญญาณทั้งสองชนิดนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการทำงาน การเลื่อระบบการส่ง แบบแอนะล็อกมักใช้กับการส่งสัญญาณภาพในข่าย ( Networks ) หรืเคเบิ้ลทีวี แต่ใน อนาคตการส่งแบบดิจิตอลที่มีคุณสมบัติดีกว่าจะเข้ามามีบทบาทสำคัญในทุกๆ ด้าน

อุปกรณ์แหล่งกำเนิดแสง

แหล่งกำเนิดแสงที่นิยมใช้ในปัจจุบันคือ ไดโอดเปล่งแสงชนิดสารกึ่งตัวนำและไดโอดเลเซอร์ เพราะไดโอดเหล่านี้เปล่งแสงที่มีความยาวคลื่นย่าน 0.8-0.9 และ 1.3-1.6 ไมครอน ซึ่งตรงกับย่านที่ใย แก้วนำแสงมีค่าสูญเสียต่ำแลสามารถควบคุมกำลังขาออกได้อย่างรวดเร็ว โดยการปรับค่ากระแสไบแอส ( Bias Current ) จึงง่ายต่อการผสมสัญญาณ อีกทั้งอายุใช้งานมากกว่าหนึ่งล้านชั่วโมง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง LED และ LD คือ LD มีมุมการเปล่งแสงที่แคบกว่าแต่มีความกว้างของสเปกตรัมมากกว่า ( Spectrum Width ) จึงนิยมใช้กับการส่งสัญญาณแบบโคฮีเรนท์ ( Coherent Transmission ) นอกจากนี้ยังเปล่งแสงเมื่อมีการต่อกระแสขับดัน ( Drive Current ) ได้เร็วกว่า แต่เนื่องจาก LD เป็นอุปกรณ์เทรชส์โฮลด์ ( Threshold Device ) การเปล่งแสงจึงไม่คงที่ และเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแส จึงต้องมีวงจรควบคุมแบบป้อนกลับ ( Feedback ) เพื่อทำให้กำลังขาออกของเลเซอร์คงที่

อุปกรณ์รับแสง

อุปกรณ์รับแสงที่นิยมใช้เป็นประเภทสารกึ่งตัวนำแบ่งออกเป็นพวกใหญ่ๆ ได้ 2 ประเภทตามแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้จากภายนอกคือ
โฟโต้ไดโอด ( Photodiode, PD ) เป็นพวกที่ได้รับการป้อนแรงดันไฟฟ้าปริมาณน้อย ตัวอย่างเช่น ( PIN-PD )เป็นต้น
อะวาลานช์โฟโต้ไอโอด ( Avalanche Photodiode, APD )เป็นพวกที่ได้รับการป้อนปริมาณแรงดันไฟฟ้าปริมาณมาก การเลือกใช้อุปกรณ์รับแสงแบบ PIN หรือ APD นั้น ตามปกติจะขึ้นอยู่กับราคา และความไวของเครื่องรับที่ต้องการ ( Receiver Sensitivity ) กระบวนการอะวาลานช์ใน APD มีเทรชส์โฮลด์ซึ่งทำให้มีราคาแพงกว่า PIN เนื่องจาก APD มีการขยายกำลังได้สูงจึงจะทำให้ความ ไวของเครื่องรับได้ถึงปริมาณ -15 dB ซึ่งมากกว่า ไดโอด PIN นอกจากนี้ยังพิจารณาถึงระดับสัญญาณระดับต่ำสุดที่จะรับได้ด้วย

คุณสมบัติใยแก้วนำแสง

การลดทอน
กำลังของแสงจากแหล่งกำเนิดแสง ( Pi ) ถูกส่งเข้าไปใยเส้นใยแก้วนำแสงยาว L กิโลเมตรแล้วกำลังของแสงที่ออกจากเส้นใยแก้วนำแสง ( Po ) เมื่อพิจารณาที่ ( Po

การดูดกลืนของวัสดุ

พิจารณาการดูดกลืนในใยแก้วซิลิกาที่บริสุทธิ์ จะเห็นว่าแก้วซิลิกาที่บริสุทธิ์จะ ดูดกลืนแสงน้อย และจะเห็นว่าอยู่ในช่วงความยาวคลื่นระหว่าง 0.8 ถึง 1.6 ไมครอน จึง เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ในช่วงความยาวคลื่นดังกล่าวถูกเลือกใช้งานทางด้านสื่อสาร การ ดูดกลืนแบบนี้จะมีค่ามากบริเวณความยาวคลื่นในช่วงของอัลตราไวโอเลต ( Ultraviolet, UV ) และอินฟราเรด ( Infrared, IR )

การดูดกลืนจากภายนอก

โอเวอร์โทนจะได้จุดยอดที่ 1.24 1.13 และ 0.88 การลดทอนของแสงที่เกิดจาก การดูดกลืนของแสงนี้เกิดจากการที่ใช้สาร ผลิตเส้นใยแก้วนำแสงหรืแก้วที่มีสารอื่นเจือปนอยู่ทำให้เกิดการดูดกลืน ของแสงขึ้น โดยทั่วไปจะมีการดูดแสงอันเนื่องมาจากแก้วและสารเจือปน ตัวอย่างเช่น กรณีที่มีสารเจือปนอยู่ 1 ในล้านส่วนก็จะทำให้เกิดการดูดกลืน
เทคนิคการผลิตเส้นใยแก้วนำแสงสมัยใหม่สามารถ ลดอิออนของสารเจือปนพวกนี้ได้จนถึง ระดับไม่มีผลต่อการดูดกลืนได้ อย่างไรก็ตามอิออนตัวหนึ่งที่สามารถขจัดได้คือ ไฮดรอกซิล ( Hydroxyl,OH ) จุดยอดของการสั่นพื้นฐานของอิออนไฮดรอกซิล จะเกิดที่ความยาวคลื่นประมาณ2.27 ไมครอน และพื้นฐานการสั่นประมาณ 4.2 ไมครอน ซึ่งการสั่นพื้นฐาน จะทำให้เกิดโอเวอร์โทน ( Overtone ) ที่ฮาร์มอนิกต่างๆ ดังนี้ 1.38 0.95 และ0.72 ไมครอน และเมื่อรวมระหร่างการสั่น พื้นฐานและไมครอนตามลำดับ

การเดินทางของแสงในใยแก้วนำแสง

แสงสามารถแพร่กระจายเข้าไปในใยแก้วได้ โดยการสะท้อนหรือการหักเหแสง กล่าวคือแสงจะแพร่กระจายอย่างไร ขึ้นอยู่กับการแพร่กระจายและรูปแบบของดัชนีการหักเห โหมดของการ แพร่กระจายหรือโหมด หมายถึงทางเดิน ( Path ) ของแสงนั้นเอง ถ้าทางเดินของแสงมีเพียงทางเดียว ที่ทำให้แสงแพร่กระจายเข้าไปในใยแก้วนำแสงได้เรียกโหมดเดียว ( Single Mode ) ถ้า ทางเดินของแสงมีหลายทางๆ เรียกว่า มัลติโหมด ( Multimode ) หรืหลายโหมด แสดงการกระจายของแสงเข้าไปใน ใยแก้วแสงแบบโหมดเดียวและแบบหลายโหมด

อินเดกซ์โปรไฟล์

อินเดกซ์โปรไฟล์ ( Index Profile ) ของแสงในใยแก้วนำแสงคือกราฟของความสัมพันธ์กับ ดัชนีหักเหของแกนของเส้นใยแก้วนำแสง โดยที่ดัชนีหักเหถูกเขียนบนแกนนอนและ ระยะห่างจากแกน ของเส้นใยแก้วนำแสงอยู่ในแนวตั้ง อินเดกซ์โปรไฟล์ของใยแก้วทั้งสามชนิด โดยทั่ว๐ไปใยแก้วนำแสงจะมีอินเดกโปรซ์ไฟล์ 2 ประเภทคือ แบบสเตปและเกรดอินเดกซ์ หรือแบบขั้นบันได และ แบบบน โดยที่แบสเตปอินเดกซ์จะมีดัชนีหักเหของแสงคงที่ตลอด เนื้อสารที่เป็นแกนและแคลด โดยปกติค่าดัชนีหักเหที่แกนจะมีค่ามากกว่าที่แคลด แนวทางเดินของแสงจะมีลักษณะเป็น เส้นตรงสะท้อนไปมาตรงบริเวณรอยต่อ ระหว่างแกนและแคลดตามกฎของสเนลล์ ส่วนเส้นใยแก้วนำแสงแบบอินเดกซ์จะมี ดัชนีการหักเหของแกนเปลี่ยนแปลงไปตามแนวแกนของใยแก้ว โดย ที่ตำแหน่งของศูนย์กลางของใยแก้วจะ มีค่าดัชนีหักเหสูงสุดจากนั้นค่าดัชนีหักเหจะค่อยๆ ลดลงไปตามระยะที่ห่างออกจากแนวศูนย์กลาง จนมีค่าเท่ากับดัชนีหักเหของแคลดในตำแหน่งที่แกน ต่อกับแคลดพอดี โครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสงโดนทั่วๆ แบ่งแบ่งออกเป็นประเภท ตามโครงสร้างได้ 3 ประเภท คือ โหมดเดียว หลายโหมดสเตปอินเดกซ์ และหลายโหมดเกรดอินเดกซ์

ประโยชน์ของใยแก้วนำแสง

1. การลดทอนสัญญาณในเคเบิ้ลใยแก้ว มีค่าต่ำกว่าในสายเคเบิ้ลธรรมดา ทำให้การติดตั้งระบบเคเบิ้ลใยแก้ว เพื่อการสื่อสารเสียเงินลงทุนต่ำกว่า เพราะในเคเบิ้ล ธรรมดา ต้องมีสถานีทวนสัญญาณทุก ๆ 3-5 กิโลเมตร ส่วนใน กรณีของเคเบิ้ลใย แก้วมีระยะห่างได้ถึง 50 กิโลเมตรทีเดียว
2. ช่องกว้างของแถบการส่งสัญญาณ แบนด์ววิดท์ของเคเบิ้ลใยแก้วมีสูงกว่า ทำให้สามารถส่งสัญญาณข้อมูลได้มากกว่า
3. ขนาดของเคเบิ้ลใยแก้วเล็กกว่าเคเบิ้ลธรรมดา ถ้านำไปใช้ในงานบางอย่าง เช่น การวางเคเบิ้ลใต้น้ำ ซึ่งเดิม ต้องใช้ เคเบิ้ลขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 นิ้วครึ่ง ที่ประกอบด้วยสาย ส่งสัญญาณจำนวน 320 เส้น แต่หากใช้เคเบิ้ลใยแก้วแล้ว ก็จะมีเส้น ผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ 125 ไมครอน และใช้สายสัญญาณเพียง 5 เส้นเท่า นั้น และที่สำคัญ คือ มีน้ำหนักเบา สามารถติดตั้งบำรุงรักษา และ ซ่อมแซม ได้ง่ายอีกด้วย
4. เคเบิ้ลใยแก้วช่วยตัดปัญหา เรื่องสัญญาณรบกวน อันเนื่องมาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ได้โดยเด็ดขาดเพราะมีการ ใช้ สัญญาณแสงเป็นตัวนำข้อมูล ไม่มีสัญญาณไฟฟ้า เข้ามาเกี่ยวข้องทำ ให้การรับ- ส่งข้อมูล มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า

ข้อดีของการสื่อสารทางแสง

สำหรับข้อดีของการสื่อสารทางแสงมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้
1. มีแบนด์วิดท์กว้าง และมีอัตราของการสูญเสียของแสงต่ำ ทำให้ประหยัดช่องสัญญาณ นอกจากนี้ยังทำให้ประหยัดอุปกรณ์ในการทวนสัญญาณ

2. มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานและติดตั้งได้ง่าย
3. ปราศจากสัญญาณรบกวนทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากเป็นแสงจึงไม่มีผลของการรบกวนเนื่องจากผลของการเหนี่ยวนำไฟฟ้าเกิดขึ้น
4. สามารถแยกสัญญาณทางไฟฟ้าได้ด้วยแสง โดยปกติการส่งสัญญาณทางไฟฟ้าจะต้องมีสายดินรวมกัน แต่ในระบบการสื่อสารทางแสงนี้ไม่ต้องต่อสายดิน เนื่องจากอาศัยหลักการเปลี่ยนสัญญาณ ทางไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสง
5. มีความปลอดภัยของสัญญาณ ข่าวสารที่ส่งไปกับแสงจะมีตำแหน่งรับส่งที่แน่นอน ดังนั้นจึงไม่สามารถที่จะลักลอบใช้สัญญาณทางแสงเพื่อไปประมวลผลได้
6. องค์ประกอบที่ใช้ในการส่งสัญญาณทางแสงจะมีขนาดเล็กและราคาถูก เมื่อเปรียบเทียบกับจำนวนช่องสัญญาณที่ใช้ในการสื่อสาร

การป้อนแสงเข้าไปในเส้นใยแสง

เนื่องจากว่าแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงนั้น จะกระจายกว้างออกเนื่องจากปรากฏการณ์การเบี่ยงเบนของแสง ตามที่กล่าวมาแล้ว ในการที่จะป้อนแสงเข้าไปใน CORE ที่มีขนาดเล็กมากนั้นต้องใช้เลนซ์ทำการรวมแสง แต่ทว่าแสงที่รวมนั้น ไม่ใช่ว่าจะถูกป้อนเข้าไปในเส้นใยแสงได้ทั้งหมด แสงที่มีมุมตกกระทบที่เหมาะสมเท่านั้น จึงจะสามารถเข้าไปในเส้นใยแสงได้ จากรูปแสดงมุมรับแสงของเส้นใยแสงจากรูปจะเห็นว่าที่จุดป้อนแสงของเส้นใยแสงนั้นจะเป็นจุดต่อของตัวกลางที่มีค่าดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน 3 ชนิด

MODE การเดินทางของแสงภายในเส้นใยแสง (Propagation Mode)

แสงที่ป้อนเข้าไปในเส้นใยแสงด้วยค่าของมุมรับแสงที่อยู่ในช่วงของมุมรับแสงสูงสุดนั้นแสงจะเดินทางในเส้นใยแสงด้วย ลักษณะที่เกิดการสะท้อนกลับไปมาตรงรอยต่อของ CORE กับ CLAD โดยที่แสงสะท้อนกลับไปมาจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าพร้อมกันด้วยแต่ทว่าจาก INTERFERENCE ของแสงภายใน CORE นั้นมุมสะท้อนกลับที่รอยต่อจะเกิดขึ้นได้ จำเป็นต้องมีเงื่อนไขที่เหมาะสม เกี่ยวกับเงื่อนไขที่เหมาะสมนี้จะได้กล่าวในหัวข้อต่อไปนี้ จะใช้เส้นใยแสงที่มีรูปร่างเป็นแผ่นแบนดังจะแสดงในรูป (b) แทนลักษณะเส้นใยแสงที่มีรูปร่างกลมดังรูป (a) และอีกอย่างหนึ่งเพื่อทำให้การอธิบายเกี่ยวกับ สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของแสงง่ายขึ้นจะพิจารณาเฉพาะสนามไฟฟ้าเท่านั้น