an kullanılır. Çok daha az etki zayıflaması ve engele maruz kalması nedeniyle ışıklifleri yüksek talepli ve uzun mesafeli uygulamalarda bakır kablolara göre daha avantajlıdır. Buna karşın şehirlerdeki altyapı geliştirmesi zor ve zaman alıcıdır. Işıklifi sistemlerin kompleks olması nedeniyle bu sistemlerin kurulması ve işletilmesi pahalıdır. Bu zorluklar nedeniyle ışıklifi iletişim sistemleri öncelikli olarak yüksek maliyetini dengeleyen ve tam iletim kapasitesiyle çalışabileceği uzun mesafeli uygulamalarda kurulmuştur. 2000’den beri ışıklifi iletişim fiyatları oldukça düşmüştür. Herhangi bir konuta lif açma fiyatı bakır içerikli ağ açmaya göre daha uygundur. Amerika Birleşik Devletleri ve Hollanda gibi kazı masraflarının düşük ve konaklama yoğunluğunun yüksek olduğu ülkelerde fiyatlar abone başı 850$’a kadar düşmüştür.

Işıklifleri, optik yükseltici sistemlerin piyasalarda yer almaya başladığı 1990 yılından beri telekomünikasyon endüstrisinde şehirlerarası ağlara ve okyanus aşırı iletişim hatlarına serildi. 2002’den itibaren, 2,56 Tbit/s kapasiteli 250,000 km’lik kıtalararası denizaltı ışıklifi iletişim kablosu tamamlandı, özel ağ kapasiteleri öncelikli bilgi olmasına rağmen telekomünikasyon yatırım raporları 2004’ten beri ağ kapasitesinin çarpıcı bir biçimde arttığını gösterir.

_____________________________________________________________________________________________________________

1880 yılında Alexander Graham Bell ve yardımcısı Charles Sumner Tainter Washington’da ki Volta Laboratuvarında ışıklifi iletişimin erken müjdecisi olan fotofonu yarattı. Bell bunun en önemli icadı olduğu düşüncesindeydi. Cihaz, ışık huzmesi üzerinde sesin iletimine olanak tanıdı. 3 Haziran 1880’de Bell, dünyanın ilk kablosuz telefon iletiminin 213 m. aralıklı iki bina arasında test etti. Atmosferik iletim ortamında kullanılması nedeniyle fotofon, lazer ve ışıklifi teknolojilerinin ışığın güvenli iletimine imkan sağlayacak kadar kullanışlı olduğunu kanıtlayamadı. Fotofon ilk olarak onlarca yıl sonra askeri haberleşme sistemlerinde elverişli olarak kullanılabildi.

1966 yılında Charles K. Kao ve George Hockham, Harlow’daki STC Laboratuvarı’nda ışıkliflerini deneyerek mevcut camdaki 1000 dB/km’lik kayıpların imkan dahilinde yok edilebilen kirletici maddelerden kaynaklandığını gösterdiler.

Işıklifleri 1970 yılında iletişim amaçlarına yetecek kadar düşük etki zayıflamalı olarak başarılı bir şekilde Corning Glass Works tarafından geliştirildiler ve aynı zamanda kompakt GaAs yarı iletken lazerler üretildi. Böylece ışığın uzun mesafeler boyunca ışıklifi kablolar üzerinden iletimi sağlandı.

1975 yılından itibaren başlayan bir dizi araştırma sonrasında 0,8 µm dalga boyu civarında işletilen ve GaSa yarı iletken lazer kullanan ilk ticari ışıklifi iletişim cihazı geliştirildi. İlk nesil sistem 10 km’ye kadar aralıklı yineleyicilerle 45 Mbit/s değerinde işletildi. 22 Nisan 1977’de, General Telephone and Electronics 6 Mbit/s hızında ilk canlı telefon görüşmesini ışıklifi ile Long Beach, California boyunca gönderdi.

Dünyadaki ilk yaygın ışıklifi ağ sistemin Rediffusion tarafından İngiltere’de 1978 yılında kurulduğu öngörülüyor. Kablolar şehir boyunca kanallara yerleştirildi ve 1000’den fazla aboneye ulaştırıldı. Yerel yayın alma problemleri nedeniyle o zamanlarda televizyon kanallarının yayın iletimi için kullanıldılar. Şu anda ise sistem halen durmakta fakat kullanılmamaktadır.

1,3 µm ile işletilip InGaAsP yarı iletken laser kullanan ikinci nesil ışıklifi iletişim, 1980 yılında ticari amaçla kullanılmak üzere ilk kez geliştirildi. İlk sistemler başlangıçta çok modlu dağılımı nedeniyle sınırlandı. 1981’de tek modlu lif sistem, iletişim performansını geliştirmek üzere ortaya çıkarıldı fakat tek modlu lif ile çalışan kullanışlı birleştiricilerin geliştirilmesinin zor olduğun kanıtlandı. 1987’den itibaren bu sistemler 50 km yineleyici mesafeleriyle 1.7 Gbit/s hızında işletildiler.

Işıklifi kullanan okyanus ötesi ilk telefon kablosu TAT-8’di ve Desurvire lazer yükseltme teknolojisini esas alarak tasarlanmıştı.İlk kez 1988 yılında kullanılmaya başlandı.

Üçüncü nesil ışıklifi sistemler 1,55 µm ve 0,2 dB/km kayıpla işletildiler. Bu gelişme Indium galyum arsenit geliştirilmesinden ve Indium galyum arsenit fotodiyodunun Pearsall tarafından ilerletilmesinden sonra mümkün hale gelebildi. Mühendisler klasik InGaAsP yarı iletken lazer kullanarak o dalga boyundaki yayılım ile önceki problemlerin üstesinden geldiler. Bilim adamları bu zorluğu 1,55 µm’de minimum dağılmaya sahip olacak şekilde tasarlanan ve parçalı dağılım lifleri kullanarak veya lazer spektrumunu bir tek uzunlamasına moda sınırlayarak aştılar. Bu gelişmeler üçüncü nesil sistemlerin yineleyici aralıklarının 100 km üzerine çıktığı ağlarda 2.5 Gbit/s hızında işletilmesine olanak tanıdı.

Dördüncü nesil ışıklifi iletişim sistemi yineleyici ihtiyacını azaltmak için optik yükselticileri, veri kapasitesini artırmak için ise dalgaboyu bölmeli çoklama yöntemi(wavelength-division multiplexing) kullanıldı. Bu gelişmeler 1992’de başladığından bu yana 2001’de 10 Tbit/s'a ulaşılmasıyla her 6 ayda bir sistem kapasitesini iki katına çıkardı. 2006 yılında optik yükselticiler kullanılarak 160 km’lik tek hat üzerinde 14 Tbit/s veri hızına ulaşıldı.

Beşinci nesil ışıklifi komünikasyonun gelişimi için, WDM sisteminin işleyebileceği dalga boyu aralığının genişletilmesine odaklanıldı. C bandı olarak da bilinen klasik dalga boyu penceresi 1.53-1.57 µm aralığını kaplıyor ve kuru lif bu aralığı 1.30-1.65 µm ile aşarak düşük kayba izin veriyor. Diğer gelişmeler optik çözümler konseptini içeriyor. Özel şekiller kullanarak doğrusal olmayan etki ile dağılma etkisini yok edip şekli koruyan sinyal gönderiyor.

90’ların sonundan 2000’lere doğru sanayi ilerleticileri ve KMI, RHK gibi bazı araştırma şirketleri, iletişim bant genişliği talebindeki büyük artışın internetin kullanılmasının artmasına ve çeşitli bant genişliklerinin video talebi gibi yoğun müşteri servislerince ticarileşmesine bağladılar. İnternet protokol veri trafiği üstel biçimde, Moore Yasası kapsamında entegre edilmiş devre kompleksliğinin arttığı orandan daha hızlı artıyordu. Nokta com balonunun iflas ettiği 2006 yılı boyunca sanayide yeni trend, firmaları sağlamlaştırma ve maliyeti azaltmak için üretimin yabancı ülkede yapılmasıydı. Verizon ve AT&T gibi şirketler yüksek işlem hacimli veriyi ve geniş bantlı hizmetleri müşteri evlerine iletmek için ışıklifi iletişimin avantajını kullandılar.

_____________________________________________________________________________________________________________

Modern ışıklifi iletişim sistemleri genellikle elektrik sinyalini optik sinyale çevirip optik life göndermek için bir optik ileticiyi, yeraltı devrelerine ve binalara yönlendirilmiş çoklu ışıklifi yığınından oluşmuş bir kabloyu, birçok çeşit yükselticiyi ve sinyali elektrik sinyali olarak toplayan bir optik alıcıyı içerir. İletilen bilgi genellikle bilgisayarlar, telefon sistemleri ve kablolu televizyon şirketleri tarafından üretilen dijital bilgilerdir.

En yaygın kullanılan optik ileticiler led ve lazer diyotlar gibi yarı iletken cihazlardır. Led ve lazer diyotlarının arasındaki fark led eş evresiz ışık üretirken lazer diyodun eş evreli ışık üretmesidir. Optik iletişimlerde kullanım için yarı iletken optik ileticiler optimum dalga boyu aralığında işlerken ve yüksek frekanslarda direkt olarak yönlendirilirken; verimli, güvenilir ve kompakt olarak tasarlanmalıdır.

En basit formuyla led, elektriksel ışıldayış olarak da bilinen kendiliğinden salım aracılığıyla ışık saçan ileri önyargılı bir p-n eklem’dir. Yayılan ışık 30-60 nm gibi oldukça geniş spektrum aralığına sahip olan eş evresiz ışıktır. Led ışık transferi giriş gücünün yalnızca %1’i (veya 100 microwatt) kadar verimsizdir ve sonuç olarak ışıklifi içinde çiftlenilen ateşlenmiş güce dönüştürülür. Fakat basit tasarımları nedeniyle düşük maliyetli uygulamalar için çok kullanışlıdır.

İletişim ledleri genellikle InGaAsP (Indium galyum arsenit fosfat) veya GaAs’tan (galyum arsenit) yapılır. Çünkü InGaAsP ledler GaAs ledlere göre daha uzun dalga boylarında çalışabilirler (1.3 mikrometreye karşı 0.81-0.87 mikrometre) aynı zamanda eşdeğer enerji dalga boyu bazından 1.7 kat daha geniştir. Ledlerin büyük spektrum genişliği veri hız mesafesi ürününün sınırlayan (kullanışlılığı tipik ölçütü) daha yüksek lif dağılmasına maruz kalır. Ledler öncelikli olarak veri hızının 10-100 Mbit/s olduğu yerel ağ alanları ve birkaç km’lik iletim mesafeleri için uygundur. Aynı zamanda ledler günümüzde yerel alan WDM ağlarında kullanımda olan geniş spektrum üzerinde ışığı farklı dalga boylarında yayacak birkaç kuantum kaynağı kullanacak şekilde geliştirildi.

Günümüzde ledlerin yerine benzer fiyata geliştirilmiş hız, güç ve spektral özellikler sunan VCSEL cihazları geçti. Genel VCSEL cihazları kuyuyu çok modlu life birleştirir.

Yarı iletken bir lazer ışığı kendiliğinden salımdan ziyade yüksek çıkış gücü (100 mW) kadar eş evreli ışığın doğasıyla ilgili diğer faydalarıyla sonuçlanan uyarılmış salınım yoluyla yayar. Bir lazerin çıkışı tek modlu lifde yüksek çiftleme verimi (yaklaşık %50) sağlayan yöneltmelidir. Dar spektral genişlik aynı zamanda yüksek veri hızlarına izin verir çünkü renksel dağılım etkisini azaltır. Üstelik yarı iletken lazerler kısa rekombinasyon zamanları nedeniyle yüksek frekanslarda yönlendirilebilirler.

Işıklifinde sıklıkla kullanılan yarı iletken lazer iletici sınıfı VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), Fabry–Perot ve DFB’yi içerir.

Lazer diyotları sıklıkla ışık çıkışının bir devre tarafından cihaza direkt olarak uygulanan direkt yönlendirmeli şeklinde olurlar. Yüksek veri hızları veya uzun mesafeli hatlar için, lazer kaynağı devamlı dalga şeklinde veya elektro emilim modülatörü veya Mach–Zehnder girişimölçer gibi dış cihazlardan yönlendirilen ışık tarafından işletilebilir. Dış yönlendirme, doğrudan yönlendirilen lazerlerde hat genişliğini genişleten, lifin kromatik saçılmasını artıran lazer c