ıvıldamasını yok ederek katedilebilir hat mesafesini artırır.

Transceiver tek birleştirmede hem alıcıyı hem vericiyi içeren cihazdır.

Optik alıcının ana bileşeni fotoelektrik etkisini kullanarak ışığı elektriğe dönüştüren foto detektördür. Telekomünikasyon için öncelikli fotodedektörler Indium galyum arsenitden yapılır. Foto detektör genellikle yarı iletken bazlı foto diyottur. Birkaç çeşit foto diyotlar p-n fotodiyotlar, p-i-n fotodiyotlar, ve avalanche fotodiyolar içerir. Metal- yarı iletken- metal foto detektörler rejenerator’lardaki devre entegrasyonu ve dalga boyu bölmeli çoklamaya uygunluğu nedeniyle kullanılır.

Optik-elektrik dönüştürücüler, kanal boyunca hareket ederken etki zayıflamasına veya bozulmaya maruz kalabilen gelen optik sinyalden elektrik alanı içinde dijital sinyal üretmek için transimpedance yükselteç ve bir sınırlayıcı yükseltici tarafından çiftlenirler. Saat sinyali yenileme gibi kilitli faz döngüsü tarafından yapılan ileri düzeyde işlemler veri geçmeden önce de uygulanabilir.

Bir ışıklifi çekirdek, kılıf ve tam içsek yansıma metoduyla kılıfın çekirdek boyunca ışığa kılavuzluk ettiği tampon bölgesinden oluşur. Çekirdek ve kılıf plastikten yapılabileceği gibi genellikle yüksek kalite silika camdan yapılır. İki ışıklifini birleştirme işlemi füzyon birleştirme veya mekanik birleştirmeyle yapılır ve lif çekirdeklerini birleştirmek için gereken mikroskobik hassas hizalama nedeniyle özel yetenek ve birbirine bağlama teknolojisi gerektirir.

Optik komünikasyonda kullanılan ışıklifinin iki çeşidi tek modlu ve çok modlu lifdir. Çok modlu lifler daha az hassas ve daha ucuz alıcı ve vericileri aynı şekilde daha ucuz birleştiricilere bağlanmasına izin veren daha büyük bir çekirdeğe (50 mikrometreden büyük) sahiptir. Fakat çok modlu lif hattın bant aralığını ve uzunluğunu sınırlayan multimode distortion yaratır. Üstelik içeriklerindeki yüksek dopingli madde nedeniyle genellikle daha pahalı olup daha fazla etki zayıflaması gösterirler. Tek modlu lifin çekirdeği daha küçüktür (10 mikrometreden küçük) ve daha pahalı bileşen ve birleştirme metodu gerektirir, fakat çok uzun ve yüksek performanslı hatlarda çalışır.

Lifi ticari olarak uygulanabilen bir ürün haline getirebilmek için kızılötesi kullanılarak koruyucu mantolaması yapılır, ışıkla kürlenmiş acrylate polymers, daha sonra ışıklifi birleştiriciyle sonlandırılır ve kabloya birleştirilir. Bu işlemden sonra zemine serilebilir, binanın duvarlarında işletilebilir veya bakır tellerde olduğu gibi havada yayılabilir. Yayıldıklarında bu lifler klasik bükülmüş tel çiftlerine göre daha az bakım gerektirirler.

Transatlantik iletişim kabloları gibi özelleşmiş kablolar deniz altı veri iletimi için kullanılır. Ticari girişimciler (Emerald Atlantis, Hibernia Atlantic) tarafından işletilen yeni (2011-2013) kablolar genellikle dört köşeli lifden oluşur ve Atlantik’i (New York-Londra) 60-70 ms içinde geçerler. 2011’de bu gibi kabloların her birin maliyeti yaklaşık 300M$’dır. (kaynak: The Chronicle Herald.)

Bir diğer yaygın uygulama ışıklifi iplerinin uzun mesafeli güç iletim kabloların içinde demetlemektir. Bu durum güç iletiminin geçiş üstünlüğünü verimli bir şekilde sömürür, bir şirketin kendi cihaz ve hatlarını gözlemlemesi için gereken lif kontrolünü garantiye alır, sıkıştırılmaya karşı dayanıklı olur ve akıllı ağ teknolojisinin yayılmasını kolaylaştırır.

Işıklifi iletişimin iletim mesafesi lifin etki zayıflaması ve bozulması tarafından genellikle sınırlanır. Opto-elektronik yineleyiciler kullanılarak bu problem yok edilir. Bu yineleyiciler sinyali elektrik sinyaline dönüştürür ve daha sonra sinyali öncekinden daha şiddetli gönderebilmek için bir verici kullanır. Modern dalgaboyu bölmeli çoklanmış sinyallerin (her 20 km’de bir kurulması gereği gerçeğiyle) karmaşıklığı nedeniyle bu yineleyicilerin maliyeti çok yüksektir.

Alternatif bir yaklaşım optik sinyali elektrik alan sinyaline dönüştürmeye gerek kalmadan doğrudan yükselten optik yükseltici kullanmaktır. Lifin bir kısmını nadir toprak elementlerinden olan erbiyumla dopinglemek ve iletişim sinyalinden daha kısa dalga boylu bir lazerden ışığa pompalamakla gerçekleştirilir. Yeni kurulumlarda yükselticiler büyük oranda yenileyicilerle değiştirildi.

Dalgaboyu bölmeli çoklama her kanalın ışık dalga boyuna gittiği paralel kanallarla fiber optiğin mevcut kapasitesini çoğaltma yöntemidir. Bu verici ekipmanındaki bir dalgaboyu bölmeli çoklayıcı ve alıcı ekipmanındaki bir antiçoklayıcı'yı gerektirir. DBÇ’daki çoğullama ve çoğullama çözme işlemleri için genellikle Arrayed waveguide gratings kullanılır. Piyasada bulunan DBÇ teknolojisini kullanarak 1.6 Tbit/s’lik birleştirilmiş veri hızı aralığını destklemek için lif bant genişliği 160 kanala kadar bölünebilir.

_____________________________________________________________________________________________________________

Saçılma efektinin lifin uzunluğuyla artması nedeniyle lif iletim sistemi genellikle MHz・km birimiyle ifade edilen bant genişliği-mesafe ürünüyle nitelendirilir. Bu değer bant genişliğiyle mesafenin çarpımıdır çünkü sinyalin bant genişliği ve taşınabileceği mesafe arasında değiş tokuş vardır. Mesela, bant genişliği-mesafe çarpımı 500 MHz/km olan sıradan çok modlu bir lif 1 km için 50 MHz sinyal taşır ya da 1000 MHz sinyali 0,5 km’de taşır.

Mühendislik ışıklifi komünikasyonu geliştirmek için güncel kısıtlamalara bakmaktadırlar ve günümüzde bu kısıtlamaların birçoğu araştırılmaktadır.

Her lif, her biri ışığın farklı dalga boyunu kullanan birçok bağımsız kanal taşıyabilir. Lif başına net veri oranı FEC overhead tarafından azaltılan kanal başına düşen veri oranının kanal sayısıyla çarpılmasıdır. Elektrik kablolarının fiziksel limitleri saniyede 10 Gbit’i aşan hızları önlerken ışıkliflerinin fiziksel limitlerine henüz ulaşılamamıştır.

2013 yılında New Scientist, Southampton Üniversitesi’nden bir takımın boşluklu çekirdekli fotonik kristal lif üzerinde ışığın %99.7 hızıyla ilerleyen saniyede 73,7 Tbit’lik veri aktarımını başardıklarını rapor etti.

Modern cam ışıklifi için maksimum iletim mesafesi doğrudan malzeme emişinden ziyade birçok çeşit saçılma veya optik sinyallerin lif boyunca ilerlerken yayılmasıyla kısıtlanır. Işıklifindeki saçılma birçok çeşitli faktörden kaynaklanır. Farklı çapraz modların farklı eksenel hızlarından kaynaklanan Intermodal dispersion çok modlu fiberin performansını kısıtlar. Çünkü tek modlu fiber sadece tek transverse mode destekler, böylece Intermodal dispersion yok edilir.

Tek modlu lifde performans, öncelikli olarak ışığın dalga boyuna bağlı olarak camın indisinin hafifçe değişmesi nedeniyle meydana gelen kromatik saçılım ve sıfırdan farklı spektrum genişliğine sahip olma şartı bulunan gerçek optik vericiden gelen ışık tarafından kısıtlanır. Polarizasyon mod dağılımı, kısıtlamanın diğer kaynağı, meydana gelir çünkü tek modlu fiber yalnızca bir transverse mode sürdürmesine rağmen bu modu iki farklı polarizasyonla taşır ve lifdeki küçük kusur ve bozukluklar iki polarizasyon için ilerleme hızını değiştirebilir. Bu olaya fiber birefringence adı verilir ve ışıklifinin polarizasyon korumasıyla bu durumun etkisi yok edilebilir. Saçılma, lifin bant genişliğini sınırlar çünkü yayılan optik sinyal, sinyallerin lif üzerinde birbirini izleme oranını sınırlar ve alıcı tarafından hala fark edilebilir durumdadır.

Kromatik saçılma başta olmak üzere bazı saçılmalar dağılma kompansatörü tarafından yok edilebilir. Bu, saçılımı verici lif tarafından uyarılmış lifin saçılımına zıt olan özel hazırlanmış lif uzunluğu kullanılarak yapılır; bu sinyali keskinleştirir, böylece elektronik tarafından doğru bir biçimde deşifre edilebilir.

Yükseltici sistemi gerekli kılan lif etki zayıflaması malzeme emişi, Rayleigh d, Mie saçılım ve bağlantı kaybı kombinasyonundan kaynaklanır. Saf silikanın madde emişinin yalnızca 0,03 dB/km olmasına rağmen orijinal ışıklifindeki kusurlar etki zayıflamasının 1000 dB/km civarında olmasına neden olur. Etki zayıflamasının diğer şekilleri life doğru fiziksel basınç, yoğunluktaki mikroskobik dalgalanmalar ve iyi olmayan birleştirme tekniklerindne kaynaklanır.

Etki zayıflamasına ve saçılmaya katkıda bulun her etki optik dalga boyuna bağlıdır. Bu etkilerin en zayıf olduğu dalga boyu bantları (pencere) iletim için en yararlısıdır. Bu dalga boyları standartlaştırıldı ve günümüzde tanımlanan bantlar şunlardır: (Tablo) Not: Bu tablo orijinalinde ayrık olan 2. Ve 3. Dalga boyu bantlarının günümüz teknolojisi tarafından birleştirilmesini göstermektedir.

Tarihsel olarak, birinci pencere adı verilen, 800-900 nm arasında, O bandının aşağısında bir pencere vardı, fakat kayıpların yüksek olması nedeniyle bu bölge öncelikli olarak kısa mesafe iletişim için kullanılır. Günümüzdeki daha düşük pencereler (O ve E) 1300 nm civarındadır ve kayıpları daha düşüktür. Bu bölgede saçılma olmaz. Orta pencereler (S ve C) 1500 nm civarındadır ve en yaygın kullanılandır. Bu bölge etki zayıflamasının en az olduğu bölgedir ve en uzun mesafeye ulaşmayı başarır. Biraz saçılma gösterebilir bu nedenle, bu saçılmaları yok etmek için saçılma düzenleyici cihazlar kullanılır.

Bir iletişim hattının hâlihazırdaki ışıklifi teknolojisinin yapabileceğinden daha uzun mesafe kapsaması gerektiğinde, yineleyiciler tarafından orta noktalarda sinyal tekrar üretilmelidir. Yineleyiciler komünikasyon sisteminin maliyetini oldukça artırırlar, bu nedenle sistem tasarımcıları yineleyicileri minimum ölçüde kullanmaya çalışır.

Lif ve optik komünikasyon teknolojisindeki yeni gelişmeler sinyal azalmasını, optik sinyallerin tekrar üretiminin yalnızca yüz kilometrelik mesafelerden fazla olan mesafelerde gerektirecek kadar azaltmıştır. Bu durum optik ağ işleminin maliyetini azaltmıştır, özellikle deniz altı kapsamalarında yineleyicilerin fiyat ve güvenirliliği tüm kablo sisteminin performansını belirleyen anahtar faktördür. Bu performans artırıcılarına katkıda bulunan ana faktörler doğrusalsızlığa karşı saçılma efektini dengelemeye çalışan saçılma yönetimi ve uzun mesafelerd