פוסט 13 – מאור לאלקטרוניקה: להבין המרת אותות אופטיים – חלק 1 מתוך 3
מאור לאלקטרוניקה: להבין המרת אותות אופטיים – חלק 1
המחשה של תהליך ההמרה מאור לאותות אלקטרוניים בזמן אמת
האם פעם תהיתם איך המידע שזורם באינטרנט דרך סיבים אופטיים הופך לאותות שהמחשב שלכם יכול להבין? איך פולסי אור שנעים במהירות של 200,000 ק”מ בשנייה הופכים למידע דיגיטלי? בחלק הראשון של הסדרה שלנו, נצלול אל תוך העולם המרתק של המרת אותות אופטיים לאלקטרוניים.
הבסיס: כשאור פוגש חומר
בליבו של התהליך עומדת תגלית מדעית מדהימה – האפקט הפוטואלקטרי, שעבורו זכה איינשטיין בפרס נובל. כשפוטונים (חלקיקי אור) פוגעים בחומר מסוים, הם יכולים לשחרר אלקטרונים וליצור זרם חשמלי. זהו אותו עיקרון שמאפשר לתאים סולאריים לעבוד, אבל במקרה שלנו, הוא מתרחש מיליארדי פעמים בשנייה.
תמונה מויקיפדיה
גלאי האור: העיניים של המערכת
במרכז תהליך ההמרה נמצא רכיב מיוחד הנקרא גלאי אור או פוטודטקטור. רכיב זה מתוכנן לבצע ארבע פעולות קריטיות:
- קליטת פוטונים של אור מהסיב האופטי
- המרת אנרגיית האור למטענים חשמליים
- יצירת זרם חשמלי מדיד
- שמירה על דיוק ומהירות האות
מהירות ודיוק: האתגר הכפול
המערכות המודרניות צריכות להתמודד עם אתגר כפול: הן צריכות להיות מהירות מספיק כדי לעקוב אחרי פולסי האור המהירים, אבל גם מדויקות מספיק כדי להבחין בין רמות אות שונות. זה כמו לנסות לספור טיפות גשם בודדות בסופה – תוך כדי שהן נופלות במהירות עצומה.
מערכות מודרניות
כיום, מערכות המרה מודרניות מסוגלות לעבד:
- מעל 100 מיליארד ביטים בשנייה
- רמות אות מזעריות של פחות מננוואט
- אותות ברמת דיוק של 99.9999%
- מספר ערוצים במקביל
רוצים לדעת עוד?
כמומחים בתחום הסיבים האופטיים, נשמח לענות על שאלות ולסייע בבחירת הפתרון המתאים למערכת שלכם.
צרו קשר:
יעקב ברנע
BY Technology
טלפון: 054-5634511
אימייל: yb@bytechnology.org