빛을 활용한 광통신의 원리가 궁금합니다.

Question

빛은 엄청나게 빠른속도로 이동을 하고 이것을 이용해서 통신수단으로 활용을 하는데요. 어떻게 빛에 정보를 넣어서 보내는지 원리가 궁금합니다.

김재훈 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.광통신은 매우 높은 속도와 대역폭을 갖는 통신 기술로, 광섬유 케이블을 이용하여 데이터를 전송합니다. 광섬유 케이블은 인간의 머리카락보다도 얇은 섬유로 이루어져 있으며, 광전달 코어와 광섬유 클래드로 구성되어 있습니다. 광섬유 클래드는 빛이 코어를 따라 전달되도록 유도하며, 데이터는 빛의 신호로 전송됩니다.데이터는 광원에서 생성된 후 광 변조기를 통해 전기 신호로 변환됩니다. 그리고 변환된 신호는 광섬유를 따라 전파되어 수신 측에 도달합니다. 수신 측에서는 광 감지기를 이용하여 신호를 감지하고, 이를 전기 신호로 변환하여 수신 장비에 전송합니다. 수신 장비에서는 이 신호를 디코딩하여 데이터를 복원합니다

박준희 전문가 · Answer

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.광통신의 원리는 전기신호를 발광 소자인 반도체 레이저 다이오드와 발광 다이오드에 의해 전광변환을 하여 광파를 만들게 됩니다. 광신호로 변환된 것을 광섬유 케이블에 의해 수신측에 전달시키면 수신측에서는 수광 소자인 포토다이오드와 APD에 의해 광전 변환을 한 다음 원래의 신호로 재생하여 통신하게 되지요.광통신 시스템은 전기신호를 광신호로 변화시키는 발광기, 전송매체인 광섬유 케이블 또는 광신호를 전기신호로 변환시키는 수광기와 광중계기와 광 연결기 등으로 구성됩니다.감사합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.빛은 전자기파의 일종으로, 빛의 주파수를 변화시키는 것으로 정보를 전송할 수 있습니다. 이를 광통신 또는 광섬유 통신이라고 합니다.광섬유는 매우 얇은 유리나 플라스틱 섬유로 구성되어 있으며, 빛의 반사와 굴절 원리를 이용해 데이터를 전송합니다. 빛이 광섬유에 들어가면, 광섬유의 중심을 따라 일직선으로 진행하게 되며, 굴절과 반사를 통해 광섬유 안에서 일어나는 손실을 최소화합니다.데이터를 광섬유로 전송하기 위해서는 빛의 강도를 변화시키는 것이 필요합니다. 이를 위해 빛을 펄스 형태로 변화시켜 전송하는 방식을 사용합니다. 이 방식은 각 펄스의 강도와 간격에 따라 정보를 전송합니다.광섬유 통신은 전송 속도가 매우 빠르고, 장거리 통신에도 효과적입니다. 또한 전자기파에 의한 간섭도 적어 안정적인 통신이 가능합니다. 따라서 현대 통신 기술에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.

진득한반딧불210 · Answer

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.광통신은 빛의 원리를 이용하여 정보를 전송하는 기술입니다. 광통신에서는 광섬유 케이블을 통해 빛을 전송합니다. 광섬유 케이블은 유리나 플라스틱으로 만들어진 매우 얇은 섬유로, 빛이 통과할 수 있도록 설계되어 있습니다.광섬유 케이블 안쪽에는 빛을 발생시키는 광원과 정보를 담는 모듈, 그리고 빛을 감지하는 수신기가 있습니다. 광섬유 케이블을 통해 전송되는 빛의 속도는 매우 빠르기 때문에 빠르고 안정적인 데이터 전송이 가능합니다.광섬유 케이블에서는 빛이 전송되는 원리로, 총반사와 굴절의 원리를 이용합니다.

의로운청설모283 · Answer

광통신은 광섬유를 이용하여 정보를 전송하는 기술입니다.광섬유 안을 흐르는 빛은 굴절의 법칙에 따라 굴절이 발생하며, 이러한 굴절 현상을 이용하여 빛을 전송합니다.전송되는 빛은 디지털 신호로 변환되어 광섬유 안에서 손실 없이 장거리까지 빠르게 전송됩니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.빛을 이용한 통신에서는 빛을 켜고 끄는 것으로 정보를 전송합니다. 이를 광 펄스 변조 (Optical Pulse Modulation)라고 합니다.빛은 전자기파의 일종으로서, 전자기장과 자기장이 직교하는 진폭의 파동으로 구성되어 있습니다. 빛의 진폭은 전자기파의 크기를 나타내며, 이를 이용하여 0과 1의 이진수로 정보를 나타내고 전송합니다.광 펄스 변조는 이진수 데이터를 전기 신호로 변환하여 광원을 제어함으로써 광 펄스를 생성합니다. 전기 신호는 광 발진기에 인가되어 광 펄스를 생성하고, 광 펄스는 광섬유를 통해 전송됩니다. 수신기에서는 광섬유에서 전송된 광 펄스를 감지하고, 광 감지기를 이용하여 전기 신호로 변환합니다. 이진수 데이터로 변환하여 정보를 해석합니다.광 펄스 변조 방식은 전송 거리가 먼 광섬유에서도 신호가 감쇠되지 않고 신뢰성이 높다는 장점이 있어서, 긴 거리를 신속하게 전송해야 하는 통신에서 많이 사용됩니다. 또한, 전기적 잡음에 강하다는 특징이 있어서, 통신 장비나 고장률이 높은 환경에서도 안정적인 통신이 가능합니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 광통신은 광섬유를 이용하여 데이터를 전송하는 통신 기술입니다. 광섬유는 유리나 플라스틱 등의 물질로 만들어진 얇은 선으로, 내부를 빛이 이동할 수 있는 광파장으로 이루어져 있습니다.광통신에서는 정보를 전송하기 위해 빛을 이용합니다. 일반적으로 광통신에서는 레이저 또는 LED(발광 다이오드)를 이용하여 빛을 생성합니다. 이 빛은 광섬유로 전송되어 수신측에서는 광섬유에서 전달된 빛을 감지하여 정보를 추출합니다.광섬유 내부의 빛은 전기 신호와 같은 디지털 신호나 음성, 영상 등의 아날로그 신호로 변환되어 전송됩니다. 이때, 광섬유 내부의 빛은 광의 특성상 매우 빠른 속도로 전파되어 매우 높은 전송 속도를 제공합니다. 또한, 광섬유는 전자기파에 민감하지 않아서 전자기파의 간섭이나 노이즈에도 강합니다.광통신에서는 전송할 데이터를 전송할 채널에 대해 빛의 강도와 주파수를 변조하여 데이터를 전송합니다. 이 변조된 빛의 신호는 광섬유를 따라 전송되고, 수신측에서는 광섬유에서 전달된 빛을 감지하여 전송된 데이터를 복원합니다.광통신의 장점으로는 빠른 전송 속도, 장거리 전송이 가능하다는 것이 있습니다. 또한, 전자기파에 민감하지 않아서 안정적인 전송이 가능하며, 전송 비용도 저렴합니다. 하지만 단점으로는 설치 비용이 높다는 것이 있습니다.

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.송신측에서 반도체 레이저에 의해 정보를 빛으로 바꾼 다음 광케이블을 통하여 전송하면, 수신측에서 다시 이 빛을 전기 신 호로 변환시계 정보를 전송.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다., 광섬유 통신에서는 광 신호의 진폭 또는 강도를 변경하여 광 신호에 정보를 추가합니다. 이 방식에서는 변조기라는 장치를 사용하여 신호를 빠르게 켜고 끄는 방식으로 광 신호에 정보가 인코딩됩니다. 이 온-오프 정보는 기본 디지털 신호를 나타내며, 'on'은 데이터의 '비트'에 해당하고 'off'는 데이터가 전송되지 않음을 나타냅니다. 위상 또는 주파수의 변화를 포함하는 보다 복잡한 체계를 사용하여 광 신호에 더 많은 정보를 인코딩하여 더 높은 데이터 전송 속도를 허용할 수 있습니다.

전기·전자

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