Δηλώστε τις ενεργειακές αλλαγές που εμπλέκονται όταν οι πληροφορίες κοινοποιούνται από έναν υπολογιστή στον άλλο μέσω ενός δικτύου οπτικών ινών;

Οι ενεργειακές αλλαγές που εμπλέκονται στην επικοινωνία πληροφοριών από έναν υπολογιστή στον άλλο μέσω ενός δικτύου οπτικών ινών είναι κυρίως:

1. Ηλεκτρικά έως οπτικά: Στο άκρο μετάδοσης, το ηλεκτρικό σήμα του υπολογιστή (που αντιπροσωπεύει τα δεδομένα) μετατρέπεται σε οπτικό σήμα (φως) με λέιζερ ή LED (δίοδος εκπομπής φωτός). Αυτό συνεπάγεται τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε φωτεινή ενέργεια. Η αποτελεσματικότητα αυτής της μετατροπής δεν είναι τέλεια. Κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα.

2. Οπτική μετάδοση: Το σήμα φωτός ταξιδεύει μέσω του καλωδίου οπτικών ινών. Στην ιδανική περίπτωση, η ελάχιστη ενέργεια χάνεται κατά τη διάρκεια της μετάδοσης. Ωστόσο, κάποια ενέργεια χάνεται λόγω:

* Απορρόφηση: Το υλικό οπτικών ινών απορροφά κάποια φωτεινή ενέργεια, μετατρέποντάς το σε θερμότητα.

* Διάρκεια: Οι ατέλειες στην ίνες προκαλούν τη διασπορά του φωτός, μειώνοντας την ένταση του σήματος.

* εξασθένηση: Μια γενική αποδυνάμωση του σήματος σε απόσταση.

3. Οπτικό έως ηλεκτρικό: Στο άκρο λήψης, ένας φωτοανιχνευτής (συνήθως φωτοδίτος) μετατρέπει το λαμβανόμενο οπτικό σήμα πίσω σε ένα ηλεκτρικό σήμα. Αυτή είναι μια άλλη μετατροπή ενέργειας, από την ελαφριά ενέργεια έως την ηλεκτρική ενέργεια. Και πάλι, κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.

4. Επεξεργασία σήματος (ηλεκτρική): Το λαμβανόμενο ηλεκτρικό σήμα υφίσταται ενίσχυση και επεξεργασία για να αντισταθμίσει την απώλεια σήματος και τον θόρυβο που εισήχθη κατά τη διάρκεια της μετάδοσης. Αυτό το βήμα καταναλώνει πρόσθετη ηλεκτρική ενέργεια.

Συνοπτικά, οι κύριοι μετασχηματισμοί ενέργειας είναι ηλεκτρικοί σε οπτική, οπτική μετάδοση (με απώλειες ενέργειας) και οπτικά σε ηλεκτρικά. Σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας, κάποια ενέργεια χάνεται πάντοτε ως θερμότητα λόγω αναποτελεσματικότητας στις διαδικασίες μετατροπής και μετάδοσης. Η συνολική απόδοση εξαρτάται από την ποιότητα του καλωδίου οπτικών ινών, τα χρησιμοποιούμενα εξαρτήματα και την απόσταση μετάδοσης.