เส้นใยแก้วนำแสง

เส้นใยแก้วนำแสงคืออะไรเส้นใยแก้วนำแสงหรือไฟเบอร์ออปติก เป็นตัวกลางของสัญญาณแสงชนิดหนึ่ง ที่ทำมาจากแก้วซึ่งมีความบริสุทธิ์สูงมาก เส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะเป็นเส้นยาวขนาดเล็ก มีขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์เรา เส้นใยแก้วนำแสงที่ดีต้องสามารถนำสัญญาณแสงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได้ โดยมีการสูญเสียของสัญญาณแสงน้อยมากเส้นใยแก้วนำแสงแบ่งออกเป็นกี่ แบบเส้นใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งตามความสามารถในการนำแสงออกได้เป็น 2 ชนิด คือ 1.เส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว (Singlemode Optical Fibers, SM) เป็นการใช้ตัวนำแสงที่บีบลำแสงให้พุ่งตรงไปตามท่อแก้ว โดยมีการกระจายแสงออกทางด้านข้างน้อยที่สุด ซิงเกิลโหมดจึงเป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีกำลังสูญเสียทางแสงน้อยที่สุด เหมาะสำหรับในการใช้กับระยะทางไกล ๆ การเดินสายใยแก้วนำแสงกับระยะทางไกลมาก เช่น เดินทางระหว่างประเทศ ระหว่างเมือง มักใช้แบบซิงเกิลโหมด ยิงแสงได้เพียงหนึ่งความถี่เดียว2.เส้นใยแก้วนำแสงชนิดหลายโหมด (Multimode Optical Fibers, MM) เป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีลักษณะการกระจายแสงออกด้านข้างได้ ดังนั้นจึงต้องสร้างให้มีดัชนีหักเหของแสงกับอุปกรณ์ฉาบผิวที่สัมผัสกับแคล็ดดิง ให้สะท้อนกลับหมด หาก การให้ดัชนีหักเหของแสงมีลักษณะทำให้แสงเลี้ยวเบนทีละน้อย เราเรียกว่าแบบเกรดอินเด็กซ์ หากใช้แสงสะท้อนโดยไม่ปรับคุณสมบัติของแท่งแก้วให้แสงค่อยเลี้ยวเบนก็เรียกว่า แบบ สเต็ปอินเด็กซ์ ยิงแสงได้ แค่หลาย ความถี่ แสงสามารถเดินทางผ่านเส้นใยแก้วนำแสงได้อย่างไรโครงสร้างของ เส้นใยแก้วนำแสงมีส่วนอย่างมากในการส่งผ่านแสง โดยแสงในเส้นใยแก้วนำแสงจะถูกทำให้สะท้อนกลับไปกลับมาระหว่างรอยต่อของแกนกลาง (core) และฉนวนที่หุ้ม (cladding) จากปลายข้างหนึ่งไปยังอีกปลายข้างหนึ่งของเส้นใยแก้วนำแสง สาเหตุที่ต้องมี cladding หุ้มส่วนของ core ไว้ ก็เนื่องจากว่า ถ้าหาก core สัมผัสกับอากาศโดยตรง อาจมีสิ่งปนเปื้อนในอากาศหรือ คราบน้ำมันมาเกาะจับที่ core ซึ่งจะทำให้การสะท้อนกลับของแสงภายใน core ไม่ดี เป็นเหตุให้มีการสูญเสียสัญญาณแสงขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี cladding มาหุ้มไว้เพื่อป้องกันเหตุการณ์ดังกล่าว นอกจากนี้แล้ว ถัดจากชั้น cladding ออกมาก็จะมีฉนวนหุ้มอีกชั้นหนึ่ง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้เส้นใยนำแสงโค้งงอได้ด้วยรัศมีค่าหนึ่งโดยไม่แตกหัก โดยทั่วไปเมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง จะเกิดปรากฎการณ์ของการสะท้อน (reflection) และการหักเห (refraction) ของแสงขึ้นที่ผิวรอยต่อระหว่างตัวกลางทั้งสอง ซึ่งสำหรับในกรณีพิเศษที่ตัวกลางที่แสงตกกระทบมีค่าดัชนีหักเหมากกว่า ในอีกตัวกลางหนึ่ง ( n2>n1 ; โดย n1 คือค่าดรรชนีหักเหของแสงในตัวกลางที่แสงหักเห และ n2 คือค่าดรรชนีหักเหของตัวกลางที่แสงตกกระทบ) และมีมุมตกกระทบที่พอเหมาะก็จะทำให้เกิดปรากฎการณ์ที่เรียกว่า การสะท้อนกลับหมดของแสง (Total Internal Reflection) ขึ้น ซึ่งปรากฎการณ์ดังกล่าวสามารถนำมาอธิบายถึงรูปแบบการเดินทางของแสงอย่างง่ายใน เส้นใยแก้วนำแสงได้ ค่าดรรชนีหักเหของตัวกลางหนึ่ง ๆ ก็คือ อัตราส่วนระหว่างความเร็วของแสงในอากาศกับความเร็วของแสงในตัวกลางนั้น ๆ เช่น ค่าดรรชนีหักเหของน้ำมีค่าประมาณ 1.3 นั่นคือแสงเคลื่อนที่ในอากาศได้เร็วกว่าในน้ำ เส้นทางของแสงในสายไฟเบอร์ออพติก เมื่อแสงผ่านเข้ามาในสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำ แสง)ที่ทำจากแก้ว จะเกิดการสะท้อนกลับหมดที่ผิวแก้ว (บริเวณที่เป็นรอยต่อของแก้วกับอากาศ) แสงที่สะท้อนนี้จะกลับเข้ามาในสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำแสง) และเกิดการสะท้อนที่ผิวแก้วอีกด้านหนึ่ง การสะท้อนนี้จะเกิดภายในแก้ว โดยไม่มีการทะลุผ่านผิวแก้วออกไปยังอากาศ ทำให้สายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำแสง) สามารถนำแสงจากจุด A ไปยังจุด B ได้ โดยเส้นทางของ AB เป็นเส้นโค้ง จากสมบัติข้อนี้จึงได้มีการสร้างเครื่องมือตรวจดูอวัยวะภาย ในร่างกายมนุษย์โดยการนำแสงจากภายนอกผ่านสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำแสง) ไปยังกระเพาะอาหาร และนำภาพกระเพาะอาหารกลับมายังภายนอกให้ผู้ทำการตรวจได้มองเห็น การใช้งานสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำแสง) จะมี 2 ลักษณะ คือ 1 นำภาพของวัตถุผ่านสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำแสง) เช่น กล้องตรวจอวัยวะภายในของมนุษย์ 2 นำสัญญาณแสงผ่านสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใยแก้วนำแสง) สำหรับชุดทดลองนี้ จะศึกษาเฉพาะลักษณะบางประการของการส่งสัญญาณแสงผ่านสายไฟเบอร์ออพติก(เส้นใย แก้วนำแสง) ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาเส้นใยแก้วนำแสง ที่ทำมาจากพลาสติกเพื่องานบางอย่างที่ไม่คำนึงถึงการสูญเสียสัญญาณมากนัก เช่น การสื่อสารในระยะทางสั้น ๆ ไม่กี่เมตร

ข้อมูลสำหรับการศึกษาและทำความเข้าใจกับเส้นใยแก้วนำแสง เพื่อว่าจะได้เห็นข้อดีข้อเสีย รวมถึงแนวทางการนำมาประยุกต์ ในอาคารบ้านเรือน ที่อยู่อาศัย สำนักงาน อาคารอุตสาหกรรมต่าง ๆ ล้วนแล้วแต่ต้องใช้สายสัญญาณเพื่อเชื่อมโยงระบบสื่อสาร แต่เดิมสายสัญญาณที่นำมาใช้ได้แก่ สายตัวนำ ทองแดงปัจจุบันสายสัญญาณระบบสื่อสารมีความจำเป็นมากขึ้น โดยเฉพาะระบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และมีแนวโน้มที่จะรวมระบบสื่อสารอย่างอื่นประกอบเข้ามาในระบบ ด้วย เช่น ระบบเคเบิลทีวี ระบบโทรศัพท์ ระบบการบริการข้อมูลข่าวสารเฉพาะของบริษัท ผู้ให้บริการต่าง ๆ ความจำเป็นในลักษณะนี้จึงมีผู้ตั้งคำถามว่า ถึงเวลาแล้วหรือยังที่จะ ให้อาคารที่สร้างใหม่มีระบบเครือข่ายสายสัญญาณด้วยเส้นใยแก้วนำแสงหากพิจารณาให้ดีพบว่า เวลานั้นได้มาถึงแล้ว ปัจจุบันราคาของเส้นใยแก้วนำแสงที่เดินในอาคารมีราคาใกล้เคียงกับสายยูทีพีแบบเกรดที่ดี เช่น แคต 5 ขณะเดียวกันสายเส้นใยแก้ว นำแสงให้ประสิทธิภาพสูงกว่ามาก และรองรับการใช้งานในอนาคตได้มากกว่าสายยูทีพีแบบแคต 5 รองรับความเร็วสัญญาณได้ 100 เมกะบิตต่อวินาที และมีข้อจำกัดในเรื่องความยาวเพียง 100 เมตร ขณะที่เส้นใยแก้วนำแสงรองรับความถี่สัญญาณได้ หลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ และยังใช้ได้กับความยาวถึง 2,000 เมตร การพัฒนาในเรื่องต่าง ๆ ของเส้นใยแก้วนำแสงได้ก้าวมาถึงจุดที่จะนำมาใช้กันอย่างกว้างขวางแล้วบทความนี้จึงขอนำเสนอเพื่อแสดงให้เห็นว่า เส้นใยแก้วนำแสงมีจุดเด่นอย่างไร มีแนวโน้มการใช้งานด้านใดบ้าง และที่สำคัญคือจะเป็นข้อมูลสำหรับการศึกษาและทำความเข้าใจ กับเส้นใยแก้วนำแสง เพื่อว่าจะได้เห็นข้อดีข้อเสีย รวมถึงแนวทางการนำมาประยุกต์ให้คุ้มค่า โดยเฉพาะการมองแนวทางของเทคโนโลยีในระยะไกลจุดเด่นของเส้นใยแก้วนำแสงจุดเด่นของเส้นใยแก้วนำแสงมีหลายประการ โดยเฉพาะจุดที่ได้เปรียบสายตัวนำทองแดง ที่จะนำมาใช้แทนตัวนำทองแดง จุดเด่นเหล่านี้มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง และดีขึ้น เรื่อย ๆ ซึ่งประกอบด้วยความสามารถในการรับส่งข้อมูลข่าวสารเส้นใยแก้วนำแสงที่เป็นแท่งแก้วขนาดเล็ก มีการโค้งงอได้ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่ใช้กันมากคือ 62.5/125 ไมโครเมตร เส้นใยแก้วนำแสงขนาดนี้เป็นสายที่นำมาใช้ภายใน อาคารทั่วไป เมื่อใช้กับคลื่นแสงความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร จะส่งสัญญาณได้มากกว่า 160 เมกะเฮิรตซ์ ที่ความยาว 1 กิโลเมตร และถ้าใช้ความยาวคลื่น 1,300 นาโนเมตร จะส่งสัญญาณได้กว่า 500 นาโนเมตร ที่ความยาว 1 กิโลเมตร และถ้าลดความยาวลงเหลือ 100 เมตร จะใช้กับความถี่ของสัญญาณมากกว่า 1 กิกะเฮิรตซ์ได้ ดังนั้นจึงดีกว่า สายยูทีพีแบบแคต 5 ที่ใช้กับสัญญาณได้ 100 เมกะเฮิรตซ์กำลังสูญเสียต่ำเส้นใยแก้วนำแสงมีคุณสมบัติในเชิงการให้แสงวิ่งผ่านได้ การบั่นทอนแสงมีค่าค่อนข้างต่ำ ตามมาตรฐานของเส้นใยแก้วนำแสง การใช้เส้นสัญญาณนำแสงนี้ใช้ได้ยาวถึง 2,000 เมตร หากระยะทางเกินกว่า 2,000 เมตร ต้องใช้รีพีตเตอร์ทุก ๆ 2,000 เมตร การสูญเสียในเรื่องสัญญาณจึงต่ำกว่าสายตัวนำทองแดงมาก ที่สายตัวนำทองแดงมีข้อ กำหนดระยะทางเพียง 100 เมตรหากพิจารณาในแง่ความถี่ที่ใช้ ผลตอบสนองทางความถี่มีผลต่อกำลังสูญเสียโดยเฉพาะในลวดตัวนำทองแดง เมื่อใช้เป็นสายสัญญาณ คุณสมบัติของสายตัวนำทองแดงจะ เปลี่ยนแปลงเมื่อใช้ความถี่ต่างกัน โดยเฉพาะเมื่อใช้ความถี่ของสัญญาณที่ส่งในตัวนำทองแดงสูงขึ้น อัตราการสูญเสียก็จะมากตามแต่กรณีของเส้นใยแก้วนำแสงเราใช้สัญญาณ รับส่งข้อมูล จึงไม่มีผลกับกำลังสูญเสียทางแสงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถรบกวนได้ปัญหาที่สำคัญของสายสัญญาณแบบทองแดงคือการเหนี่ยสนำ โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ปัญหานี้มีมาก ตั้งแต่เรื่องการรบกวนระหว่างตัวนำหรือเรียกว่าครอสทอร์ค การไม่ แมตช์พอดีทางอิมพีแดนซ์ ทำให้มีคลื่นสะท้อนกลับ การรบกวนจากปัจจัยภายนอกที่เรียกว่า EMI ปัญหาเหล่านี้สร้างให้ผู้ใช้ต้องหมั่นดูแลแต่สำหรับเส้นใยแก้วนำแสงแล้วปัญหาเรื่องเหล่านี้จะไม่มี เพราะแสงเป็นพลังงานที่มีพลังงานเฉพาะและไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การเดินทางในเส้นแก้วก็ปราศจาก การรบกวนของแสงจากภายนอกน้ำหนักเบาเส้นใยแก้วนำแสงมีน้ำหนักเบากว่าเส้นลวดตัวนำทองแดง น้ำหนักของเส้นใยแก้วนำแสงขนาด 2 แกนที่ใช้ทั่วไปมีน้ำหนักเพียงประมาณ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของสายยูทีพี แบบแคต 5ขนาดเล็กเส้นใยแก้วนำแสงมีขนาดทางภาคตัดขวางแล้วเล็กกว่าลวดทองแดงมาก ขนาดของเส้นใยแก้วนำแสงเมื่อรวมวัสดุหุ้มแล้วมีขนาดเล็กกว่าสายยูทีพี โดยขนาดของสายใยแก้วนี้ใช้ พื้นที่ประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ของเส้นลวดยูทีพีแบบแคต 5มีความปลอดภัยในเรื่องข้อมูลสูงกว่าการใช้เส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะใช้แสงเดินทางในข่าย จึงยากที่จะทำการแท๊ปหรือทำการดักฟังข้อมูลมีความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สินการที่เส้นใยแก้วนำแสงเป็นฉนวนทั้งหมด จึงไม่นำกระแสไฟฟ้า การลัดวงจร การเกิดอันตรายจากกระแสไฟฟ้าจึงไม่เกิดขึ้นความเข้าใจผิดบางประการแต่เดิมเส้นใยแก้วนำแสงมีใช้เฉพาะในโครงการใหญ่ หรือใช้เป็นเครือข่ายแบบแบ็กโบน เทคโนโลยีเกี่ยวกับเส้นใยแก้วนำแสงก็ยังไม่เป็นที่เปิดเผยมากนัก ทำให้เกิดความเข้าใจผิด บางประการเกี่ยวกับคุณสมบัติและการประยุกต์ใช้งานแตกหักได้ง่ายด้วยความคิดที่ว่า "แก้วแตกหักได้ง่าย" ความคิดนี้จึงเกิดขึ้นกับเส้นใยแก้วด้วย เพราะวัสดุที่ทำเป็นแก้ว ความเป็นจริงแล้วเส้นใยแก้วมีความแข็งแรงและทนทานสูงมาก การออกแบบใยแก้วมีเส้นใยห้อมล้อมไว้ ทำให้ทนแรงกระแทก นอกจากนี้แรงดึงในเส้นใยแก้วยังมีความทนทานสูงกว่าสายยูทีพี หากเปรียบเทียบเส้นใยแก้วกับสายยูทีพีแล้วจะ พบว่า ข้อกำหนดของสายยูทีพีแล้วจะพบว่า ข้อกำหนดของสายยูทีพีมีคุณสมบัติหลายอย่างต่ำกว่าเส้นใยแก้ว เช่น การดึงสาย การหักเลี้ยว เพราะลักษณะคุณสมบัติทางไฟฟ้า ที่ความถี่สูงเปลี่ยนแปลงได้ง่ายกว่าเส้นใยแก้วนำแสงมีราคาแพงแนวโน้มทางด้านราคา มีการเปลี่ยนแปลงราคาของเส้นใยแก้วนำแสงลดลง จนในขณะนี้ยังแพงกว่าสายยูทีพีอยู่บ้าง แต่ก็ไม่มากนัก นอกจากนี้หลายคนยังเข้าใจว่า การติดตั้ง เส้นใยแก้วนำแสงมีข้อยุ่งยาก และต้องใช้คนที่มีความรู้ความชำนาญ เสียค่าติดตั้งแพง ความคิดนี้ก็คงไม่จริง เพราะการติดตั้งทำได้ไม่ยากนัก เนื่องจากมีเครื่องมือพิเศษ ช่วยได้มาก เครื่องมือพิเศษนี้สามารถเข้าหัวสายได้โดยง่ายกว่าแต่เดิมมาก อีกทั้งราคาเครื่องมือก็ถูกลงจนมีผู้รับติดตั้งได้ทั่วไปเส้นใยแก้วนำแสงยังไม่สามารถใช้กับเครื่องที่ตั้งโต๊ะได้ปัจจุบันพีซีที่ใช้ส่วนใหญ่ต่อกับแลน แบบอีเธอร์เน็ต ซึ่งได้ความเร็ว 10 เมกะบิต การเชื่อมต่อกับแลนมีหลายมาตรฐาน โดยเฉพาะปัจจุบันหากใช้ความเร็วเกินกว่า 100 เมกะบิต สายยูทีพีรองรับไม่ได้ เช่น เอทีเอ็ม 155 เมกะบิต แนวโน้มของการใช้งานระบบเครือข่ายมีทางที่ต้องใช้แถบกว้างสูงขึ้นมาก โดยเฉพาะเมื่อต้อการให้พีซีเป็นมัลติมีเดียเพื่อแสดง ผลเป็นภาพวิดีโอ การใช้เส้นใยแก้วนำแสงดูจะเป็นทางออก พัฒนาการของการ์ดเชื่อมต่อที่ใช้กับพีซีโดยเฉพาะเอทีเอ็มการ์ดก็ได้พัฒนาไปมาก เอทีเอ็มการ์ดใช้ความเร็ว 155 เมกะบิต ย่อมต้องใช้เส้นใยแก้วนำแสงรองรับ การใช้เส้นใยแก้วนำแสงสามารถใช้ในการส่งรับวิดีโอคอนเฟอเรนซ์ หรือสัญญาณประกอบอื่น ๆ ได้ดีรูปที่ 1 เส้นใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดรูปที่ 2 เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดเส้นใยแก้วนำแสงมีกี่แบบคุณสมบัติของเส้นใยแก้วนำแสงแบ่งแยกได้ตามลักษณะคุณสมบัติของตัวนำแสง ที่มีลักษณะการใช้แสงส่องทะลุในลักษณะอย่างไร คุณสมบัติของเนื้อแก้วนี้จะกระจายแสงออก ซึ่งในกรณีนี้การสะท้อนของแสงกลับต้องเกิดขึ้นโดยผนังแก้วด้านข้างต้องมีดัชนีหักเหของแสงที่ทำให้แสงสะท้อนกลับ เพื่อลดการสูญเสียของพลังงานแสง วิธีการนี้เราแบ่งแยก ออกเป็นสองแบบคือ แบบซิงเกิลโหมด และมัลติโหมดซิงเกิลโหมดเป็นการใช้ตัวนำแสงที่บีบลำแสงให้พุ่งตรงไปตามท่อแก้ว โดยมีการกระจายแสงออกทางด้านข้างน้อยที่สุด ซิงเกิลโหมดจึงเป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีกำลังสูญเสียทางแสงน้อยที่สุด เหมาะสำหรับในการใช้กับระยะทางไกล ๆ การเดินสายใยแก้วนำแสงกับระยะทางไกลมาก เช่น เดินทางระหว่างประเทศ ระหว่างเมือง มักใช้แบบซิงเกิลโหมดมัลติโหมดเป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีลักษณะการกระจายแสงออกด้านข้างได้ ดังนั้นจึงต้องสร้างให้มีดัชนีหักเหของแสงกับอุปกรณ์ฉาบผิวที่สัมผัสกับแคล็ดดิง ให้สะท้อนกลับหมด หาก การให้ดัชนีหักเหของแสงมีลักษณะทำให้แสงเลี้ยวเบนทีละน้อย เราเรียกว่าแบบเกรดอินเด็กซ์ หากใช้แสงสะท้อนโดยไม่ปรับคุณสมบัติของแท่งแก้วให้แสงค่อยเลี้ยวเบนก็เรียกว่า แบบ สเต็ปอินเด็กซ์เส้นใยแก้วนำแสงที่ใช้ในเครือข่ายแลนส่วนใหญ่ใช้แบบมัลติโหมด โดยเป็นขนาด 62.5/125 ไมโครเมตร หมายถึงเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อแก้ว 62.5 ไมโครเมตร และของ แคล็ดดิงรวมท่อแก้ว 125 ไมโครเมตรคุณสมบัติของเส้นใยแก้วนำแสงแบบสเต็ปอินเด็กซ์มีการสูญเสียสูงกว่าแบบเกรด

อินเด็กซ์ตัวส่งแสงและรับแสงการใช้เส้นใยแก้วนำแสงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณแสง อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการส่งสัญญาณแสงหรือเป็นแหล่งกำเนิดแสงคือ LED หรือเลเซอร์ไดโอด อุปกรณ์ส่งแสงนี้ทำหน้าที่เปลี่ยนคลื่นไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสง ส่วนอุปกรณ์รับแสงและเปลี่ยนกลับมาเป็นสัญญาณไฟฟ้า คือ โฟโต้ไดโอดอุปกรณ์ส่งแสงหรือ LED ใช้พลังงานเพียง 45 ไมโครวัตต์ สำหรับใช้กับเส้นใยแก้วนำแสงแบบ 62.5/125 การพิจารณาอุปกรณ์นี้ต้องดูที่แถบคลื่นแสง โดยปกติใช้คลื่นแสงย่าน ความยาวคลื่นประมาณ 25-40 นาโนเมตร ดังนั้นข้อกำหนดเชิงพิกัดของเส้นใยแก้วนำแสง จึงกล่าวถึงความยาวคลื่นแสงที่ใช้ในย่าน 850 นาโนเมตรตัวรับแสงหรือโฟโตไดโอดเป็นอุปกรณ์ที่ใช้รับสัญญาณแสงและมีความไวต่อความเข้มแสง คลื่นแสงที่ส่งมามีการมอดูเลตสัญญาณข้อมูลเข้าไปร่วมด้วยอุปกรณ์ตัวรับและตัวส่งแสงนี้มักทำมาสำเร็จเป็นโมดูล โดยเฉพาะเชื่อมต่อเข้ากับสัญญาณข้อมูลที่เป็นไฟฟ้าได้โดยตรง และทำให้สะดวกต่อการใช้งานการเชื่อมต่อ และหัวต่อที่ปลายสายแต่ละเส้นจะมีหัวต่อที่ใช้เชื่อมต่อกับเส้นใยแก้วนำแสง แสงจะผ่านหัวต่อไปยังอีกหัวต่อโดยเสมือนเชื่อมต่อกันเป็นเส้นเดียวได้เมื่อเอาเส้นใยแก้วมาเข้าหัวที่ปลายแก้ว จะมีลักษณะที่ส่งสัญญาณแสงออกมาได้ และต้องให้กำลังสูญเสียต่ำที่สุด ดังนั้นจึงมีวิธีที่จะทำให้ปลายท่อแก้วราบเรียบที่จะเชื่อมสัญญาณ แสงต่อไปได้ดังนั้นก่อนที่จะเข้าหัวต่อจึงต้องมีการฝนปลายท่อแก้ว วิธีการฝนปลายท่อแก้วนี้หลายวิธี เช่น การฝนแบบแบนราบ (Flat) การฝนแบบ PC และแบบ APC แต่ละแบบแสดงได้ ดังรูปที่ 4การกระทำแต่ละแบบจะให้การลดทอนสัญญาณต่างกัน และยังต้องให้มีแสงสะท้อนกลับน้อยสุดเท่าที่จะน้อยได้ ลักษณะของหัวต่อเมื่อเชื่อมถึงกันแล้วจะต้องให้ผิวสัมผัส การส่งแสงส่องทะลุถึงกัน เพื่อให้กำลังสูญเสียความเข้มแสงน้อยสุด โดยปกติหัวต่อที่ทำการฝนแก้วแบบแบนราบมีกำลังสูญเสียสูงกว่าแบบอื่น คือประมาณ -30 dB แบบ PC มีการสูญเสียประมาณ -40 dB และแบบ APC มีการสูญเสียความเข้มน้อยสุดคือ -50 dBลักษณะของหัวต่อเมื่อเชื่อมต่อถึงกันแสดงดังรูปที่ 5รูปที่ 3 โครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสงรูปที่ 4 การฝนปลายก่อนเข้าหัวสายรูปที่ 5 เมื่อให้ปลายหัวต่อเชื่อมกันระหว่างแบบตัวผู้และแบบตัวเมียรูปที่ 6 หัวต่อเส้นใยแก้วนำแสงแบบ STการประยุกต์ใช้เส้นใยแก้วนำแสงแนวโน้มการใช้งานเส้นใยแก้วนำแสงได้เป็นรูปธรรมที่เด่นชัดขึ้น ทั้งนี้เพราะมีผู้พัฒนาเทคโนโลยีให้รองรับกับการใช้เส้นใยแก้วนำแสง โดยเน้นที่ความเร็วของการรับส่งสัญญาณ เส้นใยแก้วนำแสงมีข้อเด่นในเรื่องความเชื่อถือสูง เพราะปราศจากการรบกวน อีกทั้งยังสามารถใช้กับเทคโนโลยีได้หลากหลาย และรองรับสิ่งที่จะเกิดใหม่ในอนาคตได้มากตัวอย่างการใช้งานต่อไปนี้เป็นรูปแบบให้เห็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้ในอาคาร ในสำนักงาน โดยสามารถเดินสายสัญญาณด้วยเส้นใยแก้วนำแสงตามมาตรฐานสากล คือ มีสายในแนวดิ่ง และสายในแนวราบ สายในแนวดิ่งเชื่อมโยงระหว่างชั้น ส่วนสายในแนวราบเป็นการเชื่อมจากผู้ใช้มาที่ชุมสายแต่ละชั้นรูปแบบไดอะแกรมการเดินสายทั่วไปประกอบด้วย โครงสร้างดังรูปที่ 7 จากลักษณะของการเดินสายตามมาตรฐาน EIA 568 นี้ สามารถนำมาใช้กับเทคโนโลยีต่าง ๆ ได้มาก เช่นรูปที่ 7 โครงสร้างการเดินสายสัญญาณ ตามมาตรฐาน EIA 568รูปที่ 8 โครงสร้างการเดินสายสัญญาณเพื่อใช้กับเส้นใยแก้วนำแสงการใช้เทคโนโลยี 10BASE Fการใช้อีเธอร์เน็ตแบบ 10BASEF เป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาให้ใช้กับเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตโดยตรง ความเร็วสัญญาณยังคงอยู่ที่ 10 เมกะบิต และหากเป็น 10BASE ก็เป็น ความเร็ว 10 เมกะบิต ขณะนี้มีการพัฒนาระบบอีเธอร์เน็ตให้เป็นแบบกิกะบิตอีเธอร์เน็ต หรือความเร็วสัญญาณอยู่ที่ 1,000 เมกะบิต การเดินสายด้วยเส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะ เหมือนกับสายยูทีพี โดยใช้ชิปเป็นตัวกระจายพอร์ตต่าง ๆ ดังแสดงในรูปที่ 8FDDIเทคโนโลยีนี้มีใช้มานานแล้ว เป็นเทคโนโลยีที่มีความเร็วของสัญญาณที่ 100 เมกะบิต และใช้สายสัญญาณเป็นเส้นใยแก้วนำแสง มีโครงสร้างเป็นวงแหวนสองชั้นและแตก กระจายออก การเดินสายสัญญาณตามมาตรฐาน EIA 568 ก็จัดให้เข้ากับ FDDI ได้ง่าย FDDI มีข้อดีคือสามารถเชื่อมโยงเครือข่ายระยะไกลได้ มีจำนวนโหนดบน FDDI ได้ถึง 1,000 โหนด การจัดโครงสร้างต่าง ๆ ของ FDDI สามารถทำผ่านทางแพตช์ที่เชื่อมต่อให้ได้รูปตามที่ FDDI ต้องการ ในลูปวงแหวนหลักของ FDDI ต้องการ วงแหวนสองชั้น ซึ่งก็ต้องใช้เส้นใยแก้วนำแสงจำนวนทั้งหมด 4 ลำแสง FDDI ยังเป็นเครือข่ายหลักหรือแบ็กโบนเพื่อเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายอื่นได้ เช่น เชื่อมต่อกับอีเธอร์เน็ต กับโทเค็นริง ไดอะแกรมของ FDDI แสดงดังรูปที่ 9ATMเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาเพื่อรองรับการใช้งาน ที่ความเร็วสูงมาก เอทีเอ็มสามารถใช้ได้กับความเร็ว 155 เมกะบิต 622 เมกะบิต และสูงเกินกว่ากิกะบิตในอนาคต โครงสร้าง การเดินสายเอทีเอ็มมีลักษณะแบบดาว เป็นโครงสร้างการกระจายสายสัญญาณ ซึ่งตรงกับสภาพการใช้เส้นใยแก้วนำแสงอยู่แล้วลักษณะของแพตช์และการกระจายสายสัญญาณ เพื่อใช้กับเส้นใยแก้วนำแสงในลักษณะที่ปรับเปลี่ยนเข้ากับเทคโนโลยีต่าง ๆ ได้แสดงไว้ในรูปที่ 10 การวางโครงสร้างของ สายสัญญาณเส้นใยแก้วจึงไม่แตกต่างกับสายยูทีพีอนาคตต้องเป็นเส้นใยแก้วนำแสงถึงแม้ว่าเทคโนโลยีในปัจจุบันมีการใช้งานสายยูทีพีอย่างแพร่หลายและได้ประโยชน์มหาศาล แต่จากการพัฒนาเทคโนโลยีที่ต้องการให้ถนนของข้อมูลข่าวสารเป็นถนนขนาดใหญ่ ที่เรียกว่าซูเปอร์ไฮเวย์ การรองรับข้อมูลจำนวนมากและการประยุกต์ในรูปแบบมัลติมีเดียที่กำลังจะเกิดขึ้นย่อมต้องทำให้สภาพการใช้ข้อมูลข่าวสารต้องพัฒนาให้รองรับกับจำนวน ปริมาณข้อมูลที่จะมีมากขึ้นรูปที่ 8 โครงสร้างการเดินสายสัญญาณ เพื่อใช้กับเส้นใยแก้วนำแสงรูปที่ 9 ไดอะแกรมการเชื่อมโยงของ FDDIรูปที่ 10 การวางโครงสร้างสายเพื่อเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์ต่าง ๆจึงเชื่อแน่ว่า เส้นใยแก้วนำแสงจะเป็นสายสัญญาณที่ก้าวเข้ามาในยุคต่อไป และจะมีบทบาทเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นแล้วเราคงจะได้เห็นอาคารบ้านเรือน สำนักงาน หรือ โรงงาน มีเส้นใยแก้วนำแสงเดินกระจายกันทั่ว เหมือนกับที่เห็นสายไฟฟ้ากำลังอยู่ในขณะนี้ และเหตุการณ์เหล่านี้