ผู้ใช้:Natthawut phiwkaw

การสื่อสารทางแสง

 การสื่อสารไร้สายอีกรูปแบบหนึ่งที่นิยมใช้กันและมีราคาถูกก็คือ  การสื่อสารทางแสง  ซึ้งการสื่อสารชนิดนี้จะใช้คลื่นแสงเป็นพาหะ โดยปกติแล้วมักจะใช้แสงอินฟราเรดเป็นสื่อกลางในการสื่อสาร ทั้งนี้เนื่องจากไม่ต้องขออนุญาตความถี่ ทำการติดตั้งและเคลื่อนย้ายได้ง่าย แต่มีข้อเสียคือ ไม่สามารถสื่อสารได้ในระยะไกล

ย่านความถี่แสงที่ใช้ในการสื่อสาร คลื่นแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีความเร็วในการเคลื่อนที่ในอากาศหรือสุญญากาศประมาณ 3x1 เมตรต่อวินาที ซึ่งแสงถูกกำเนิดขึ้นมาด้วยแหล่งกำเนิดแสงหลายชนิดอาทิ ดวงอาทิตย์ปฏิกิริยาเคมี หลอดไฟมีไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และอุปกรณ์กึ่งตัวนำ เป็นต้น แสงมีสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงที่กำเนิดขึ้นมานั้นจะมีการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นที่สายตามนุษย์มองไม่เห็นและในช่วงที่สายตามนุษย์มองไม่เห็น เช่น แสงของรังสีอินฟราเรด เป็นต้น แสงธรรมดาที่สายตามนุษย์มองไม่เห็นนั้นจะเป็นแสงที่มีความยาวคลื่นแสงหลายค่ารวมกัน แสงชนิดนี้จะมีเฟสไม่แน่นอน เมื่อนำแท่งปริซึมไปผ่านจะเกิดการกระจายของแสงออกมาเป็นสีต่าง ๆ ที่เรามองเห็นได้เช่น สีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม และแดง แสงชนิดนี้ไม่สามารถนำมาใช้ในการสื่อสารได้เพราะเป็นแสงที่เกิดจากความร้อนในสสาร ที่ส่งผลให้อะตอมของสสารสั่นไม่เป็นระเบียบ

           ส่วนแสงที่สายตามนุษย์มองไม่เห็นนั้นส่วนใหญ่มักจะเป็นแสงเลเซอร์ที่เป็นแสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นแสงที่ความยาวคลื่นแสงค่าเดียวคงที่ มีเฟสที่แน่นอน และมีแสงพุ่งไปในทิศทางเดียว แสงชนิดนี้สามารถใช้ในการสื่อสารได้ เหมาะสำหรับการสื่อสารระยะใกล้ มีการส่งข้อมูลผ่านอากาศโดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล

การสื่อสารโดยใช้อินฟราเรด

รังสีอินฟราเรดเป็นส่วนหนึ่งขอองสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตาของคนเรามองไม่เห็น ซึ่งถูกนำมาใช้กับการสื่อสารในระยะใกล้ โดยมีการส่งสัญญาณในระยะ 30 -80 ฟุต การสื่อสารแบบนี้นิยมนำมาใช้กับรีโมตคอนโทรลของโทรทัศน์ เครื่องปรับอากาศและอุปกรณ์ต่างๆ

ที่ใช้แสงอินฟราเรด เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ PDA และปาล์ม เป็นต้น ช่วงความถี่ของคลื่นแสงย่านอินฟราเรดจะอยู่ในช่วง 22 เทระเฮิร์ตไปจนถึง 400 เทระเฮิร์ต ซึ่งจะมีความยาวคลื่นอยู่ประมาณ 750-13500 นาโนเมตร ซึ้งเป็นแสงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจึงเป็นที่นิยมที่จะนำมาใช้ในการสื่อสารหรือตรวจจับสิ่งของต่างๆ เพราะปัญหาการรบกวนของสัญญาณของแสงอื่นๆ มีน้อย สามารถสร้างวงจรได้ง่ายไม่มีความซับซ้อน และสัญญาณที่ส่งออกมามีความน่าเชื่อถือสูงในการนำไปใช้งาน แต่มีข้อเสียคือ ส่งได้ในระยะใกล้ การสื่อสารด้วยอินฟราเรดนี้นิยมใช้กับการสื่อสารแบบจุดต่อจุด (Point to point) และสื่อสารในระยะสายตา องค์ประกอบของการสื่อสารด้วยอินฟราเรดนั้นจะมีองค์ประกอบดังนี้

- สถานีส่งสัญญาณ เป็นตำแหน่งสำหรับสร้างสัญญาณและมองมอดูเลตสัญญาณ ต้นแบบให้เปลี่ยนเป็นลำแสง

- สื่อตัวกลาง คืออากาศ ซึ่งจะเป็นตัวนำสัญญาณไป

- สถานีรับสัญญาณเป็นตำแหน่งแปลงกลับสัญญาณที่รับมา อยู่ในรูปแบบต้นฉบับการสื่อสารด้วยด้วยระบบอินฟราเรดนั้น สถานีส่งสัญญาณจะต้องมีเครื่องส่งที่ประกอบไปด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับส่งสัญญาณอินฟราเรดออกไปในอากาศ และที่สถานีรับสัญญาณก็จะต้องมีเครื่องรับสัญญาณที่ประกอบด้วยวงจรอินฟราเรดเพื่อแปลงสัญญาณดังรูปที่ 6-2 ทั้งนี้ตำแหน่งของเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณนั้นจะมีตำแหน่งที่ตรงกันเพื่อที่จะให้ลำแสงสามารถส่งถึงกันได้ เพราะในตำแหน่งไม่ตรงกันก็จะมาสามารถส่งและรับข้อมูลได้ ทั้งนี้เนื่องจากแสงอินฟราเรดมีลำแสงพุ่งไปในทิศทางเดียว การสื่อสารในระบบอินฟราเรดจะต้องมีเครื่องส่ง และเครื่องรับ ซึ่งการสร้างเครื่องส่งนั้นก็เพียงแค่ให้มีการส่งแสงออกมาในช่วงความถี่ของแสงอินฟราเรด ซึ่งอยู่ในช่วงความถี่ใช้งานที่สูงกว่าความถี่ทั่วๆไปของแสงธรรมดา คือ ต้องมากกว่า 20 KHz โดยทั่วไปมักจะใช้จะใช้ความถี่ในการส่งและรับจะอยู่ในช่วงความถี่ 30 KHz ถึง 56 KHz สำหรับเครื่องส่งนั้นจะใช้ LED infrared เป็นตัวขับแสงอินฟราเรด ส่วนเครื่องรับนั้นจะใช้ โฟโต้ไดโอด หรือ โฟโต้ทรานซิสเตอร์ หรือ อินฟราเรดโมดูล เป็นตัวรับแสงโดยที่ทั้งเครื่องรับและเครื่องส่งจะต้องมีความถี่เท่ากันเพราะถ้าไม่มีเท่ากันจะทำให้การตรวจจับสัญญาณไม่ตรงกัน นอกจากความถี่แล้วจะต้องมีตำแหน่งการวางที่ตรงกันด้วยอุปกรณ์แสง

อุปกรณ์แสง (Optical Device ) เป็นอุปกรณ์ให้กำเนิดแสง (ตัวแสง )และตัวรับแสงที่เป็นส่วนประกอบของการสื่อสารทางแสง โดยด้านส่งนี้จะมีอุปกรณ์ส่งแสงซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงาน ไฟฟ้าของสัญญาณให้เป็นพลังงานแสง แล้วส่งผ่านอากาศออกไปให้ยังด้านรับ ซึ่งด้านรับนี้จะมีอุปกรณ์รับแสงซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงให้กลับมาเป็นพลังงานไฟฟ้า

อุปกรณ์ให้กำเนิดแสง (transmitter Devices ) อุปกรณ์ให้กำเนิดแสงเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ให้กำเนิดแสงออกมาโดยเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสง ซึ่งอุปกรณ์ให้กำเนิดแสงที่นิยมใช้ในการสื่อสารด้วยแสง คือ แอดอีดี