Die Energieveränderungen, die bei der Übermittlung von Informationen von einem Computer über ein Glasfasernetzwerk von einem Computer miteinander kommuniziert werden, sind in erster Linie:
1. elektrisch zu optisch: Am Übertragungsende wird das elektrische Signal des Computers (die die Daten darstellt) durch einen Laser oder eine LED (lichtemittierende Diode) in ein optisches Signal (Licht) umgewandelt. Dies beinhaltet die Umwandlung der elektrischen Energie in Lichtenergie. Die Effizienz dieser Konvertierung ist nicht perfekt. Etwas Energie geht als Wärme verloren.
2. Optisches Getriebe: Das Lichtsignal bewegt sich durch das Glasfaserkabel. Im Idealfall geht während der Übertragung eine minimale Energie verloren. Eine gewisse Energie geht jedoch durch:durch:
* Absorption: Das Glasfasermaterial absorbiert etwas Lichtenergie und wandelt es in Wärme um.
* Streuung: Unvollkommenheiten in der Faser verursachen das Licht, wodurch die Intensität des Signals verringert wird.
* Dämpfung: Eine allgemeine Schwächung des Signals über den Abstand.
3. optisch bis elektrisch: Am empfangenden Ende wandelt ein Fotodetektor (normalerweise eine Fotodiode) das empfangene optische Signal in ein elektrisches Signal um. Dies ist eine weitere Energieumwandlung, von Lichtergie bis hin zu elektrischer Energie. Auch hier geht etwas Energie während dieses Prozesses als Wärme verloren.
4. Signalverarbeitung (elektrisch): Das empfangene elektrische Signal wird einer Verstärkung und Verarbeitung durchgeführt, um den während der Übertragung eingeführten Signalverlust und Rauschen auszugleichen. Dieser Schritt verbraucht zusätzliche elektrische Energie.
Zusammenfassend sind die primären Energietransformationen zu optischer, optischer Übertragung (mit Energieverlusten) und optisch bis elektrisch. Während des gesamten Prozesses wird eine gewisse Energie aufgrund von Ineffizienzen bei den Umwandlungs- und Übertragungsprozessen ausnahmslos als Wärme verloren. Die Gesamteffizienz hängt von der Qualität des Glasfaserkabels, den verwendeten Komponenten und der Übertragungsabstand ab.