Veel van ons hebben vandaag Ethernet in onze huizen. De echte backbones van het internet gebruiken echter helemaal geen draden. Optische vezels dragen pulsen van licht over het land, onder de zee, en als je geluk hebt, het beste voor je deur. [Sven Brauch] koos ervoor om een optische link te maken. Hij had geen vezelhandig, maar lucht draagt laserpulsen over korte afstanden behoorlijk mooi. Het idee van dit project is om Ethernet-signalen direct naar lichte pulsen te converteren. Voor Simpicity’s Sake, [Sven] beperkte de bandbreedte naar één kanaal, full-duplex, bij 10 megabits per seconde (Mbps).
De zendzijde van het circuit is vrij eenvoudig. Een OP-AMP-circuit fungeert als een constante stroombron, voorspan de laserdiode. Het zendsignaal van een Ethernet-kabeltelevisie wordt vervolgens toegevoegd als modulatie. Dit garandeert dat de laser helder gloeit voor een 1 bit, maar sluit nooit volledig uit voor een 0 bit.
De ontvangstzijde van het circuit begint met een fotodiode. De diode is ongeveer 35 V voorgespannen en een transimpedance-versterker (een stroom tot voltage-omzetter) wordt gebruikt om te identificeren of de diode een 1 of een 0 van de laser ziet. Een beetje veel meer signaalconditionering garandeert de uitvoer een goed differentieel Ethernet-signaal.
[Sven] bouwde twee identieke boards – elk met een zender en ontvanger. Hij evalueerde het circuit door hem in een spiegel te wijzen. Zijn Linux-box herkende onmiddellijk een link en werd gemeld dat er een duplicaat IP-adres op het netwerk was. Dit was precies wat [Sven] verwacht. De computer werd in de war door zijn eigen reflectie – maar de laser- en fotodiodecircuits werkten.
Eindelijk, [Sven] verbonden zijn pc en een Raspberry PI naar de twee circuits. Na het grondig uitlijnen van de lasers op een houten bord, hebben de twee machines een link erkend. Succes! (Maar wees eraan dat een langere afstanden, veel geavanceerde uitlijningsmechanismen in orde kunnen zijn.)
Wilt u veel meer weten over vezels en netwerken? Bekijk dit korte artikel over de bedrading van een oudere stad. U kunt ook een optische koppeling gebruiken om uw CNC te besturen.