Hoe werkt glasvezel? Soorten glasvezels

---

Glasvezel is een middel om informatie over te dragen.. Hoe werkt glasvezel? In werkelijkheid, is vervaardigd volgens het principe van totale lichtreflectie. De glasvezelkern is meestal een dubbele concentrische cilinder van kwartsglas.. Het is broos en breekt gemakkelijk, er zijn dus extra beschermende lagen nodig. Naast de plastic hoes, glasvezelkabels voor buiten hebben ook een gepantserde laag.

Inhoudsopgave

– Soorten optische vezels
Productie materiaal
Verzendmodus:
App
– Hoe werkt glasvezel?
Het licht en zijn eigenschappen
Breking en reflectie van licht
Optische signaalconversie
– Voordelen van glasvezeltransmissie
Brede frequentieband
laag verlies
Lichtgewicht
Hoge weerstand tegen interferentie
Betrouwbare prestaties
Neerwaartse kosten
– Hervatten

Soorten optische vezels

Naarmate de communicatietechnologie zich verder ontwikkelt, het assortiment glasvezelproducten blijft groeien. De ontwikkeling van optische vezels voor verschillende toepassingen is de laatste jaren bijzonder snel gegaan.. Glasvezelkabels kunnen worden geclassificeerd op basis van de materialen die voor hun vervaardiging zijn gebruikt., de wijze van verzending en het gebruik ervan.

Productie materiaal

1. Kwartsglasvezeloptiek met hoge zuiverheid. Dit materiaal heeft lage verliezen, van tot en met 0,47 dB/km bij lange golflengten. met materialen silicium uit germanium voor de kern en borosilicaatmateriaal voor de bekleding van multimode optische vezels, het verlies is zo laag als 0,5 dB/km.
2. Meercomponenten glasvezels. Deze vezels zijn meestal meer conventioneel glas en hebben lage verliezen.. Bijvoorbeeld, Sodium-borosilica-te glasvezels hebben minimaal verlies van 3,4 db/km a l=0,84 µm.
3. kunststof glasvezel. Het is lichter, kakkerlak, flexibel en gemakkelijker te verwerken dan kwartsglasvezel. Maar zijn verlies is groot, een ik = 0,63 micron is ongeveer 100-200db/km.

Verzendmodus:

1. single-mode glasvezel. De kerndiameter van single-mode glasvezel is meestal 9 O 10 μm, dicht bij de golflengte. Het kan slechts één signaalgolfmodus verzenden. Er is geen verstrooiingsmodus omdat licht er alleen langs een rechte lijn in reist., zonder reflectie. Dit maakt de singlemode glasvezel geschikt zijn voor trunked systemen, hoge capaciteit en lange afstand, vanwege de hoge transmissiebandbreedte.
2. multimode glasvezel. De kerndiameter van multimode-vezel is typisch 50 O 62,5 μm, veel groter dan de golflengte. Kan meerdere lichtstanden doorgeven. Hoe dan ook, de intermodale spreiding is groot, die de frequentie beperkt waarmee digitale signalen kunnen worden verzonden. Bijvoorbeeld, een 600MB/KM glasvezel heeft slechts een bandbreedte van 300MB op een afstand van 2KM. Als resultaat, multimode glasvezel kan over relatief korte afstanden worden verzonden, meestal enkele kilometers.

App

Glasvezelkabels kunnen worden onderverdeeld in communicatievezels en niet-communicatievezels op basis van hun toepassingen.. Speciale vezels omvatten vezels met een lage dubbele breking, vezels met hoge dubbele breking, gecoate vezels, vloeibare kernvezels, laser vezels, luchtvezels voor buiten, enz.

Specificaties van de meest gebruikte glasvezel:

Monomodo: 8/125μm, 9/125μm, 10/125μm
multimode: 50/125μm, 62,5/125μm
Industriële netwerken, medische en lage snelheid: 100/140μm, 200/230μm
Kunststoffen voor autocontrole: 98/1000μm

Hoe werkt glasvezel?

Het licht en zijn eigenschappen

Licht is een elektromagnetische golf. Het zichtbare deel van het golflengtebereik is van 390 a 760 nm. Het gedeelte van het licht erboven 760 nm is infrarood en hoe lager dan 390 nm is ultraviolet. De drie meest gebruikte golflengten in optische vezels zijn 850, 1310 ja 1550.

Breking en reflectie van licht

Licht reist met verschillende snelheden in verschillende stoffen.. Wanneer licht van de ene stof naar de andere wordt geleid, wordt gebroken en gereflecteerd op het grensvlak tussen de twee stoffen. De hoek van het gebroken licht varieert met de hoek van het invallende licht.. Wanneer de hoek van invallend licht een bepaalde hoek bereikt of overschrijdt, al het invallende licht wordt gereflecteerd, wat totale reflectie van licht wordt genoemd.

Glasvezelcommunicatie is gebaseerd op deze principes. Het grootste deel van een optische vezel is meestal verdeeld in drie lagen. In het midden bevindt zich een glazen kern met een hoge brekingsindex. En op de buitenste laag bevindt zich een coating van silicaglas met een lage brekingsindex. De buitenste laag is een versterkende harscoating.

Optische signaalconversie

Het optische transmissiesysteem bestaat uit drie componenten: de lichtbron, het transmissiemedium en de detector. Het is gebruikelijk dat een lichtpuls de bit voorstelt 1 en dat geen enkele lichtpuls de bit vertegenwoordigt 0. Als er licht op de detector valt, produceert een elektrische puls. Met een lichtbron aan het ene uiteinde van de vezel en een detector aan het andere, er wordt een eenrichtingstransmissiesysteem gevormd. Ontvang een elektrisch signaal, zet het om in een lichtimpuls en geeft het door, en dan zet de ontvangende kant de lichtimpuls weer om in een elektrisch signaal.

Voordelen van glasvezeltransmissie

Na Maiman, een Amerikaanse wetenschapper, uitvinder van 's werelds eerste laser 1960, zorgde voor een goede lichtbron voor optische communicatie. In de volgende twee decennia werd onderzoek gedaan naar optische transmissiemedia en, Tenslotte, Er werden optische vezels met een laag verlies vervaardigd. Vanaf dat moment, Optische communicatie is een fase van snelle ontwikkeling ingegaan. Glasvezeltransmissie heeft veel opmerkelijke voordelen.

Brede frequentieband

De frequentieband vertegenwoordigt de transmissiecapaciteit. Hoe hoger de frequentie van de draaggolf, hoe groter de bandbreedte waarin het signaal kan worden verzonden. Hoewel optische vezels verschillende verliezen kunnen hebben door het gebruik van verschillende lichtfrequenties, zijn bandbreedte kan bereiken 30.000 GHz. kan worden geregeld 2.000 optische dragers in het bereik van 30.000 GHz met behulp van geavanceerde coherente optische communicatie. Kan miljoenen kanalen hosten.

laag verlies

Los beste kabels coaxkabels hebben een verlies van meer dan 40 dB per kilometer bij het verzenden van signalen 800 MHz. In plaats van, de verliezen van optische vezels zijn veel lager. Voor 1.31um lichttransmissie, het verlies per kilometer is minder dan 0,35 dB. Als 1.55um licht wordt doorgelaten, het verlies per kilometer is nog kleiner, tot 0,2 dB of minder. Dit niveau van vermogensverlies maakt transmissie over veel grotere afstanden mogelijk..

Lichtgewicht

Optische vezels zijn erg fijn. Een optische kabel samengesteld uit tussen 4 ja 48 vezels heeft minder dan 13 mm in doorsnee. Het is veel kleiner dan de 47 mm diameter van een standaard coaxiale kabel. Ook, optische vezels zijn glas, waardoor het een kleine diameter en een laag gewicht heeft. Dat is waarom, Het is zeer eenvoudig te installeren.

Hoge weerstand tegen interferentie

Het basisbestanddeel van optische vezels is kwarts., die alleen licht doorlaat en geen elektriciteit geleidt. Dus, de optische signalen die erin worden uitgezonden, worden niet beïnvloed door elektromagnetische velden. Dus, glasvezeltransmissie is zeer goed bestand tegen elektromagnetische en industriële interferentie. Signalen die via glasvezel worden verzonden, worden minder snel gehoord en bevorderen de vertrouwelijkheid.

Betrouwbare prestaties

De betrouwbaarheid van een systeem hangt samen met het aantal apparaten waaruit het bestaat.. Hoe meer apparaten er zijn, hoe groter de kans op falen. Glasvezelsystemen bevatten minder apparaten en zijn natuurlijk betrouwbaarder. Ook, verlies glasvezel apparaten hebben een lange houdbaarheid, met een storingsvrije bedrijfstijd van 500.000 a 750.000 uur.

Neerwaartse kosten

Er is een nieuwe wet van Moore voorgesteld, ook wel optische wet genoemd. Deze wet stelt dat de bandbreedte van informatie die via optische vezels wordt verzonden, elke zes maanden met een factor één toeneemt., terwijl de prijs met een factor één daalt. De ontwikkeling van optische communicatietechnologie heeft een zeer goede basis gelegd voor de ontwikkeling van breedbandtechnologie voor internet..

Hervatten

Het werkingsprincipe van glasvezelkabels wordt voornamelijk gerealiseerd door foto-elektrische signaalconversie en lichttransmissieprincipe.. Als een belangrijk onderdeel van moderne communicatie, optische vezels zullen in de toekomst verder worden gebruikt en ontwikkeld.