Оптоволокно – это среда передачи информации.. Как работает оптоволокно? Фактически, Изготовлен по принципу полного отражения света.. Сердцевина оптического волокна обычно представляет собой двойной концентрический цилиндр из кварцевого стекла.. Он хрупкий и легко ломается, поэтому необходимы дополнительные защитные слои. Плюс пластиковая крышка., Наружные оптоволоконные кабели также имеют армированный слой..
Оглавление
– Типы оптических волоконМатериал изготовления
Режим передачи
Приложение
– Как работает оптоволокно?
Свет и его свойства
Преломление и отражение света
Преобразование оптического сигнала
– Преимущества оптоволоконной передачи
Широкий диапазон частот
Низкие потери
Легкий
Высокая устойчивость к помехам
Надежная работа
Падение затрат
– Краткое содержание
Типы оптических волокон
Поскольку коммуникационные технологии продолжают развиваться, Ассортимент оптоволоконной продукции продолжает расширяться. Разработка оптических волокон для различных применений в последние годы идет особенно быстрыми темпами.. Волоконно-оптические кабели можно классифицировать по материалам, из которых они изготовлены., способ передачи и его использование.
Материал изготовления
- Оптоволокно из кварцевого стекла высокой чистоты. Этот материал имеет низкие потери, от до 0,47 дБ/км на длинных волнах. С материалом кремний из германия для сердцевины и боросиликатного материала для оболочки многомодового оптического волокна, потери столь же малы, как 0,5 дБ/км.
- Многокомпонентные стекловолокна. Эти волокна обычно представляют собой более традиционные стеклянные волокна и имеют низкие потери.. Например, Волокна из натриево-боросиликатного стекла имеют минимальные потери 3,4 дБ/км a l=0,84 мкм.
- Пластиковое оптическое волокно. Это легче, дешевый, гибкое и более простое в обработке, чем кварцевое оптическое волокно. Но твоя потеря велика, а я = 0,63 микрон составляет около 100-200 дБ/км..
Режим передачи
- Одномодовое оптическое волокно. Диаметр сердцевины одномодового оптического волокна обычно составляет 9 о 10 мкм, близко к длине волны. Он способен передавать только один режим волны сигнала.. Режима дисперсии нет, поскольку свет в нем распространяется только по прямой линии., без размышления. Это делает одномодовое волокно подходит для магистральных систем, высокая производительность и большие расстояния, благодаря большой полосе пропускания передачи.
- Многомодовое оптоволокно. Диаметр сердцевины многомодового волокна обычно составляет 50 о 62,5 мкм, намного длиннее длины волны. Может передавать несколько режимов освещения. Однако, его интермодальная дисперсия велика, который ограничивает частоту, на которой могут передаваться цифровые сигналы. Например, оптоволокно со скоростью 600 МБ/км будет иметь пропускную способность только 300 МБ на расстоянии 2 км.. Как результат, многомодовое волокно может передаваться на относительно короткие расстояния, обычно несколько километров.
Приложение
Волоконно-оптические кабели можно разделить на коммуникационные и некоммуникационные волокна в зависимости от их применения.. К специальным волокнам относятся волокна с низким двойным лучепреломлением., волокна с высоким двулучепреломлением, волокна с покрытием, волокна с жидкой сердцевиной, лазерные волокна, воздушные волокна для улицы, и т. д..
Характеристики наиболее используемого оптического волокна:
Мономодо: 8/125мкм, 9/125мкм, 10/125мкм
Многомодовый: 50/125мкм, 62,5/125мкм
Промышленные сети, медицинский и низкоскоростной: 100/140мкм, 200/230мкм
Пластмассы для автомобильного контроля: 98/1000мкм
Как работает оптоволокно?
Свет и его свойства
Свет – это электромагнитная волна. Видимая часть диапазона длин волн идет от 390 а 760 нм. Часть света выше 760 нм — инфракрасный, а тот, который меньше 390 нм – это ультрафиолет. Три длины волны, наиболее часто используемые в оптических волокнах: 850, 1310 й 1550.
Преломление и отражение света
В разных веществах свет распространяется с разной скоростью. Когда свет направляется от одного вещества к другому, преломляется и отражается на границе раздела двух веществ. Угол преломленного света зависит от угла падающего света.. Когда угол падающего света достигает или превышает определенный угол, весь падающий свет отражается, что называется полным отражением света.
На этих принципах основана оптоволоконная связь.. Основная часть оптического волокна обычно делится на три слоя.. В центре находится стеклянный сердечник с высоким показателем преломления.. А на внешнем слое имеется покрытие из кварцевого стекла с низким показателем преломления.. Внешний слой представляет собой армирующее полимерное покрытие..
Преобразование оптического сигнала
Оптическая система передачи состоит из трех компонентов.: источник света, среда передачи и детектор. Обычно световой импульс представляет бит. 1 и что ни один световой импульс не представляет собой бит 0. Когда свет попадает на детектор, производит электрический импульс. С источником света на одном конце волокна и детектором на другом, формируется однонаправленная система передачи. Получает электрический сигнал, преобразует его в световой импульс и передает его, а затем принимающая сторона преобразует световой импульс обратно в электрический сигнал.
Преимущества оптоволоконной передачи
После Маймана, американский учёный, изобрел первый в мире лазер в 1960, предоставил хороший источник света для оптической связи. В последующие два десятилетия исследования проводились в области оптических сред передачи и, окончательно, были произведены оптические волокна с низкими потерями. С того времени, оптическая связь вступила в фазу бурного развития. Оптоволоконная передача имеет множество заметных преимуществ..
Широкий диапазон частот
Полоса частот представляет собой пропускную способность. Чем выше частота несущей волны, Чем больше полоса пропускания, в которой может передаваться сигнал. Хотя оптические волокна могут иметь разные потери из-за использования разных световых частот., Его пропускная способность может достигать 30.000 ГГц. Их можно устроить 2.000 оптические носители в диапазоне 30.000 ГГц с использованием усовершенствованной когерентной оптической связи. Может размещать миллионы каналов.
Низкие потери
Лос лучшие кабели коаксиалы имеют потери более 40 дБ на километр при передаче сигналов 800 МГц. Вместо, потери в оптическом волокне намного ниже. Для светопропускания 1,31 мкм, потери на километр меньше 0,35 дБ. Если передается свет 1,55 мкм, потери на километр еще меньше, до 0,2 дБ или меньше. Такой уровень потерь мощности позволяет осуществлять передачу на гораздо большие расстояния..
Легкий
Оптические волокна очень тонкие. Оптический кабель, состоящий из 4 й 48 волокон имеет менее 13 диаметр мм. Он гораздо меньше, чем 47 мм диаметр стандартного коаксиального кабеля. Кроме, оптические волокна стеклянные, что придает ему небольшой диаметр и легкий вес.. Вот почему, это очень легко установить.
Высокая устойчивость к помехам
Основным компонентом оптических волокон является кварц., который только пропускает свет и не проводит электричество. Поэтому, На передаваемые в них оптические сигналы не влияют электромагнитные поля.. Таким образом, Оптоволоконная передача обладает высокой устойчивостью к электромагнитным и промышленным помехам.. Сигналы, передаваемые по оптоволокну, с меньшей вероятностью будут перехвачены и обеспечивают конфиденциальность..
Надежная работа
Надежность системы зависит от количества устройств, входящих в ее состав.. Чем больше устройств, тем больше вероятность неудачи. Оптоволоконные системы содержат меньше устройств и, естественно, более надежны.. Кроме, Лос оптоволоконные устройства У них долгий срок службы, с безотказной наработкой 500.000 а 750.000 часы.
Падение затрат
Был предложен новый закон Мура., также называемый оптическим законом. Этот закон устанавливает, что полоса пропускания информации, передаваемой по оптическим волокнам, увеличивается в один раз каждые шесть месяцев., при этом цена снижается в один раз. Развитие технологий оптической связи заложило очень хорошую основу для развития технологий широкополосного доступа в Интернет..
Краткое содержание
Принцип работы оптоволоконных кабелей в основном реализуется за счет преобразования фотоэлектрических сигналов и принципа передачи света.. Как важная часть современных коммуникаций, Оптические волокна будут продолжать использоваться и развиваться в будущем..
1 подумал о «Как работает оптоволокно? Типы оптического волокна”
Комментарии закрыты.