Які основи оптичного волокна?

1. Оптичне волокноконцепція:

Оптичне волокно або оптичне волокно — це тип волокна зі скла або пластику, який використовує світло для проходження крізь ці волокна за принципом повного внутрішнього відбиття.

Крихітне волокно укладено в пластикову оболонку, яка дозволяє йому згинатись без руйнування. Як правило, передавальний пристрій на одному кінці волокна посилає імпульс світла у волокно за допомогою світловипромінюючого діода або лазерного променя, а приймальний пристрій на іншому кінці волокна виявляє імпульс за допомогою фоточутливого компонента. Кабелі, які містять оптичні волокна, називаються оптичними кабелями.

Оскільки втрати інформації при передачі в оптичному волокні набагато нижчі, ніж втрати електроенергії при дротовій передачі, а також тому, що основною виробничою сировиною є кремній, який має велику кількість запасів і його легше використовувати, ціна становить дуже дешевий, що спонукає використовувати оптичне волокно як середовище передачі інформації на великі відстані.

Основне використання оптичного волокна – зв’язок. В даний час оптичне волокно для зв'язку - це в основному кварцове волокно, а його основним компонентом є кварцове скло високої чистоти, тобто діоксид кремнію (SiO2).

Волоконно-оптична система зв’язку — це використання оптичного волокна для передачі світлових хвиль, що передають інформацію, для досягнення мети зв’язку.

2. Принципи роботи оптичних волокон

Принцип роботи оптичного волокна полягає в повному відбитті світла.

① Дисперсія волокна:

Причина: в оптичному волокні оптичний сигнал складається з багатьох різних компонентів, через різні частотні компоненти або компоненти режиму швидкість поширення сигналу різна, після відстані через оптичне волокно передачі, існує різниця затримки між різні компоненти, що спричиняють спотворення форми сигналу передачі, розширення імпульсу, це явище називається дисперсією волокна.

Вплив: Наявність волоконної дисперсії спотворює та розширює переданий імпульс сигналу, що призводить до міжсимвольної інтерференції. Для забезпечення якості зв'язку необхідно збільшити міжкодовий інтервал, тобто зменшити швидкість передачі сигналу, що обмежує пропускну здатність зв'язку та відстань передачі оптоволоконної системи.

Класифікація: відповідно до причини дисперсії, дисперсію волокна можна розділити на дисперсію моди, дисперсію матеріалу, хвилеводну дисперсію та поляризаційну дисперсію.

② Втрата оптичного волокна:

Втрата оптичного волокна означає зменшення оптичної потужності, спричинене поглинанням і розсіюванням після передачі оптичного сигналу через оптичне волокно.

Внутрішнє поглинання: поглинання, властиве самому волокнистому матеріалу.

Поглинання домішок: поглинання світла домішками в оптичному волокні.

Втрати від розсіювання. Лінійне розсіювання; нелінійне розсіювання; Структурно недосконале розсіювання.

Інші втрати: невеликі втрати при вигині тощо. Оптичне волокно м’яке і його можна згинати, але після певного згинання оптичне волокно може направляти світло, але шлях передачі світла зміниться. Від режиму пропускання до режиму випромінювання частина світлової енергії проникає в оболонку або проходить через оболонку, щоб стати режимом випромінювання, який витікає та втрачається, що призводить до втрати. Коли радіус вигину перевищує 5 ~ 10 см, втрати, спричинені вигином, можна ігнорувати.

3. Переваги оптоволоконного зв'язку:

① Величезна комунікаційна ємність. Теоретично оптичне волокно може передавати 10 мільярдів слів одночасно, і поточний тест одночасної передачі 500 000 слів був успішним, що в тисячі чи навіть сотні тисяч разів перевищує традиційні коаксіальні кабелі, мікрохвильові печі тощо.

② Велика відстань. Оптичне волокно має дуже низький коефіцієнт втрат, з відповідною оптичною передачею, оптичним приймальним обладнанням, оптичним підсилювачем, прямим виправленням помилок та технологією модуляції RZ-коду тощо, що може зробити відстань реле понад тисячі кілометрів, тоді як традиційні кабель може передавати лише 1,5 км, мікрохвильова піч 50 км, просто не порівняти з ним.

③ Хороша конфіденційність і висока адаптивність. Його перевага полягає в тому, що він не боїться впливу сильних зовнішніх електромагнітних полів і стійкий до корозії. Оскільки основним компонентом оптичного волокна є кварц, він лише пропускає світло, не проводить електрику та на нього не впливає електромагнітне поле, оптичний сигнал, що передається в ньому, не зазнає впливу електромагнітного поля, тому оптичне волокно має сильну передачу стійкість до електромагнітних перешкод і промислових перешкод. Через це сигнал, що передається по оптичному волокну, нелегко підслухати, а отже, він сприяє секретності.

④ Невеликий розмір, легкий.

⑤ Багате джерело сировини, низька ціна.

4. Типи оптичних волокон.

Класифікація за способом передачі:

Багатомодове волокно: може передавати кілька режимів світла. Однак його міжмодова дисперсія велика, що обмежує частоту передачі цифрових сигналів, і вона буде більш серйозною зі збільшенням відстані.

Одномодове волокно: може передавати лише одну моду світла, тому його міжмодова дисперсія дуже мала, підходить для віддаленого зв’язку.

Порівняння одномодового та багатомодового волокна:

Контактна інформація:

Якщо у вас є якісь ідеї, не соромтеся поговорити з нами. Незалежно від того, де знаходяться наші клієнти та які наші вимоги, ми будемо слідувати нашій меті надавати нашим клієнтам високу якість, низькі ціни та найкращий сервіс.