Die basiese struktuur van optiese vesel
Die kaal vesel van optiese vesel word gewoonlik in drie lae verdeel: kern, bekleding en deklaag.
Die veselkern en bekleding is saamgestel uit glas met verskillende brekingsindekse, die middel is 'n hoë brekingsindeks glaskern (germanium-gedoteerde silika), en die middel is 'n lae brekingsindeks silikaglasbekleding (suiwer silika).Lig gaan die vesel teen 'n spesifieke invalshoek binne, en die totale emissie vind tussen die vesel en die bekleding plaas (omdat die brekingsindeks van die bekleding effens laer as die kern is), dus kan dit in die vesel voortplant.
Die hooffunksie van die deklaag is om die optiese vesel teen eksterne skade te beskerm, terwyl die buigsaamheid van die optiese vesel verhoog word.Soos vroeër genoem, is die kern en bekleding van glas en kan dit nie gebuig en broos wees nie.Die gebruik van die deklaag beskerm en verleng die lewe van die vesel.
'n Laag buitenste skede word by die nie-kaal vesel gevoeg.Benewens die beskerming daarvan, kan die buitenste skede van verskillende kleure ook gebruik word om verskeie optiese vesels te onderskei.
Optiese vesel word verdeel in enkelmodusvesel (enkelmodusvesel) en multimodusvesel (multimodusvesel) volgens die transmissiemodus.Lig gaan die vesel binne teen 'n spesifieke invalshoek, en volle emissie vind plaas tussen die vesel en die bekleding.Wanneer die deursnee klein is, word slegs een rigting lig toegelaat om deur te gaan, dit wil sê 'n enkelmodusvesel;wanneer die vesel deursnee groot is, kan lig toegelaat word.Spuit en versprei teen verskeie invalshoeke, hierdie keer word dit 'n multimodusvesel genoem.
Optiese vesel transmissie eienskappe
Optiese vesel het twee hoof transmissie-eienskappe: verlies en verspreiding.Die verlies van 'n optiese vesel verwys na die verswakking per lengte-eenheid van die optiese vesel, in dB/km.Die vlak van optieseveselverlies beïnvloed direk die transmissieafstand van die optieseveselkommunikasiestelsel of die afstand tussen die herleistasies.Veselverspreiding verwys na die feit dat die sein wat deur die vesel oorgedra word deur verskillende frekwensiekomponente en verskillende moduskomponente gedra word, en die transmissiespoed van verskillende frekwensiekomponente en verskillende moduskomponente verskil, wat lei tot seinvervorming.
Veselverspreiding word verdeel in materiaalverspreiding, golfleierdispersie en modale verspreiding.Die eerste twee soorte verspreiding word veroorsaak deurdat die sein nie 'n enkele frekwensie is nie, en laasgenoemde soort verspreiding word veroorsaak deurdat die sein nie 'n enkele modus is nie.Die sein is nie 'n enkele modus nie, sal modusverspreiding veroorsaak.
Enkelmodusvesel het slegs een fundamentele modus, so daar is slegs materiaalverspreiding en golfleierverspreiding, en geen modale verspreiding nie.Die multimodusvesel het intermodusverspreiding.Die verspreiding van die optiese vesel beïnvloed nie net die transmissiekapasiteit van die optiese vesel nie, maar beperk ook die aflosafstand van die optiese veselkommunikasiestelsel.
Enkelmodusvesel
Enkelmodusvesel (Single Mode Fiber), lig gaan die vesel teen 'n spesifieke invalshoek binne, en volle emissie vind tussen die vesel en die bekleding plaas.Wanneer die deursnee verkort word, word slegs een rigting van lig toegelaat om deur te gaan, dit is 'n enkelmodusvesel;Die sentrale glaskern van die modusvesel is baie dun, die kerndeursnee is oor die algemeen 8,5 of 9,5 μm, en dit werk by 1310 en 1550 nm golflengtes.
Multimodus vesel
Multi-modus vesel (Multi-modus vesel) is 'n vesel wat meervoudige begeleide modus-oordrag moontlik maak.Die kerndeursnee van 'n multimodusvesel is oor die algemeen 50μm/62.5μm.Omdat die kerndeursnee van 'n multimodusvesel relatief groot is, kan dit toelaat dat verskillende modusse van lig op een vesel oorgedra word.Die standaardgolflengtes van multimodus is onderskeidelik 850nm en 1300nm.Daar is ook 'n nuwe multimodusveselstandaard genaamd WBMMF (Wideband Multimode Fiber), wat golflengtes tussen 850nm en 953nm gebruik.
Beide enkelmodusvesel en multimodusvesel het 'n bekledingsdeursnee van 125 μm.
Enkelmodusvesel of multimodusvesel?
Transmissie afstand
Die kleiner deursnee van die enkelmodusvesel maak die weerkaatsing stywer, wat slegs een modus lig toelaat om te beweeg, sodat die optiese sein verder kan beweeg.Soos die lig deur die kern gaan, neem die hoeveelheid ligrefleksies af, wat verswakking verminder en verdere seinvoortplanting veroorsaak.Omdat dit geen intermodusverspreiding of klein intermodusverspreiding het nie, kan enkelmodusvesel 40 kilometer of meer uitstuur sonder om die sein te beïnvloed.Daarom word enkelmodusvesel oor die algemeen gebruik vir langafstand-data-oordrag en word dit wyd gebruik in telekommunikasiemaatskappye en kabel-TV-verskaffers en universiteite, ens.
Multimodusvesel het 'n groter deursnee kern en kan lig in verskeie modusse deurgee.In multi-modus transmissie, as gevolg van die groter kerngrootte, is die inter-modus verspreiding groter, dit wil sê, die optiese sein "sprei" vinniger.Die seinkwaliteit sal verminder word tydens langafstandtransmissie, dus word multimodusvesel gewoonlik gebruik vir kortafstand-, oudio-/videotoepassings en plaaslike area netwerke (LAN's), en OM3/OM4/OM5 multimodusvesel kan hoë -spoed data-oordrag.
Bandwydte, kapasiteit
Bandwydte word gedefinieer as die vermoë om inligting te dra.Die hooffaktor wat die breedte van die optiese vesel transmissieband beïnvloed, is verskeie dispersies, waarvan modale verspreiding die belangrikste is.Die verspreiding van enkelmodusvesel is klein, so dit kan lig in 'n wye frekwensieband vir 'n lang afstand oordra.Aangesien multimodusvesel inmenging, steurings en ander komplekse probleme sal produseer, is dit nie so goed soos enkelmodusvesel in bandwydte en kapasiteit nie.Die jongste generasie multimodusveselbandwydte OM5 is op 28000MHz/km gestel, terwyl die enkelmodusveselbandwydte baie groter is.