Cysyniad sylfaenol o gyfathrebu ffibr optegol.
Mae ffibr optegol yn donfedd optegol dielectrig, sef strwythur canllaw tonnau sy'n blocio golau ac yn lluosogi golau i'r cyfeiriad echelinol.
Ffibr mân iawn wedi'i wneud o wydr cwarts, resin synthetig, ac ati.
Ffibr modd sengl: craidd 8-10um, cladin 125um
Ffibr amlfodd: craidd 51um, cladin 125um
Gelwir y dull cyfathrebu o drosglwyddo signalau optegol gan ddefnyddio ffibrau optegol yn gyfathrebu ffibr optegol.
Mae tonnau ysgafn yn perthyn i'r categori tonnau electromagnetig.
Amrediad tonfedd y golau gweladwy yw 390-760 nm, mae'r rhan sy'n fwy na 760 nm yn olau isgoch, ac mae'r rhan sy'n llai na 390 nm yn olau uwchfioled.
Ffenestr gweithio tonnau ysgafn (tair ffenestr gyfathrebu):
Mae'r ystod tonfedd a ddefnyddir mewn cyfathrebu ffibr-optig yn y rhanbarth bron yn isgoch
Rhanbarth tonfedd fer (golau gweladwy, sef golau oren gan y llygad noeth) golau oren 850nm
Rhanbarth tonfedd hir (rhanbarth golau anweledig) 1310 nm (pwynt gwasgariad lleiaf damcaniaethol), 1550 nm (y pwynt gwanhau lleiaf damcaniaethol)
Strwythur a dosbarthiad ffibr
1.The strwythur y ffibr
Y strwythur ffibr delfrydol: craidd, cladin, cotio, siaced.
Mae'r craidd a'r cladin wedi'u gwneud o ddeunydd cwarts, ac mae'r priodweddau mecanyddol yn gymharol fregus ac yn hawdd eu torri.Felly, mae dwy haen o haen cotio, un math o resin ac un haen o fath neilon yn cael eu hychwanegu'n gyffredinol, fel bod perfformiad hyblyg y ffibr yn cyrraedd gofynion cymhwyso ymarferol y prosiect.
2.Classification o ffibrau optegol
(1) Rhennir y ffibr yn ôl dosbarthiad mynegai plygiannol trawstoriad y ffibr: caiff ei rannu'n ffibr math cam (ffibr unffurf) a ffibr graddedig (ffibr nad yw'n unffurf).
Tybiwch fod gan y craidd fynegai plygiannol o n1 a'r mynegai plygiant cladin yw n2.
Er mwyn galluogi'r craidd i drosglwyddo golau dros bellteroedd hir, y cyflwr angenrheidiol ar gyfer adeiladu'r ffibr optegol yw n1> n2
Mae dosbarthiad mynegai plygiannol ffibr unffurf yn gyson
Cyfraith dosbarthiad mynegai plygiannol ffibr nad yw'n unffurf:
Yn eu plith, △ – gwahaniaeth mynegai plygiannol cymharol
Α—mynegai plygiannol, α=∞—ffibr dosbarthiad mynegai plygiannol cam-math, α=2—ffibr dosbarthiad mynegai plygiannol cyfraith sgwâr (ffibr graddedig).Mae hyn yn ffibr o'i gymharu â graddedig eraill fibers.Mode gwasgariad isafswm gorau posibl.
(1) Yn ôl nifer y moddau a drosglwyddir yn y craidd: wedi'i rannu'n ffibr amlfodd a ffibr modd sengl
Mae'r patrwm yma yn cyfeirio at ddosbarthiad maes golau electromagnetig a drosglwyddir mewn ffibr optegol.Mae gwahanol ddosbarthiadau maes yn fodd gwahanol.
Modd sengl (dim ond un modd sy'n cael ei drosglwyddo yn y ffibr), amlfodd (mae moddau lluosog yn cael eu trosglwyddo ar yr un pryd yn y ffibr)
Ar hyn o bryd, oherwydd y gofynion cynyddol ar y gyfradd drosglwyddo a'r nifer cynyddol o drosglwyddiadau, mae'r rhwydwaith ardal fetropolitan yn datblygu i gyfeiriad cyflymder uchel a chynhwysedd mawr, felly mae'r rhan fwyaf ohonynt yn ffibrau grisiog modd sengl.(Mae nodweddion trosglwyddo ei hun yn well na ffibr amlfodd)
(2) Nodweddion ffibr optegol:
① Nodweddion colli ffibr optegol: Mae tonnau golau yn cael eu trosglwyddo yn y ffibr optegol, ac mae'r pŵer optegol yn gostwng yn raddol wrth i'r pellter trosglwyddo gynyddu.
Mae achosion colli ffibr yn cynnwys: colled cyplu, colli amsugno, colled gwasgariad, a cholli ymbelydredd plygu.
Colled cyplu yw'r golled a achosir gan y cyplu rhwng y ffibr a'r ddyfais.
Mae colledion amsugno yn cael eu hachosi gan amsugno egni golau gan ddeunyddiau ffibr ac amhureddau.
Rhennir y golled gwasgariad yn gwasgariad Rayleigh (mynegai plygiannol anghydffurfiaeth) a gwasgariad waveguide (anwastadrwydd materol).
Y golled ymbelydredd plygu yw'r golled a achosir gan blygu'r ffibr sy'n arwain at y modd ymbelydredd a achosir gan blygu'r ffibr.
② Nodweddion gwasgariad ffibr optegol: Mae gan gydrannau amledd gwahanol yn y signal a drosglwyddir gan y ffibr optegol gyflymder trosglwyddo gwahanol, a gelwir y ffenomen ystumio ffisegol a achosir gan ehangu pwls signal wrth gyrraedd y derfynell yn wasgariad.
Rhennir y gwasgariad yn wasgariad moddol, gwasgariad deunydd, a gwasgariad waveguide.
Cydrannau sylfaenol systemau cyfathrebu ffibr optegol
Anfon rhan:
Mae allbwn signal modiwleiddio pwls gan y trosglwyddydd trydan (terfynell drydanol) yn cael ei anfon at y trosglwyddydd optegol (mae'r signal a anfonir gan y switsh a reolir gan y rhaglen yn cael ei brosesu, mae'r tonffurf yn cael ei siapio, mae gwrthdro'r patrwm yn cael ei newid ... yn signal trydanol addas a'i anfon at y trosglwyddydd optegol)
Prif rôl trosglwyddydd optegol yw trosi signal trydanol yn signal optegol sydd wedi'i gysylltu â'r ffibr.
Derbyn rhan:
Trosi signalau optegol a drosglwyddir trwy ffibrau optegol yn signalau trydanol
Mae prosesu'r signal trydanol yn cael ei adfer i'r signal modiwleiddio pwls gwreiddiol a'i anfon i'r derfynell drydanol (mae'r signal trydanol a anfonir gan y derbynnydd optegol yn cael ei brosesu, mae'r tonffurf wedi'i siapio, mae gwrthdro'r patrwm yn cael ei wrthdroi ... y signal trydanol priodol yw anfon yn ôl i'r switsh rhaglenadwy )
Rhan trosglwyddo:
Ffibr un modd, ailadroddydd optegol (ailadroddydd adfywiol trydanol (ymhelaethiad trosi optegol-trydan-optegol, bydd oedi trosglwyddo yn fwy, bydd cylched penderfyniad pwls yn cael ei ddefnyddio i siapio'r tonffurf, ac amseriad), Mwyhadur ffibr dop erbium (yn cwblhau'r ymhelaethiad ar y lefel optegol, heb siapio tonffurf)
(1) Trosglwyddydd optegol: Mae'n drosglwyddydd optegol sy'n gwireddu trosi trydan / optegol.Mae'n cynnwys ffynhonnell golau, gyrrwr a modulator.Y swyddogaeth yw modiwleiddio'r don golau o'r peiriant trydan i'r don golau a allyrrir gan y ffynhonnell golau i ddod yn don bylu, ac yna cyplysu'r signal optegol wedi'i fodiwleiddio â'r ffibr optegol neu'r cebl optegol i'w drosglwyddo.
(2) Derbynnydd optegol: traws-dderbynnydd optegol sy'n gwireddu trosi optegol / trydanol.Mae'r model cyfleustodau yn cynnwys cylched canfod golau a mwyhadur optegol, a'r swyddogaeth yw trosi'r signal optegol a drosglwyddir gan y ffibr optegol neu'r cebl optegol yn signal trydanol gan y synhwyrydd optegol, ac yna chwyddo'r signal trydanol gwan i lefel ddigonol trwy'r gylched chwyddo i'w hanfon at y signal.Mae diwedd derbyn y peiriant trydan yn mynd.
(3) Ffibr / Cebl: Ffibr neu gebl yw'r llwybr trosglwyddo golau.Y swyddogaeth yw trosglwyddo'r signal pylu a anfonir gan y pen trosglwyddo i synhwyrydd optegol y pen derbyn ar ôl trosglwyddo pellter hir trwy'r ffibr optegol neu'r cebl optegol i gwblhau'r dasg o drosglwyddo gwybodaeth.
(4) Ailadroddwr optegol: mae'n cynnwys ffotosynhwyrydd, ffynhonnell golau, a chylched adfywio penderfyniad.Mae dwy swyddogaeth: un yw gwneud iawn am wanhad y signal optegol a drosglwyddir yn y ffibr optegol;y llall yw siapio pwls afluniad y tonffurf.
(5) Cydrannau goddefol megis cysylltwyr ffibr optig, cwplwyr (nid oes angen cyflenwi pŵer ar wahân, ond mae'r ddyfais yn dal i fod yn golledus): Oherwydd bod hyd y ffibr neu'r cebl wedi'i gyfyngu gan y broses lluniadu ffibr ac amodau adeiladu cebl, a'r hyd y ffibr hefyd yn Terfyn (ee 2km).Felly, efallai y bydd problem bod lluosogrwydd o ffibrau optegol wedi'u cysylltu mewn un llinell ffibr optegol.Felly, mae'r cysylltiad rhwng ffibrau optegol, cysylltiad a chyplu ffibrau optegol a throsglwyddyddion optegol, a'r defnydd o gydrannau goddefol fel cysylltwyr optegol a chyplyddion yn anhepgor.
Rhagoriaeth cyfathrebu ffibr optegol
Lled band trosglwyddo, gallu cyfathrebu mawr
Colli trosglwyddiad isel a phellter cyfnewid mawr
Ymyrraeth gwrth-electromagnetig cryf
(Y tu hwnt i ddiwifr: mae gan signalau diwifr lawer o effeithiau, buddion aml-lwybr, effeithiau cysgod, pylu Rayleigh, effeithiau Doppler
O'i gymharu â chebl cyfechelog: mae signal optegol yn fwy na chebl cyfechelog ac mae ganddo gyfrinachedd da)
Mae amlder y ton ysgafn yn uchel iawn, o'i gymharu â thonnau electromagnetig eraill, mae'r ymyrraeth yn fach.
Anfanteision cebl optegol: bydd eiddo mecanyddol gwael, hawdd ei dorri, (gwella perfformiad mecanyddol, yn cael effaith ar ymwrthedd ymyrraeth), mae'n cymryd amser hir i adeiladu, ac mae amodau daearyddol yn effeithio arno.