La estructura básica de la fibra óptica.
La fibra desnuda de fibra óptica generalmente se divide en tres capas: núcleo, revestimiento y revestimiento.
El núcleo de fibra y el revestimiento están compuestos de vidrio con diferentes índices de refracción, el centro es un núcleo de vidrio de alto índice de refracción (sílice dopada con germanio) y el centro es un revestimiento de vidrio de sílice de bajo índice de refracción (sílice pura).La luz ingresa a la fibra con un ángulo de incidencia específico y la emisión total se produce entre la fibra y el revestimiento (porque el índice de refracción del revestimiento es ligeramente inferior al del núcleo), por lo que puede propagarse en la fibra.
La función principal del revestimiento es proteger la fibra óptica de daños externos, al mismo tiempo que aumenta la flexibilidad de la fibra óptica.Como se mencionó anteriormente, el núcleo y el revestimiento están hechos de vidrio y no pueden doblarse ni ser frágiles.El uso de la capa de recubrimiento protege y prolonga la vida de la fibra.
Se añade una capa de cubierta exterior a la fibra no desnuda.Además de protegerlo, la funda exterior de diferentes colores también se puede utilizar para distinguir varias fibras ópticas.
La fibra óptica se divide en fibra monomodo (fibra monomodo) y fibra multimodo (fibra multimodo) según el modo de transmisión.La luz entra en la fibra con un ángulo de incidencia específico y se produce una emisión total entre la fibra y el revestimiento.Cuando el diámetro es pequeño, solo se deja pasar una dirección de luz, es decir, una fibra monomodo;cuando el diámetro de la fibra es grande, se puede permitir la luz.Inyecte y propague en múltiples ángulos de incidencia, esta vez se llama fibra multimodo.
Características de transmisión de fibra óptica
La fibra óptica tiene dos características principales de transmisión: pérdida y dispersión.La pérdida de una fibra óptica se refiere a la atenuación por unidad de longitud de la fibra óptica, en dB/km.El nivel de pérdida de fibra óptica afecta directamente la distancia de transmisión del sistema de comunicación de fibra óptica o la distancia entre las estaciones repetidoras.La dispersión de fibra se refiere al hecho de que la señal transmitida por la fibra es transportada por diferentes componentes de frecuencia y diferentes componentes de modo, y las velocidades de transmisión de diferentes componentes de frecuencia y diferentes componentes de modo son diferentes, lo que conduce a la distorsión de la señal.
La dispersión de fibra se divide en dispersión de material, dispersión de guía de ondas y dispersión modal.Los dos primeros tipos de dispersión se deben a que la señal no es de una sola frecuencia, y el último tipo de dispersión se debe a que la señal no es de un solo modo.La señal no es un solo modo causará dispersión de modo.
La fibra monomodo tiene solo un modo fundamental, por lo que solo hay dispersión de material y dispersión de guía de ondas, y no hay dispersión modal.La fibra multimodo tiene dispersión entre modos.La dispersión de la fibra óptica no solo afecta la capacidad de transmisión de la fibra óptica, sino que también limita la distancia de retransmisión del sistema de comunicación de fibra óptica.
fibra monomodo
Fibra monomodo (fibra monomodo), la luz entra en la fibra en un ángulo de incidencia específico y se produce una emisión completa entre la fibra y el revestimiento.Cuando se acorta el diámetro, solo se deja pasar una dirección de luz, es decir, una fibra monomodo;El núcleo de vidrio central de la fibra modal es muy delgado, el diámetro del núcleo es generalmente de 8,5 o 9,5 μm y funciona en longitudes de onda de 1310 y 1550 nm.
fibra multimodo
fibra multimodo (Fibra multimodo) es una fibra que permite la transmisión en modo guiado múltiple.El diámetro del núcleo de una fibra multimodo es generalmente de 50 μm/62,5 μm.Debido a que el diámetro del núcleo de una fibra multimodo es relativamente grande, puede permitir que se transmitan diferentes modos de luz en una fibra.Las longitudes de onda estándar de multimodo son 850nm y 1300nm respectivamente.También hay un nuevo estándar de fibra multimodo llamado WBMMF (fibra multimodo de banda ancha), que utiliza longitudes de onda entre 850nm y 953nm.
Tanto la fibra monomodo como la fibra multimodo tienen un diámetro de revestimiento de 125 μm.
¿Fibra monomodo o fibra multimodo?
Distancia de transmisión
El diámetro más pequeño de la fibra monomodo hace que la reflexión sea más estrecha, lo que permite que solo viaje un modo de luz, de modo que la señal óptica puede viajar más lejos.A medida que la luz pasa a través del núcleo, la cantidad de reflejos de luz disminuye, lo que reduce la atenuación y provoca una mayor propagación de la señal.Debido a que no tiene dispersión entre modos o dispersión entre modos pequeña, la fibra monomodo puede transmitir 40 kilómetros o más sin afectar la señal.Por lo tanto, la fibra monomodo generalmente se usa para la transmisión de datos a larga distancia y se usa ampliamente en empresas de telecomunicaciones y proveedores de televisión por cable y universidades, etc.
La fibra multimodo tiene un núcleo de mayor diámetro y puede transmitir luz en múltiples modos.En la transmisión multimodo, debido al mayor tamaño del núcleo, la dispersión entre modos es mayor, es decir, la señal óptica se “propaga” más rápido.La calidad de la señal se reducirá durante la transmisión de larga distancia, por lo que la fibra multimodo se usa generalmente para aplicaciones de audio/video de corta distancia y redes de área local (LAN), y la fibra multimodo OM3/OM4/OM5 puede soportar alta -Velocidad de transmisión de datos.
ancho de banda, capacidad
El ancho de banda se define como la capacidad de transportar información.El factor principal que afecta el ancho de la banda de transmisión de fibra óptica son las diversas dispersiones, de las cuales la dispersión modal es la más importante.La dispersión de la fibra monomodo es pequeña, por lo que puede transmitir luz en una amplia banda de frecuencia a larga distancia.Dado que la fibra multimodo producirá interferencias, interferencias y otros problemas complejos, no es tan buena como la fibra monomodo en cuanto a ancho de banda y capacidad.La última generación de ancho de banda de fibra multimodo OM5 se establece en 28000 MHz/km, mientras que el ancho de banda de fibra monomodo es mucho mayor.