Шилэн кабелийн холбооны үндсэн ойлголт.
Оптик фибр нь диэлектрик оптик долгионы хөтлүүр, гэрлийг хааж, тэнхлэгийн чиглэлд гэрлийг түгээдэг долгион хөтлүүрийн бүтэц юм.
Кварцын шил, синтетик давирхай гэх мэт маш нарийн ширхэгтэй эслэг.
Нэг горимын шилэн: үндсэн 8-10um, бүрээс 125um
Multimode шилэн: үндсэн 51um, бүрээс 125um
Оптик утас ашиглан оптик дохиог дамжуулах холбооны аргыг оптик шилэн холбоо гэж нэрлэдэг.
Гэрлийн долгион нь цахилгаан соронзон долгионы ангилалд багтдаг.
Үзэгдэх гэрлийн долгионы урт нь 390-760 нм, 760 нм-ээс их хэсэг нь хэт улаан туяа, 390 нм-ээс бага хэсэг нь хэт ягаан туяа юм.
Гэрлийн долгионы ажлын цонх (холбооны гурван цонх):
Шилэн кабелийн холбоонд ашигладаг долгионы уртын хүрээ нь хэт улаан туяаны ойролцоо байдаг
Богино долгионы бүс (нүцгэн нүдээр харах улбар шар гэрэл болох үзэгдэх гэрэл) 850нм улбар шар гэрэл
Урт долгионы бүс (үл үзэгдэх гэрлийн бүс) 1310 нм (онолын хамгийн бага тархалтын цэг), 1550 нм (онолын хамгийн бага унтрах цэг)
Шилэн эсийн бүтэц ба ангилал
1. Шилэн эсийн бүтэц
Хамгийн тохиромжтой шилэн бүтэц: гол, бүрээс, бүрээс, хүрэм.
Цөм болон бүрээс нь кварц материалаар хийгдсэн бөгөөд механик шинж чанар нь харьцангуй хэврэг, эвдэхэд хялбар байдаг.Тиймээс давхаргын хоёр давхарга, нэг давирхайн төрөл, нэг давхарга нь нейлон төрлийн давхаргыг нэмж өгдөг бөгөөд ингэснээр шилэн уян хатан чанар нь төслийн практик хэрэглээний шаардлагад хүрдэг.
2.Оптик утаснуудын ангилал
(1) Шилэн утас нь эслэгийн хөндлөн огтлолын хугарлын илтгэгчийн хуваарилалтын дагуу хуваагдана: энэ нь шаталсан төрлийн утас (нэг төрлийн утас) болон зэрэглэлийн утас (нэг жигд бус утас) гэж хуваагддаг.
Цөм нь n1 хугарлын илтгэгчтэй, бүрхүүлийн хугарлын илтгэгч n2 байна гэж үзье.
Цөмийг хол зайд гэрлийг дамжуулахын тулд оптик утас барихад шаардлагатай нөхцөл нь n1>n2 юм.
Нэг төрлийн утаснуудын хугарлын индексийн тархалт нь тогтмол байна
Нэг жигд бус эслэгийн хугарлын илтгэгчийн тархалтын хууль:
Тэдгээрийн дотроос △ – харьцангуй хугарлын илтгэгчийн зөрүү
Α— хугарлын илтгэгч, α=∞—алхам төрлийн хугарлын илтгэгчийн тархалтын утас, α=2—квадрат хугарлын илтгэгчийн тархалтын фибр (ангилагдсан утас).Энэ утас нь бусад зэрэглэлийн утаснуудтай харьцуулагдана. Тархалтын горимын хамгийн бага.
(1) Цөмд дамжуулагдсан горимуудын тоогоор: олон горимт шилэн ба нэг горимд хуваагдана.
Энд байгаа загвар нь оптик шилэнд дамждаг гэрлийн цахилгаан соронзон орны тархалтыг хэлнэ.Өөр өөр талбайн тархалт нь өөр горим юм.
Нэг горим (зөвхөн нэг горимыг шилэнд дамжуулдаг), олон горим (олон горимыг шилэнд нэгэн зэрэг дамжуулдаг)
Одоогийн байдлаар дамжуулах хурдад тавигдах шаардлага нэмэгдэж, дамжуулалтын тоо нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор нийслэлийн сүлжээ өндөр хурдтай, их багтаамжийн чиглэлээр хөгжиж байгаа тул тэдгээрийн ихэнх нь нэг горимын шаталсан утаснууд юм.(Дамжуулалтын шинж чанар нь олон горимын утаснаас илүү сайн)
(2) Оптик утаснуудын шинж чанар:
①Оптик шилэн алдагдах шинж чанар: Оптик шилэнд гэрлийн долгион дамждаг ба дамжуулах зай ихсэх тусам оптик хүч аажмаар буурдаг.
Шилэн утас алдагдах шалтгаанууд нь: холболтын алдагдал, шингээлтийн алдагдал, тархалтын алдагдал, гулзайлтын цацрагийн алдагдал.
Холболтын алдагдал гэдэг нь утас болон төхөөрөмжийн хоорондох холболтоос үүсэх алдагдал юм.
Шингээлтийн алдагдал нь гэрлийн энергийг шилэн материал, хольцоор шингээж авснаас үүсдэг.
Тархалтын алдагдлыг Рэйлигийн сарнилт (хугарлын индексийн жигд бус байдал) ба долгион хөтлүүрийн тархалт (материалын тэгш бус байдал) гэж хуваадаг.
Гулзайлтын цацрагийн алдагдал нь утас гулзайлтын улмаас цацрагийн горимд хүргэдэг алдагдал юм.
②Оптик фибрийн тархалтын шинж чанар: Оптик шилэн дамжуулж буй дохионы өөр өөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дамжуулах хурд нь өөр өөр байдаг ба терминалд хүрэх үед дохионы импульс тэлэхээс үүссэн гажуудал үүсэх физик үзэгдлийг дисперс гэж нэрлэдэг.
Тархалтыг модаль дисперс, материалын тархалт, долгион хөтлүүрийн дисперс гэж хуваадаг.
Оптик шилэн холбооны системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Хэсэг илгээх:
Цахилгаан дамжуулагчаас (цахилгаан терминал) импульсийн модуляцын дохиог оптик дамжуулагч руу илгээдэг (програмын удирдлагатай шилжүүлэгчийн илгээсэн дохиог боловсруулж, долгионы хэлбэрийг хэлбэржүүлж, урвуу дүрсийг өөрчилсөн ... тохиромжтой цахилгаан дохио болгон хувиргадаг). ба оптик дамжуулагч руу илгээсэн)
Оптик дамжуулагчийн үндсэн үүрэг бол цахилгаан дохиог шилэн утас руу холбосон оптик дохио болгон хувиргах явдал юм.
Хүлээн авах хэсэг:
Оптик утаснуудаар дамжих оптик дохиог цахилгаан дохио болгон хувиргах
Цахилгаан дохионы боловсруулалтыг анхны импульсийн модуляцлагдсан дохио болгон сэргээж, цахилгаан терминал руу илгээдэг (оптик хүлээн авагчийн илгээсэн цахилгаан дохиог боловсруулж, долгионы хэлбэрийг хэлбэржүүлж, урвуу хэв маягийг эргүүлнэ ... тохирох цахилгаан дохио нь програмчлагдсан шилжүүлэгч рүү буцааж илгээсэн)
Дамжуулах хэсэг:
Нэг горимт шилэн, оптик давталт (цахилгаан нөхөн сэргээгдэх давталт (оптик-цахилгаан-оптик хувиргах олшруулалт, дамжуулах саатал илүү их байх болно, импульсийн шийдвэрийн хэлхээг долгионы хэлбэр, цаг хугацааг тодорхойлоход ашиглана), эрбиум агуулсан шилэн өсгөгч (олшруулах ажлыг гүйцээнэ) оптик түвшинд, долгион хэлбэр дүрсгүй)
(1) Оптик дамжуулагч: Энэ нь цахилгаан/оптик хувиргалтыг гүйцэтгэдэг оптик дамжуулагч юм.Энэ нь гэрлийн эх үүсвэр, драйвер, модулятороос бүрдэнэ.Энэ функц нь цахилгаан машинаас гэрлийн долгионыг гэрлийн эх үүсвэрээс ялгарах гэрлийн долгион руу хувиргаж бүдэг долгион болгон хувиргаж, модуляцлагдсан оптик дохиог дамжуулах оптик шилэн эсвэл оптик кабельд холбох явдал юм.
(2) Оптик хүлээн авагч: оптик/цахилгаан хувиргалтыг гүйцэтгэдэг оптик дамжуулагч юм.Ашигтай загвар нь гэрэл мэдрэгч хэлхээ ба оптик өсгөгчөөс бүрдэх бөгөөд оптик шилэн эсвэл оптик кабелиар дамжуулж буй оптик дохиог оптик мэдрэгчээр цахилгаан дохио болгон хувиргаж, улмаар сул цахилгаан дохиог олшруулах үүрэгтэй. дохио руу илгээгдэх өсгөгч хэлхээгээр хангалттай түвшин.Цахилгаан машины хүлээн авах төгсгөл нь явдаг.
(3) Шилэн/кабель: Шилэн утас буюу кабель нь гэрлийн дамжуулах замыг бүрдүүлдэг.Энэ функц нь мэдээлэл дамжуулах ажлыг дуусгахын тулд оптик шилэн эсвэл оптик кабелиар хол зайд дамжуулсны дараа дамжуулагчийн төгсгөлийн оптик мэдрэгч рүү илгээсэн бүдэгэрсэн дохиог дамжуулах явдал юм.
(4) Оптик давталт: фотодетектор, гэрлийн эх үүсвэр, шийдвэр сэргээх хэлхээнээс бүрдэнэ.Хоёр функц байдаг: нэг нь оптик шилэнд дамжуулагдсан оптик дохионы сулралтыг нөхөх;нөгөө нь долгионы хэлбэрийн гажуудлын импульсийг хэлбэржүүлэх явдал юм.
(5) Шилэн кабелийн холбогч, холбогч зэрэг идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд (тус тусад нь тэжээл өгөх шаардлагагүй, гэхдээ төхөөрөмж нь алдагдалтай хэвээр байна): Шилэн утас эсвэл кабелийн урт нь шилэн зургийн процесс, кабель барих нөхцлөөр хязгаарлагддаг тул эслэгийн урт нь бас хязгаартай (жишээ нь 2км).Тиймээс олон тооны оптик утаснууд нэг шилэн кабелийн шугамд холбогдсон байх асуудал гарч ирж магадгүй юм.Тиймээс оптик утас хоорондын холболт, оптик утас ба оптик дамжуулагчийн холболт, холболт, оптик холбогч, холбогч зэрэг идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах нь зайлшгүй юм.
Шилэн кабелийн холбооны давуу тал
Дамжуулах зурвасын өргөн, харилцааны том хүчин чадал
Дамжуулах алдагдал бага, релений зай их
Хүчтэй эсрэг цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо
(Утасгүй холболтоос гадна: утасгүй дохио нь олон эффект, олон замт давуу тал, сүүдрийн эффект, Рэйли бүдгэрүүлэх, Доплер эффектүүдтэй.
Коаксиаль кабельтай харьцуулахад: оптик дохио нь коаксиаль кабелиас том бөгөөд нууцлал сайтай)
Гэрлийн долгионы давтамж маш өндөр, бусад цахилгаан соронзон долгионтой харьцуулахад хөндлөнгийн оролцоо бага байдаг.
Оптик кабелийн сул тал: механик шинж чанар муу, эвдэхэд хялбар, (механик гүйцэтгэлийг сайжруулна, хөндлөнгийн эсэргүүцэлд нөлөөлнө), барихад удаан хугацаа шаардагддаг, газарзүйн нөхцөл байдалд нөлөөлдөг.