Vantaġġi tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika:
● Kapaċità kbira ta 'komunikazzjoni
● Distanza twila tar-relay
● L-ebda interferenza elettromanjetika
● Riżorsi sinjuri
● Piż ħafif u daqs żgħir
Storja Qasira tal-Komunikazzjonijiet Ottiċi
Aktar minn 2000 sena ilu, il-beacon-dwal, semafori
1880, komunikazzjoni ottika mingħajr fili tat-telefon ottiku
1970, komunikazzjonijiet tal-fibra ottika
● Fl-1966, "Missier tal-Fibra Ottika", Dr Gao Yong ippropona l-ewwel l-idea tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika.
● Fl-1970, Lin Yanxiong tal-Bell Yan Institute kien laser semikonduttur li jista 'jaħdem kontinwament f'temperatura tal-kamra.
● Fl-1970, il-Kapron ta 'Corning għamel telf ta' fibra ta '20dB / km.
● Fl-1977, l-ewwel linja kummerċjali ta 'Chicago ta' 45Mb / s.
Spettru elettromanjetiku
Diviżjoni tal-medda tal-komunikazzjoni u midja ta 'trasmissjoni korrispondenti
Rifrazzjoni / riflessjoni u riflessjoni totali tad-dawl
Minħabba li d-dawl jivvjaġġa b'mod differenti f'sustanzi differenti, meta d-dawl jiġi emess minn sustanza għal oħra, ir-rifrazzjoni u r-riflessjoni jseħħu fl-interface bejn iż-żewġ sustanzi.Barra minn hekk, l-angolu tad-dawl rifratt ivarja bl-angolu tad-dawl inċidentali.Meta l-angolu tad-dawl inċidentali jilħaq jew jaqbeż ċertu angolu, id-dawl rifratt se jisparixxi, u d-dawl inċidentali kollu jiġi rifless lura.Din hija r-riflessjoni totali tad-dawl.Materjali differenti għandhom angoli ta 'rifrazzjoni differenti għall-istess wavelength ta' dawl (jiġifieri, materjali differenti għandhom indiċi ta 'rifrazzjoni differenti), u l-istess materjali għandhom angoli ta' rifrazzjoni differenti għal wavelengths ta 'dawl differenti.Il-komunikazzjoni tal-fibra ottika hija bbażata fuq il-prinċipji ta 'hawn fuq.
Distribuzzjoni tar-riflettività: Parametru importanti biex jikkaratterizza materjali ottiċi huwa l-indiċi refrattiv, li huwa rappreżentat minn N. Il-proporzjon tal-veloċità tad-dawl C fil-vakwu mal-veloċità tad-dawl V fil-materjal huwa l-indiċi refrattiv tal-materjal.
N = C / V
L-indiċi refrattiv tal-ħġieġ tal-kwarz għall-komunikazzjoni tal-fibra ottika huwa ta 'madwar 1.5.
Struttura tal-fibra
Il-fibra vojta tal-fibra hija ġeneralment maqsuma fi tliet saffi:
L-ewwel saff: il-qalba tal-ħġieġ b'indiċi refrattiv għoli taċ-ċentru (dijametru tal-qalba huwa ġeneralment 9-10μm, (modalità waħda) 50 jew 62.5 (multimode).
It-tieni saff: in-nofs huwa l-kisi tal-ħġieġ tas-silika b'indiċi rifrattiv baxx (id-dijametru huwa ġeneralment 125μm).
It-tielet saff: l-aktar 'il barra huwa kisi tar-reżina għat-tisħiħ.
1) qalba: indiċi refrattiv għoli, użat biex jittrasmetti d-dawl;
2) Kisi tal-kisi: indiċi rifrattiv baxx, li jifforma kundizzjoni ta 'riflessjoni totali mal-qalba;
3) Ġakketta protettiva: Għandha qawwa għolja u tista 'tiflaħ impatti kbar biex tipproteġi l-fibra ottika.
Kejbil ottiku ta '3mm: oranġjo, MM, multi-mode;isfar, SM, single-mode
Daqs tal-fibra
Id-dijametru ta 'barra huwa ġeneralment 125um (medja ta' 100um għal kull xagħar)
Dijametru ta 'ġewwa: modalità waħda 9um;multimode 50 / 62.5um
Apertura numerika
Mhux l-inċident tad-dawl kollu fuq il-wiċċ tat-tarf tal-fibra ottika jista 'jiġi trażmess mill-fibra ottika, iżda dawl inċidentali biss f'ċerta firxa ta' angoli.Dan l-angolu jissejjaħ l-apertura numerika tal-fibra.Apertura numerika akbar tal-fibra ottika hija vantaġġuża għall-docking tal-fibra ottika.Manifatturi differenti għandhom aperturi numeriċi differenti.
Tip ta' fibra
Skont il-mod ta 'trażmissjoni tad-dawl fil-fibra ottika, jista' jinqasam fi:
Multi-Mode (abbrevjazzjoni: MM);Single-Mode (abbrevjazzjoni: SM)
Fibra multimode: Il-qalba tal-ħġieġ taċ-ċentru hija eħxen (50 jew 62.5μm) u jistgħu jittrasmettu dawl f'modi multipli.Madankollu, id-dispersjoni inter-modalità tagħha hija kbira, li tillimita l-frekwenza tat-trażmissjoni ta 'sinjali diġitali, u se ssir aktar serja b'distanza dejjem tiżdied.Per eżempju: 600MB / KM fibra għandha biss 300MB bandwidth f'2KM.Għalhekk, id-distanza tat-trażmissjoni tal-fibra b'ħafna modi hija relattivament qasira, ġeneralment ftit kilometri biss.
Fibra b'mod wieħed: Il-qalba tal-ħġieġ taċ-ċentru hija relattivament rqiqa (id-dijametru tal-qalba huwa ġeneralment 9 jew 10μm), u jistgħu jittrasmettu biss id-dawl f'mod wieħed.Fil-fatt, huwa tip ta 'fibra ottika tat-tip pass, iżda d-dijametru tal-qalba huwa żgħir ħafna.Fit-teorija, id-dawl dirett biss ta 'mogħdija waħda ta' propagazzjoni jitħalla jidħol fil-fibra u jippropaga dritt fil-qalba tal-fibra.Il-polz tal-fibra bilkemm jiġġebbed.Għalhekk, id-dispersjoni inter-modalità tagħha hija żgħira u adattata għal komunikazzjoni remota, iżda d-dispersjoni kromatika tagħha għandha rwol ewlieni.B'dan il-mod, fibra ta 'modalità waħda għandha rekwiżiti ogħla għall-wisa' spettrali u l-istabbiltà tas-sors tad-dawl, jiġifieri, il-wisa 'spettrali hija dejqa u l-istabbiltà hija tajba..
Klassifikazzjoni tal-fibri ottiċi
Skont il-materjal:
Fibra tal-ħġieġ: Il-qalba u l-kisi huma magħmula mill-ħġieġ, b'telf żgħir, distanza ta 'trażmissjoni twila u spiża għolja;
Fibra ottika tas-silikon miksija bil-gomma: il-qalba hija tal-ħġieġ u l-kisi huwa tal-plastik, li għandu karatteristiċi simili għal fibra tal-ħġieġ u prezz aktar baxx;
Fibra ottika tal-plastik: Kemm il-qalba kif ukoll il-kisi huma tal-plastik, b'telf kbir, distanza ta 'trażmissjoni qasira, u prezz baxx.Użat l-aktar għal apparat tad-dar, awdjo, u trażmissjoni ta 'immaġni fuq distanza qasira.
Skont it-tieqa tal-frekwenza tat-trażmissjoni ottimali: fibra b'modalità waħda konvenzjonali u fibra b'modalità waħda b'dispersjoni.
Tip konvenzjonali: Id-dar tal-produzzjoni tal-fibra ottika tottimizza l-frekwenza tat-trażmissjoni tal-fibra ottika fuq wavelength wieħed ta 'dawl, bħal 1300nm.
Tip ta 'dispersjoni mibdula: Il-produttur tal-fibra ottika jottimizza l-frekwenza tat-trażmissjoni tal-fibra fuq żewġ wavelengths ta' dawl, bħal: 1300nm u 1550nm.
Bidla f'daqqa: L-indiċi refrattiv tal-qalba tal-fibra għall-kisi tal-ħġieġ huwa f'daqqa.Għandu spiża baxxa u dispersjoni inter-modalità għolja.Adattat għal komunikazzjoni b'veloċità baxxa fuq distanza qasira, bħal kontroll industrijali.Madankollu, fibra b'modalità waħda tuża tip ta 'mutazzjoni minħabba t-tixrid żgħir ta' inter-modalità.
Fibra gradjent: l-indiċi refrattiv tal-qalba tal-fibra għall-kisi tal-ħġieġ jitnaqqas gradwalment, li jippermetti li dawl ta 'modalità għolja jinfirex f'forma sinusojdali, li jista' jnaqqas it-tixrid bejn il-modi, iżid il-bandwidth tal-fibra, u jżid id-distanza tat-trażmissjoni, iżda l-ispiża hija Il-fibra tal-Modalità ogħla hija l-aktar fibra gradata.
Speċifikazzjonijiet komuni tal-fibra
Daqs tal-fibra:
1) Dijametru tal-qalba b'mod wieħed: 9 / 125μm, 10 / 125μm
2) Dijametru tal-kisi ta 'barra (2D) = 125μm
3) Dijametru tal-kisi ta 'barra = 250μm
4) Pigtail: 300μm
5) Multimode: 50 / 125μm, standard Ewropew;62.5 / 125μm, standard Amerikan
6) Netwerks industrijali, mediċi u ta 'veloċità baxxa: 100 / 140μm, 200 / 230μm
7) Plastik: 98 / 1000μm, użat għall-kontroll tal-karozzi
Attenwazzjoni tal-fibra
Il-fatturi ewlenin li jikkawżaw attenwazzjoni tal-fibra huma: intrinsiċi, liwi, tagħsir, impuritajiet, irregolarità u butt.
Intrinsiku: Huwa t-telf inerenti tal-fibra ottika, inkluż: it-tifrix ta 'Rayleigh, assorbiment intrinsiku, eċċ.
Liwja: Meta l-fibra titgħawweġ, id-dawl f'parti mill-fibra se jintilef minħabba t-tifrix, li jirriżulta f'telf.
Tgħasir: telf ikkawżat minn tgħawwiġ żgħir tal-fibra meta tingħafas.
Impuritajiet: L-impuritajiet f'fibra ottika jassorbu u jxerrdu d-dawl trażmess fil-fibra, u jikkawżaw telf.
Mhux uniformi: It-telf ikkawżat mill-indiċi refrattiv irregolari tal-materjal tal-fibra.
Docking: Telf iġġenerat waqt id-docking tal-fibra, bħal: assi differenti (ir-rekwiżit tal-koassjalità tal-fibra b'mod wieħed huwa inqas minn 0.8μm), il-wiċċ tat-tarf mhuwiex perpendikolari għall-assi, il-wiċċ tat-tarf huwa irregolari, id-dijametru tal-qalba tal-butt ma jaqbilx, u l-kwalità tat-twaħħil hija fqira.
Tip ta 'kejbil ottiku
1) Skont il-metodi tat-tqegħid: kejbils ottiċi overhead li jsostnu lilhom infushom, kejbils ottiċi tal-pipeline, kejbils ottiċi midfuna armati u kejbils ottiċi sottomarini.
2) Skont l-istruttura tal-kejbil ottiku, hemm: kejbil ottiku ta 'tubu miġbur, kejbil ottiku mibrum b'saff, kejbil ottiku li jżomm issikkat, kejbil ottiku żigarella, kejbil ottiku mhux tal-metall u kejbil ottiku branchable.
3) Skont l-iskop: kejbils ottiċi għal komunikazzjoni fuq distanza twila, kejbils ottiċi ta 'barra għal distanza qasira, kejbils ottiċi ibridi, u kejbils ottiċi għall-bini.
Konnessjoni u terminazzjoni ta' kejbils ottiċi
Il-konnessjoni u t-terminazzjoni tal-kejbils ottiċi huma l-ħiliet bażiċi li l-persunal tal-manutenzjoni tal-kejbils ottiċi għandu jegħleb.
Klassifikazzjoni tat-teknoloġija tal-konnessjoni tal-fibra ottika:
1) It-teknoloġija tal-konnessjoni tal-fibra ottika u t-teknoloġija tal-konnessjoni tal-kejbil ottiku huma żewġ partijiet.
2) It-tarf tal-kejbil ottiku huwa simili għall-konnessjoni tal-kejbil ottiku, ħlief li l-operazzjoni għandha tkun differenti minħabba l-materjali tal-konnettur differenti.
Tip ta 'konnessjoni tal-fibra
Il-konnessjoni tal-kejbil tal-fibra ottika ġeneralment tista 'tinqasam f'żewġ kategoriji:
1) Konnessjoni fissa ta 'fibra ottika (magħrufa komunement bħala konnettur mejjet).Ġeneralment uża splicer tal-fużjoni tal-fibra ottika;użat għar-ras diretta tal-kejbil ottiku.
2) Il-konnettur attiv tal-fibra ottika (magħruf komunement bħala l-konnettur ħaj).Uża konnetturi li jistgħu jitneħħew (magħrufa komunement bħala ġonot maħlula).Għal jumper tal-fibra, konnessjoni tat-tagħmir, eċċ.
Minħabba n-nuqqas ta 'kompletezza tal-wiċċ tat-tarf tal-fibra ottika u n-nuqqas ta' uniformità tal-pressjoni fuq il-wiċċ tat-tarf tal-fibra ottika, it-telf ta 'splice tal-fibra ottika b'skariku wieħed għadu relattivament kbir, u l-metodu ta' fużjoni tal-iskarigu sekondarju issa tintuża.L-ewwel, saħħan minn qabel u skarika l-wiċċ tat-tarf tal-fibra, iffurma l-wiċċ tat-tarf, neħħi t-trab u d-debris, u agħmel il-pressjoni tat-tarf tal-fibra uniformi billi ssaħħan minn qabel.
Metodu ta 'monitoraġġ għat-telf tal-konnessjoni tal-fibra ottika
Hemm tliet metodi għall-monitoraġġ tat-telf tal-konnessjoni tal-fibra:
1. Monitor fuq l-isplicer.
2. Monitoraġġ ta 'sors tad-dawl u miter tal-qawwa ottika.
3. Metodu ta 'kejl OTDR
Metodu ta 'tħaddim tal-konnessjoni tal-fibra ottika
Operazzjonijiet ta 'konnessjoni tal-fibra ottika huma ġeneralment maqsuma fi:
1. Immaniġġjar tal-uċuħ tat-tarf tal-fibra.
2. Installazzjoni ta 'konnessjoni ta' fibra ottika.
3. Splicing tal-fibra ottika.
4. Protezzjoni ta 'konnetturi tal-fibra ottika.
5. Hemm ħames passi għat-trej tal-fibra li jifdal.
Ġeneralment, il-konnessjoni tal-kejbil ottiku kollu titwettaq skont il-passi li ġejjin:
Pass1: ħafna tul tajjeb, iftaħ u strixxa l-kejbil ottiku, neħħi l-għata tal-kejbil
Pass 2: Naddaf u neħħi l-pejst tal-mili taż-żejt mhux raffinat fil-kejbil ottiku.
Pass 3: Għaqqad il-fibra.
Pass 4: Iċċekkja n-numru ta 'qlub tal-fibra, wettaq pairing tal-fibri, u ċċekkja jekk it-tikketti tal-kulur tal-fibra humiex korretti.
Pass 5: Issaħħaħ il-konnessjoni tal-qalb;
Pass 6: Diversi pari ta 'linji awżiljarji, inklużi pari ta' linji tan-negozju, pari ta 'linji ta' kontroll, linji ta 'l-art protetti, eċċ (jekk il-pari ta' linji imsemmija hawn fuq huma disponibbli.
Pass 7: Qabbad il-fibra.
Pass 8: Ipproteġi l-konnettur tal-fibra ottika;
Pass 9: il-ħażna tal-inventarju tal-fibra li fadal;
Pass 10: Imla l-konnessjoni tal-ġakketta tal-kejbil ottiku;
Pass 11: Protezzjoni ta 'konnetturi tal-fibra ottika
Telf tal-fibra
1310 nm: 0.35 ~ 0.5 dB / Km
1550 nm: 0.2 ~ 0.3dB / Km
850 nm: 2.3 sa 3.4 dB / Km
Telf tal-punt tal-fużjoni tal-fibra ottika: 0.08dB / punt
Punt ta 'splicing tal-fibra punt 1 / 2km
Nomi tal-fibra komuni
1) Attenwazzjoni
Attenwazzjoni: telf ta 'enerġija meta d-dawl jiġi trażmess f'fibra ottika, fibra b'mod wieħed 1310nm 0.4 ~ 0.6dB / km, 1550nm 0.2 ~ 0.3dB / km;fibra multimode tal-plastik 300dB / km
2) Dispersjoni
Dispersjoni: Il-bandwidth tal-impulsi tad-dawl tiżdied wara li jivvjaġġaw ċertu distanza tul il-fibra.Huwa l-fattur ewlieni li jillimita r-rata ta 'trażmissjoni.
Dispersjoni bejn il-modi: Isseħħ biss f'fibri multimodali, minħabba li modi differenti ta 'dawl jivvjaġġaw tul mogħdijiet differenti.
Dispersjoni tal-materjal: Wavelengths differenti tal-ivvjaġġar tad-dawl b'veloċitajiet differenti.
Dispersjoni tal-gwida tal-mewġ: Dan iseħħ minħabba li l-enerġija ħafifa tivvjaġġa b'veloċitajiet kemmxejn differenti hekk kif tivvjaġġa mill-qalba u l-kisi.Fil-fibra b'mod wieħed, huwa importanti ħafna li tinbidel it-tixrid tal-fibra billi tinbidel l-istruttura interna tal-fibra.
Tip ta' Fibra
G.652 punt ta 'dispersjoni żero huwa madwar 1300nm
G.653 punt ta 'dispersjoni żero huwa madwar 1550nm
G.654 fibra ta 'dispersjoni negattiva
G.655 fibra mibdula b'dispersjoni
Fibra tal-mewġ sħiħ
3) tifrix
Minħabba l-istruttura bażika imperfetta tad-dawl, it-telf tal-enerġija tad-dawl huwa kkawżat, u t-trażmissjoni tad-dawl f'dan il-ħin m'għadhiex għandha direttività tajba.
Għarfien bażiku tas-sistema tal-fibra ottika
Introduzzjoni għall-arkitettura u l-funzjonijiet ta 'sistema bażika tal-fibra ottika:
1. Unità li tibgħat: tikkonverti s-sinjali elettriċi f'sinjali ottiċi;
2. Unità ta' trażmissjoni: mezz li jġorr sinjali ottiċi;
3. Unità li tirċievi: tirċievi sinjali ottiċi u tikkonvertihom f'sinjali elettriċi;
4. Qabbad l-apparat: qabbad il-fibra ottika mas-sors tad-dawl, skoperta tad-dawl u fibri ottiċi oħra.
Tipi ta' konnetturi komuni
Tip tal-wiċċ tat-tarf tal-konnettur
Coupler
Il-funzjoni ewlenija hija li tqassam sinjali ottiċi.Applikazzjonijiet importanti huma fin-netwerks tal-fibra ottika, speċjalment f'netwerks ta 'żona lokali u f'apparati ta' multiplexing tad-diviżjoni tal-wavelength.
struttura bażika
Il-coupler huwa apparat passiv bidirezzjonali.Il-forom bażiċi huma siġra u stilla.Il-coupler jikkorrispondi mal-isplitter.
WDM
WDM—Wavelength Division Multiplexer jittrasmetti sinjali ottiċi multipli f'fibra ottika waħda.Dawn is-sinjali ottiċi għandhom frekwenzi differenti u kuluri differenti.Il-multiplexer WDM huwa li jgħaqqad sinjali ottiċi multipli fl-istess fibra ottika;il-multiplexing demultiplexing huwa li jiddistingwi sinjali ottiċi multipli minn fibra ottika waħda.
Multiplexer tad-Diviżjoni tal-Wavelength (Leġġenda)
Definizzjoni ta' impulsi f'sistemi diġitali:
1. Amplitudità: L-għoli tal-polz jirrappreżenta l-enerġija tal-qawwa ottika fis-sistema tal-fibra ottika.
2. Ħin ta 'żieda: il-ħin meħtieġ biex il-polz jitla' minn 10% għal 90% tal-amplitudni massima.
3. Ħin ta 'waqgħa: il-ħin meħtieġ biex il-polz jaqa' minn 90% għal 10% tal-amplitudni.
4. Wisa 'tal-polz: Il-wisa' tal-polz fil-pożizzjoni ta 'amplitudni ta' 50%, espressa fil-ħin.
5. Ċiklu: il-ħin speċifiku tal-polz huwa l-ħin tax-xogħol meħtieġ biex jitlesta ċiklu.
6. Proporzjon ta 'estinzjoni: Il-proporzjon ta' qawwa tad-dawl tas-sinjal 1 għal qawwa tad-dawl tas-sinjal 0.
Definizzjoni ta' unitajiet komuni fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika:
1.dB = 10 log10 (Pout / Pin)
Pout: qawwa tal-ħruġ;Pin: qawwa tad-dħul
2. dBm = 10 log10 (P / 1mw), li hija unità użata ħafna fl-inġinerija tal-komunikazzjoni;normalment jirrappreżenta l-qawwa ottika b'1 milliwatt bħala referenza;
eżempju:–10dBm ifisser li l-qawwa ottika hija ugwali għal 100uw.
3.dBu = 10 log10 (P / 1uw)