ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සන්නිවේදනයේ මූලික සංකල්පය.
ප්‍රකාශ තන්තු යනු පාර විද්යුත් දෘශ්ය තරංග මාර්ගෝපදේශයකි, එය ආලෝකය අවහිර කරන සහ අක්ෂීය දිශාවට ආලෝකය ප්‍රචාරණය කරන තරංග මාර්ගෝපදේශ ව්‍යුහයකි.
ක්වාර්ට්ස් වීදුරු, කෘතිම ෙරසින් ආදියෙන් සාදන ලද ඉතා සියුම් තන්තු.
තනි මාදිලියේ තන්තු: හරය 8-10um, ආවරණ 125um
බහු මාදිලි තන්තු: හරය 51um, ආවරණ 125um
දෘශ්ය තන්තු භාවිතයෙන් දෘශ්ය සංඥා සම්ප්රේෂණය කිරීමේ සන්නිවේදන ක්‍රමය ප්‍රකාශ තන්තු සන්නිවේදනය ලෙස හැඳින්වේ.
ආලෝක තරංග විද්යුත් චුම්භක තරංග ගණයට අයත් වේ.
දෘශ්ය ආලෝකයේ තරංග ආයාම පරාසය 390-760 nm වන අතර 760 nm ට වඩා විශාල කොටස අධෝරක්ත ආලෝකය වන අතර 390 nm ට වඩා කුඩා කොටස පාරජම්බුල කිරණ වේ.
ආලෝක තරංග වැඩ කවුළුව (සන්නිවේදන කවුළු තුනක්):
ෆයිබර් ඔප්ටික් සන්නිවේදනයේ භාවිතා වන තරංග ආයාම පරාසය ආසන්න අධෝරක්ත කලාපයේ වේ
කෙටි තරංග ආයාම කලාපය (දෘශ්ය ආලෝකය, පියවි ඇසින් තැඹිලි ආලෝකයකි) 850nm තැඹිලි ආලෝකය
දිගු තරංග ආයාම කලාපය (නොපෙනෙන ආලෝක කලාපය) 1310 nm (න්‍යායාත්මක අවම විසරණ ලක්ෂ්‍යය), 1550 nm (න්‍යායාත්මක අවම දුර්වලතා ලක්ෂ්‍යය)
තන්තු ව්යුහය සහ වර්ගීකරණය
1.තන්තු වල ව්යුහය
කදිම තන්තු ව්යුහය: හරය, ආවරණ, ආලේපනය, ජැකට්.
හරය සහ ආවරණ ක්වාර්ට්ස් ද්‍රව්‍ය වලින් සාදා ඇති අතර යාන්ත්‍රික ගුණාංග සාපේක්ෂව බිඳෙන සුළු වන අතර කැඩීමට පහසුය.එබැවින්, තන්තු වල නම්‍යශීලී ක්‍රියාකාරිත්වය ව්‍යාපෘතියේ ප්‍රායෝගික යෙදුම් අවශ්‍යතා කරා ළඟා වන පරිදි, ආලේපන ස්ථරයේ ස්ථර දෙකක්, එක් දුම්මල වර්ගයක් සහ නයිලෝන් වර්ගයේ එක් ස්ථරයක් සාමාන්‍යයෙන් එකතු කරනු ලැබේ.
2.ප්‍රකාශ තන්තු වර්ගීකරණය
(1) තන්තු වල හරස්කඩේ වර්තන දර්ශක ව්‍යාප්තිය අනුව තන්තු බෙදී ඇත: එය පියවර වර්ගයේ තන්තු (ඒකාකාර තන්තු) සහ ශ්රේණිගත කෙඳි (ඒකාකාරී නොවන තන්තු) ලෙස බෙදා ඇත.
හරයේ වර්තන දර්ශකය n1 සහ ආවරණ වර්තන දර්ශකය n2 යැයි උපකල්පනය කරන්න.
හරය දිගු දුරකට ආලෝකය සම්ප්රේෂණය කිරීමට සබල කිරීම සඳහා, ප්‍රකාශ තන්තු තැනීම සඳහා අවශ්‍ය කොන්දේසිය n1>n2 වේ.
ඒකාකාර තන්තු වල වර්තන දර්ශක ව්‍යාප්තිය නියතයකි
ඒකාකාර නොවන තන්තු වල වර්තන දර්ශක බෙදා හැරීමේ නීතිය:
ඒවා අතර, △ - සාපේක්ෂ වර්තන දර්ශක වෙනස
Α—වර්තන දර්ශකය, α=∞—පියවර-වර්ගයේ වර්තන දර්ශක බෙදාහැරීමේ තන්තු, α=2—වර්ග නියම වර්තන දර්ශක බෙදාහැරීමේ තන්තු (ශ්රේණිගත කෙඳි).මෙම තන්තු අනෙකුත් ශ්රේණිගත කෙඳි සමඟ සංසන්දනය කර ඇත. මාදිලිය විසුරුවා හැරීම අවම ප්රශස්ත වේ.
(1) හරය තුළ සම්ප්රේෂණය වන මාදිලි ගණන අනුව: බහු මාදිලියේ තන්තු සහ තනි මාදිලියේ තන්තු ලෙස බෙදා ඇත
මෙහි රටාව යනු දෘශ්ය තන්තු තුළ සම්ප්රේෂණය වන ආලෝකයේ විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක ව්‍යාප්තියයි.විවිධ ක්ෂේත්‍ර බෙදාහැරීම් වෙනස් මාදිලියකි.
තනි මාදිලිය (තන්තු තුළ සම්ප්රේෂණය වන්නේ එක් මාදිලියක් පමණි), බහු මාදිලිය (තන්තු තුළ බහු මාතයන් එකවර සම්ප්රේෂණය වේ)
වර්තමානයේ, සම්ප්රේෂණ වේගය සහ වැඩිවන සම්ප්රේෂණ සංඛ්‍යාව මත වැඩිවන අවශ්‍යතා හේතුවෙන්, මෙට්‍රොපොලිටන් ප්‍රදේශ ජාලය අධිවේගී හා විශාල ධාරිතාවයේ දිශාවට සංවර්ධනය වෙමින් පවතී, එබැවින් ඒවායින් බොහොමයක් තනි මාදිලියේ පියවර තන්තු වේ.(බහු ප්‍රකාර තන්තු වලට වඩා එහි සම්ප්රේෂණ ලක්ෂණ යහපත් වේ)
(2) ඔප්ටිකල් තන්තු වල ලක්ෂණ:
① දෘෂ්ය තන්තු වල අලාභ ලක්ෂණ: ප්‍රකාශ තන්තු තුළ ආලෝක තරංග සම්ප්රේෂණය වන අතර සම්ප්රේෂණ දුර වැඩි වන විට දෘශ්ය බලය ක්‍රමයෙන් අඩු වේ.
තන්තු අහිමි වීමට හේතු ඇතුළත් වේ: සම්බන්ධ කිරීම අහිමි වීම, අවශෝෂණ පාඩුව, විසිර යාමේ පාඩුව සහ නැමීමේ විකිරණ අලාභය.
කප්ලින් ලොස් යනු තන්තු සහ උපාංගය අතර සම්බන්ධ වීම නිසා සිදුවන පාඩුවයි.
තන්තු ද්‍රව්‍ය හා අපද්‍රව්‍ය මගින් ආලෝක ශක්තිය අවශෝෂණය වීම නිසා අවශෝෂණ පාඩු සිදුවේ.
විසිරුම් අලාභය රේලී විසිරීම (වර්තන දර්ශක ඒකාකාර නොවන) සහ තරංග මාර්ගෝපදේශ විසිරීම (ද්‍රව්‍ය අසමානතාවය) ලෙස බෙදා ඇත.
නැමීමේ විකිරණ අලාභය යනු තන්තු නැමීම නිසා ඇතිවන විකිරණ ප්‍රකාරයට නැමීමෙන් සිදුවන පාඩුවයි.
②ප්‍රකාශ තන්තු වල විසරණ ලක්ෂණ: ප්‍රකාශ තන්තු මගින් සම්ප්රේෂණය වන සංඥාවේ විවිධ සංඛ්‍යාත සංරචක විවිධ සම්ප්රේෂණ වේගයන් ඇති අතර පර්යන්තයට ළඟා වන විට සංඥා ස්පන්දනය පුළුල් වීම නිසා ඇතිවන විකෘතිතාවයේ භෞතික සංසිද්ධිය විසරණය ලෙස හැඳින්වේ.
විසරණය මොඩල් විසරණය, ද්‍රව්‍ය විසුරුම සහ තරංග විසුරුම ලෙස බෙදා ඇත.
ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සන්නිවේදන පද්ධතිවල මූලික කොටස්
කොටස යවන්න:
විද්යුත් සම්ප්‍රේෂකය (විද්යුත් පර්යන්තය) මගින් ස්පන්දන මොඩියුලේෂන් සංඥා ප්‍රතිදානය ඔප්ටිකල් සම්ප්‍රේෂකය වෙත යවනු ලැබේ (වැඩසටහන්-පාලිත ස්විචය මඟින් එවන ලද සංඥාව සකසනු ලැබේ, තරංග ආකෘතිය හැඩගස්වා ඇත, රටාවේ ප්‍රතිලෝමය වෙනස් වේ... සුදුසු විද්යුත් සංඥාවක් බවට පත් කරයි. සහ දෘශ්ය සම්ප්‍රේෂකය වෙත යවනු ලැබේ)
දෘෂ්ය සම්ප්‍රේෂකයක මූලික කාර්යභාරය වන්නේ විද්යුත් සංඥාවක් තන්තු බවට සම්බන්ධ කරන දෘශ්ය සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීමයි.
ලැබෙන කොටස:
දෘශ්ය තන්තු හරහා සම්ප්රේෂණය වන දෘශ්ය සංඥා විද්යුත් සංඥා බවට පරිවර්තනය කිරීම
විද්යුත් සංඥාව සැකසීම මුල් ස්පන්දන මොඩියුලේටඩ් සංඥාවට ප්‍රතිෂ්ඨාපනය කර විද්යුත් පර්යන්තයට යවනු ලැබේ (දෘෂ්ය ග්‍රාහකය මඟින් යවන විද්යුත් සංඥාව සකසනු ලැබේ, තරංග ආකෘතිය හැඩගස්වා ඇත, රටාවේ ප්‍රතිලෝමය ප්‍රතිලෝම වේ... සුදුසු විද්යුත් සංඥාව වේ. වැඩසටහන්ගත කළ හැකි ස්විචය වෙත ආපසු යවනු ලැබේ)
සම්ප්රේෂණ කොටස:
තනි මාදිලියේ තන්තු, දෘෂ්ය පුනරාවර්තකය (විද්යුත් පුනර්ජනනීය පුනරාවර්තකය (දෘශ්ය-විද්යුත්-දෘෂ්ය පරිවර්තන විස්තාරණය, සම්ප්රේෂණ ප්‍රමාදය විශාල වනු ඇත, තරංග ආකාරය හැඩගැස්වීමට ස්පන්දන තීරණ පරිපථය භාවිතා කරනු ඇත, සහ වේලාව), erbium මාත්‍රණය කළ තන්තු ඇම්ප්ලිෆයර් (විස්තාරණය සම්පූර්ණ කරයි. දෘශ්ය මට්ටමින්, තරංග හැඩගැන්වීමකින් තොරව)
(1) දෘශ්ය සම්ප්‍රේෂකය: එය විද්යුත්/ප්‍රකාශ පරිවර්තනය සාක්ෂාත් කරන දෘශ්ය සම්ප්‍රේෂකයකි.එය ආලෝක ප්රභවයක්, ධාවකයක් සහ මොඩියුලේටරයකින් සමන්විත වේ.කර්තව්‍යය වන්නේ විද්යුත් යන්ත්රයේ සිට ආලෝක තරංගය ආලෝක ප්‍රභවයෙන් විමෝචනය වන ආලෝක තරංගය දක්වා අඳුරු තරංගයක් බවට පත් කිරීම සහ පසුව සම්ප්රේෂණය සඳහා මොඩියුලේටඩ් ඔප්ටිකල් සංඥාව ඔප්ටිකල් ෆයිබර් හෝ ඔප්ටිකල් කේබලය වෙත සම්බන්ධ කිරීමයි.
(2) දෘෂ්ය ග්‍රාහකය: දෘශ්ය/විද්යුත් පරිවර්තනය සාක්ෂාත් කරන දෘශ්ය සම්ප්‍රේෂකයකි.උපයෝගිතා ආකෘතිය ආලෝකය හඳුනාගැනීමේ පරිපථයකින් සහ දෘශ්ය ඇම්ප්ලිෆයර් එකකින් සමන්විත වන අතර, කාර්යය වන්නේ ඔප්ටිකල් ෆයිබර් හෝ ඔප්ටිකල් කේබලය මඟින් සම්ප්රේෂණය වන දෘශ්ය සංඥාව දෘශ්ය අනාවරකය මඟින් විද්යුත් සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සහ දුර්වල විද්යුත් සංඥාව විස්තාරණය කිරීමයි. සංඥාව වෙත යැවිය යුතු විස්තාරණ පරිපථය හරහා ප්රමාණවත් මට්ටමක්.විදුලි යන්ත්රයේ ලැබීමේ අවසානය යයි.
(3) ෆයිබර්/කේබල්: ෆයිබර් හෝ කේබල් ආලෝකයේ සම්ප්රේෂණ මාර්ගය සාදයි.කාර්යය වන්නේ තොරතුරු සම්ප්රේෂණය කිරීමේ කාර්යය සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා ඔප්ටිකල් ෆයිබර් හෝ ඔප්ටිකල් කේබලය හරහා දිගු දුර සම්ප්රේෂණයෙන් පසු සම්ප්රේෂණ අන්තය මගින් එවන ලද අඳුරු සංඥාව ග්රාහක අන්තයේ දෘශ්ය අනාවරකයට සම්ප්රේෂණය කිරීමයි.
(4) ඔප්ටිකල් රිපීටරය: ප්‍රකාශ අනාවරකයක්, ආලෝක ප්රභවයක් සහ තීරණ ප්‍රතිජනන පරිපථයකින් සමන්විත වේ.කාර්යයන් දෙකක් ඇත: එකක් වන්නේ දෘෂ්ය තන්තු තුළ සම්ප්රේෂණය වන දෘශ්ය සංඥාවේ දුර්වලතාවයට වන්දි ගෙවීමයි;අනෙක තරංග විකෘතියේ ස්පන්දනය හැඩ ගැන්වීමයි.
(5) ෆයිබර් ඔප්ටික් සම්බන්ධක, කප්ලර් වැනි නිෂ්ක්‍රීය සංරචක (වෙනම විදුලිය සැපයීමට අවශ්‍ය නැත, නමුත් උපාංගය තවමත් පාඩුයි): ෆයිබර් ඇඳීමේ ක්‍රියාවලිය සහ කේබල් ඉදිකිරීම් තත්ත්වයන් මගින් ෆයිබර් හෝ කේබලයේ දිග සීමා වී ඇති නිසා තන්තු වල දිග ද සීමාවකි (උදා: 2km).එබැවින්, දෘෂ්ය තන්තු බහුත්වයක් එක් ඔප්ටිකල් ෆයිබර් රේඛාවක් තුළ සම්බන්ධ වී ඇති බව ගැටළුවක් විය හැකිය.එබැවින්, දෘශ්ය තන්තු අතර සම්බන්ධය, ප්‍රකාශ තන්තු සහ දෘශ්ය සම්ප්‍රේෂක සම්බන්ධ කිරීම සහ සම්බන්ධ කිරීම සහ දෘශ්ය සම්බන්ධක සහ කප්ලර් වැනි උදාසීන සංරචක භාවිතය අත්‍යවශ්‍ය වේ.
ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සන්නිවේදනයේ උසස් බව
සම්ප්රේෂණ කලාප පළල, විශාල සන්නිවේදන ධාරිතාව
අඩු සම්ප්රේෂණ අලාභය සහ විශාල රිලේ දුර
ප්රබල ප්රති-විද්යුත් චුම්භක මැදිහත්වීම්
(රැහැන් රහිතව ඔබ්බට: රැහැන් රහිත සංඥාවලට බොහෝ බලපෑම් ඇත, බහුමාර්ග ප්‍රතිලාභ, සෙවනැලි බලපෑම්, රේලී වියැකී යාම, ඩොප්ලර් බලපෑම්
කොක්සියල් කේබලය හා සසඳන විට: දෘෂ්ය සංඥාව කොක්සියල් කේබලයට වඩා විශාල වන අතර හොඳ රහස්‍යභාවයක් ඇත)
අනෙකුත් විද්යුත් චුම්භක තරංග හා සසඳන විට ආලෝක තරංගයේ සංඛ්‍යාතය ඉතා ඉහළ ය, බාධාව කුඩා වේ.
දෘශ්ය කේබලයේ අවාසි: දුර්වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග, කැඩීමට පහසු, (යාන්ත්‍රික ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම, බාධා කිරීම් ප්‍රතිරෝධය කෙරෙහි බලපෑමක් ඇති කරනු ඇත), එය ගොඩනැගීමට බොහෝ කාලයක් ගත වන අතර භූගෝලීය තත්වයන්ට බලපායි.