Dhana ya msingi ya mawasiliano ya nyuzi za macho.
Fiber ya macho ni wimbi la wimbi la dielectric, muundo wa wimbi ambalo huzuia mwanga na kueneza mwanga katika mwelekeo wa axial.
Fiber nzuri sana iliyofanywa kwa kioo cha quartz, resin ya synthetic, nk.
Fiber mode moja: msingi 8-10um, cladding 125um
Multimode fiber: msingi 51um, cladding 125um
Njia ya mawasiliano ya kupeleka ishara za macho kwa kutumia nyuzi za macho inaitwa mawasiliano ya nyuzi za macho.
Mawimbi ya mwanga ni ya jamii ya mawimbi ya sumakuumeme.
Upeo wa urefu wa mwanga unaoonekana ni 390-760 nm, sehemu kubwa kuliko 760 nm ni mwanga wa infrared, na sehemu ndogo kuliko 390 nm ni mwanga wa ultraviolet.
Dirisha la kufanya kazi kwa wimbi la mwanga (madirisha matatu ya mawasiliano):
Masafa ya urefu wa mawimbi yanayotumika katika mawasiliano ya nyuzi-optic iko katika eneo la karibu la infrared
Eneo la urefu wa mawimbi fupi (mwanga unaoonekana, ambao ni mwanga wa chungwa kwa jicho uchi) mwanga wa machungwa 850nm
Eneo la urefu wa mawimbi (eneo la mwanga lisiloonekana) 1310 nm (kinadharia kima cha chini cha mtawanyiko), 1550 nm (kinadharia kima cha chini cha upunguzaji)
Muundo wa nyuzi na uainishaji
1.Muundo wa nyuzi
Muundo bora wa nyuzi: msingi, kufunika, mipako, koti.
Msingi na cladding hufanywa kwa nyenzo za quartz, na mali ya mitambo ni tete na rahisi kuvunja.Kwa hiyo, tabaka mbili za safu ya mipako, aina moja ya resin na safu moja ya aina ya nylon huongezwa kwa ujumla, ili utendaji rahisi wa fiber kufikia mahitaji ya maombi ya vitendo ya mradi huo.
2.Uainishaji wa nyuzi za macho
(1) Fiber imegawanywa kulingana na usambazaji wa index ya refractive ya sehemu ya msalaba wa fiber: imegawanywa katika nyuzi za aina ya hatua (nyuzi sare) na nyuzi za daraja (nyuzi zisizo sare).
Fikiria kuwa msingi una faharisi ya refractive ya n1 na faharisi ya refractive ya cladding ni n2.
Ili kuwezesha msingi kusambaza mwanga kwa umbali mrefu, hali muhimu ya kujenga fiber ya macho ni n1> n2.
Usambazaji wa index ya refractive ya fiber sare ni mara kwa mara
Sheria ya usambazaji wa faharasa ya refractive ya nyuzi zisizo sare:
Miongoni mwao, △ - tofauti ya index ya refractive
Α—kielezo cha refractive, α=∞—nyuzi ya usambazaji wa faharasa ya refractive ya hatua-hatua, α=2—nyuzi ya usambazaji wa faharasa ya refractive ya sheria ya mraba (nyuzi iliyopangwa).Unyuzi huu unalinganishwa na nyuzi zingine zilizowekwa hadhi. Kiwango cha chini cha utawanyiko ni sawa.
(1) Kulingana na idadi ya njia zinazopitishwa katika msingi: imegawanywa katika nyuzi za multimode na nyuzi za mode moja.
Mchoro hapa unarejelea usambazaji wa uga wa sumakuumeme wa mwanga unaopitishwa katika nyuzi macho.Usambazaji wa sehemu tofauti ni hali tofauti.
Njia moja (modi moja tu hupitishwa kwenye nyuzi), multimode (njia nyingi hupitishwa kwa wakati mmoja kwenye nyuzi)
Kwa sasa, kutokana na mahitaji ya kuongezeka kwa kiwango cha maambukizi na kuongezeka kwa idadi ya maambukizi, mtandao wa eneo la mji mkuu unaendelea kwa mwelekeo wa kasi ya juu na uwezo mkubwa, hivyo wengi wao ni nyuzi za mode moja.(Sifa za uambukizaji zenyewe ni bora kuliko nyuzi za multimode)
(2) Sifa za nyuzi za macho:
①Sifa za upotevu wa nyuzi macho: Mawimbi ya mwanga hupitishwa kwenye nyuzinyuzi za macho, na nguvu ya macho hupungua polepole kadri umbali wa maambukizi unavyoongezeka.
Sababu za upotezaji wa nyuzi ni pamoja na: upotezaji wa kuunganisha, upotezaji wa kunyonya, upotezaji wa kutawanya, na upotezaji wa mionzi ya kupinda.
Upotevu wa kuunganisha ni upotevu unaosababishwa na kuunganisha kati ya fiber na kifaa.
Hasara za kunyonya husababishwa na kunyonya kwa nishati ya mwanga na nyenzo za nyuzi na uchafu.
Upotevu wa kutawanya umegawanywa katika kutawanya kwa Rayleigh (index ya refractive isiyo ya sare) na mgawanyiko wa wimbi (kutokuwa na usawa wa nyenzo).
Upotevu wa mionzi inayopinda ni upotevu unaosababishwa na kupinda kwa nyuzi inayoongoza kwenye hali ya mionzi inayosababishwa na kupinda kwa nyuzi.
②Sifa za mtawanyiko wa nyuzinyuzi za macho: Vipengele tofauti vya masafa katika mawimbi inayopitishwa na nyuzi macho vina kasi tofauti za uambukizaji, na hali halisi ya upotoshaji unaosababishwa na kupanuka kwa mapigo ya mapigo inapofika kwenye terminal huitwa mtawanyiko.
Mtawanyiko umegawanywa katika utawanyiko wa modal, utawanyiko wa nyenzo, na utawanyiko wa wimbi.
Vipengele vya msingi vya mifumo ya mawasiliano ya nyuzi za macho
Tuma sehemu:
Pato la mawimbi ya mapigo na kisambazaji cha umeme (terminal ya umeme) hutumwa kwa transmita ya macho (ishara inayotumwa na swichi inayodhibitiwa na programu inachakatwa, muundo wa wimbi unaundwa, kinyume cha muundo hubadilishwa ... kuwa ishara ya umeme inayofaa. na kutumwa kwa kipeperushi cha macho)
Jukumu la msingi la transmita ya macho ni kubadilisha ishara ya umeme kuwa ishara ya macho ambayo imeunganishwa kwenye nyuzi.
Sehemu ya kupokea:
Kubadilisha ishara za macho zinazopitishwa kupitia nyuzi za macho kuwa ishara za umeme
Usindikaji wa mawimbi ya umeme hurejeshwa kwa mawimbi asilia yaliyorekebishwa ya mapigo na kutumwa kwa kituo cha umeme (ishara ya umeme inayotumwa na kipokezi cha macho huchakatwa, umbo la mawimbi, kinyume cha muundo hupinduliwa... ishara inayofaa ya umeme ni imerudishwa kwa swichi inayoweza kupangwa)
Sehemu ya usambazaji:
Unyuzi wa hali moja, kirudishio cha macho (kirudio cha kuzaliwa upya kwa umeme (kikuzaji cha ubadilishaji wa macho-umeme-macho, ucheleweshaji wa upitishaji utakuwa mkubwa, mzunguko wa uamuzi wa mapigo utatumiwa kuunda muundo wa wimbi, na muda), Kikuzaji cha nyuzinyuzi cha erbium (hukamilisha ukuzaji. kwa kiwango cha macho, bila muundo wa wimbi)
(1) Kipitishio cha macho: Ni kipitishio cha macho kinachotambua ubadilishaji wa kielektroniki/macho.Inajumuisha chanzo cha mwanga, dereva na moduli.Kazi ni kurekebisha wimbi la mwanga kutoka kwa mashine ya umeme hadi wimbi la mwanga linalotolewa na chanzo cha mwanga ili kuwa wimbi lenye mwanga hafifu, na kisha kuunganisha mawimbi ya mwanga yaliyorekebishwa kwenye nyuzinyuzi ya macho au kebo ya macho kwa ajili ya kusambaza.
(2) Kipokezi cha macho: ni kipitishio cha macho kinachotambua ubadilishaji wa macho/umeme.Muundo wa matumizi unaundwa na mzunguko wa kutambua mwanga na amplifier ya macho, na kazi yake ni kubadilisha ishara ya macho inayopitishwa na nyuzi za macho au kebo ya macho kuwa ishara ya umeme na detector ya macho, na kisha kukuza ishara dhaifu ya umeme kiwango cha kutosha kwa njia ya mzunguko wa kukuza kutumwa kwa ishara.Mwisho wa kupokea wa mashine ya umeme huenda.
(3) Nyuzi/Kebo: Fiber au kebo hujumuisha njia ya upokezaji ya mwanga.Kazi ni kusambaza ishara iliyopunguzwa iliyotumwa na mwisho wa kusambaza kwa detector ya macho ya mwisho wa kupokea baada ya maambukizi ya umbali mrefu kupitia fiber ya macho au cable ya macho ili kukamilisha kazi ya kusambaza habari.
(4) Kirudio cha macho: kina kigundua picha, chanzo cha mwanga, na mzunguko wa kuunda upya uamuzi.Kuna kazi mbili: moja ni fidia attenuation ya ishara ya macho zinaa katika fiber macho;nyingine ni kutengeneza mapigo ya upotoshaji wa fomu ya wimbi.
(5) Vipengee vya hali ya hewa kama vile viunganishi vya nyuzi macho, viunganishi (hakuna haja ya kusambaza nguvu tofauti, lakini kifaa bado kina hasara): Kwa sababu urefu wa nyuzi au kebo hupunguzwa na mchakato wa kuchora nyuzi na masharti ya ujenzi wa kebo, na urefu wa nyuzinyuzi pia ni Kikomo (km 2km).Kwa hiyo, kunaweza kuwa na tatizo kwamba wingi wa nyuzi za macho huunganishwa kwenye mstari mmoja wa nyuzi za macho.Kwa hivyo, uunganisho kati ya nyuzi za macho, uunganisho na uunganisho wa nyuzi za macho na transceivers za macho, na matumizi ya vipengele vya passive kama vile viunganisho vya macho na viunganishi ni vya lazima.
Ubora wa mawasiliano ya nyuzi za macho
Bandwidth ya maambukizi, uwezo mkubwa wa mawasiliano
Hasara ya chini ya maambukizi na umbali mkubwa wa relay
Uingilivu mkubwa wa kupambana na sumakuumeme
(Zaidi ya wireless: mawimbi ya wireless yana athari nyingi, faida za njia nyingi, athari za kivuli, Rayleigh kufifia, athari za Doppler
Ikilinganishwa na kebo Koaxial: mawimbi ya macho ni makubwa kuliko kebo Koaxial na ina usiri mzuri)
Mzunguko wa wimbi la mwanga ni kubwa sana, ikilinganishwa na mawimbi mengine ya umeme, kuingiliwa ni ndogo.
Hasara za cable ya macho: mali mbaya ya mitambo, rahisi kuvunja, (kuboresha utendaji wa mitambo, itakuwa na athari kwenye upinzani wa kuingiliwa), inachukua muda mrefu kujenga, na huathiriwa na hali ya kijiografia.