ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல்தொடர்பு அடிப்படைக் கருத்து.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் என்பது ஒரு மின்கடத்தா ஆப்டிகல் அலை வழிகாட்டி ஆகும், இது ஒரு அலை வழிகாட்டி அமைப்பாகும், இது ஒளியைத் தடுக்கிறது மற்றும் அச்சு திசையில் ஒளியைப் பரப்புகிறது.
குவார்ட்ஸ் கண்ணாடி, செயற்கை பிசின் போன்றவற்றால் செய்யப்பட்ட மிக நுண்ணிய ஃபைபர்.
ஒற்றை முறை ஃபைபர்: கோர் 8-10um, கிளாடிங் 125um
மல்டிமோட் ஃபைபர்: கோர் 51um, கிளாடிங் 125um
ஆப்டிகல் ஃபைபர்களைப் பயன்படுத்தி ஆப்டிகல் சிக்னல்களை கடத்தும் தகவல் தொடர்பு முறை ஆப்டிகல் ஃபைபர் கம்யூனிகேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒளி அலைகள் மின்காந்த அலைகள் வகையைச் சேர்ந்தவை.
புலப்படும் ஒளியின் அலைநீள வரம்பு 390-760 nm ஆகும், 760 nm ஐ விட பெரிய பகுதி அகச்சிவப்பு ஒளி, மற்றும் 390 nm ஐ விட சிறிய பகுதி புற ஊதா ஒளி.
ஒளி அலை வேலை செய்யும் சாளரம் (மூன்று தொடர்பு ஜன்னல்கள்):
ஃபைபர்-ஆப்டிக் தகவல்தொடர்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் அலைநீள வரம்பு அகச்சிவப்பு மண்டலத்திற்கு அருகில் உள்ளது
குறுகிய அலைநீளப் பகுதி (தெரியும் ஒளி, இது நிர்வாணக் கண்ணால் ஆரஞ்சு ஒளி) 850nm ஆரஞ்சு ஒளி
நீண்ட அலைநீளப் பகுதி (கண்ணுக்குத் தெரியாத ஒளிப் பகுதி) 1310 nm (கோட்பாட்டு குறைந்தபட்ச சிதறல் புள்ளி), 1550 nm (கோட்பாட்டு ரீதியான குறைந்தபட்ச அட்டென்யூவேஷன் புள்ளி)
ஃபைபர் அமைப்பு மற்றும் வகைப்பாடு
1.இழையின் அமைப்பு
சிறந்த ஃபைபர் அமைப்பு: கோர், உறைப்பூச்சு, பூச்சு, ஜாக்கெட்.
கோர் மற்றும் உறைப்பூச்சு குவார்ட்ஸ் பொருட்களால் ஆனது, மேலும் இயந்திர பண்புகள் ஒப்பீட்டளவில் உடையக்கூடியவை மற்றும் உடைக்க எளிதானவை.எனவே, கோட்டிங் லேயரின் இரண்டு அடுக்குகள், ஒரு பிசின் வகை மற்றும் ஒரு அடுக்கு நைலான் வகை ஆகியவை பொதுவாக சேர்க்கப்படுகின்றன, இதனால் இழையின் நெகிழ்வான செயல்திறன் திட்டத்தின் நடைமுறை பயன்பாட்டுத் தேவைகளை அடைகிறது.
2.ஒளியியல் இழைகளின் வகைப்பாடு
(1) ஃபைபரின் குறுக்கு பிரிவின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு விநியோகத்தின்படி ஃபைபர் பிரிக்கப்படுகிறது: இது ஒரு படி வகை ஃபைபர் (சீரான ஃபைபர்) மற்றும் ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட ஃபைபர் (அல்லாத சீரான இழை) என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
மையமானது n1 இன் ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உறைப்பூச்சு ஒளிவிலகல் குறியீடு n2 என்று வைத்துக்கொள்வோம்.
மையமானது நீண்ட தூரத்திற்கு ஒளியை கடத்துவதற்கு, ஆப்டிகல் ஃபைபரை உருவாக்குவதற்கு தேவையான நிபந்தனை n1>n2 ஆகும்.
ஒரு சீரான இழையின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு விநியோகம் நிலையானது
சீரற்ற இழைகளின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு விநியோக விதி:
அவற்றில், △ - ஒப்பீட்டு ஒளிவிலகல் குறியீட்டு வேறுபாடு
Α-ஒளிவிலகல் குறியீடு, α=∞-படி-வகை ஒளிவிலகல் குறியீட்டு விநியோக இழை, α=2-சதுர-சட்ட ஒளிவிலகல் குறியீட்டு விநியோக இழை (ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட இழை).இந்த ஃபைபர் மற்ற தரப்படுத்தப்பட்ட இழைகளுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. முறை சிதறல் குறைந்தபட்ச உகந்தது.
(1) மையத்தில் அனுப்பப்படும் முறைகளின் எண்ணிக்கையின்படி: மல்டிமோட் ஃபைபர் மற்றும் ஒற்றை முறை ஃபைபர் என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது
இங்குள்ள வடிவமானது ஆப்டிகல் ஃபைபரில் பரவும் ஒளியின் மின்காந்த புலத்தின் பரவலைக் குறிக்கிறது.வெவ்வேறு புல விநியோகங்கள் வெவ்வேறு பயன்முறையாகும்.
ஒற்றை முறை (ஃபைபரில் ஒரே ஒரு பயன்முறை மட்டுமே பரவுகிறது), மல்டிமோட் (பல முறைகள் ஒரே நேரத்தில் ஃபைபரில் பரவுகிறது)
தற்போது, பரிமாற்ற வீதத்தில் அதிகரித்து வரும் தேவைகள் மற்றும் பரிமாற்றங்களின் எண்ணிக்கை அதிகரித்து வருவதால், பெருநகரப் பகுதி நெட்வொர்க் அதிக வேகம் மற்றும் அதிக திறன் கொண்ட திசையில் உருவாகி வருகிறது, எனவே அவற்றில் பெரும்பாலானவை ஒற்றை முறை படி இழைகளாகும்.(மல்டிமோட் ஃபைபரை விட அதன் பரிமாற்ற பண்புகள் சிறந்தவை)
(2) ஆப்டிகல் ஃபைபரின் சிறப்பியல்புகள்:
① ஆப்டிகல் ஃபைபரின் இழப்பு பண்புகள்: ஒளி அலைகள் ஆப்டிகல் ஃபைபரில் பரவுகின்றன, மேலும் பரிமாற்ற தூரம் அதிகரிக்கும் போது ஆப்டிகல் சக்தி படிப்படியாக குறைகிறது.
நார் இழப்புக்கான காரணங்கள் பின்வருமாறு: இணைப்பு இழப்பு, உறிஞ்சுதல் இழப்பு, சிதறல் இழப்பு மற்றும் வளைக்கும் கதிர்வீச்சு இழப்பு.
இணைப்பு இழப்பு என்பது ஃபைபருக்கும் சாதனத்திற்கும் இடையில் இணைப்பதால் ஏற்படும் இழப்பு.
ஃபைபர் பொருட்கள் மற்றும் அசுத்தங்களால் ஒளி ஆற்றலை உறிஞ்சுவதால் உறிஞ்சுதல் இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.
சிதறல் இழப்பு Rayleigh சிதறல் (ஒளிவிலகல் குறியீட்டு சீரற்ற தன்மை) மற்றும் அலை வழிகாட்டி சிதறல் (பொருள் சீரற்ற தன்மை) என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
வளைக்கும் கதிர்வீச்சு இழப்பு என்பது இழை வளைவதால் ஏற்படும் கதிரியக்க முறைக்கு வழிவகுக்கும் இழை வளைவதால் ஏற்படும் இழப்பு ஆகும்.
②ஆப்டிகல் ஃபைபரின் சிதறல் பண்புகள்: ஆப்டிகல் ஃபைபரால் கடத்தப்படும் சிக்னலில் உள்ள வெவ்வேறு அதிர்வெண் கூறுகள் வெவ்வேறு பரிமாற்ற வேகங்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் முனையத்தை அடையும் போது சிக்னல் துடிப்பு விரிவடைவதால் ஏற்படும் சிதைவின் இயற்பியல் நிகழ்வு சிதறல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
சிதறல் மாதிரி சிதறல், பொருள் சிதறல் மற்றும் அலை வழிகாட்டி சிதறல் என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் தொடர்பு அமைப்புகளின் அடிப்படை கூறுகள்
பகுதியை அனுப்பவும்:
எலக்ட்ரிக் டிரான்ஸ்மிட்டர் (மின் முனையம்) மூலம் துடிப்பு மாடுலேஷன் சிக்னல் வெளியீடு ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டருக்கு அனுப்பப்படுகிறது (நிரல்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுவிட்ச் மூலம் அனுப்பப்படும் சிக்னல் செயலாக்கப்படுகிறது, அலைவடிவம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, வடிவத்தின் தலைகீழ் மாற்றப்படுகிறது… பொருத்தமான மின் சமிக்ஞையாக மற்றும் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டருக்கு அனுப்பப்பட்டது)
ஒரு ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டரின் முதன்மைப் பணி மின் சமிக்ஞையை ஃபைபருடன் இணைக்கப்பட்ட ஆப்டிகல் சிக்னலாக மாற்றுவதாகும்.
பெறும் பகுதி:
ஆப்டிகல் ஃபைபர்கள் மூலம் கடத்தப்படும் ஆப்டிகல் சிக்னல்களை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுதல்
மின் சமிக்ஞையின் செயலாக்கமானது அசல் பல்ஸ் மாடுலேட்டட் சிக்னலுக்கு மீட்டமைக்கப்பட்டு மின் முனையத்திற்கு அனுப்பப்படுகிறது (ஆப்டிகல் ரிசீவரால் அனுப்பப்படும் மின் சமிக்ஞை செயலாக்கப்படுகிறது, அலைவடிவம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, வடிவத்தின் தலைகீழ் தலைகீழானது… பொருத்தமான மின் சமிக்ஞை நிரல்படுத்தக்கூடிய சுவிட்சுக்கு திருப்பி அனுப்பப்பட்டது)
பரிமாற்ற பகுதி:
ஒற்றை-முறை ஃபைபர், ஆப்டிகல் ரிப்பீட்டர் (மின் மறுசீரமைப்பு ரிப்பீட்டர் (ஆப்டிகல்-எலக்ட்ரிக்-ஆப்டிகல் கன்வெர்ஷன் பெருக்கம், டிரான்ஸ்மிஷன் தாமதம் பெரியதாக இருக்கும், அலைவடிவத்தை வடிவமைக்க துடிப்பு முடிவு சுற்று பயன்படுத்தப்படும், மற்றும் நேரம்), எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கி (பெருக்கத்தை நிறைவு செய்கிறது ஒளியியல் மட்டத்தில், அலைவடிவம் இல்லாமல்)
(1) ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர்: இது ஒரு ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர் ஆகும், இது எலக்ட்ரிக்/ஆப்டிகல் மாற்றத்தை உணர்த்துகிறது.இது ஒரு ஒளி ஆதாரம், ஒரு இயக்கி மற்றும் ஒரு மாடுலேட்டர் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.ஒளி அலையை மின்சார இயந்திரத்திலிருந்து ஒளி மூலத்தால் வெளிப்படும் ஒளி அலைக்கு மாற்றியமைத்து மங்கலான அலையாக மாற்றுவது, பின்னர் பண்பேற்றப்பட்ட ஆப்டிகல் சிக்னலை ஆப்டிகல் ஃபைபர் அல்லது ஆப்டிகல் கேபிளுடன் இணைப்பது.
(2) ஆப்டிகல் ரிசீவர்: ஆப்டிகல்/எலக்ட்ரிகல் மாற்றத்தை உணரும் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர்.பயன்பாட்டு மாதிரியானது ஒளியைக் கண்டறியும் சுற்று மற்றும் ஆப்டிகல் பெருக்கி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் அல்லது ஆப்டிகல் கேபிளால் அனுப்பப்படும் ஆப்டிகல் சிக்னலை ஆப்டிகல் டிடெக்டர் மூலம் மின் சமிக்ஞையாக மாற்றுவதும், பின்னர் பலவீனமான மின் சமிக்ஞையை பெருக்குவதும் ஆகும். சிக்னலுக்கு அனுப்பப்படும் பெருக்கி சுற்று மூலம் போதுமான அளவு.மின்சார இயந்திரத்தின் பெறுதல் முனை செல்கிறது.
(3) ஃபைபர்/கேபிள்: ஃபைபர் அல்லது கேபிள் ஒளியின் பரிமாற்ற பாதையை உருவாக்குகிறது.தகவல் அனுப்பும் பணியை முடிக்க ஆப்டிகல் ஃபைபர் அல்லது ஆப்டிகல் கேபிள் மூலம் தொலைதூர பரிமாற்றத்திற்குப் பிறகு, பரிமாற்ற முனையால் அனுப்பப்படும் மங்கலான சமிக்ஞையை பெறுதல் முனையின் ஆப்டிகல் டிடெக்டருக்கு அனுப்புவதே செயல்பாடு ஆகும்.
(4) ஆப்டிகல் ரிப்பீட்டர்: ஒரு ஃபோட்டோடெக்டர், ஒரு ஒளி மூல மற்றும் ஒரு முடிவு மீளுருவாக்கம் சுற்று ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.இரண்டு செயல்பாடுகள் உள்ளன: ஒன்று ஆப்டிகல் ஃபைபரில் கடத்தப்படும் ஆப்டிகல் சிக்னலின் அட்டன்யூவேஷனை ஈடுசெய்வது;மற்றொன்று அலைவடிவ சிதைவின் துடிப்பை வடிவமைப்பது.
(5) ஃபைபர் ஆப்டிக் கனெக்டர்கள், கப்ளர்கள் போன்ற செயலற்ற கூறுகள் (தனித்தனியாக மின்சாரம் வழங்க வேண்டிய அவசியமில்லை, ஆனால் சாதனம் இன்னும் நஷ்டத்தில் உள்ளது): ஃபைபர் அல்லது கேபிளின் நீளம் ஃபைபர் வரைதல் செயல்முறை மற்றும் கேபிள் கட்டுமான நிலைமைகளால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் இழையின் நீளமும் வரம்பு (எ.கா. 2 கிமீ).எனவே, ஒரு ஆப்டிகல் ஃபைபர் லைனில் பல ஆப்டிகல் ஃபைபர்கள் இணைக்கப்பட்டிருப்பதில் சிக்கல் இருக்கலாம்.எனவே, ஆப்டிகல் ஃபைபர்களுக்கு இடையேயான இணைப்பு, ஆப்டிகல் ஃபைபர்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர்களின் இணைப்பு மற்றும் இணைப்பு மற்றும் ஆப்டிகல் கனெக்டர்கள் மற்றும் கப்ளர்கள் போன்ற செயலற்ற கூறுகளின் பயன்பாடு ஆகியவை இன்றியமையாதவை.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல்தொடர்பு மேன்மை
பரிமாற்ற அலைவரிசை, பெரிய தகவல் தொடர்பு திறன்
குறைந்த பரிமாற்ற இழப்பு மற்றும் பெரிய ரிலே தூரம்
வலுவான மின்காந்த எதிர்ப்பு குறுக்கீடு
(வயர்லெஸ்க்கு அப்பால்: வயர்லெஸ் சிக்னல்கள் பல விளைவுகள், மல்டிபாத் நன்மைகள், நிழல் விளைவுகள், ரேலே மங்குதல், டாப்ளர் விளைவுகள்
கோஆக்சியல் கேபிளுடன் ஒப்பிடும்போது: ஆப்டிகல் சிக்னல் கோஆக்சியல் கேபிளை விட பெரியது மற்றும் நல்ல ரகசியத்தன்மை கொண்டது)
ஒளி அலையின் அதிர்வெண் மிக அதிகமாக உள்ளது, மற்ற மின்காந்த அலைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், குறுக்கீடு சிறியது.
ஆப்டிகல் கேபிளின் குறைபாடுகள்: மோசமான இயந்திர பண்புகள், உடைக்க எளிதானது, (இயந்திர செயல்திறனை மேம்படுத்துதல், குறுக்கீடு எதிர்ப்பில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்), இது உருவாக்க நீண்ட நேரம் எடுக்கும், மேலும் புவியியல் நிலைமைகளால் பாதிக்கப்படுகிறது.