Optik fiberin temel yapısı

Optik fiberin çıplak fiberi genellikle üç katmana ayrılır: çekirdek, kaplama ve kaplama.

Fiber çekirdek ve kaplama, farklı kırılma indekslerine sahip camdan oluşur, merkez yüksek kırılma indeksli bir cam çekirdektir (germanyum katkılı silika) ve orta ise düşük kırılma indeksli silika cam kaplamadır (saf silika).Işık, fibere belirli bir geliş açısıyla girer ve fiber ile kaplama arasında toplam emisyon meydana gelir (çünkü kaplamanın kırılma indisi çekirdekten biraz daha düşüktür), bu nedenle fiberde yayılabilir.

Kaplamanın ana işlevi, optik fiberin esnekliğini arttırırken optik fiberi harici hasarlardan korumaktır.Daha önce belirtildiği gibi, çekirdek ve kaplama camdan yapılmıştır ve bükülemez ve kırılamaz.Kaplama tabakasının kullanılması elyafın ömrünü korur ve uzatır.

Çıplak olmayan elyafa bir dış kılıf tabakası eklenir.Korumaya ek olarak, çeşitli optik fiberleri ayırt etmek için farklı renklerde dış kılıf da kullanılabilir.

Optik fiber, iletim moduna göre tek modlu fiber (Tek Modlu Fiber) ve çok modlu fiber (Çok Modlu Fiber) olarak ikiye ayrılır.Işık, fibere belirli bir geliş açısıyla girer ve fiber ile kaplama arasında tam emisyon meydana gelir.Çap küçük olduğunda, ışığın yalnızca bir yönünün, yani tek modlu bir fiberin içinden geçmesine izin verilir;fiber çapı büyük olduğunda, ışığa izin verilebilir.Birden fazla geliş açısında enjekte edin ve yayın, bu sefer çok modlu fiber olarak adlandırılıyor.

Fiber optik iletim özellikleri

Optik fiberin iki ana iletim özelliği vardır: kayıp ve dağılma.Bir optik fiberin kaybı, optik fiberin birim uzunluğu başına dB/km cinsinden zayıflamayı ifade eder.Fiber optik kayıp seviyesi, fiber optik iletişim sisteminin iletim mesafesini veya röle istasyonları arasındaki mesafeyi doğrudan etkiler.Fiber dağılımı, fiber tarafından iletilen sinyalin farklı frekans bileşenleri ve farklı mod bileşenleri tarafından taşınması ve farklı frekans bileşenlerinin ve farklı mod bileşenlerinin iletim hızlarının farklı olması ve bu da sinyal bozulmasına yol açması anlamına gelir.

Fiber dispersiyonu, malzeme dispersiyonu, dalga kılavuzu dispersiyonu ve modal dispersiyon olarak ikiye ayrılır.İlk iki tür dağılım, sinyalin tek bir frekans olmamasından kaynaklanır ve ikinci tür dağılım, sinyalin tek bir mod olmamasından kaynaklanır.Sinyal tek bir mod değildir, mod dağılımına neden olur.

Tek modlu fiberin yalnızca bir temel modu vardır, bu nedenle yalnızca malzeme dağılımı ve dalga kılavuzu dağılımı vardır ve modsal dağılım yoktur.Çok modlu fiber, modlar arası dağılıma sahiptir.Optik fiberin dağılımı, sadece fiber optik iletim kapasitesini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda fiber optik iletişim sisteminin röle mesafesini de sınırlar.

Tek modlu fiber

Tek modlu fiber (Tek Modlu Fiber), ışık fibere belirli bir geliş açısıyla girer ve fiber ile kaplama arasında tam emisyon meydana gelir.Çap kısaltıldığında, ışığın yalnızca bir yönünün, yani tek modlu bir fiberin içinden geçmesine izin verilir;Mod fiberin merkezi cam çekirdeği çok incedir, çekirdek çapı genellikle 8,5 veya 9,5 μm'dir ve 1310 ve 1550 nm dalga boylarında çalışır.

çok modlu fiber

Çok modlu fiber (Çok Modlu Fiber) çoklu kılavuzlu mod iletimine izin veren bir fiberdir.Çok modlu bir fiberin çekirdek çapı genellikle 50μm/62.5μm'dir.Çok modlu bir fiberin çekirdek çapı nispeten büyük olduğu için, bir fiber üzerinde farklı ışık modlarının iletilmesine izin verebilir.Çoklu modun standart dalga boyları sırasıyla 850nm ve 1300nm'dir.Ayrıca, 850nm ile 953nm arasındaki dalga boylarını kullanan WBMMF (Geniş Bant Çok Modlu Fiber) adlı yeni bir çok modlu fiber standardı vardır.

Hem tek modlu fiber hem de çok modlu fiber 125 μm kaplama çapına sahiptir.

Tek modlu fiber mi yoksa çok modlu fiber mi?

İletim mesafesi

Tek modlu fiberin daha küçük çapı, yansımayı daha sıkı hale getirerek yalnızca bir ışık modunun hareket etmesine izin verir, böylece optik sinyal daha uzağa gidebilir.Işık çekirdekten geçtikçe, ışık yansımalarının miktarı azalır, zayıflamayı azaltır ve daha fazla sinyal yayılmasına neden olur.Modlar arası dağılımı veya modlar arası küçük dağılımı olmadığı için, tek modlu fiber, sinyali etkilemeden 40 kilometre veya daha fazlasını iletebilir.Bu nedenle, tek modlu fiber genellikle uzun mesafeli veri iletimi için kullanılır ve telekomünikasyon şirketlerinde ve kablolu TV sağlayıcılarında ve üniversitelerde vb.

Çok modlu fiber, daha büyük çaplı bir çekirdeğe sahiptir ve ışığı birden çok modda iletebilir.Çok modlu iletimde, daha büyük çekirdek boyutu nedeniyle, modlar arası dağılım daha büyüktür, yani optik sinyal daha hızlı "yayılır".Uzun mesafeli iletim sırasında sinyal kalitesi düşecektir, bu nedenle çok modlu fiber genellikle kısa mesafe, ses/video uygulamaları ve yerel alan ağları (LAN'lar) için kullanılır ve OM3/OM4/OM5 çok modlu fiber, yüksek -hızlı veri iletimi.

Bant genişliği, kapasite

Bant genişliği, bilgi taşıma yeteneği olarak tanımlanır.Fiber optik iletim bandının genişliğini etkileyen ana faktör, modal dağılımın en önemli olduğu çeşitli dağılımlardır.Tek modlu fiberin dağılımı küçüktür, bu nedenle ışığı uzun bir mesafe için geniş bir frekans bandında iletebilir.Çok modlu fiber, parazit, parazit ve diğer karmaşık problemler üreteceğinden, bant genişliği ve kapasite olarak tek modlu fiber kadar iyi değildir.En son nesil çok modlu fiber bant genişliği OM5, 28000 MHz/km'ye ayarlanmıştır, tek modlu fiber bant genişliği ise çok daha büyüktür.