የኦፕቲካል ፋይበር የግንኙነት ስርዓት መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳብ ፣ ጥንቅር እና ባህሪዎች

የኦፕቲካል ፋይበር ግንኙነት መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳብ.

ኦፕቲካል ፋይበር ብርሃንን የሚገድብ እና ብርሃንን ወደ ዘንግ አቅጣጫ የሚያሰራጭ ዳይኤሌክትሪክ ኦፕቲካል ሞገድ መመሪያ ነው።

በጣም ጥሩ ፋይበር ከኳርትዝ ብርጭቆ ፣ ሰው ሰራሽ ሙጫ ፣ ወዘተ.

ነጠላ ሁነታ ፋይበር: ኮር 8-10um, ሽፋን 125um

መልቲሞድ ፋይበር፡ ኮር 51um፣ ክላዲንግ 125um

የኦፕቲካል ፋይበርን በመጠቀም የኦፕቲካል ሲግናሎችን የማስተላለፍ የመገናኛ ዘዴ ኦፕቲካል ፋይበር ግንኙነት ይባላል።

የብርሃን ሞገዶች የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ምድብ ናቸው.

የሚታየው ብርሃን የሞገድ ርዝመት 390-760 nm ነው፣ ከ 760 nm የሚበልጥ ክፍል የኢንፍራሬድ ብርሃን ነው፣ እና ከ 390 nm ያነሰ ክፍል አልትራቫዮሌት ነው።

የብርሃን ሞገድ የሚሰራ መስኮት (ሶስት የመገናኛ መስኮቶች)

በፋይበር ኦፕቲክ ግንኙነት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የሞገድ ርዝመት በአቅራቢያው-ኢንፍራሬድ ክልል ውስጥ ነው

የአጭር ሞገድ ርዝመት ክልል (የሚታይ ብርሃን፣ ይህም በአይን ብርቱካናማ ብርሃን ነው) 850nm ብርቱካንማ መብራት

ረጅም የሞገድ ክልል (የማይታይ የብርሃን ክልል) 1310 nm (ዝቅተኛው የስርጭት ነጥብ)፣ 1550 nm (የቲዎሬቲካል ዝቅተኛው የመዳሰሻ ነጥብ)

የፋይበር መዋቅር እና ምደባ

1.የቃጫው መዋቅር

ተስማሚው የፋይበር መዋቅር: ኮር, ሽፋን, ሽፋን, ጃኬት.

ዋናው እና መከለያው ከኳርትዝ ቁሳቁስ የተሠሩ ናቸው, እና የሜካኒካል ባህሪያቱ በአንጻራዊነት ደካማ እና በቀላሉ ሊሰበሩ የሚችሉ ናቸው. ስለዚህ, የፋይበር ተለዋዋጭ አፈፃፀም የፕሮጀክቱን ተግባራዊ የትግበራ መስፈርቶች ላይ እንዲደርስ ሁለት የንብርብሮች ሽፋን, አንድ ሙጫ ዓይነት እና አንድ የናይሎን አይነት በአጠቃላይ ተጨምሯል.

2.የጨረር ፋይበር ምደባ

(1) ፋይበሩ የሚከፋፈለው በፋይበር መስቀለኛ መንገድ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ስርጭት መሰረት ነው፡ በደረጃ ዓይነት ፋይበር (ዩኒፎርም ፋይበር) እና በደረጃ ፋይበር (ወጥ ያልሆነ ፋይበር) ተከፍሏል።

አስኳሉ የ n1 የማጣቀሻ ኢንዴክስ እና ክላዲንግ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ n2 ነው እንበል።

አንኳር ብርሃንን በረጅም ርቀት ላይ እንዲያስተላልፍ ለማስቻል የኦፕቲካል ፋይበርን ለመስራት አስፈላጊው ሁኔታ n1>n2 ነው።

የአንድ ወጥ ፋይበር የማጣቀሻ ስርጭት ቋሚ ነው።

ወጥ ያልሆነ ፋይበር አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ ስርጭት ሕግ፡-

ከነሱ መካከል, △ - አንጻራዊ የማጣቀሻ ልዩነት

Α—አንጸባራቂ ኢንዴክስ፣ α=∞—የእርምጃ አይነት የማጣቀሻ ማከፋፈያ ፋይበር፣ α=2—ስኩዌር-law ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ስርጭት ፋይበር (ደረጃ የተደረገ ፋይበር)። ይህ ፋይበር ከሌሎች የተመረቁ ፋይበርዎች ጋር ይነጻጸራል።

(1) በዋና ውስጥ በሚተላለፉ ሁነታዎች ብዛት መሠረት: ወደ መልቲሞድ ፋይበር እና ነጠላ ሞድ ፋይበር ይከፈላል

እዚህ ያለው ንድፍ በኦፕቲካል ፋይበር ውስጥ የሚተላለፈውን የኤሌክትሮማግኔቲክ ብርሃን ስርጭትን ያመለክታል. የተለያዩ የመስክ ስርጭቶች የተለያዩ ሁነታዎች ናቸው.

ነጠላ ሁነታ (በፋይበር ውስጥ አንድ ሁነታ ብቻ ይተላለፋል), መልቲሞድ (ብዙ ሁነታዎች በአንድ ጊዜ በቃጫው ውስጥ ይተላለፋሉ)

በአሁኑ ጊዜ በስርጭት ፍጥነት እና በስርጭቶች ቁጥር እየጨመረ በመምጣቱ የሜትሮፖሊታን አካባቢ አውታረመረብ በከፍተኛ ፍጥነት እና በትልቅ አቅም አቅጣጫ እያደገ በመምጣቱ አብዛኛዎቹ ነጠላ ሞድ በደረጃ የተሰሩ ፋይበርዎች ናቸው. (የራሱ የመተላለፊያ ባህሪያት ከብዙ ሞድ ፋይበር የተሻሉ ናቸው)

(2) የኦፕቲካል ፋይበር ባህሪያት፡-

① የኦፕቲካል ፋይበር መጥፋት ባህሪያት፡ የብርሃን ሞገዶች በኦፕቲካል ፋይበር ውስጥ ይተላለፋሉ፣ እና የማስተላለፊያው ርቀት እየጨመረ ሲሄድ የጨረር ሃይሉ ቀስ በቀስ እየቀነሰ ይሄዳል።

የፋይበር ብክነት መንስኤዎች፡- የመገጣጠም መጥፋት፣ የመምጠጥ መጥፋት፣ የተበታተነ መጥፋት እና የታጠፈ የጨረር መጥፋት።

የማጣመጃ መጥፋት በቃጫው እና በመሳሪያው መካከል ባለው ትስስር ምክንያት የሚከሰት ኪሳራ ነው.

የመምጠጥ ኪሳራ የሚከሰተው የብርሃን ኃይልን በቃጫ ቁሳቁሶች እና ቆሻሻዎች በመምጠጥ ነው.

የመበታተን ኪሳራው ወደ ሬይሊግ መበተን (የማጣቀሻ ኢንዴክስ አለመመጣጠን) እና ሞገድ መበተን (ቁሳቁሳዊ አለመመጣጠን) ተከፍሏል።

የማጣመም የጨረር መጥፋት በቃጫው መታጠፍ ምክንያት ወደ ጨረራ ሁነታ የሚያመራውን ፋይበር በማጠፍ ምክንያት የሚመጣ ኪሳራ ነው.

②የኦፕቲካል ፋይበር መበታተን ባህሪያት፡ በኦፕቲካል ፋይበር የሚተላለፉ የተለያዩ የፍሪኩዌንሲ ክፍሎች በሲግናል ውስጥ የተለያዩ የመተላለፊያ ፍጥነቶች አሏቸው እና ተርሚናል ላይ ሲደርሱ ሲግናል pulse በማስፋፋት የሚፈጠረው የተዛባ አካላዊ ክስተት ስርጭት ይባላል።

ስርጭቱ ወደ ሞዳል ስርጭት፣ የቁሳቁስ ስርጭት እና የሞገድ መመሪያ ስርጭት ተከፍሏል።

የኦፕቲካል ፋይበር የመገናኛ ዘዴዎች መሰረታዊ ክፍሎች

ክፍል ላክ፡

የ pulse modulation ሲግናል ውፅዓት በኤሌክትሪክ አስተላላፊ (ኤሌክትሪክ ተርሚናል) ወደ ኦፕቲካል አስተላላፊው ይላካል (በፕሮግራሙ ቁጥጥር ስር የተላከው ምልክት)መቀየርተሠርቷል፣ ሞገዱ ቅርጽ አለው፣ የስርዓተ-ጥለት ተገላቢጦሽ ተቀይሯል… ወደ ተስማሚ የኤሌክትሪክ ምልክት እና ወደ ኦፕቲካል አስተላላፊው ይላካል)

የኦፕቲካል አስተላላፊው ዋና ሚና የኤሌክትሪክ ምልክትን ወደ ፋይበር ውስጥ ወደተጣመረ የኦፕቲካል ምልክት መለወጥ ነው።

ክፍል መቀበያ፡-

በኦፕቲካል ፋይበር የሚተላለፉ የኦፕቲካል ምልክቶችን ወደ ኤሌክትሪክ ሲግናሎች መለወጥ

የኤሌክትሪክ ሲግናል ሂደት ወደ መጀመሪያው የ pulse modulated ሲግናል ተመልሶ ወደ ኤሌክትሪክ ተርሚናል ይላካል (በኦፕቲካል መቀበያው የተላከው የኤሌክትሪክ ምልክት ተሠርቷል ፣ ሞገድ ቅርፅ አለው ፣ የስርዓተ-ጥለት ተገላቢጦሽ… ተገቢው የኤሌክትሪክ ምልክት ወደ ፕሮግራሚል ተልኳል።መቀየር)

ማስተላለፊያ ክፍል፡-

ነጠላ-ሁነታ ፋይበር፣ ኦፕቲካል ተደጋጋሚ (የኤሌክትሪካል ማደሻ ተደጋጋሚ ማጉሊያ (የጨረር-ኤሌክትሪክ-ኦፕቲካል ልወጣ ማጉላት፣ የማስተላለፊያ መዘግየቱ ትልቅ ይሆናል፣የልብ ውሳኔ ወረዳ ሞገድ ቅርፅን እና ጊዜን ለመቅረፅ)፣ erbium-doped ፋይበር ማጉያ (ማጉያውን ያጠናቅቃል) በሞገድ ቅርጽ ሳይቀረፅ በእይታ ደረጃ)

(1) ኦፕቲካል አስተላላፊ፡- የኤሌትሪክ/የጨረር መለዋወጥን የሚገነዘብ የጨረር ማስተላለፊያ ነው። የብርሃን ምንጭ, ሾፌር እና ሞጁላተር ያካትታል. ተግባሩ የብርሃን ሞገድን ከኤሌክትሪክ ማሽኑ ወደ ብርሃን ምንጭ ወደ ሚወጣው የብርሃን ሞገድ ደብዝዞ ሞገድ እንዲሆን ማድረግ እና ከዚያም የተስተካከለውን የኦፕቲካል ሲግናል ከኦፕቲካል ፋይበር ወይም ከኦፕቲካል ኬብል ጋር በማጣመር ማስተላለፍ ነው።

(2) ኦፕቲካል ሪሲቨር፡ ኦፕቲካል/ኤሌክትሪካል ልወጣን የሚገነዘብ ኦፕቲካል ትራንስሲቨር ነው። የመገልገያ ሞዴሉ የብርሃን መፈለጊያ ወረዳ እና የጨረር ማጉያ (optical amplifier) ​​ያቀፈ ሲሆን ተግባሩ በኦፕቲካል ፋይበር ወይም በኦፕቲካል ገመዱ የሚተላለፈውን የኦፕቲካል ሲግናል በኦፕቲካል ማወቂያ ወደ ኤሌክትሪክ ሲግናል መለወጥ እና ከዚያም ደካማውን የኤሌክትሪክ ምልክት ወደ ማጉላት ነው። ወደ ምልክቱ ለመላክ በማጉያ ዑደት በኩል በቂ ደረጃ. የኤሌክትሪክ ማሽኑ መቀበያ መጨረሻ ይሄዳል.

(3) ፋይበር/ገመድ፡- ፋይበር ወይም ኬብል የብርሃን ማስተላለፊያ መንገድን ይመሰርታል። ተግባራቱ በማስተላለፊያው ጫፍ የተላከውን የደበዘዘ ምልክት በኦፕቲካል ፋይበር ወይም በኦፕቲካል ገመዱ በኩል ረጅም ርቀት ከተላለፈ በኋላ ወደ ተቀባዩ መጨረሻ ኦፕቲካል ዳሳሽ በማስተላለፍ መረጃን የማሰራጨት ስራውን ያጠናቅቃል።

(4) ኦፕቲካል ተደጋጋሚ፡ የፎቶ ዳሳሽ፣ የብርሃን ምንጭ እና የውሳኔ ዳግም መወለድ ወረዳን ያካትታል። ሁለት ተግባራት አሉ-አንደኛው በኦፕቲካል ፋይበር ውስጥ የሚተላለፈውን የኦፕቲካል ምልክት መቀነስ ማካካሻ ነው; ሌላው የሞገድ ቅርጽ መዛባትን የልብ ምት መቅረጽ ነው።

(5) እንደ ፋይበር ኦፕቲክ አያያዦች ያሉ ተገብሮ ክፍሎች, couplers (በተናጥል ኃይል ማቅረብ አያስፈልግም, ነገር ግን መሣሪያው አሁንም ኪሳራ ነው): የፋይበር ወይም ኬብል ርዝመት ፋይበር ስዕል ሂደት እና ኬብል ግንባታ ሁኔታዎች የተገደበ ስለሆነ, እና የቃጫው ርዝመት እንዲሁ ገደብ ነው (ለምሳሌ 2 ኪሜ)። ስለዚህ, ብዙ የኦፕቲካል ፋይበር በአንድ የኦፕቲካል ፋይበር መስመር ውስጥ መገናኘቱ ችግር ሊኖር ይችላል. ስለዚህ በኦፕቲካል ፋይበር መካከል ያለው ግንኙነት፣ የኦፕቲካል ፋይበር እና የኦፕቲካል ትራንስፎርመሮች ግንኙነት እና ትስስር እንዲሁም እንደ ኦፕቲካል ማያያዣዎች እና ጥንዶች ያሉ ተገብሮ ክፍሎችን መጠቀም አስፈላጊ ናቸው።

የኦፕቲካል ፋይበር ግንኙነት የላቀነት

የመተላለፊያ ይዘት, ትልቅ የመገናኛ አቅም

ዝቅተኛ የማስተላለፊያ መጥፋት እና ትልቅ የመተላለፊያ ርቀት

ጠንካራ ፀረ-ኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት

(ከገመድ አልባው ባሻገር፡ የገመድ አልባ ምልክቶች ብዙ ተፅዕኖዎች፣ ባለብዙ መንገድ ጥቅሞች፣ የጥላ ውጤቶች፣ የሬይሊግ መጥፋት፣ የዶፕለር ውጤቶች አሏቸው።

ከኮአክሲያል ገመድ ጋር ሲወዳደር፡ የጨረር ሲግናል ከኮአክሲያል ገመድ ይበልጣል እና ጥሩ ሚስጥራዊነት አለው)

የብርሃን ሞገድ ድግግሞሽ በጣም ከፍተኛ ነው, ከሌሎች ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ጋር ሲነጻጸር, ጣልቃገብነቱ ትንሽ ነው.

የኦፕቲካል ኬብል ጉዳቶች-ደካማ ሜካኒካዊ ባህሪያት, በቀላሉ ሊሰበሩ, (የሜካኒካል አፈፃፀምን ማሻሻል, በጣልቃገብነት መቋቋም ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል), ለመገንባት ረጅም ጊዜ ይወስዳል እና በጂኦግራፊያዊ ሁኔታዎች ይጎዳል.