Optik lifin əsas quruluşu
Optik lifin çılpaq lifi adətən üç təbəqəyə bölünür: əsas, örtük və örtük.
Lif nüvəsi və örtük müxtəlif sınma göstəricilərinə malik şüşədən ibarətdir, mərkəz yüksək sınma indeksli şüşə nüvədən (germanium qatqılı silisium dioksid), ortada isə aşağı sınma indeksli silisium şüşə örtükdən (təmiz silisium) ibarətdir. İşıq lifə müəyyən bir düşmə bucağı ilə daxil olur və ümumi emissiya liflə üzlük arasında baş verir (çünki örtükün sındırma göstəricisi nüvədən bir qədər aşağıdır), ona görə də lifdə yayıla bilir.
Kaplamanın əsas funksiyası optik lifin elastikliyini artırmaqla yanaşı, optik lifi xarici zədələrdən qorumaqdır. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, nüvə və örtük şüşədən hazırlanmışdır və əyilmiş və kövrək ola bilməz. Kaplama təbəqəsinin istifadəsi lifin ömrünü qoruyur və uzadır.
Çılpaq olmayan lifə xarici qabıq təbəqəsi əlavə edilir. Onu qorumaqla yanaşı, müxtəlif rəngli xarici qabıq müxtəlif optik lifləri ayırd etmək üçün də istifadə edilə bilər.
Ötürmə rejiminə görə optik lif tək rejimli lif (Single Mode Fiber) və multimod fiber (Çox Mode Fiber) bölünür. İşıq lifə müəyyən bir açı ilə daxil olur və liflə örtük arasında tam emissiya baş verir. Diametr kiçik olduqda, işığın yalnız bir istiqaməti, yəni tək rejimli lifdən keçməsinə icazə verilir; lif diametri böyük olduqda, işığa icazə verilə bilər. Bir çox hadisə bucaqlarında enjekte edin və yayılın, bu dəfə çox rejimli lif adlanır.
Fiber optik ötürmə xüsusiyyətləri
Optik lif iki əsas ötürmə xüsusiyyətinə malikdir: itki və dispersiya. Optik lifin itirilməsi dB/km ilə optik lifin vahid uzunluğuna düşən zəifləməyə aiddir. Optik lif itkisinin səviyyəsi fiber optik rabitə sisteminin ötürülmə məsafəsinə və ya relay stansiyaları arasındakı məsafəyə birbaşa təsir göstərir. Fiber dispersiyası dedikdə, lif tərəfindən ötürülən siqnalın müxtəlif tezlik komponentləri və müxtəlif rejim komponentləri tərəfindən daşınması və müxtəlif tezlik komponentlərinin və müxtəlif rejim komponentlərinin ötürmə sürətlərinin fərqli olması nəzərdə tutulur ki, bu da siqnalın pozulmasına gətirib çıxarır.
Fiber dispersiyası material dispersiyası, dalğa ötürücü dispersiya və modal dispersiyaya bölünür. Dispersiyanın ilk iki növü siqnalın tək tezlikli olmamasından, ikinci növ dispersiya isə siqnalın tək rejimli olmamasından qaynaqlanır. Siqnal tək bir rejim deyilsə, rejimin dağılmasına səbəb olacaqdır.
Tək rejimli lif yalnız bir əsas rejimə malikdir, buna görə də yalnız material dispersiyası və dalğa ötürücü dispersiyası var və modal dispersiya yoxdur. Multimod lifi rejimlərarası dispersiyaya malikdir. Optik lifin dispersiyası təkcə optik lifin ötürmə qabiliyyətinə təsir etmir, həm də optik lif rabitə sisteminin rele məsafəsini məhdudlaşdırır.
Tək rejimli lif
Tək rejimli lif (Single Mode Fiber), işıq müəyyən bir açı ilə lifə daxil olur və lif və örtük arasında tam emissiya baş verir. Diametri qısalddıqda, işığın yalnız bir istiqaməti, yəni tək rejimli lifdən keçməsinə icazə verilir; Mod lifinin mərkəzi şüşə nüvəsi çox nazikdir, nüvənin diametri ümumiyyətlə 8,5 və ya 9,5 μm-dir və 1310 və 1550 nm dalğa uzunluqlarında işləyir.
Çox rejimli lif
Çox rejimli lif (Multi Mode Fiber) çox yönlü rejimli ötürməyə imkan verən lifdir. Çox rejimli lifin nüvəsinin diametri ümumiyyətlə 50μm/62.5μm-dir. Çox rejimli lifin nüvəsinin diametri nisbətən böyük olduğundan, bir lif üzərində müxtəlif işıq rejimlərinin ötürülməsinə imkan verə bilər. Multimodun standart dalğa uzunluqları müvafiq olaraq 850nm və 1300nm-dir. 850nm ilə 953nm arasında dalğa uzunluqlarından istifadə edən WBMMF (Genişzolaqlı Multimode Fiber) adlı yeni multimod lif standartı da mövcuddur.
Həm tək rejimli lif, həm də çox rejimli lif 125 μm örtük diametrinə malikdir.
Tək rejimli lif və ya çox rejimli lif?
Transmissiya məsafəsi
Tək rejimli lifin daha kiçik diametri əksi daha sıx edir və yalnız bir işıq rejiminin hərəkətinə imkan verir ki, optik siqnal daha uzaqlara gedə bilsin. İşıq nüvədən keçdikcə işığın əks olunmasının miqdarı azalır, zəifləməni azaldır və siqnalın daha da yayılmasına səbəb olur. Rejimlərarası dispersiyaya və ya kiçik rejimlərarası dispersiyaya malik olmadığı üçün tək rejimli lif siqnala təsir etmədən 40 kilometr və ya daha çox məsafəni ötürə bilər. Buna görə də, tək rejimli lif ümumiyyətlə uzun məsafəli məlumatların ötürülməsi üçün istifadə olunur və telekommunikasiya şirkətlərində və kabel televiziya provayderlərində və universitetlərdə və s.
Multimod lifi daha böyük diametrli nüvəyə malikdir və işığı bir neçə rejimdə ötürə bilir. Çox rejimli ötürmədə daha böyük nüvə ölçüsünə görə rejimlərarası dispersiya daha böyükdür, yəni optik siqnal daha sürətli “yayılır”. Uzun məsafəli ötürmə zamanı siqnal keyfiyyəti azalacaq, buna görə də çox rejimli lif adətən qısa məsafəli, audio/video proqramlar və yerli şəbəkələr (LAN) üçün istifadə olunur və OM3/OM4/OM5 çox rejimli lif yüksək sürəti dəstəkləyə bilər. -sürətli məlumat ötürülməsi.
Bant genişliyi, tutum
Bant genişliyi məlumat daşımaq qabiliyyəti kimi müəyyən edilir. Optik lif ötürmə zolağının genişliyinə təsir edən əsas amil müxtəlif dispersiyalardır ki, bunlardan modal dispersiya ən mühümdür. Tək rejimli lifin dispersiyası kiçikdir, ona görə də işığı geniş tezlik diapazonunda uzun məsafəyə ötürə bilir. Çox rejimli lif müdaxilə, müdaxilə və digər mürəkkəb problemlər yaradacağından, bant genişliyi və tutum baxımından tək rejimli lif kimi yaxşı deyil. Çox rejimli lif bant genişliyi OM5-in son nəsli 28000MHz/km-ə təyin edilib, tək rejimli lif bant genişliyi isə daha böyükdür.