Avantaĝoj de optika komunikado:
● Granda komunika kapablo
● Longa stafetdistanco
● Neniu elektromagneta interfero
● Riĉaj rimedoj
● Malpeza pezo kaj malgranda grandeco
Mallonga Historio de Optikaj Komunikadoj
Antaŭ pli ol 2000 jaroj, la signolumoj, semaforoj
1880, optika telefon-sendrata optika komunikado
1970, optikaj komunikadoj
● En 1966, "Patro de Optika Fibro", D-ro Gao Yong unue proponis la ideon de optika fibro komunikado.
● En 1970, Lin Yanxiong de Bell Yan Institute estis duonkondukta lasero, kiu povis funkcii senĉese ĉe ĉambra temperaturo.
● En 1970, Kapron de Corning faris perdon de 20dB/km fibro.
● En 1977, la unua komerca linio de Ĉikago de 45Mb/s.
Elektromagneta spektro
Komunikado-banddivido kaj ekvivalentaj dissendmedioj
Refrakto / reflektado kaj totala reflektado de lumo
Ĉar lumo vojaĝas malsame en malsamaj substancoj, kiam lumo estas elsendita de unu substanco al alia, refrakto kaj reflektado okazas ĉe la interfaco inter la du substancoj. Krome, la angulo de la refraktita lumo varias laŭ la angulo de la okazanta lumo. Kiam la angulo de la incidenta lumo atingas aŭ superas certan angulon, la refraktita lumo malaperos, kaj la tuta incidenta lumo estos reflektita reen. Ĉi tio estas la tuta reflektado de la lumo. Malsamaj materialoj havas malsamajn refraktajn angulojn por la sama ondolongo de lumo (t.e. malsamaj materialoj havas malsamajn refraktajn indeksojn), kaj la samaj materialoj havas malsamajn refraktajn angulojn por malsamaj ondolongoj de lumo. Komunikado de optika fibro baziĝas sur ĉi-supraj principoj.
Reflektivecdistribuo: Grava parametro por karakterizi optikaj materialoj estas la refrakta indico, kiu estas reprezentita per N. La rilatumo de la lumrapideco C en la vakuo al la lumrapideco V en la materialo estas la refrakta indico de la materialo.
N = C/V
La refrakta indico de kvarca vitro por optika fibro komunikado estas proksimume 1.5.
Fibra strukturo
Fibra nuda fibro estas ĝenerale dividita en tri tavolojn:
La unua tavolo: la centra alta refrakta indeksa vitrokerno (kerndiametro estas ĝenerale 9-10μm, (ununura reĝimo) 50 aŭ 62,5 (multimodo).
La dua tavolo: la mezo estas la malalta refrakta indico silika vitra tegaĵo (la diametro estas ĝenerale 125μm).
La tria tavolo: la plej ekstera estas rezina tegaĵo por plifortikigo.
1) kerno: alta refrakta indico, uzata por transdoni lumon;
2) Tegaĵo de tegaĵo: malalta refrakta indico, formante totalan reflektan kondiĉon kun la kerno;
3) Protekta jako: Ĝi havas altan forton kaj povas elteni grandajn efikojn por protekti la optikan fibron.
3mm optika kablo: oranĝa, MM, multi-reĝimo; flava, SM, unureĝima
Fibra grandeco
La ekstera diametro estas ĝenerale 125um (averaĝe 100um per hararo)
Interna diametro: ununura reĝimo 9um; plurmode 50 / 62.5um
Nombra aperturo
Ne la tuta lumo okazanta sur la fina vizaĝo de la optika fibro povas esti transdonita per la optika fibro, sed nur okazanta lumo ene de certa gamo de anguloj. Ĉi tiu angulo estas nomita la nombra aperturo de la fibro. Pli granda nombra aperturo de la optika fibro estas avantaĝa por la aldokiĝo de la optika fibro. Malsamaj produktantoj havas malsamajn nombrajn aperturojn.
Tipo de fibro
Laŭ la transdona reĝimo de lumo en la optika fibro, ĝi povas esti dividita en:
Multi-Mode (mallongigo: MM); Unureĝima (mallongigo: SM)
Plurmodeca fibro: La centra vitra kerno estas pli dika (50 aŭ 62.5μm) kaj povas transdoni lumon en multoblaj reĝimoj. Tamen, ĝia inter-reĝima disvastigo estas granda, kio limigas la frekvencon de elsendado de ciferecaj signaloj, kaj ĝi fariĝos pli serioza kun kreskanta distanco.Ekzemple: 600MB / KM-fibro havas nur 300MB-larĝon je 2KM. Sekve, la transdona distanco de multreĝima fibro estas relative mallonga, ĝenerale nur kelkaj kilometroj.
Unureĝima fibro: La centra vitrokerno estas relative maldika (kerndiametro estas ĝenerale 9 aŭ 10μm), kaj povas nur elsendi lumon en unu reĝimo. Fakte, ĝi estas speco de ŝtupa optika fibro, sed la kerna diametro estas tre malgranda. En teorio, nur la rekta lumo de ununura disvastigpado rajtas eniri la fibron kaj disvastigi rekte en la fibrokerno. La fibra pulso estas apenaŭ etendita.Tial ĝia inter-reĝima disvastigo estas malgranda kaj taŭga por malproksima komunikado, sed ĝia kromata disvastigo ludas gravan rolon. Tiamaniere, unureĝima fibro havas pli altajn postulojn por la spektra larĝo kaj stabileco de la lumfonto, tio estas, la spektra larĝo estas mallarĝa kaj la stabileco estas bona. .
Klasifiko de optikaj fibroj
Laŭ materialo:
Vitra fibro: La kerno kaj tegaĵo estas faritaj el vitro, kun malgranda perdo, longa transdona distanco kaj alta kosto;
Kaŭĉuko-kovrita silicia optika fibro: la kerno estas vitro kaj la tegaĵo estas plasta, kiu havas similajn trajtojn al vitrofibro kaj pli malalta kosto;
Plasta optika fibro: Kaj la kerno kaj la tegaĵo estas plastaj, kun granda perdo, mallonga transdona distanco kaj malalta prezo. Plejparte uzata por hejmaj aparatoj, audio kaj mallongdistanca transdono de bildoj.
Laŭ la optimuma dissenda frekvenca fenestro: konvencia unureĝima fibro kaj dispers-ŝanĝita unureĝima fibro.
Konvencia tipo: La produktaddomo de optikaj fibroj optimumigas la optikfibra dissendfrekvencon sur ununura ondolongo de lumo, kiel 1300nm.
Dispers-ŝanĝita tipo: La fibro-optika produktanto optimumigas la fibro-transsendofrekvencon sur du ondolongoj de lumo, kiel ekzemple: 1300nm kaj 1550nm.
Subita ŝanĝo: La refrakta indico de la fibrokerno al la vitra tegaĵo estas subita. Ĝi havas malaltan koston kaj altan inter-reĝiman disperson. Taŭga por mallongdistanca malaltrapida komunikado, kiel industria kontrolo. Tamen, unureĝima fibro uzas mutaciospecon pro la malgranda interreĝima disperso.
Gradienta fibro: la refrakta indekso de la fibro-kerno al la vitra tegaĵo estas iom post iom reduktita, permesante al alt-reĝima lumo disvastigi sinusoida formo, kio povas redukti disvastigon inter reĝimoj, pliigi fibran bendolarĝon kaj pliigi dissenddistancon, sed la kosto estas. pli alta Reĝima fibro estas plejparte gradigita fibro.
Oftaj fibrospecifoj
Fibra grandeco:
1) Unureĝima kerna diametro: 9 / 125μm, 10 / 125μm
2) Diametro de ekstera tegaĵo (2D) = 125μm
3) Diametro de ekstera tegaĵo = 250μm
4) Porkvosto: 300μm
5) Plurmode: 50 / 125μm, eŭropa normo; 62,5 / 125μm, usona normo
6) Industriaj, medicinaj kaj malaltrapidaj retoj: 100 / 140μm, 200 / 230μm
7) Plasto: 98 / 1000μm, uzata por aŭtokontrolo
Malfortiĝo de fibro
La ĉefaj faktoroj, kiuj kaŭzas fibron mildigon, estas: intrínseca, fleksado, premado, malpuraĵoj, malebenaĵo kaj pugo.
Interna: Ĝi estas la eneca perdo de la optika fibro, inkluzive de: Rayleigh-disvastigo, interna sorbado, ktp.
Kurbi: Kiam la fibro estas fleksita, la lumo en parto de la fibro perdiĝos pro disvastigo, rezultigante perdon.
Premado: perdo kaŭzita de iometa fleksado de la fibro kiam ĝi estas elpremita.
Malpuraĵoj: Malpuraĵoj en optika fibro sorbas kaj disvastigas lumon transdonitan en la fibro, kaŭzante perdojn.
Ne-unuforma: La perdo kaŭzita de la neegala refrakta indico de la fibra materialo.
Aldokiĝo: Perdo generita dum fibra aldokiĝo, kiel ekzemple: malsamaj aksoj (unureĝima fibra koaxialeco-postulo estas malpli ol 0.8μm), la fina vizaĝo ne estas perpendikulara al la akso, la fina vizaĝo estas neegala, la pugo-kerndiametro ne kongruas, kaj la splisanta kvalito estas malbona.
Tipo de optika kablo
1) Laŭ la metaj metodoj: memsubtenaj supraj optikaj kabloj, dukto optikaj kabloj, kirasaj enterigitaj optikaj kabloj kaj submaraj optikaj kabloj.
2) Laŭ la strukturo de la optika kablo, estas: faskigita tubo optika kablo, tavolo tordita optika kablo, strikta optika kablo, rubando optika kablo, ne-metala optika kablo kaj branĉebla optika kablo.
3) Laŭ la celo: optikaj kabloj por longdistanca komunikado, subĉielaj optikaj kabloj por mallonga distanco, hibridaj optikaj kabloj kaj optikaj kabloj por konstruaĵoj.
Konekto kaj fino de optikaj kabloj
La konekto kaj fino de optikaj kabloj estas la bazaj kapabloj, kiujn la dungitaro pri prizorgado de optikaj kabloj devas majstri.
Klasifiko de optika fibro-konektteknologio:
1) La konekta teknologio de optika fibro kaj la konekta teknologio de optika kablo estas du partoj.
2) La fino de la optika kablo estas simila al la konekto de la optika kablo, krom ke la operacio devus esti malsama pro la malsamaj konektiloj materialoj.
Tipo de fibra konekto
Fibra optika kablokonekto ĝenerale povas esti dividita en du kategoriojn:
1) Fiksa konekto de optika fibro (kutime konata kiel mortinta konektilo). Ĝenerale uzu optikan fibro-fandan splisilon; uzata por la rekta kapo de optika kablo.
2) La aktiva konektilo de optika fibro (kutime konata kiel la viva konektilo). Uzu forpreneblajn konektilojn (kutime konatajn kiel malfiksaj artikoj). Por fibro-saltilo, ekipaĵkonekto, ktp.
Pro la nekompleteco de la fina vizaĝo de la optika fibro kaj la ne-unuformeco de la premo sur la fina vizaĝo de la optika fibro, la splisa perdo de la optika fibro per unu malŝarĝo estas ankoraŭ relative granda, kaj la malĉefa malŝarĝa fuziometodo nun estas uzata. Unue, antaŭvarmigu kaj malŝarĝu la finan vizaĝon de la fibro, formi la finan vizaĝon, forigu polvon kaj derompaĵojn, kaj faru la finpremon de la fibro uniformo per antaŭvarmigo.
Monitora metodo por optika fibro-konektperdo
Estas tri metodoj por monitori fibran konektoperdon:
1. Monitoro sur la splisilo.
2. Monitorado de lumfonto kaj optika potenco-mezurilo.
3.OTDR-mezura metodo
Operacia metodo de optika fibro-konekto
Optika fibro-konektoperacioj estas ĝenerale dividitaj en:
1. Uzado de fibraj finaj vizaĝoj.
2. Instalado de konekto de optika fibro.
3. Splisado de optika fibro.
4. Protekto de optikaj fibroj konektiloj.
5. Estas kvin paŝoj por la restanta fibra pleto.
Ĝenerale, la konekto de la tuta optika kablo estas farita laŭ la sekvaj paŝoj:
Paŝo 1: multe da bona longo, malfermu kaj nudi la optikan kablon, forigu la kablon
Paŝo 2: Purigu kaj forigu la petrolan plenigaĵon en la optika kablo.
Paŝo 3: Kunigu la fibron.
Paŝo 4: Kontrolu la nombron da fibraj kernoj, faru fibran pariĝon kaj kontrolu ĉu la fibraj koloraj etikedoj estas ĝustaj.
Paŝo 5: Plifortigu koran konekton;
Paŝo 6: Diversaj helpliniaj paroj, inkluzive de komercaj linioparoj, kontrolliniaj paroj, ŝirmitaj surteraj linioj, ktp. (se la supre menciitaj linioparoj disponeblas.
Paŝo 7: Konektu la fibron.
Paŝo 8: Protektu la konektilon de optika fibro;
Paŝo 9: la stokregistro de la restanta fibro;
Paŝo 10: Kompletigu la konekton de la optika kablojako;
Paŝo 11: Protekto de optika fibro-konektiloj
Perdo de fibro
1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB/Km
1550 nm: 0,2 ~ 0,3dB/Km
850 nm: 2,3 ĝis 3,4 dB/Km
Perdo de punkto de fuzio de optika fibro: 0.08dB / punkto
Fibra splispunkto 1 punkto / 2km
Komunaj fibrosubstantivoj
1) Malfortiĝo
Malfortiĝo: energia perdo kiam lumo estas transdonita en optika fibro, unu-reĝima fibro 1310nm 0,4 ~ 0,6dB / km, 1550nm 0,2 ~ 0,3dB / km; plasta multimoda fibro 300dB/km
2) Disperdo
Disvastigo: La bendolarĝo de lumpulsoj pliiĝas post vojaĝado de certa distanco laŭ la fibro. Ĝi estas la ĉefa faktoro limiganta la dissendrapidecon.
Inter-reĝima disvastigo: Okazas nur en multreĝimaj fibroj, ĉar malsamaj lumreĝimoj vojaĝas laŭ malsamaj padoj.
Materiala disvastigo: Malsamaj ondolongoj de lumo vojaĝas je malsamaj rapidecoj.
Ondgviddisvastigo: Tio okazas ĉar lumenergio vojaĝas je iomete malsamaj rapidecoj kiam ĝi vojaĝas tra la kerno kaj tegaĵo. En unureĝima fibro, estas tre grave ŝanĝi la disvastigon de la fibro ŝanĝante la internan strukturon de la fibro.
Tipo de Fibro
G.652 nula dissema punkto estas ĉirkaŭ 1300nm
G.653 nula dissema punkto estas ĉirkaŭ 1550nm
G.654 negativa disperso fibro
G.655 disperso-ŝovita fibro
Plena ondo-fibro
3) disĵeto
Pro la neperfekta baza strukturo de lumo, la perdo de lumenergio estas kaŭzita, kaj la dissendo de lumo ĉi-momente ne plu havas bonan direktivecon.
Baza scio pri optika fibro
Enkonduko al la arkitekturo kaj funkcioj de baza fibra optika sistemo:
1. Sendanta unuo: konvertas elektrajn signalojn en optikajn signalojn;
2. Transdona unuo: medio portanta optikajn signalojn;
3. Ricevanta unuo: ricevas optikajn signalojn kaj konvertas ilin en elektrajn signalojn;
4. Konektu la aparaton: konektu la optikan fibron al la lumfonto, malpeza detekto kaj aliaj optikaj fibroj.
Oftaj konektiloj tipoj
Konektilo fina vizaĝo tipo
Kuplilo
La ĉefa funkcio estas distribui optikajn signalojn. Gravaj aplikoj estas en optikfibraj retoj, precipe en lokaj retoj kaj en ondolongaj dividadaj multipleksaj aparatoj.
baza strukturo
La kluĉilo estas dudirekta pasiva aparato. La bazaj formoj estas arbo kaj stelo. La kluĉilo respondas al la splitilo.
WDM
WDM—Ondolonga Dividada Multipleksilo elsendas multoblajn optikajn signalojn en unu optika fibro. Ĉi tiuj optikaj signaloj havas malsamajn frekvencojn kaj malsamajn kolorojn. La WDM-multiplexilo devas kunligi plurajn optikajn signalojn en la saman optikan fibron; la demultiplexing multipleksilo devas distingi multoblajn optikajn signalojn de unu optika fibro.
Ondolonga Dividada Multipleksilo (Legendo)
Difino de pulsoj en ciferecaj sistemoj:
1. Amplekso: La alteco de la pulso reprezentas la optikan potencon en la optika fibro.
2. Levtempo: la tempo bezonata por ke la pulso leviĝu de 10% ĝis 90% de la maksimuma amplitudo.
3. Fala tempo: la tempo bezonata por ke la pulso falu de 90% ĝis 10% de la amplitudo.
4. Pulso-larĝo: La larĝo de la pulso ĉe la 50%-ampleksa pozicio, esprimita en tempo.
5. Ciklo: pulso specifa tempo estas la labortempo bezonata por kompletigi ciklon.
6. Formorta rilatumo: La proporcio de 1 signala lumpotenco al 0 signala lumpotenco.
Difino de oftaj unuoj en optika fibro komunikado:
1.dB = 10 log10 (Puto / Pinglo)
Pout: eliga potenco; Pinglo: eniga potenco
2. dBm = 10 log10 (P / 1mw), kiu estas vaste uzata unuo en komunikado-inĝenierado; ĝi kutime reprezentas la optikan potencon kun 1 milivato kiel la referenco;
ekzemplo:–10dBm signifas, ke la optika potenco estas egala al 100uw.
3.dBu = 10 log10 (P / 1uw)