Buannachdan conaltradh fibre optic:
● Comas conaltraidh mòr
● Astar sealaidheachd fada
● Gun eadar-theachd electromagnetic
● Goireasan beairteach
● Cuideam aotrom agus meud beag
Beagan eachdraidh air conaltradh optigeach
O chionn còrr is 2000 bliadhna, bha na solais-beacon, semaphores
1880, conaltradh optigeach fòn-uèir gun uèir
1970, conaltradh fibre optic
● Ann an 1966, “Athair Optical Fiber”, mhol an Dr Gao Yong an toiseach am beachd air conaltradh snàithleach optigeach.
● Ann an 1970, bha Lin Yanxiong aig Institiùd Bell Yan na leusair semiconductor a dh'fhaodadh obrachadh gu leantainneach aig teòthachd an t-seòmair.
● Ann an 1970, rinn Corning's Kapron call de snàithleach 20dB / km.
● Ann an 1977, a 'chiad loidhne malairteach Chicago de 45Mb / s.
Spectrum electromagnetic
Roinn còmhlan conaltraidh agus meadhanan sgaoilidh co-fhreagarrach
Refraction/meòrachadh agus faileas iomlan an t-solais
Leis gu bheil solas a’ siubhal ann an dòigh eadar-dhealaichte ann an diofar stuthan, nuair a thèid solas a sgaoileadh bho aon stuth gu stuth eile, bidh ath-fhilleadh agus meòrachadh a’ tachairt aig an eadar-aghaidh eadar an dà stuth. A bharrachd air an sin, tha ceàrn an t-solais ath-leasaichte ag atharrachadh a rèir ceàrn an t-solais tachartais. Nuair a ruigeas ceàrn an t-solais tachartais no nas àirde na ceàrn sònraichte, falbhaidh an solas ath-leasaichte, agus thèid an solas tachartais gu lèir a nochdadh air ais. Is e seo faileas iomlan an t-solais. Tha ceàrnan ath-tharraing eadar-dhealaichte aig diofar stuthan airson an aon tonn-tonn solais (is e sin, tha clàran ath-tharraing eadar-dhealaichte aig diofar stuthan), agus tha ceàrnan ath-tharraing eadar-dhealaichte aig na h-aon stuthan airson diofar thonnan solais. Tha conaltradh snàithleach optigeach stèidhichte air na prionnsapalan gu h-àrd.
Sgaoileadh meòrachaidh: Is e paramadair cudromach airson stuthan optigeach a chomharrachadh an clàr-amais refractive, a tha air a riochdachadh le N. Is e an co-mheas eadar astar solais C anns a’ bheàrn agus astar solais V anns an stuth clàr-amais ath-tharraing an stuth.
N = C/V
Tha an clàr-amais refractive de ghlainne quartz airson conaltradh snàithleach optigeach timcheall air 1.5.
Structar fiber
Tha freumhag lom snàithleach mar as trice air a roinn ann an trì sreathan:
A 'chiad sreath: cridhe glainne clàr-amais àrd ath-bheothachaidh an ionaid (tha trast-thomhas bunaiteach mar as trice 9-10μm, (modh singilte) 50 no 62,5 (multimode).
An dàrna sreath: is e am meadhan an còmhdach glainne silica clàr-amais ìosal (tha an trast-thomhas mar as trice 125μm).
An treas ìre: tha an taobh a-muigh na chòmhdach roisinn airson ath-neartachadh.
1) cridhe: clàr-amais àrd refractive, air a chleachdadh airson solas a tharraing;
2) Còmhdach còmhdach: clàr-amais ath-tharraingeach ìosal, a’ cruthachadh suidheachadh meòrachaidh iomlan leis a’ chridhe;
3) Seacaid dìon: Tha neart àrd aige agus faodaidh e seasamh ri buaidhean mòra gus an snàithleach optigeach a dhìon.
3mm Optical càball: orains, MM, ioma-mhodh; buidhe, SM, aon-mhodh
Meud fiber
Tha an trast-thomhas a-muigh sa chumantas 125um (cuibheasach 100um gach falt)
Trast-thomhas a-staigh: modh singilte 9um; multimode 50 / 62.5um
Fosgladh àireamhach
Chan urrainnear a h-uile tachartas solais air aghaidh deireannach an t-snàithleach optigeach a chuir a-mach leis an t-snàithleach optigeach, ach dìreach solas tachartais taobh a-staigh raon sònraichte de cheàrnan. Canar fosgladh àireamhach an t-snàithle ris a’ cheàrn seo. Tha fosgladh àireamhach nas motha den snàithleach optigeach buannachdail airson a bhith a’ docaigeadh an t-snàithleach optigeach. Tha fosglaidhean àireamhach eadar-dhealaichte aig diofar luchd-saothrachaidh.
Seòrsa fiber
A rèir modh tar-chuir an t-solais anns an t-snàithleach optigeach, faodar a roinn ann an:
Ioma-mhodh (giorrachadh: MM); Modh Singilte (giorrachadh: SM)
Fibre multimode: Tha cridhe glainne an ionaid nas tiugh (50 no 62.5μm) agus is urrainn dhaibh solas a chuir thairis ann an ioma-mhodh. Ach, tha an sgapadh eadar-mhodh aige mòr, a tha a’ cuingealachadh tricead tar-chuir comharran didseatach, agus fàsaidh e nas cunnartaiche le astar a tha a’ sìor fhàs.Mar eisimpleir: 600MB / KM freumhag tha dìreach 300MB bandwidth aig 2KM. Mar sin, tha astar tar-chuir ioma-modh freumhag gu ìre mhath goirid, sa chumantas dìreach beagan chilemeatairean.
Snàithleach aon-mhodh: Tha cridhe glainne an ionaid an ìre mhath tana (mar as trice tha trast-thomhas bunaiteach 9 no 10μm), agus chan urrainn dhaibh ach solas a tharraing ann an aon mhodh. Gu dearbh, is e seòrsa de fiber optigeach seòrsa ceum a th’ ann, ach tha trast-thomhas a ’chridhe glè bheag. Ann an teòiridh, chan fhaod ach solas dìreach aon shlighe iomadachaidh a dhol a-steach don snàithleach agus gluasad gu dìreach anns a’ chridhe fiber. Is gann gu bheil am pulse fiber air a shìneadh.Mar sin, tha an sgapadh eadar-mhodh aige beag agus freagarrach airson conaltradh iomallach, ach tha àite mòr aig an sgapadh croma aige. San dòigh seo, tha riatanasan nas àirde aig fiber aon-mhodh airson leud speactram agus seasmhachd an stòr solais, is e sin, tha an leud speactram cumhang agus tha an seasmhachd math. .
Seòrsachadh snàithleach optigeach
Le stuth:
Snàithleach glainne: Tha an cridhe agus an còmhdach air a dhèanamh de ghlainne, le call beag, astar tar-chuir fada agus cosgais àrd;
Snàithleach optigeach silicon còmhdaichte le rubair: is e glainne a th ’anns a’ chridhe agus tha an còmhdach plastaigeach, aig a bheil feartan co-chosmhail ri snàithleach glainne agus cosgais nas ìsle;
Snàithleach optigeach plastaig: Tha an dà chuid cridhe agus còmhdach plastaig, le call mòr, astar tar-chuir goirid, agus prìs ìosal. Sa mhòr-chuid air a chleachdadh airson innealan dachaigh, claisneachd, agus tar-chuir ìomhaighean astar goirid.
A rèir na h-uinneig tricead tar-chuir as fheàrr: snàithleach aon-mhodh àbhaisteach agus snàithleach aon-mhodh air a ghluasad le sgaoileadh.
Seòrsa gnàthach: Bidh an taigh cinneasachaidh snàithleach optigeach a’ dèanamh an fheum as fheàrr de tricead tar-chuir snàithleach optigeach air aon tonn solais, leithid 1300nm.
Seòrsa gluasad-sgaoilidh: Bidh an riochdaire fibre optics a’ dèanamh an fheum as fheàrr de tricead tar-chuir fiber air dà thonn solais, leithid: 1300nm agus 1550nm.
Atharrachadh gu h-obann: Tha clàr-amais ath-tharraingeach a’ chridhe snàithleach don chòmhdach glainne gu h-obann. Tha cosgais ìseal aige agus sgapadh eadar-mhodh àrd. Freagarrach airson conaltradh aig astar goirid aig astar ìosal, leithid smachd gnìomhachais. Ach, bidh freumhag aon-mhodh a’ cleachdadh seòrsa mùthaidh air sgàth an sgapadh beag eadar-mhodh.
Snàithleach caisead: tha clàr-amais refractive a’ chridhe snàithleach don chòmhdach glainne air a lughdachadh mean air mhean, a’ leigeil le solas àrd-mhodh gluasad ann an cruth sinusoidal, a dh’ fhaodadh sgaoileadh eadar modhan a lughdachadh, leud-bann fiber àrdachadh, agus astar tar-chuir àrdachadh, ach tha a ’chosgais nas àirde modh freumhag sa mhòr-chuid ìre freumhag.
Sònrachaidhean cumanta fiber
Meud fiber:
1) Trast-thomhas cridhe modh singilte: 9/125μm, 10/125μm
2) Trast-thomhas còmhdach a-muigh (2D) = 125μm
3) Trast-thomhas còmhdach a-muigh = 250μm
4) Pigtail: 300μm
5) Multimode: 50/125μm, inbhe Eòrpach; 62.5/125μm, inbhe Ameireaganach
6) Lìonraidhean gnìomhachais, meidigeach agus aig astar ìosal: 100/140μm, 200/230μm
7) Plastaig: 98/1000μm, air a chleachdadh airson smachd chàraichean
Lùghdachadh fibre
Is iad na prìomh nithean a tha ag adhbhrachadh lagachadh snàithleach: gnèitheach, lùbadh, brùthadh, neo-chunbhalachd, neo-sheasmhachd agus cnap.
Gnàth-shìde: Is e call gnèitheach an snàithleach optigeach, a’ toirt a-steach: sgapadh Rayleigh, in-ghabhail gnèitheach, msaa.
Bend: Nuair a tha an snàithleach air a chromadh, thèid an solas ann am pàirt den snàithleach a chall air sgàth sgapadh, agus mar thoradh air sin bidh call.
A 'bruthadh: call air adhbhrachadh le bhith a' lùbadh beagan den fhrèam nuair a thèid a bhrùthadh.
Neo-dhìomhaireachd: Bidh neo-chunbhalachd ann an snàithleach optigeach a 'gabhail a-steach agus a' sgapadh solas a thèid a ghluasad anns an t-snàithleach, ag adhbhrachadh call.
Neo-èideadh: An call air adhbhrachadh le clàr-amais neo-chòmhnard refractive an stuth fiber.
Docking: Tha call air a chruthachadh aig àm docaigeadh fiber, leithid: tuaghan eadar-dhealaichte (riatanas coaxiality fiber aon-mhodh nas lugha na 0.8μm), chan eil an aghaidh deiridh ceart-cheàrnach ris an axis, tha an aghaidh deiridh neo-chòmhnard, chan eil trast-thomhas a’ chroinn-chinn a’ freagairt, agus tha càileachd splicing truagh.
Seòrsa càball optigeach
1) A rèir nan dòighean laighe: càbaill optigeach fèin-thaiceil os cionn, càballan optigeach loidhne-phìoban, càballan optigeach tiodhlaichte le armachd agus càballan optigeach fon mhuir.
2) A rèir structar a’ chàball optigeach, tha: càball optigeach tiùb cuachta, càball optigeach toinnte còmhdach, càball optigeach teann, càball optigeach rioban, càball optigeach neo-mheatailt agus càball optigeach branrach.
3) A rèir an adhbhair: càbaill optigeach airson conaltradh astar fada, càbaill optigeach a-muigh airson astar goirid, càbaill optigeach tar-chinealach, agus càbaill optigeach airson togalaichean.
Ceangal agus crìoch air càbaill optigeach
Is e ceangal agus crìochnachadh chàbaill optigeach na sgilean bunaiteach a dh’ fheumas luchd-obrach cumail suas càball optigeach a mhaighstir.
Seòrsachadh teicneòlas ceangail snàithleach optigeach:
1) Tha dà phàirt ann an teicneòlas ceangail snàithleach optigeach agus teicneòlas ceangail càball optigeach.
2) Tha deireadh a ’chàball optigeach coltach ri ceangal a’ chàball optigeach, ach a-mhàin gum bu chòir an obrachadh a bhith eadar-dhealaichte air sgàth na diofar stuthan ceangail.
Seòrsa ceangal fiber
Mar as trice faodar ceangal càball fibre optic a roinn ann an dà roinn:
1) Ceangal stèidhichte de snàithleach optigeach (ris an canar mar as trice ceanglaiche marbh). Anns an fharsaingeachd a 'cleachdadh Optical freumhag fusion splicer; air a chleachdadh airson ceann dìreach càball optigeach.
2) An ceanglaiche gnìomhach de fiber optigeach (ris an canar gu tric an ceanglaiche beò). Cleachd luchd-ceangail a ghabhas toirt air falbh (ris an canar joints sgaoilte). Airson geansaidh fiber, ceangal uidheamachd, msaa.
Air sgàth neo-choileanta aghaidh aghaidh deireadh an t-snàithleach optigeach agus neo-ionnanachd a’ chuideam air aghaidh deireannach an t-snàithleach optigeach, tha call splice an t-snàithleach optigeach le aon sgaoileadh fhathast an ìre mhath mòr, agus an dòigh fusion sgaoilidh àrd-sgoile air a chleachdadh a-nis. An toiseach, preheat agus cuir a-mach aghaidh deireannach an t-snàithleach, cumadh an aghaidh deiridh, thoir air falbh duslach agus sprùilleach, agus dèan cuideam deireadh an èideadh fiber le bhith a’ teasachadh.
Modh sgrùdaidh airson call ceangal fiber optic
Tha trì dòighean ann airson sùil a chumail air call ceangal fiber:
1. Dèan sgrùdadh air an splicer.
2. Sgrùdadh air stòr solais agus meatair cumhachd optigeach.
Modh tomhais 3.OTDR
Modh obrachaidh airson ceangal fiber optic
Mar as trice tha gnìomhachd ceangail fiber optigeach air a roinn ann an:
1. Làimhseachadh aghaidhean deireadh fiber.
2. Stàladh ceangail de snàithleach optigeach.
3. Splicing de Optical freumhag.
4. Dìon Optical freumhag connectors.
5. Tha còig ceumannan ann airson an treidhe fiber a tha air fhàgail.
San fharsaingeachd, tha ceangal a 'chàball optigeach gu lèir air a dhèanamh a rèir nan ceumannan a leanas:
Ceum 1: tòrr fhaid math, fosgail agus stiall an càball optigeach, thoir air falbh an càball càball
Ceum 2: Glan agus thoir air falbh am pasgan lìonadh peatrail anns a ’chàball optigeach.
Ceum 3: Paisg an fiber.
Ceum 4: Thoir sùil air an àireamh de choraichean snàithleach, dèan paidhir snàithleach, agus dèan cinnteach a bheil na bileagan dath fiber ceart.
Ceum 5: Neartaich ceangal cridhe;
Ceum 6: Diofar paidhrichean loidhne taice, a 'gabhail a-steach paidhrichean loidhne gnìomhachais, paidhrichean loidhne smachd, loidhnichean talmhainn le sgiath, msaa (ma tha na paidhrichean loidhne gu h-àrd rim faotainn.
Ceum 7: Ceangail an freumhag.
Ceum 8: Dìon an Optical freumhag ceanglaiche;
Ceum 9: stòradh clàr-stuthan de na tha air fhàgail freumhag;
Ceum 10: Cuir crìoch air ceangal an t-seacaid càball optigeach;
Ceum 11: Dìon freumhag optic connectors
Fibre call
1310 nm: 0.35 ~ 0.5 dB / Km
1550 nm: 0.2 ~ 0.3dB / Km
850 nm: 2.3 gu 3.4 dB / Km
Optical freumhag fusion puing call: 0.08dB / puing
Puing splicing fiber 1 puing / 2km
Ainmearan cumanta freumhag
1) Lùghdachadh
Attenuation: call lùtha nuair a thèid solas a ghluasad ann an snàithleach optigeach, snàithleach aon-mhodh 1310nm 0.4 ~ 0.6dB / km, 1550nm 0.2 ~ 0.3dB / km; plastaig multimode freumhag 300dB / km
2) Sgaoileadh
Sgaoileadh: Tha leud-bann buillean solais air a mheudachadh às deidh siubhal astar sònraichte air feadh an t-snàithleach. Is e am prìomh fheart a tha a’ cuingealachadh an ìre tar-chuir.
Sgapadh eadar-mhodh: A’ tachairt a-mhàin ann an snàithleach ioma-mhodhail, leis gu bheil diofar mhodhan solais a’ siubhal air diofar shlighean.
Sgaoileadh stuthan: Bidh tonnan eadar-dhealaichte de sholas a’ siubhal aig diofar astaran.
Sgaoileadh Waveguide: Tha seo a’ tachairt air sgàth ’s gu bheil lùth aotrom a’ siubhal aig astaran beagan eadar-dhealaichte fhad ‘s a tha e a’ siubhal tron chridhe agus an còmhdach. Ann am freumhag aon-mhodh, tha e glè chudromach sgaoileadh an t-snàithleach atharrachadh le bhith ag atharrachadh structar a-staigh an t-snàithleach.
Seòrsa Fibre
Tha puing sgaoilidh neoni G.652 timcheall air 1300nm
Tha puing sgaoilidh neoni G.653 timcheall air 1550nm
G.654 freumhag sgaoilidh àicheil
G.655 snàithleach gluasad-sgaoilidh
Fibre làn tonn
3) sgapadh
Air sgàth structar bunaiteach neo-fhoirfe an t-solais, tha call lùth aotrom air adhbhrachadh, agus chan eil deagh stiùireadh aig sgaoileadh solais aig an àm seo tuilleadh.
Eòlas bunaiteach air siostam fibre optic
Ro-ràdh do ailtireachd agus gnìomhan siostam bunaiteach fibre optic:
1. Aonad cur: ag atharrachadh comharran dealain gu comharran optigeach;
2. Aonad tar-chuir: meadhanach a 'giùlan comharran sùbailte;
3. Aonad glacaidh: a 'faighinn comharran optigeach agus gan tionndadh gu comharran dealain;
4. Ceangail an inneal: ceangail an snàithleach optigeach ris an stòr solais, lorg solais agus snàithleach optigeach eile.
Seòrsan ceangail cumanta
Seòrsa aghaidh deireadh ceangail
Càraid
Is e am prìomh dhleastanas comharran optigeach a sgaoileadh. Tha tagraidhean cudromach ann an lìonraidhean snàithleach optigeach, gu sònraichte ann an lìonraidhean sgìre ionadail agus ann an innealan ioma-fhillte roinn tonn-tonn.
structar bunaiteach
Tha an càraid na inneal fulangach dà-thaobhach. Is e na foirmean bunaiteach craobh agus rionnag. Bidh an càraid a 'freagairt ris an splitter.
WDM
WDM-Bidh Wavelength Division Multiplexer a ’sgaoileadh grunn chomharran optigeach ann an aon snàithleach optigeach. Tha triceadan eadar-dhealaichte agus dathan eadar-dhealaichte aig na comharran optigeach sin. Tha an ioma-fhillteadair WDM airson grunn chomharran optigeach a cheangal a-steach don aon snàithleach optigeach; tha an ioma-fhillteadair demultiplexing airson eadar-dhealachadh a dhèanamh air ioma comharran optigeach bho aon snàithleach optigeach.
Ioma-fhillteadair Roinn Wavelength (Uirsgeul)
Mìneachadh buillean ann an siostaman didseatach:
1. Amplitude: Tha àirde a 'chuisle a' riochdachadh an lùth cumhachd optigeach anns an t-siostam fibre optic.
2. Ùine àrdachadh: an ùine a dh 'fheumar airson a' chuisle àrdachadh bho 10% gu 90% den leud as àirde.
3. Ùine tuiteam: an ùine a dh 'fheumar airson a' chuisle tuiteam bho 90% gu 10% den leud.
4. Leud pulse: leud a 'chuisle aig an t-suidheachadh leudachaidh 50%, air a chur an cèill ann an ùine.
5. Rothaireachd: is e àm sònraichte cuisle an ùine obrach a dh'fheumar gus cearcall a chrìochnachadh.
6. Co-mheas à bith: An co-mheas de chumhachd solais comharra 1 gu 0 cumhachd solais comharra.
Mìneachadh air aonadan cumanta ann an conaltradh snàithleach optigeach:
1.dB = 10 log 10 (Pout / Pin)
Pout: cumhachd toraidh; Pin: cumhachd cuir a-steach
2. dBm = 10 log10 (P / 1mw), a tha na aonad air a chleachdadh gu farsaing ann an innleadaireachd conaltraidh; mar as trice bidh e a’ riochdachadh a’ chumhachd optigeach le 1 milliwatt mar an iomradh;
eisimpleir:-Tha 10dBm a’ ciallachadh gu bheil an cumhachd optigeach co-ionann ri 100uw.
3.dBu = 10 log10 (P / 1uw)