Struktur dhasar serat optik

Serat gundhul serat optik biasane dipérang dadi telung lapisan: inti, cladding lan lapisan.

Inti serat lan cladding kasusun saka kaca kanthi indeks bias sing beda-beda, tengah minangka inti kaca indeks bias dhuwur (silika germanium-doped), lan tengah minangka cladding kaca silika indeks bias rendah (silika murni). Cahya lumebu ing serat kanthi sudut insidensi tartamtu, lan total emisi dumadi ing antarane serat lan cladding (amarga indeks bias cladding rada luwih murah tinimbang inti), saengga bisa nyebar ing serat.

Fungsi utama lapisan yaiku kanggo nglindhungi serat optik saka karusakan eksternal, nalika nambah keluwesan serat optik. Kaya kasebut sadurunge, inti lan cladding digawe saka kaca lan ora bisa ditekuk lan rapuh. Panganggone lapisan lapisan nglindhungi lan ndawakake umur serat.

Lapisan sarung njaba ditambahake menyang serat non-bare. Saliyane kanggo nglindhungi, sarung njaba saka macem-macem werna uga bisa digunakake kanggo mbedakake macem-macem serat optik.

Serat optik dipérang dadi serat mode siji (Serat Mode Tunggal) lan serat multimode (Serat Multi Mode) miturut mode transmisi. Cahya lumebu ing serat kanthi sudut kedadeyan tartamtu, lan emisi lengkap dumadi ing antarane serat lan cladding. Nalika diameteripun cilik, mung siji arah cahya diijini liwat, yaiku serat single-mode; nalika diameteripun serat gedhe, cahya bisa diijini. Nyuntikake lan nyebarake ing pirang-pirang sudut kedadeyan, wektu iki diarani serat multimode.

Karakteristik transmisi serat optik

Serat optik nduweni rong karakteristik transmisi utama: mundhut lan dispersi. Mundhut serat optik nuduhake atenuasi saben unit dawa serat optik, ing dB / km. Tingkat mundhut serat optik langsung mengaruhi jarak transmisi sistem komunikasi serat optik utawa jarak antarane stasiun relay. Sawur serat nuduhake kasunyatan sing sinyal sing dikirim dening serat digawa dening komponen frekuensi beda lan komponen mode beda, lan kacepetan transmisi komponen frekuensi beda lan komponen mode beda beda, kang ndadékaké kanggo distorsi sinyal.

Dispersi serat dipérang dadi dispersi materi, dispersi waveguide lan dispersi modal. Rong jinis dispersi pisanan disebabake sinyal sing ora dadi frekuensi siji, lan jinis dispersi sing terakhir disebabake sinyal sing ora dadi mode siji. Sinyal ora mode siji bakal nimbulaké sawur mode.

Serat single-mode mung nduweni siji mode dhasar, mula mung ana dispersi materi lan dispersi waveguide, lan ora ana dispersi modal. Serat multimode nduweni dispersi antar mode. Penyebaran serat optik ora mung mengaruhi kapasitas transmisi serat optik, nanging uga mbatesi jarak relay sistem komunikasi serat optik.

Serat mode tunggal

Serat mode tunggal (Serat Mode Tunggal), cahya mlebu ing serat kanthi sudut kedadean tartamtu, lan emisi lengkap ana ing antarane serat lan cladding. Nalika diameteripun shortened, mung siji arah cahya diijini liwat, yaiku serat single-mode; Inti kaca tengah saka serat mode banget lancip, diameteripun inti umume 8,5 utawa 9,5 μm, lan dianggo ing 1310 lan 1550 dawa gelombang nm.

Serat multimode

serat multi-mode (Serat Multi Mode) minangka serat sing ngidini transmisi mode dipandu kaping pirang-pirang. Dhiameter inti saka serat multimode umume 50μm / 62.5μm. Amarga diameter inti saka serat multimode relatif gedhe, bisa ngidini macem-macem mode cahya bisa ditularake ing siji serat. Dawane gelombang standar multimode yaiku 850nm lan 1300nm. Ana uga standar serat multimode anyar sing diarani WBMMF (Wideband Multimode Fiber), sing nggunakake dawa gelombang antarane 850nm lan 953nm.

Serat single-mode lan serat multi-mode duwe diameter cladding 125 μm.

Serat single-mode utawa serat multi-mode?

Jarak transmisi

Dhiameter serat siji-mode sing luwih cilik ndadekake refleksi luwih kenceng, mung ngidini siji mode cahya kanggo lelungan, supaya sinyal optik bisa lelungan luwih adoh. Nalika cahya ngliwati inti, jumlah pantulan cahya suda, nyuda atenuasi lan nyebabake panyebaran sinyal luwih lanjut. Amarga ora ana dispersi inter-mode utawa dispersi antar-mode cilik, serat mode siji bisa ngirim 40 kilometer utawa luwih tanpa mengaruhi sinyal kasebut. Mulane, serat single-mode umume digunakake kanggo transmisi data long-distance lan digunakake digunakake ing perusahaan telekomunikasi lan panyedhiya TV kabel lan universitas, etc.

Serat multimode nduweni inti diameter luwih gedhe lan bisa ngirim cahya ing macem-macem mode. Ing transmisi multi-mode, amarga ukuran inti sing luwih gedhe, dispersi antar-mode luwih gedhe, yaiku, sinyal optik "nyebar" luwih cepet. Kualitas sinyal bakal suda sajrone transmisi jarak jauh, mula serat multi-mode biasane digunakake kanggo jarak cendhak, aplikasi audio / video lan jaringan area lokal (LAN), lan serat multi-mode OM3 / OM4 / OM5 bisa ndhukung dhuwur. - transmisi data kacepetan.

Bandwidth, kapasitas

Bandwidth ditetepake minangka kemampuan kanggo nggawa informasi. Faktor utama sing mengaruhi jembaré pita transmisi serat optik yaiku macem-macem dispersi, sing paling penting yaiku dispersi modal. Panyebaran serat mode tunggal cilik, saengga bisa ngirim cahya ing pita frekuensi sing amba kanggo jarak sing adoh. Wiwit serat multi-mode bakal gawé gangguan, gangguan lan masalah Komplek liyane, iku ora apik minangka serat single-mode ing bandwidth lan kapasitas. Generasi paling anyar saka multi-mode serat bandwidth OM5 disetel kanggo 28000MHz / km, nalika single-mode serat bandwidth luwih gedhe.