Оптикалык була байланышынын негизги түшүнүгү.
Оптикалык була – диэлектрдик оптикалык толкун өткөргүч, жарыкты бөгөттөп, жарыкты октук багытта таратуучу толкун өткөргүч түзүмү.
Кварц айнектен жасалган абдан майда була, синтетикалык чайыр ж.б.
Single режим була: негизги 8-10um, каптоо 125um
Multimode була: негизги 51um, каптоо 125um
Оптикалык булалардын жардамы менен оптикалык сигналдарды берүүнүн байланыш ыкмасы оптикалык була байланышы деп аталат.
Жарык толкундары электромагниттик толкундар категориясына кирет.
Көрүнүп турган жарыктын толкун узундук диапазону 390-760 нм, 760 нмден чоңу инфракызыл жарык, 390 нмден кичине бөлүгү ультра кызгылт көк нур.
Жарык толкуну жумушчу терезе (үч байланыш терезелери):
Була-оптикалык байланышта колдонулган толкун узундуктарынын диапазону жакын инфракызыл аймакта
Кыска толкун узундуктагы аймак (көрүнүүчү жарык, бул жылаңач көз менен кызгылт сары жарык) 850нм кызгылт сары жарык
Узун толкундун аймагы (көрүнбөгөн жарык аймагы) 1310 нм (теориялык минималдуу дисперсиялык чекит), 1550 нм (теориялык минималдуу басаңдоо чекити)
Була түзүлүшү жана классификациясы
1.Буланын түзүлүшү
идеалдуу була структурасы: негизги, каптоо, каптоо, куртка.
Өзөк жана каптоо кварц материалынан жасалган жана механикалык касиеттери салыштырмалуу морт жана оңой сынат. Ошондуктан, була ийкемдүү аткаруу долбоордун практикалык колдонуу талаптарына жетет, ошондуктан, каптоо катмарынын эки катмары, бир чайыр түрү жана нейлон түрү бир катмар жалпысынан кошулат.
2. Оптикалык булалардын классификациясы
(1) Була жипченин кесилишинин сынуу көрсөткүчүнүн бөлүштүрүлүшү боюнча бөлүнөт: ал баскычтуу була (бирдиктүү була) жана класстык була (бирдиктүү эмес була) болуп бөлүнөт.
Өзөктүн сынуу көрсөткүчү n1, ал эми каптаманын сынуу көрсөткүчү n2 деп ойлойлу.
Өзөктүн жарыкты алыс аралыкка өткөрүшү үчүн оптикалык буланы куруунун зарыл шарты n1>n2
Бир тектүү жипченин сынуу көрсөткүчүнүн бөлүштүрүлүшү туруктуу
Бир тектүү эмес жипченин сынуу көрсөткүчүнүн таралуу мыйзамы:
Алардын ичинен △ – салыштырмалуу сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы
Α—сынуу көрсөткүчү, α=∞—кадамдык типтеги сынуу көрсөткүчүнүн бөлүштүрүүчү буласы, α=2—чарчы мыйзамдуу сынуу көрсөткүчүнүн бөлүштүрүүчү жипчеси (классикалык була). Бул була башка классификацияланган fibers.Mode дисперсия минималдуу оптималдуу салыштырылат.
(1) Өзөктө өткөрүлүүчү режимдердин саны боюнча: мультимодуалдык була жана бир режимдик була болуп бөлүнөт
Бул жердеги схема оптикалык буладагы жарыктын электромагниттик талаасынын бөлүштүрүлүшүн билдирет. Ар кандай талаа бөлүштүрүү башка режим болуп саналат.
жалгыз режим (булада бир гана режим өткөрүлөт), мультимод (бир эле учурда бир нече режимдер жипчеде берилет)
Азыркы учурда, берүү ылдамдыгына талаптардын өсүшүнө жана берүүлөрдүн санынын өсүшүнө байланыштуу, метрополитен тармагы жогорку ылдамдыкта жана чоң кубаттуулукта өнүгүп жатат, ошондуктан алардын көпчүлүгү бир режимдүү баскычтуу була болуп саналат. (Өткөрүү мүнөздөмөлөрү көп режимдик буладан жакшыраак)
(2) Оптикалык булалардын мүнөздөмөлөрү:
①Оптикалык була жоготуу мүнөздөмөлөрү: жарык толкундары оптикалык була менен берилет, жана оптикалык күч бара-бара берүү аралыкты жогорулатуу менен азаят.
Була жоготуу себептери кирет: бириктирүү жоготуу, жутуу жоготуу, чачыранды жоготуу, жана ийилген нурлануу жоготуу.
Coupling жоготуу була менен аппараттын ортосундагы бириктирүү менен шартталган жоготуу болуп саналат.
Абсорбциялык жоготуулар жарык энергиясын була материалдары жана аралашмалар менен сиңирүүдөн келип чыгат.
Чачырылуунун жоготуусу Рэйлинин чачырандылыгы (сынуу көрсөткүчүнүн бирдей эместиги) жана толкун өткөргүчтүн чачырандылыгы (материалдык тегиздик) болуп бөлүнөт.
Ийилген нурлануунун жоготуусу буланын ийилишинен келип чыккан радиациялык режимге алып баруучу жипченин ийилишинен келип чыккан жоготуу.
②Оптикалык буланын дисперсиялык мүнөздөмөлөрү: Оптикалык була аркылуу берилүүчү сигналдын ар кандай жыштык компоненттеринин өткөрүү ылдамдыгы ар кандай болот жана терминалга жеткенде сигнал импульсунун кеңейишинен келип чыккан физикалык бурмалоо кубулушу дисперсия деп аталат.
Дисперсия модалдык дисперсия, материалдык дисперсия жана толкун өткөргүч дисперсия болуп бөлүнөт.
Оптикалык була байланыш системаларынын негизги компоненттери
Бөлүктү жөнөтүү:
Электр өткөргүчтөн (электр терминалы) импульстук модуляция сигналы оптикалык өткөргүчкө жөнөтүлөт (сигнал программа тарабынан башкарылуучукоторууиштетилет, толкун формасы калыптанат, схеманын тескериси өзгөрөт... ылайыктуу электрдик сигналга жана оптикалык өткөргүчкө жөнөтүлөт)
Оптикалык өткөргүчтүн негизги ролу электрдик сигналды булага кошулган оптикалык сигналга айландыруу.
Кабыл алуу бөлүгү:
Оптикалык була аркылуу берилүүчү оптикалык сигналдарды электрдик сигналдарга айландыруу
Электрдик сигналды иштетүү импульстук модуляцияланган баштапкы сигналга калыбына келтирилет жана электрдик терминалга жөнөтүлөт (оптикалык кабылдагыч жөнөткөн электрдик сигнал иштетилет, толкун формасы калыптанат, схеманын тескериси тескериленет... тиешелүү электрдик сигнал программалоочуга кайра жөнөтүлдүкоторуу)
Берүү бөлүгү:
Бир режимдүү була, оптикалык ретранслятор (электрдик регенеративдик ретранслятор (оптикалык-электрдик-оптикалык конвертациялоо күчөтүү, берүү кечигүү чоңураак болот, импульстук чечим схемасы толкун формасын калыптандыруу жана убакытты белгилөө үчүн колдонулат), эрбий кошулган була күчөткүч (күчөтүүнү аяктайт) оптикалык деңгээлде, толкун формасын түзбөстөн)
(1) Оптикалык өткөргүч: Бул электрдик/оптикалык конверсияны ишке ашырган оптикалык кабылдагыч. Ал жарык булагынан, драйверден жана модулятордон турат. Функция жарык толкунун электр машинасынан жарык булагы чыгарган жарык толкунуна чейин күңүрт толкунга айландыруу, андан кийин модуляцияланган оптикалык сигналды оптикалык була же өткөрүү үчүн оптикалык кабель менен бириктирүү.
(2) Оптикалык кабыл алгыч: оптикалык/электрдик конверсияны ишке ашырган оптикалык кабылдагыч. Пайдалуу модель жарыкты аныктоочу чынжырдан жана оптикалык күчөткүчтөн турат жана оптикалык була же оптикалык кабель аркылуу берилүүчү оптикалык сигналды оптикалык детектор аркылуу электрдик сигналга айландыруу, андан кийин алсыз электрдик сигналды күчөтүү. сигналга жөнөтүлө турган күчөтүүчү чынжыр аркылуу жетиштүү деңгээл. Электр машинасынын кабыл алуучу учу барат.
(3) Fiber/Cable: Була же кабель жарыктын өтүүчү жолун түзөт. Функция маалымат берүү тапшырмасын аткаруу үчүн оптикалык була же оптикалык кабель аркылуу узак аралыкка өткөргөндөн кийин берүүчү учу тарабынан жөнөтүлгөн күңүрт сигналды кабыл алуучу тараптын оптикалык детекторуна берүү болуп саналат.
(4) Оптикалык ретранслятор: фотодетектордон, жарык булагынан жана чечимди калыбына келтирүүчү схемадан турат. Бул жерде эки функция бар: бири оптикалык буладагы берилген оптикалык сигналдын начарлашын компенсациялоо; экинчиси толкун формасынын бурмаланышынын импульсун калыптандыруу.
(5) Була-оптикалык туташтыргычтар, бириктиргичтер сыяктуу пассивдүү компоненттер (өзүнчө энергия менен камсыз кылуунун кереги жок, бирок аппарат дагы эле жоготуу): Була же кабелдин узундугу була тартуу процесси жана кабелдик курулуш шарттары менен чектелет, жана жипченин узундугу да Чектүү (мисалы, 2км). Ошондуктан, бир оптикалык була линиясында көптөгөн оптикалык булалардын туташтырылгандыгы көйгөй болушу мүмкүн. Демек, оптикалык булалардын ортосундагы байланыш, оптикалык булалардын жана оптикалык трансиверлердин туташуу жана туташтыруу, оптикалык туташтыргычтар жана бириктиргичтер сыяктуу пассивдүү компоненттерди колдонуу зарыл.
Оптикалык була байланышынын артыкчылыгы
Өткөрүү өткөрүү жөндөмдүүлүгү, чоң байланыш жөндөмдүүлүгү
Төмөн берүү жоготуу жана чоң реле аралык
Күчтүү анти-электромагниттик кийлигишүү
(Зымсыздан тышкары: зымсыз сигналдар көптөгөн эффекттерге, көп жолдуу артыкчылыктарга, көлөкө эффекттерге, Рэйлинин солгундоосуна, Доплер эффекттерине ээ.
Коаксиалдык кабель менен салыштырганда: оптикалык сигнал коаксиалдык кабельден чоңураак жана жакшы купуялуулукка ээ)
Жарык толкунунун жыштыгы өтө жогору, башка электромагниттик толкундарга салыштырмалуу интерференция аз.
Оптикалык кабелдин кемчиликтери: механикалык касиеттери начар, үзүү оңой, (механикалык иштөөсүн жакшыртат, интерференцияга туруктуулугуна таасирин тийгизет), курууга көп убакыт талап кылынат жана географиялык шарттар таасир этет.