D'Basis Struktur vun opteschen Léngen

Déi blo Faser vun der optescher Faser ass normalerweis an dräi Schichten opgedeelt: Kär, Verkleedung a Beschichtung.

De Faserkär an d'Verkleedung besteet aus Glas mat verschiddene Brechungsindexen, den Zentrum ass en héije Brechungsindex Glaskär (germanium-dotéiert Silica), an d'Mëtt ass eng niddereg Brechungsindex Silica Glasbekleedung (reng Silica). D'Liicht kënnt an d'Faser an engem spezifesche Wénkel vun der Inzidenz, an d'total Emissioun geschitt tëscht der Faser an der Verkleedung (well de Brechungsindex vun der Verkleedung liicht méi niddereg ass wéi de Kär), sou datt et an der Faser propagéiert.

D'Haaptfunktioun vun der Beschichtung ass d'optesch Faser vun externen Schued ze schützen, wärend d'Flexibilitéit vun der optescher Faser erhéicht gëtt. Wéi virdru scho gesot, de Kär an d'Verkleedung sinn aus Glas a kënnen net gebéit a fragil sinn. D'Benotzung vun der Beschichtungsschicht schützt a verlängert d'Liewen vun der Faser.

Eng Schicht äusseren Mantel gëtt op déi net-bloe Faser bäigefüügt. Zousätzlech fir et ze schützen, kann de baussenzege Mantel vu verschiddene Faarwen och benotzt ginn fir verschidde optesch Faseren z'ënnerscheeden.

Optesch Faser ass opgedeelt an eenzel Modusfaser (Single Mode Fiber) a Multimode Faser (Multi Mode Fiber) no der Transmissiounsmodus. D'Liicht geet an d'Faser an engem spezifesche Wénkel vun der Heefegkeet an, a voll Emissioun geschitt tëscht der Faser an der Verkleedung. Wann den Duerchmiesser kleng ass, ass nëmmen eng Richtung vum Liicht erlaabt duerch ze goen, dat heescht eng Single-Modus Faser; wann der Léngen Duerchmiesser grouss ass, kann Liicht erlaabt ginn. Sprëtzen a propagéieren op verschidde Tëschefällwinkelen, dës Kéier gëtt et eng Multimode Faser genannt.

Optesch Léngen Transmissioun Charakteristiken

Optesch Faser huet zwee Haapttransmissionseigenschaften: Verloscht a Dispersioun. De Verloscht vun enger optescher Faser bezitt sech op d'Dämpfung pro Unitéit Längt vun der optescher Faser, an dB / km. Den Niveau vum opteschen Glasfaserverloscht beaflosst direkt d'Transmissiounsdistanz vum opteschen Glasfaserkommunikatiounssystem oder d'Distanz tëscht de Relaisstatiounen. Fiber Dispersioun bezitt sech op d'Tatsaach datt d'Signal, déi vun der Faser iwwerdroe gëtt, duerch verschidde Frequenzkomponenten a verschidde Moduskomponenten gedroen gëtt, an d'Transmissiounsgeschwindegkeet vu verschiddene Frequenzkomponenten a verschiddene Moduskomponenten sinn ënnerschiddlech, wat zu Signalverzerrung féiert.

Fiber Dispersioun ass ënnerdeelt an Material Dispersioun, Waveguide Dispersioun a modal Dispersioun. Déi éischt zwou Aarte vun der Dispersioun ginn verursaacht duerch datt d'Signal net eng eenzeg Frequenz ass, an déi lescht Aart vun der Dispersioun gëtt verursaacht duerch datt d'Signal net en eenzege Modus ass. D'Signal ass net eng eenzeg Modus wäert Modus Dispersioun Ursaach.

Single-Modus Faser huet nëmmen ee fundamentale Modus, sou datt et nëmmen Materialdispersioun a Waveguide Dispersioun gëtt, a keng modal Dispersioun. D'Multimodefaser huet Inter-Modus Dispersioun. D'Dispersioun vun der optescher Faser beaflosst net nëmmen d'Iwwerdroungskapazitéit vun der optescher Faser, mee limitéiert och d'Relaisdistanz vum optesche Faserkommunikatiounssystem.

Single Modus Faser

Single-Modus Faser (Single Mode Fiber), Liicht trëtt an d'Faser an engem spezifeschen Tëschefallwénkel an, a voll Emissioun geschitt tëscht der Faser an der Verkleedung. Wann den Duerchmiesser verkierzt ass, ass nëmmen eng Richtung vum Liicht erlaabt duerch ze goen, dat heescht eng eenzeg Modusfaser; Den zentrale Glaskär vun der Modusfaser ass ganz dënn, de Kär Duerchmiesser ass allgemeng 8,5 oder 9,5 μm, an et funktionnéiert op 1310 an 1550 nm Wellelängten.

Multimode Faser

Multi-Modus Faser (Multi Mode Fiber) ass eng Faser déi Multiple guidéiert Modus Iwwerdroung erlaabt. De Kär Duerchmiesser vun enger Multimode Faser ass allgemeng 50μm / 62.5μm. Well de Kärdurchmiesser vun enger Multimodefaser relativ grouss ass, kann et erlaben datt verschidde Liichtmodi op enger Faser iwwerdroe ginn. D'Standardwellelängte vum Multimode sinn 850nm respektiv 1300nm. Et gëtt och en neie Multimode Faserstandard genannt WBMMF (Wideband Multimode Fiber), dee Wellelängten tëscht 850nm an 953nm benotzt.

Béid Single-Modus Faser a Multi-Modus Faser hunn e Verkleedungsduerchmiesser vun 125 μm.

Single-Modus Faser oder Multi-Modus Faser?

Transmissioun Distanz

De méi klengen Duerchmiesser vun der Single-Modus Faser mécht d'Reflexioun méi enk, et erlaabt nëmmen ee Liichtmodus ze reesen, sou datt den opteschen Signal méi wäit reest. Wéi d'Liicht duerch de Kär passéiert, fällt d'Quantitéit u Liichtreflexiounen erof, reduzéiert Dämpfung a verursaacht weider Signalverbreedung. Well et keng Inter-Modus Dispersioun oder kleng Inter-Modus Dispersioun huet, kann Single-Modus Faser 40 Kilometer oder méi iwwerdroen ouni d'Signal ze beaflossen. Dofir gëtt Single-Modusfaser allgemeng fir laang-Distanzdateniwwerdroung benotzt a gëtt wäit an Telekommunikatiounsfirmen a Kabelfernseh Ubidder an Universitéiten benotzt, asw.

Multimode Faser huet e méi groussen Duerchmiesser Kär a ka Liicht a verschidde Modi iwwerdroen. A Multi-Modus Iwwerdroung, wéinst der méi grousser Kärgréisst, ass d'Inter-Modus Dispersioun méi grouss, dat heescht, den opteschen Signal "verbreet" méi séier. D'Signalqualitéit gëtt während der laanger Distanzübertragung reduzéiert, sou datt Multi-Modus Faser normalerweis fir Kuerzdistanz, Audio / Video Uwendungen a Lokal Netzwierker (LANs) benotzt gëtt, an OM3 / OM4 / OM5 Multi-Modus Faser kann héich ënnerstëtzen -Vitesse Daten Transmissioun.

Bandbreedung, Kapazitéit

Bandbreedung ass definéiert als d'Fäegkeet fir Informatioun ze droen. Den Haaptfaktor deen d'Breet vun der optescher Fasertransmissionsband beaflosst ass verschidde Dispersiounen, vun deenen d'modal Dispersioun déi wichtegst ass. D'Dispersioun vun Single-Modus Faser ass kleng, sou datt et Liicht an enger breeder Frequenzband fir eng laang Distanz iwwerdroe kann. Zënter Multi-Modus Faser wäert Interferenz, Interferenz an aner komplex Probleemer produzéieren, ass et net sou gutt wéi Single-Modus Faser a Bandbreedung a Kapazitéit. Déi lescht Generatioun vu Multi-Modus Faserbandbreedung OM5 ass op 28000MHz / km gesat, während d'Single-Modus Faserbandbreed vill méi grouss ass.