ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງເສັ້ນໄຍ optical

ເສັ້ນໄຍເປົ່າຂອງເສັ້ນໄຍ optical ປົກກະຕິແລ້ວແບ່ງອອກເປັນສາມຊັ້ນ: ຫຼັກ, cladding ແລະເຄືອບ.

ຫຼັກເສັ້ນໄຍແລະ cladding ແມ່ນປະກອບດ້ວຍແກ້ວທີ່ມີດັດຊະນີ refractive ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສູນກາງແມ່ນແກນແກ້ວດັດຊະນີ refractive ສູງ (germanium-doped silica), ແລະກາງແມ່ນດັດຊະນີ refractive ຕ່ໍາ silica cladding (ຊິລິກາບໍລິສຸດ). ແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍໃນມຸມສະເພາະໃດຫນຶ່ງຂອງການເກີດ, ແລະການປ່ອຍອາຍພິດທັງຫມົດເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍແລະ cladding (ເນື່ອງຈາກວ່າດັດຊະນີ refractive ຂອງ cladding ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າແກນເລັກນ້ອຍ), ສະນັ້ນມັນສາມາດຂະຫຍາຍພັນໃນເສັ້ນໄຍໄດ້.

ຫນ້າທີ່ຕົ້ນຕໍຂອງການເຄືອບແມ່ນເພື່ອປົກປ້ອງເສັ້ນໄຍ optical ຈາກຄວາມເສຍຫາຍພາຍນອກ, ໃນຂະນະທີ່ເພີ່ມຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງເສັ້ນໄຍ optical. ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາກ່ອນຫນ້ານີ້, ແກນແລະ cladding ແມ່ນເຮັດດ້ວຍແກ້ວແລະບໍ່ສາມາດງໍແລະ fragile ໄດ້. ການນໍາໃຊ້ຊັ້ນເຄືອບປົກປ້ອງແລະຍືດອາຍຸຂອງເສັ້ນໄຍ.

ຊັ້ນຂອງກາບນອກແມ່ນເພີ່ມໃສ່ເສັ້ນໄຍທີ່ບໍ່ແມ່ນເປົ່າ. ນອກເຫນືອຈາກການປົກປ້ອງມັນ, ກາບນອກຂອງສີທີ່ແຕກຕ່າງກັນຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈໍາແນກເສັ້ນໄຍ optical ຕ່າງໆ.

ເສັ້ນໄຍ optical ແບ່ງອອກເປັນເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ ( Single Mode Fiber) ແລະເສັ້ນໄຍ multimode (Multi Mode Fiber) ຕາມໂຫມດສາຍສົ່ງ. ແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍໃນມຸມສະເພາະຂອງການເກີດ, ແລະການປ່ອຍອາຍພິດຢ່າງເຕັມທີ່ເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍແລະ cladding. ໃນເວລາທີ່ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍ, ພຽງແຕ່ຫນຶ່ງທິດທາງຂອງແສງສະຫວ່າງໄດ້ຖືກອະນຸຍາດໃຫ້ຜ່ານ, ນັ້ນແມ່ນ, ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ; ເມື່ອເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງເສັ້ນໄຍໃຫຍ່, ແສງສະຫວ່າງສາມາດໄດ້ຮັບການອະນຸຍາດ. ສັກຢາແລະຂະຫຍາຍພັນໃນຫຼາຍມຸມເຫດການ, ເວລານີ້ເອີ້ນວ່າເສັ້ນໄຍ multimode.

ລັກສະນະສາຍສົ່ງເສັ້ນໄຍ optical

ເສັ້ນໄຍ optical ມີສອງລັກສະນະການສົ່ງຕໍ່ຕົ້ນຕໍ: ການສູນເສຍແລະການກະຈາຍ. ການສູນເສຍເສັ້ນໃຍແສງໝາຍເຖິງການຫຼຸດໜ້ອຍຖອຍລົງຕໍ່ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໃຍແສງ, ໃນ dB/km. ລະດັບການສູນເສຍເສັ້ນໄຍ optical ໂດຍກົງຜົນກະທົບຕໍ່ໄລຍະການສົ່ງຂອງລະບົບການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ຫຼືໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສະຖານີ relay. ການກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍຫມາຍເຖິງຄວາມຈິງທີ່ວ່າສັນຍານທີ່ສົ່ງຜ່ານເສັ້ນໄຍໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍອົງປະກອບຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະອົງປະກອບຂອງໂຫມດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະຄວາມໄວການສົ່ງຕໍ່ຂອງອົງປະກອບຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະອົງປະກອບຂອງໂຫມດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ການບິດເບືອນສັນຍານ.

ການກະແຈກກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍແມ່ນແບ່ງອອກເປັນການກະຈາຍວັດສະດຸ, ການກະແຈກກະຈາຍ waveguide ແລະການກະແຈກກະຈາຍ modal. ການກະແຈກກະຈາຍ 2 ຊະນິດທຳອິດແມ່ນເກີດມາຈາກສັນຍານບໍ່ແມ່ນຄວາມຖີ່ອັນດຽວ, ແລະ ປະເພດສຸດທ້າຍຂອງການກະຈາຍແມ່ນເກີດມາຈາກສັນຍານບໍ່ແມ່ນໂໝດດຽວ. ສັນຍານບໍ່ແມ່ນໂຫມດດຽວຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການກະຈາຍຂອງໂຫມດ.

ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວມີພຽງແຕ່ໂຫມດພື້ນຖານເທົ່ານັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນມີການກະແຈກກະຈາຍຂອງວັດສະດຸແລະການກະແຈກກະຈາຍຂອງ waveguide, ແລະບໍ່ມີການກະແຈກກະຈາຍ modal. ເສັ້ນໄຍ multimode ມີການກະແຈກກະຈາຍລະຫວ່າງໂຫມດ. ການກະແຈກກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍ optical ບໍ່ພຽງແຕ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຂອງເສັ້ນໄຍ optical, ແຕ່ຍັງຈໍາກັດໄລຍະຫ່າງ relay ຂອງລະບົບການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical.

ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ

ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ (ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ), ແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍໃນມຸມເຫດການສະເພາະ, ແລະການປ່ອຍອາຍພິດຢ່າງເຕັມທີ່ເກີດຂື້ນລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍແລະ cladding. ໃນເວລາທີ່ເສັ້ນຜ່າສູນກາງແມ່ນສັ້ນ, ພຽງແຕ່ຫນຶ່ງທິດທາງຂອງແສງສະຫວ່າງໄດ້ຖືກອະນຸຍາດໃຫ້ຜ່ານ, ນັ້ນແມ່ນ, ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ; ແກນແກ້ວກາງຂອງເສັ້ນໄຍ mode ແມ່ນບາງຫຼາຍ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 8.5 ຫຼື 9.5 μm, ແລະມັນເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 1310 ແລະ 1550 nm wavelengths.

ເສັ້ນໄຍ Multimode

ເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂໝດ (Multi Mode Fiber) ເປັນເສັ້ນໄຍທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສົ່ງຜ່ານຮູບແບບການນໍາພາຫຼາຍ. ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 50μm/62.5μm. ເນື່ອງຈາກວ່າເສັ້ນຜ່າກາງຫຼັກຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ມັນສາມາດອະນຸຍາດໃຫ້ຮູບແບບຕ່າງໆຂອງແສງສະຫວ່າງຖືກຖ່າຍທອດຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍດຽວ. ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນມາດຕະຖານຂອງ multimode ແມ່ນ 850nm ແລະ 1300nm ຕາມລໍາດັບ. ນອກຈາກນີ້ຍັງມີມາດຕະຖານເສັ້ນໄຍ multimode ໃໝ່ທີ່ເອີ້ນວ່າ WBMMF (Wideband Multimode Fiber), ເຊິ່ງໃຊ້ຄວາມຍາວຄື້ນລະຫວ່າງ 850nm ແລະ 953nm.

ທັງສອງເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວແລະເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂຫມດມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ cladding ຂອງ 125 μm.

ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ ຫຼືເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂໝດ?

ໄລຍະການສົ່ງ

ເສັ້ນຜ່າກາງຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຂອງເສັ້ນໄຍໂຫມດດຽວເຮັດໃຫ້ການສະທ້ອນໄດ້ແຫນ້ນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ພຽງແຕ່ຫນຶ່ງໂຫມດຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ຈະເດີນທາງ, ດັ່ງນັ້ນສັນຍານ optical ສາມາດເດີນທາງໄດ້ໄກ. ເມື່ອແສງສະຫວ່າງຜ່ານຫຼັກ, ຈໍານວນການສະທ້ອນຂອງແສງສະຫວ່າງຫຼຸດລົງ, ຫຼຸດຜ່ອນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນເພຍແລະເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍສັນຍານຕື່ມອີກ. ເນື່ອງຈາກວ່າມັນບໍ່ມີການກະແຈກກະຈາຍລະຫວ່າງໂຫມດຫຼືການກະຈາຍລະຫວ່າງໂຫມດຂະຫນາດນ້ອຍ, ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວສາມາດສົ່ງໄດ້ 40 ກິໂລແມັດຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ສັນຍານ. ດັ່ງນັ້ນ, ເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນທາງໄກແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນບໍລິສັດໂທລະຄົມແລະຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສາຍເຄເບີນແລະມະຫາວິທະຍາໄລ, ແລະອື່ນໆ.

ເສັ້ນໄຍ Multimode ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງໃຫຍ່ກວ່າ ແລະສາມາດສົ່ງແສງໄດ້ໃນຫຼາຍໂໝດ. ໃນລະບົບສາຍສົ່ງຫຼາຍຮູບແບບ, ເນື່ອງຈາກຂະຫນາດຫຼັກທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ການກະຈາຍລະຫວ່າງໂຫມດແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າ, ນັ້ນແມ່ນ, ສັນຍານ optical "ແຜ່ຂະຫຍາຍ" ໄວຂຶ້ນ. ຄຸນນະພາບສັນຍານຈະຫຼຸດລົງໃນລະຫວ່າງການສົ່ງທາງໄກ, ດັ່ງນັ້ນເສັ້ນໃຍຫຼາຍໂຫມດມັກຈະໃຊ້ສໍາລັບໄລຍະໄກ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສຽງ / ວິດີໂອແລະເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນ (LANs), ແລະເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂຫມດ OM3 / OM4 / OM5 ສາມາດສະຫນັບສະຫນູນໄດ້ສູງ. - ການ​ສົ່ງ​ຂໍ້​ມູນ​ຄວາມ​ໄວ​.

ແບນວິດ, ຄວາມອາດສາມາດ

ແບນວິດຖືກກໍານົດເປັນຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດຂໍ້ມູນ. ປັດໃຈຕົ້ນຕໍທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມກວ້າງຂອງແຖບສາຍສົ່ງເສັ້ນໄຍ optical ແມ່ນການກະແຈກກະຈາຍຕ່າງໆ, ເຊິ່ງການກະຈາຍ modal ແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ. ການກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ສະນັ້ນມັນສາມາດສົ່ງແສງສະຫວ່າງໃນແຖບຄວາມຖີ່ກວ້າງສໍາລັບໄລຍະໄກ. ເນື່ອງຈາກເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂຫມດຈະຜະລິດການແຊກແຊງ, ການແຊກແຊງແລະບັນຫາສະລັບສັບຊ້ອນອື່ນໆ, ມັນບໍ່ດີເທົ່າກັບເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວໃນແບນວິດແລະຄວາມອາດສາມາດ. ລຸ້ນໃໝ່ລ່າສຸດຂອງແບນວິດເສັ້ນໄຍແບບຫຼາຍໂໝດ OM5 ຖືກຕັ້ງເປັນ 28000MHz/km, ໃນຂະນະທີ່ແບນວິດເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ.