Оптик шилэн кабелийн үндсэн бүтэц

Оптик шилэн нүцгэн утас нь ихэвчлэн үндсэн, бүрээс, бүрэх гэсэн гурван давхаргад хуваагддаг.

Шилэн цөм ба бүрээс нь өөр өөр хугарлын илтгэгчтэй шилнээс бүрдэх ба гол хэсэг нь хугарлын өндөр илтгэгчтэй шилэн гол (германий хольцтой цахиур), дунд хэсэг нь хугарлын бага илтгэгч цахиурын шилэн бүрээс (цэвэр цахиур) юм. Гэрэл нь шилэнд тодорхой тусах өнцгөөр орж, нийт ялгаралт нь шилэн ба бүрээсийн хооронд үүсдэг (учир нь бүрээсийн хугарлын илтгэгч нь үндсэн хэсгээс бага зэрэг бага байдаг) тул шилэн дотор тархах боломжтой.

Бүрээсний гол үүрэг нь оптик шилэн кабелийг гадны нөлөөллөөс хамгаалахын зэрэгцээ уян хатан чанарыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Өмнө дурьдсанчлан, үндсэн болон бүрээс нь шилээр хийгдсэн бөгөөд нугалж, хэврэг байх боломжгүй. Бүрхүүлийн давхаргыг ашиглах нь утаснаас хамгаалж, ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

Нүцгэн бус шилэнд гадна бүрхүүлийн давхарга нэмэгддэг. Үүнийг хамгаалахаас гадна янз бүрийн өнгөт гаднах бүрээс нь янз бүрийн оптик утаснуудыг ялгахад ашиглаж болно.

Дамжуулах горимын дагуу оптик шилэн нь нэг горимын шилэн (Single Mode Fiber) болон multimode fiber (Multi Mode Fiber) гэж хуваагддаг. Гэрэл нь шилэнд тодорхой тусах өнцгөөр орж, эслэг болон бүрээсийн хооронд бүрэн ялгаралт үүсдэг. Диаметр нь бага байх үед гэрлийн зөвхөн нэг чиглэл, өөрөөр хэлбэл нэг горимын утас дамжин өнгөрөхийг зөвшөөрдөг; шилэн диаметр том бол гэрлийг зөвшөөрч болно. Олон янзын өнцгөөр тарьж, үржүүлдэг бөгөөд энэ удаад үүнийг multimode fiber гэж нэрлэдэг.

Оптик шилэн дамжуулах шинж чанар

Оптик утас нь алдагдал ба тархалт гэсэн хоёр үндсэн дамжуулалтын шинж чанартай байдаг. Оптик шилэн алдагдлыг дБ/км-ийн нэгж урттай оптик утаснуудын унтралтыг хэлнэ. Оптик шилэн алдагдлын түвшин нь шилэн кабелийн холбооны системийн дамжуулах зай эсвэл реле станцуудын хоорондох зайд шууд нөлөөлдөг. Шилэн тархалт гэдэг нь шилэн кабелиар дамжуулж буй дохиог өөр өөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг, өөр өөр горимын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр дамжуулж, өөр өөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг болон өөр өөр горимын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дамжуулах хурд өөр өөр байдаг нь дохионы гажуудалд хүргэдэг гэдгийг хэлдэг.

Шилэн дисперсийг материалын тархалт, долгионы тархалт, модаль дисперс гэж хуваадаг. Эхний хоёр төрлийн тархалт нь дохио нь нэг давтамжтай биш, харин сүүлийн төрлийн тархалт нь дохио нь нэг горим биш учраас үүсдэг. Дохио нь нэг горим биш, горимын тархалтад хүргэдэг.

Нэг горимын утас нь зөвхөн нэг үндсэн горимтой тул зөвхөн материаллаг дисперс ба долгион хөтлүүрийн дисперс байдаг ба модаль дисперс байхгүй. Олон горимын утас нь горим хоорондын дисперстэй байдаг. Оптик шилэн тархалт нь зөвхөн шилэн кабелийн дамжуулах хүчин чадалд нөлөөлдөг төдийгүй оптик шилэн холбооны системийн релений зайг хязгаарладаг.

Нэг горимын утас

Нэг горимын шилэн (Single Mode Fiber), гэрэл нь тодорхой өнцгөөр шилэнд орж, шилэн ба бүрээсийн хооронд бүрэн ялгаралт үүсдэг. Диаметрийг богиносгосон үед гэрлийн зөвхөн нэг чиглэл, өөрөөр хэлбэл нэг горимын утас дамжин өнгөрөхийг зөвшөөрдөг; Мод фибрийн төв шилэн цөм нь маш нимгэн, гол диаметр нь ерөнхийдөө 8.5 эсвэл 9.5 μм бөгөөд 1310 ба 1550 нм долгионы урттай ажилладаг.

Олон горимын утас

Олон горимын утас (Олон горимын шилэн) нь олон чиглүүлсэн горимд дамжуулах боломжийг олгодог утас юм. Олон горимын утаснуудын гол диаметр нь ерөнхийдөө 50μm/62.5μm байна. Мультимодын утаснуудын гол диаметр нь харьцангуй том учраас нэг утасн дээр янз бүрийн горимын гэрлийг дамжуулах боломжтой. Олон горимын стандарт долгионы урт нь 850 нм ба 1300 нм байна. Мөн 850 нм-ээс 953 нм хүртэлх долгионы уртыг ашигладаг WBMMF (Wideband Multimode Fiber) хэмээх шинэ олон горимт шилэн стандарт бий.

Нэг горимт шилэн ба олон горимт утас хоёулаа 125 μм-ийн өнгөлгөөний диаметртэй.

Нэг горимын шилэн эсвэл олон горимын шилэн?

Дамжуулах зай

Нэг горимын утаснуудын диаметр бага байгаа нь тусгалыг илүү нягт болгож, зөвхөн нэг горимд гэрлийг дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр оптик дохио илүү хол явах боломжтой болно. Гэрэл нь цөмөөр дамжин өнгөрөхөд гэрлийн тусгалын хэмжээ багасч, унтралтыг бууруулж, цаашдын дохионы тархалтыг үүсгэдэг. Энэ нь горим хоорондын дисперсгүй, эсвэл жижиг горим хоорондын дисперсгүй тул нэг горимт утас нь дохионд нөлөөлөхгүйгээр 40 км ба түүнээс дээш зайг дамжуулах боломжтой. Иймээс нэг горимт шилэн кабелийг ихэвчлэн хол зайд мэдээлэл дамжуулахад ашигладаг бөгөөд харилцаа холбооны компаниуд, кабелийн телевизийн үйлчилгээ үзүүлэгч, их дээд сургуулиуд гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг.

Multimode fiber нь илүү том диаметртэй цөмтэй бөгөөд олон горимд гэрлийг дамжуулж чаддаг. Олон горимт дамжуулалтын хувьд цөмийн хэмжээ том тул горим хоорондын дисперс илүү том, өөрөөр хэлбэл оптик дохио илүү хурдан "тархдаг". Холын зайд дамжуулах үед дохионы чанар буурах тул олон горимт шилэн кабелийг ихэвчлэн ойрын зайн, аудио/видео программууд болон дотоод сүлжээ (LAN)-д ашигладаг бөгөөд OM3/OM4/OM5 олон горимт шилэн утас нь өндөр хурдыг дэмждэг. - өгөгдөл дамжуулах хурд.

зурвасын өргөн, хүчин чадал

Зурвасын өргөнийг мэдээлэл дамжуулах чадвар гэж тодорхойлдог. Оптик шилэн дамжуулах зурвасын өргөнд нөлөөлдөг гол хүчин зүйл нь янз бүрийн дисперсүүд бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь модаль дисперс юм. Нэг горимын утаснуудын тархалт бага тул гэрлийг өргөн давтамжийн зурваст хол зайд дамжуулах боломжтой. Олон горимт утас нь интерференц, интерференц болон бусад нарийн төвөгтэй асуудлуудыг үүсгэдэг тул энэ нь зурвасын өргөн, хүчин чадлын хувьд нэг горимт утас шиг сайн биш юм. Хамгийн сүүлийн үеийн олон горимт шилэн зурвасын өргөн OM5 нь 28000МГц/км байхаар тохируулагдсан бол нэг горимын шилэн зурвасын өргөн нь хамаагүй том байна.