Muundo wa msingi wa nyuzi za macho

Fiber tupu ya nyuzi za macho kawaida hugawanywa katika tabaka tatu: msingi, kufunika na mipako.

nyuzinyuzi msingi na cladding ni linajumuisha kioo na fahirisi tofauti refractive, katikati ni high refractive index kioo msingi (germanium-doped silika), na katikati ni ya chini refractive index silika kioo cladding (safi silika). Mwanga huingia kwenye nyuzi kwa pembe maalum ya matukio, na chafu ya jumla hutokea kati ya fiber na cladding (kwa sababu index refractive ya cladding ni kidogo chini ya msingi), hivyo inaweza kueneza katika fiber.

Kazi kuu ya mipako ni kulinda fiber ya macho kutokana na uharibifu wa nje, huku kuongeza kubadilika kwa fiber ya macho. Kama ilivyoelezwa hapo awali, msingi na vifuniko vimetengenezwa kwa glasi na haziwezi kuinama na dhaifu. Matumizi ya safu ya mipako inalinda na huongeza maisha ya fiber.

Safu ya sheath ya nje huongezwa kwa nyuzi zisizo wazi. Mbali na kuilinda, sheath ya nje ya rangi tofauti pia inaweza kutumika kutofautisha nyuzi mbalimbali za macho.

Fiber ya macho imegawanywa katika nyuzi za mode moja (Fiber Mode Single) na fiber multimode (Multi Mode Fiber) kulingana na hali ya maambukizi. Mwanga huingia kwenye nyuzi kwa pembe maalum ya matukio, na utoaji kamili hutokea kati ya fiber na cladding. Wakati kipenyo ni kidogo, mwelekeo mmoja tu wa mwanga unaruhusiwa kupitia, yaani, fiber moja ya mode; wakati kipenyo cha nyuzi ni kikubwa, mwanga unaweza kuruhusiwa. Ingiza na ueneze kwa pembe nyingi za matukio, wakati huu inaitwa fiber multimode.

Tabia za maambukizi ya nyuzi za macho

Fiber ya macho ina sifa mbili kuu za maambukizi: kupoteza na kutawanyika. Kupotea kwa nyuzi macho hurejelea kupunguza kwa urefu wa kitengo cha nyuzi macho, katika dB/km. Kiwango cha upotezaji wa nyuzi za macho huathiri moja kwa moja umbali wa maambukizi ya mfumo wa mawasiliano ya nyuzi za macho au umbali kati ya vituo vya relay. Utawanyiko wa nyuzi unahusu ukweli kwamba ishara inayopitishwa na nyuzi hubebwa na vipengele tofauti vya mzunguko na vipengele tofauti vya mode, na kasi ya maambukizi ya vipengele tofauti vya mzunguko na vipengele tofauti vya mode ni tofauti, ambayo husababisha kupotosha kwa ishara.

Utawanyiko wa nyuzi umegawanywa katika utawanyiko wa nyenzo, utawanyiko wa wimbi na utawanyiko wa modal. Aina mbili za kwanza za utawanyiko husababishwa na mawimbi kutokuwa na mzunguko mmoja, na aina ya mwisho ya mtawanyiko husababishwa na mawimbi kutokuwa na hali moja. Ishara sio modi moja itasababisha utawanyiko wa modi.

Fiber ya modi moja ina modi moja tu ya msingi, kwa hivyo kuna utawanyiko wa nyenzo tu na utawanyiko wa wimbi, na hakuna utawanyiko wa modali. Fiber ya multimode ina utawanyiko kati ya mode. Mtawanyiko wa nyuzi za macho hauathiri tu uwezo wa maambukizi ya nyuzi za macho, lakini pia hupunguza umbali wa relay wa mfumo wa mawasiliano ya nyuzi za macho.

Fiber ya mode moja

Fiber ya hali moja (Nyuzi ya Njia Moja), mwanga huingia kwenye nyuzi kwenye pembe maalum ya tukio, na utoaji kamili hutokea kati ya nyuzi na kufunika. Wakati kipenyo kinafupishwa, mwelekeo mmoja tu wa mwanga unaruhusiwa kupitia, yaani, fiber moja ya mode; Kiini cha glasi cha kati cha nyuzi za modi ni nyembamba sana, kipenyo cha msingi kwa ujumla ni 8.5 au 9.5 μm, na inafanya kazi kwa urefu wa 1310 na 1550 nm.

Fiber ya Multimode

Nyuzi zenye hali nyingi (Multi Mode Fiber) ni nyuzi ambayo inaruhusu upitishaji wa hali nyingi zinazoongozwa. Kipenyo cha msingi cha nyuzinyuzi nyingi kwa ujumla ni 50μm/62.5μm. Kwa sababu kipenyo cha msingi cha nyuzinyuzi nyingi ni kubwa kiasi, inaweza kuruhusu njia tofauti za mwanga kupitishwa kwenye nyuzi moja. Wavelengths ya kawaida ya multimode ni 850nm na 1300nm kwa mtiririko huo. Pia kuna kiwango kipya cha nyuzinyuzi za multimode kiitwacho WBMMF (Wideband Multimode Fiber), ambacho kinatumia urefu wa mawimbi kati ya 850nm na 953nm.

Nyuzi za modi moja na nyuzi za hali nyingi zina kipenyo cha 125 μm.

Uzi wa modi moja au unyuzi wa hali nyingi?

Umbali wa maambukizi

Kipenyo kidogo cha nyuzi ya modi moja hufanya uakisi kuwa mgumu zaidi, na kuruhusu njia moja tu ya mwanga kusafiri, ili ishara ya macho inaweza kusafiri mbali zaidi. Nuru inapopita kwenye msingi, kiasi cha kuakisi mwanga hupungua, kupunguza upunguzaji na kusababisha uenezi zaidi wa ishara. Kwa sababu haina utawanyiko baina ya modi au utawanyiko mdogo wa baina ya modi, nyuzinyuzi za modi moja zinaweza kusambaza kilomita 40 au zaidi bila kuathiri mawimbi. Kwa hiyo, nyuzinyuzi za modi moja kwa ujumla hutumiwa kwa maambukizi ya data ya umbali mrefu na hutumiwa sana katika makampuni ya mawasiliano ya simu na watoa huduma za cable TV na vyuo vikuu, nk.

Fiber ya Multimode ina msingi mkubwa wa kipenyo na inaweza kupitisha mwanga kwa njia nyingi. Katika upitishaji wa hali nyingi, kwa sababu ya saizi kubwa ya msingi, utawanyiko wa hali ya kati ni mkubwa, ambayo ni, ishara ya macho "inaenea" haraka. Ubora wa mawimbi utapunguzwa wakati wa upitishaji wa masafa marefu, kwa hivyo nyuzinyuzi za hali nyingi hutumiwa kwa umbali mfupi, programu za sauti/video na mitandao ya eneo la karibu (LAN), na nyuzinyuzi za hali nyingi za OM3/OM4/OM5 zinaweza kuhimili hali ya juu. - kasi ya usambazaji wa data.

Bandwidth, uwezo

Bandwidth inafafanuliwa kama uwezo wa kubeba habari. Sababu kuu inayoathiri upana wa bendi ya maambukizi ya nyuzi za macho ni utawanyiko mbalimbali, ambao utawanyiko wa modal ni muhimu zaidi. Mtawanyiko wa nyuzi za mode moja ni ndogo, hivyo inaweza kusambaza mwanga katika bendi ya masafa pana kwa umbali mrefu. Kwa kuwa nyuzi za hali nyingi zitaleta kuingiliwa, kuingiliwa na matatizo mengine magumu, sio nzuri kama nyuzi za mode moja katika bandwidth na uwezo. Kizazi cha hivi karibuni cha kipimo data cha nyuzi za hali nyingi OM5 kimewekwa kuwa 28000MHz/km, huku kipimo data cha nyuzi za hali moja ni kikubwa zaidi.