Awọn anfani ti ibaraẹnisọrọ fiber optic:
● Agbara ibaraẹnisọrọ nla
● Gigun yii ijinna
● Ko si kikọlu itanna
● Awọn ohun elo ọlọrọ
● Iwọn ina ati iwọn kekere
Itan kukuru ti Awọn ibaraẹnisọrọ Optical
Die e sii ju ọdun 2000 sẹhin, awọn ina-imọlẹ, semaphores
1880, opitika tẹlifoonu-alailowaya ibaraẹnisọrọ opitika
1970, awọn ibaraẹnisọrọ fiber optic
● Ní ọdún 1966, “Baba Okun Ojú”, Dókítà Gao Yong kọ́kọ́ dábàá ọ̀rọ̀ ìjùmọ̀sọ̀rọ̀pọ̀ fiber opitika.
● Ní 1970, Lin Yanxiong ti Bell Yan Institute jẹ́ laser semikondokito kan ti o le ṣiṣẹ nigbagbogbo ni iwọn otutu yara.
● Ni 1970, Corning's Kapron ṣe isonu ti 20dB / km okun.
● Ni 1977, Chicago ká akọkọ owo ila ti 45Mb / s.
Electromagnetic julọ.Oniranran
Ibaraẹnisọrọ ẹgbẹ pipin ati awọn ti o baamu media gbigbe
Refraction / otito ati lapapọ otito ti ina
Nitoripe ina n rin lọ yatọ si ni awọn nkan ti o yatọ, nigbati ina ba jade lati nkan kan si ekeji, ifasilẹ ati iṣaro waye ni wiwo laarin awọn nkan meji. Pẹlupẹlu, igun ti ina refracted yatọ pẹlu igun ti ina isẹlẹ naa. Nigbati igun ti ina isẹlẹ ba de tabi ti kọja igun kan, ina refracted yoo parẹ, ati gbogbo ina isẹlẹ yoo han pada. Eleyi jẹ lapapọ otito ti ina. Awọn ohun elo ti o yatọ ni awọn igun ifasilẹ ti o yatọ fun iwọn gigun kanna ti ina (eyini ni, awọn ohun elo ti o yatọ ni awọn itọka itọka ti o yatọ), ati awọn ohun elo kanna ni awọn igun-itumọ ti o yatọ fun oriṣiriṣi awọn igbi ti ina. Ibaraẹnisọrọ okun opitika da lori awọn ilana ti o wa loke.
Pinpin ifasilẹ: Ipin pataki kan lati ṣe afihan awọn ohun elo opiti jẹ itọka ifasilẹ, eyiti o jẹ aṣoju nipasẹ N. Iwọn iyara ti ina C ni igbale si iyara ti ina V ninu ohun elo jẹ itọka ifasilẹ ti ohun elo naa.
N = C/V
Atọka refractive ti gilasi quartz fun ibaraẹnisọrọ okun opiti jẹ nipa 1.5.
Okun be
Fiber igboro okun ni gbogbogbo pin si awọn fẹlẹfẹlẹ mẹta:
Layer akọkọ: mojuto gilaasi itọka itọka giga ti aarin (iwọn ila opin jẹ gbogbo 9-10μm, (nikan mode) 50 tabi 62,5 (multimode).
Layer keji: arin jẹ itọka itọka kekere ti o ni gilasi silica cladding (iwọn ila opin jẹ gbogbo 125μm).
Layer kẹta: ita julọ jẹ ibora resini fun imuduro.
1) mojuto: ga refractive atọka, lo lati atagba ina;
2) Aṣọ ti a bo: itọka itọka kekere, ti o n ṣe ipo iṣaro lapapọ pẹlu mojuto;
3) Jakẹti aabo: O ni agbara giga ati pe o le koju awọn ipa nla lati daabobo okun opiti.
3mm okun opitika: osan, MM, olona-mode; ofeefee, SM, nikan-mode
Iwọn okun
Iwọn ila opin ita jẹ gbogbo 125um (apapọ 100um fun irun kan)
Iwọn ila opin inu: ipo ẹyọkan 9um; multimode 50 / 62.5um
Iho nomba
Kii ṣe gbogbo iṣẹlẹ ina lori oju opin ti okun opiti le jẹ tan kaakiri nipasẹ okun opiti, ṣugbọn ina isẹlẹ nikan laarin iwọn awọn igun kan. Igun yii ni a npe ni iho nọmba ti okun. Iho nọmba ti o tobi ju ti okun opiti jẹ anfani fun docking ti okun opiti. Awọn olupilẹṣẹ oriṣiriṣi ni awọn apertures nọmba oriṣiriṣi.
Iru ti okun
Gẹgẹbi ipo gbigbe ti ina ninu okun opiti, o le pin si:
Olona-Ipo (abukuru: MM); Ipo ẹyọkan (abukuru: SM)
Okun Multimode: mojuto gilasi aarin nipon (50 tabi 62.5μm) ati pe o le tan imọlẹ ni awọn ipo pupọ. Bibẹẹkọ, pipinka ipo-aarin rẹ tobi, eyiti o fi opin si igbohunsafẹfẹ ti awọn ifihan agbara oni-nọmba, ati pe yoo di pataki diẹ sii pẹlu ijinna ti o pọ si.Fun apẹẹrẹ: 600MB / KM fiber ni bandiwidi 300MB nikan ni 2KM. Nitorinaa, ijinna gbigbe ti okun ipo-pupọ jẹ kukuru kukuru, ni gbogbogbo nikan awọn ibuso diẹ.
Okun ipo ẹyọkan: Kokoro gilasi aarin jẹ tinrin (ipin opin mojuto jẹ gbogbo 9 tabi 10μm), ati pe o le tan ina nikan ni ipo kan. Ni otitọ, o jẹ iru okun opitika iru-igbesẹ, ṣugbọn iwọn ila opin mojuto jẹ kekere. Ni imọran, nikan ina taara ti ọna itankalẹ ẹyọkan ni a gba ọ laaye lati wọ inu okun ati tan kaakiri ni mojuto okun. Awọn okun polusi ti wa ni ti awọ na.Nitorinaa, pipinka ipo-aarin rẹ jẹ kekere ati pe o dara fun ibaraẹnisọrọ latọna jijin, ṣugbọn pipinka chromatic rẹ ṣe ipa pataki. Ni ọna yii, okun ipo-ọkan ni awọn ibeere ti o ga julọ fun iwọn iwoye ati iduroṣinṣin ti orisun ina, iyẹn ni, iwọn iwoye ti dín ati iduroṣinṣin dara. .
Pipin awọn okun opitika
Nipa ohun elo:
Gilaasi okun: Awọn mojuto ati cladding ti wa ni ṣe ti gilasi, pẹlu kekere pipadanu, gun gbigbe ijinna ati ki o ga iye owo;
Silikoni opiti opiti ti a bo roba: mojuto jẹ gilasi ati cladding jẹ ṣiṣu, eyiti o ni awọn abuda kanna si okun gilasi ati idiyele kekere;
Okun opiti ṣiṣu: Mejeeji mojuto ati cladding jẹ ṣiṣu, pẹlu pipadanu nla, ijinna gbigbe kukuru, ati idiyele kekere. Ti a lo pupọ julọ fun awọn ohun elo ile, ohun, ati gbigbe aworan jijin-kukuru.
Ni ibamu si awọn ti aipe gbigbe igbohunsafẹfẹ window: mora nikan-mode okun ati pipinka-nipo nikan-mode okun.
Iru aṣa: Ile iṣelọpọ okun opiti ṣe iṣapeye igbohunsafẹfẹ gbigbe okun opiti lori iwọn gigun ti ina, bii 1300nm.
Iru-iṣipopada pipinka: Olupilẹṣẹ fiber optics ṣe iṣapeye igbohunsafẹfẹ gbigbe okun lori awọn iwọn gigun ti ina, bii: 1300nm ati 1550nm.
Iyipada lojiji: Atọka itọka ti okun mojuto si didi gilasi jẹ airotẹlẹ. O ni idiyele kekere ati pipinka ipo laarin ipo giga. Dara fun ibaraẹnisọrọ iyara kekere-jinna kukuru, gẹgẹbi iṣakoso ile-iṣẹ. Bibẹẹkọ, okun-ipo ẹyọkan nlo iru iyipada nitori pipinka laarin ipo kekere.
Okun gradient: itọka ifasilẹ ti mojuto okun si cladding gilasi ti dinku diẹdiẹ, gbigba ina ipo giga lati tan kaakiri ni fọọmu sinusoidal, eyiti o le dinku pipinka laarin awọn ipo, mu bandiwidi okun pọ si, ati mu ijinna gbigbe pọ si, ṣugbọn idiyele jẹ ti o ga Mode okun ti wa ni okeene ti dọgba okun.
Wọpọ okun ni pato
Iwọn okun:
1) Iwọn ila opin mojuto ipo kan: 9/125μm, 10/125μm
2) Iwọn didan ita (2D) = 125μm
3) Iwọn ti a bo ita = 250μm
4) Ede: 300μm
5) Multimode: 50/125μm, European boṣewa; 62.5 / 125μm, American bošewa
6) Awọn nẹtiwọki ile-iṣẹ, iṣoogun ati iyara kekere: 100/140μm, 200/230μm
7) Ṣiṣu: 98/1000μm, ti a lo fun iṣakoso ọkọ ayọkẹlẹ
Fiber attenuation
Awọn ifosiwewe akọkọ ti o fa attenuation fiber ni: ojulowo, atunse, fifẹ, awọn aimọ, aidogba ati apọju.
Inrinsic: O jẹ ipadanu atorunwa ti okun opiti, pẹlu: Tituka Rayleigh, gbigba inu, ati bẹbẹ lọ.
Tẹ: Nigbati okun ba tẹ, ina ti o wa ni apakan ti okun yoo padanu nitori tituka, ti o mu ki o padanu.
Fifun pọ: pipadanu ti o ṣẹlẹ nipasẹ titẹ diẹ ti okun nigbati o ba fun pọ.
Awọn impurities: Awọn aimọ ti o wa ninu okun opitika fa ati tan ina tan kaakiri ninu okun, nfa awọn adanu.
Ti kii ṣe aṣọ-aṣọ: Ipadanu ti o ṣẹlẹ nipasẹ itọka itọka aiṣedeede ti ohun elo okun.
Docking: Pipadanu ti ipilẹṣẹ lakoko docking fiber, gẹgẹbi: oriṣiriṣi awọn aake (ibeere fun okun coaxiality ipo ẹyọkan ko kere ju 0.8μm), oju ipari ko ni papẹndikula si ipo, oju ipari ko ni deede, iwọn ila opin apọju ko baamu, ati pe didara splicing ko dara.
Iru okun opitika
1) Gẹgẹbi awọn ọna fifi sori ẹrọ: awọn kebulu opiti ti o ni atilẹyin ti ara ẹni, awọn kebulu opiti opo gigun ti epo, awọn kebulu opiti ti a sin ihamọra ati awọn kebulu opiti submarine.
2) Ni ibamu si awọn be ti awọn opitika USB, nibẹ ni o wa: bundled tube opitika USB, Layer fọn opitika USB, ju-idaduro opitika USB, ribbon opitika USB, ti kii-irin opitika USB ati branchable okun opitika USB.
3) Ni ibamu si idi naa: awọn kebulu opiti fun ibaraẹnisọrọ gigun-gigun, awọn okun ita gbangba ti ita gbangba fun ijinna kukuru, awọn kebulu opiti arabara, ati awọn kebulu opiti fun awọn ile.
Asopọ ati ifopinsi ti opitika kebulu
Asopọmọra ati ifopinsi awọn kebulu opiti jẹ awọn ọgbọn ipilẹ ti oṣiṣẹ itọju okun opitika gbọdọ ṣakoso.
Iyasọtọ ti imọ-ẹrọ asopọ okun opiti:
1) Imọ-ẹrọ asopọ ti okun opiti ati ọna ẹrọ asopọ ti okun okun jẹ awọn ẹya meji.
2) Ipari ti okun opiti jẹ iru si asopọ ti okun opiti, ayafi pe iṣẹ naa yẹ ki o yatọ nitori awọn ohun elo asopọ ti o yatọ.
Iru asopọ okun
Isopọ okun opiki okun le pin si awọn ẹka meji:
1) Asopọ ti o wa titi ti okun opiti (eyiti a mọ ni asopo okú). Gbogbo lo opitika seeli splicer; lo fun awọn taara ori ti opitika USB.
2) Asopọ ti nṣiṣe lọwọ ti okun opiti (eyiti a mọ ni asopọ ifiwe). Lo awọn asopọ ti yiyọ kuro (eyiti a mọ si awọn isẹpo alaimuṣinṣin). Fun okun jumper, ẹrọ asopọ, ati be be lo.
Nitori ailagbara ti oju ipari ti okun opiti ati aisi aiṣedeede ti titẹ lori oju ipari ti okun opiti, isonu splice ti okun opiti nipasẹ idasilẹ kan tun tobi pupọ, ati ọna idapọ itusilẹ keji ti wa ni lilo bayi. Ni akọkọ, ṣaju ati ki o yọ kuro ni oju opin ti okun, ṣe apẹrẹ oju opin, yọ eruku ati idoti, ki o si ṣe titẹ ipari ti aṣọ aṣọ okun nipasẹ iṣaju.
Abojuto ọna fun pipadanu asopọ okun opitika
Awọn ọna mẹta wa fun ibojuwo pipadanu asopọ okun:
1. Bojuto lori splicer.
2. Mimojuto ti ina ina ati opitika agbara mita.
Ọna wiwọn 3.OTDR
Isẹ ọna ti opitika asopọ okun
Awọn iṣẹ asopọ okun opitika ni gbogbogbo pin si:
1. Mimu ti awọn oju opin okun.
2. Asopọ fifi sori ẹrọ ti okun opitika.
3. Splicing ti okun opitika.
4. Idaabobo ti awọn asopọ okun opiti.
5. Awọn igbesẹ marun wa fun atẹ okun ti o ku.
Ni gbogbogbo, asopọ ti gbogbo okun opitika ni a ṣe ni ibamu si awọn igbesẹ wọnyi:
Igbesẹ 1: ọpọlọpọ gigun ti o dara, ṣii ati yọ okun okun opitika, yọ apofẹlẹfẹlẹ USB kuro
Igbesẹ 2: Mọ ki o yọ lẹẹmọ epo epo kuro ninu okun opitika.
Igbesẹ 3: Di okun naa pọ.
Igbesẹ 4: Ṣayẹwo nọmba awọn ohun kohun okun, ṣe sisopọ okun, ati ṣayẹwo boya awọn aami awọ okun jẹ deede.
Igbesẹ 5: Mu asopọ ọkan lagbara;
Igbesẹ 6: Orisirisi awọn orisii laini iranlọwọ, pẹlu awọn orisii laini iṣowo, awọn orisii laini iṣakoso, awọn laini ilẹ idabobo, ati bẹbẹ lọ (ti awọn orisii laini ti a mẹnuba loke wa.
Igbesẹ 7: So okun pọ.
Igbesẹ 8: Dabobo asopọ okun opiti;
Igbesẹ 9: ibi ipamọ ọja ti okun ti o ku;
Igbesẹ 10: Pari asopọ ti jaketi okun opitika;
Igbesẹ 11: Idaabobo ti awọn asopọ okun opiki
Pipadanu okun
1310 nm: 0.35 ~ 0.5 dB / km
1550 nm: 0.2 ~ 0.3dB / km
850 nm: 2.3 si 3.4 dB / km
Pipadanu ojuami okun idapọmọra: 0.08dB / ojuami
Okun splicing ojuami 1 ojuami / 2km
Wọpọ okun nọunsi
1) Attenuation
Attenuation: ipadanu agbara nigbati ina ba tan ni okun opitika, okun-ipo 1310nm 0.4 ~ 0.6dB / km, 1550nm 0.2 ~ 0.3dB / km; ṣiṣu multimode okun 300dB / km
2) pipinka
Pipin: Iwọn bandiwidi ti awọn itọka ina ti pọ si lẹhin ti o rin irin-ajo kan pẹlu okun. O jẹ ifosiwewe akọkọ diwọn iwọn gbigbe.
Pipin-ipo laarin: Waye nikan ni awọn okun multimode, nitori awọn ọna oriṣiriṣi ti irin-ajo ina ni awọn ọna oriṣiriṣi.
Pipin ohun elo: Awọn iwọn gigun oriṣiriṣi ti irin-ajo ina ni awọn iyara oriṣiriṣi.
Pipinpin Waveguide: Eyi waye nitori agbara ina n rin ni awọn iyara oriṣiriṣi diẹ bi o ti n rin nipasẹ mojuto ati cladding. Ni okun ipo-ọkan, o ṣe pataki pupọ lati yi pipinka ti okun pada nipa yiyipada ọna inu ti okun naa.
Okun Iru
G.652 odo pipinka ojuami ni ayika 1300nm
G.653 odo pipinka ojuami ni ayika 1550nm
G.654 odi pipinka okun
G.655 pipinka-fikun
Okun igbi ni kikun
3) tuka
Nitori eto ipilẹ ti aipe ti ina, isonu ti agbara ina ti ṣẹlẹ, ati gbigbe ina ni akoko yii ko ni taara taara to dara.
Ipilẹ imo ti okun opitiki eto
Ifihan si faaji ati awọn iṣẹ ti eto okun opitiki ipilẹ:
1. Firanṣẹ kuro: iyipada awọn ifihan agbara itanna sinu awọn ifihan agbara opiti;
2. Ẹka gbigbe: alabọde ti n gbe awọn ifihan agbara opiti;
3. Apoti gbigba: gba awọn ifihan agbara opitika ati yi wọn pada sinu awọn ifihan agbara itanna;
4. So ẹrọ naa pọ: so okun opiti pọ si orisun ina, wiwa ina ati awọn okun opiti miiran.
Wọpọ asopo ohun orisi
Asopọ ipari iru oju
Tọkọtaya
Iṣẹ akọkọ ni lati pin kaakiri awọn ifihan agbara opitika. Awọn ohun elo to ṣe pataki wa ni awọn nẹtiwọọki okun opiti, pataki ni awọn nẹtiwọọki agbegbe agbegbe ati ni pipin awọn ohun elo multiplexing weful.
ipilẹ be
Awọn tọkọtaya ni a bidirectional palolo ẹrọ. Awọn fọọmu ipilẹ jẹ igi ati irawọ. Awọn coupler ni ibamu si awọn splitter.
WDM
WDM-Pipin wefulenti Multiplexer ndari ọpọ opitika awọn ifihan agbara ninu ọkan opitika okun. Awọn ifihan agbara opiti wọnyi ni awọn igbohunsafẹfẹ oriṣiriṣi ati awọn awọ oriṣiriṣi. WDM multiplexer ni lati ṣe tọkọtaya awọn ifihan agbara opiti pupọ sinu okun opiti kanna; awọn demultiplexing multiplexer ni lati se iyato ọpọ opitika awọn ifihan agbara lati ọkan opitika okun.
Multiplexer Pipin Wefulenti (Arosọ)
Itumọ ti awọn iṣọn ni awọn ọna ṣiṣe oni-nọmba:
1. titobi: Giga ti pulse duro fun agbara agbara opiti ni eto okun opiki.
2. Akoko dide: akoko ti o nilo fun pulse lati dide lati 10% si 90% ti titobi ti o pọju.
3. Akoko isubu: akoko ti o nilo fun pulse lati ṣubu lati 90% si 10% ti titobi.
4. Iwọn Pulse: Iwọn ti pulse ni ipo titobi 50%, ti a fihan ni akoko.
5. Cycle: pulse kan pato akoko ni awọn ṣiṣẹ akoko ti a beere lati pari a ọmọ.
6. Ipilẹ iparun: Iwọn ti 1 agbara ina ifihan agbara si 0 agbara ina ifihan agbara.
Itumọ ti awọn ẹya ti o wọpọ ni ibaraẹnisọrọ okun opiti:
1.dB = 10 log10 (Pout / Pin)
Pout: agbara agbara; Pin: agbara titẹ sii
2. dBm = 10 log10 (P / 1mw), eyi ti o jẹ ẹya ti o gbajumo ni lilo ni imọ-ẹrọ ibaraẹnisọrọ; o maa n ṣe afihan agbara opiti pẹlu 1 milliwatt gẹgẹbi itọkasi;
apẹẹrẹ:–10dBm tumọ si pe agbara opiti jẹ dogba si 100uw.
3.dBu = 10 log10 (P / 1uw)