Koje su osnove optičkih vlakana?

1. Optičko vlaknokoncept:

Optičko vlakno, ili optičko vlakno, je vrsta vlakna napravljenog od stakla ili plastike koje koristi svjetlost da putuje kroz ova vlakna na principu ukupne unutrašnje refleksije.

Sićušno vlakno je zatvoreno u plastični omotač koji mu omogućava da se savija bez lomljenja. Tipično, uređaj za odašiljanje na jednom kraju vlakna šalje impuls svjetlosti u vlakno pomoću diode koja emituje svjetlost ili laserskog snopa, a uređaj za prijem na drugom kraju vlakna detektuje puls koristeći fotoosjetljivu komponentu. Kablovi koji sadrže optička vlakna nazivaju se optički kablovi.

Zbog toga što je prijenosni gubitak informacija u optičkom vlaknu mnogo manji od gubitka električne energije u žičanom prijenosu, ali i zato što je glavna proizvodna sirovina silicij, koji ima veliki broj rezervi i lakši za eksploataciju, cijena je veća. vrlo jeftino, što je dovelo do toga da se optičko vlakno koristi kao medij za prijenos informacija na velike udaljenosti.

Glavna upotreba optičkih vlakana je komunikacija. Trenutno je optičko vlakno za komunikaciju u osnovi kvarcno vlakno, a njegova glavna komponenta je kvarcno staklo visoke čistoće, odnosno silicijum dioksid (SiO2).

Komunikacioni sistem sa optičkim vlaknima je upotreba optičkih vlakana za prenos svetlosnih talasa koji nose informacije za postizanje svrhe komunikacije.

2. Principi rada optičkih vlakana

Princip optičkog vlakna je potpuna refleksija svjetlosti.

① Disperzija vlakana:

Razlog: U optičkom vlaknu, optički signal se sastoji od mnogo različitih komponenti, zbog različitih komponenti frekvencije ili komponenti načina, brzina širenja signala je različita, nakon udaljenosti kroz prijenos optičkih vlakana, postoji razlika u kašnjenju između različite komponente, uzrokujući izobličenje talasnog oblika signala prenosa, širenje impulsa, ova pojava se naziva disperzija vlakana.

Utjecaj: Prisutnost disperzije vlakana izobličava i proširuje puls koji se prenosi, što rezultira intersimbolskom interferencijom. Kako bi se osigurao kvalitet komunikacije, interkodni interval se mora povećati, odnosno smanjiti brzina prijenosa signala, čime se ograničava komunikacijski kapacitet i udaljenost prijenosa optičkog sistema.

Klasifikacija: Prema uzroku disperzije, disperzija vlakana se može podijeliti na disperziju modova, disperziju materijala, disperziju valovoda i disperziju polarizacije.

② Gubitak optičkih vlakana:

Gubitak optičkog vlakna odnosi se na smanjenje optičke snage uzrokovano apsorpcijom i rasipanjem nakon prijenosa optičkog signala kroz optičko vlakno.

Intrinzična apsorpcija: Apsorpcija svojstvena samom materijalu vlakana.

Apsorpcija nečistoća: Apsorpcija svjetlosti nečistoćama u optičkom vlaknu.

Gubitak raspršivanja. Linearno rasipanje; Nelinearno raspršivanje; Strukturno nesavršeno rasipanje.

Drugi gubici: mali gubitak savijanja, itd. Optičko vlakno je mekano i može se savijati, ali nakon savijanja do određene mjere, optičko vlakno može voditi svjetlost, ali će se put prijenosa svjetlosti promijeniti. Od načina prijenosa do načina zračenja, dio svjetlosne energije prodire u oblogu ili prolazi kroz oblogu kako bi postao način zračenja da iscuri i izgubi, što rezultira gubitkom. Kada je radijus savijanja veći od 5 ~ 10 cm, gubitak uzrokovan savijanjem može se zanemariti.

3. Prednosti komunikacije optičkim vlaknima:

① Ogroman komunikacioni kapacitet. U teoriji, optičko vlakno može prenijeti 10 milijardi riječi u isto vrijeme, a trenutni test odašiljanja 500,000 riječi u isto vrijeme je bio uspješan, što je hiljade ili čak stotine hiljada puta više od tradicionalni koaksijalni kablovi, mikrotalasi, itd.

② Duga udaljenost do trupa. Optičko vlakno ima vrlo nizak koeficijent gubitka, sa odgovarajućim optičkim prijenosom, optičkom opremom za prijem, optičkim pojačalom, ispravljanjem grešaka naprijed i tehnologijom modulacije RZ koda, itd., može napraviti relejnu udaljenost veću od hiljada kilometara, dok tradicionalni kabl može da prenosi samo 1,5km, mikrotalasna 50km, jednostavno se ne može porediti sa njim.

③ Dobra povjerljivost i snažna prilagodljivost. Prednost je u tome što se ne boji interferencije vanjskih jakih elektromagnetnih polja i otpornosti na koroziju. Budući da je osnovna komponenta optičkog vlakna kvarc, samo prenosi svjetlost, ne provodi električnu energiju i nije pod utjecajem elektromagnetnog polja, na optički signal koji se prenosi u njemu ne utječe elektromagnetno polje, tako da prijenos optičkih vlakana ima jaku otpornost na elektromagnetne smetnje i industrijske smetnje. Zbog toga nije lako prisluškivati ​​signal koji se prenosi optičkim vlaknima i samim tim dovodi do tajnosti.

④ Mala veličina, lagana.

⑤ Bogat izvor sirovina, niska cijena.

4. Vrste optičkih vlakana.

Klasifikacija prema načinu prijenosa:

Višemodno vlakno: može prenositi više modova svjetlosti. Međutim, njegova međumodna disperzija je velika, što ograničava frekvenciju odašiljanja digitalnih signala, a biće ozbiljnija sa povećanjem udaljenosti.

Jednomodno vlakno: može prenositi samo jedan način svjetlosti, tako da je njegova međumodna disperzija vrlo mala, pogodna za daljinsku komunikaciju.

Poređenje jednomodnih i višemodnih vlakana:

Kontakt informacije:

Ako imate bilo kakvu ideju, slobodno nam se obratite. Bez obzira gdje se nalaze naši kupci i koji su naši zahtjevi, mi ćemo slijediti naš cilj da našim kupcima pružimo visok kvalitet, niske cijene i najbolju uslugu.