Jakie są podstawy światłowodu?

1. Światłowódpojęcie:

Światłowód lub światłowód to rodzaj włókna wykonanego ze szkła lub tworzywa sztucznego, które wykorzystuje światło do przemieszczania się przez te włókna na zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia.

Drobne włókno jest zamknięte w plastikowej osłonie, która pozwala mu zginać się bez pękania. Zazwyczaj urządzenie nadawcze na jednym końcu światłowodu wysyła impuls światła do światłowodu za pomocą diody elektroluminescencyjnej lub wiązki laserowej, a urządzenie odbiorcze na drugim końcu światłowodu wykrywa impuls za pomocą elementu światłoczułego. Kable zawierające włókna optyczne nazywane są kablami optycznymi.

Ponieważ straty transmisji informacji w światłowodzie są znacznie mniejsze niż straty energii elektrycznej w transmisji przewodowej, ale także dlatego, że głównym surowcem do produkcji jest krzem, który ma duże rezerwy i jest łatwiejszy w eksploatacji, cena jest bardzo tanie, co skłania do wykorzystania światłowodu jako środka transmisji informacji na duże odległości.

Głównym zastosowaniem światłowodu jest komunikacja. Obecnie światłowodem komunikacyjnym jest w zasadzie włókno kwarcowe, a jego głównym składnikiem jest wysokiej czystości szkło kwarcowe, czyli dwutlenek krzemu (SiO2).

System komunikacji światłowodowej polega na wykorzystaniu światłowodu do przesyłania fal świetlnych przenoszących informacje w celu osiągnięcia celu komunikacji.

2. Zasada działania włókien optycznych

Zasadą działania światłowodu jest całkowite odbicie światła.

① Dyspersja włókna:

Powód: W światłowodzie sygnał optyczny składa się z wielu różnych składników, ze względu na różne składowe częstotliwości lub składowe trybu prędkości propagacji sygnału są różne, po przebyciu dystansu przez transmisję światłowodu występuje różnica opóźnienia między różnych składowych powodujących zniekształcenie przebiegu sygnału transmisyjnego, poszerzenie impulsu, zjawisko to nazywa się dyspersją światłowodu.

Wpływ: Obecność dyspersji światłowodowej zniekształca i poszerza transmitowany impuls sygnału, powodując zakłócenia międzysymbolowe. Aby zapewnić jakość komunikacji, należy zwiększyć odstęp międzykodowy, czyli zmniejszyć prędkość transmisji sygnału, co ogranicza przepustowość komunikacyjną i odległość transmisji systemu światłowodowego.

Klasyfikacja: W zależności od przyczyny dyspersji, dyspersję włókien można podzielić na dyspersję modową, dyspersję materiałową, dyspersję falowodową i dyspersję polaryzacyjną.

② Strata światłowodu:

Strata w światłowodzie oznacza zmniejszenie mocy optycznej spowodowane absorpcją i rozproszeniem po przesłaniu sygnału optycznego przez światłowód.

Absorpcja wewnętrzna: Absorpcja nieodłącznie związana z samym materiałem włóknistym.

Absorpcja zanieczyszczeń: Absorpcja światła przez zanieczyszczenia w światłowodzie.

Rozpraszająca strata. Rozpraszanie liniowe; Rozpraszanie nieliniowe; Strukturalnie niedoskonałe rozpraszanie.

Inne straty: niewielka utrata zgięcia itp. Światłowód jest miękki i można go zgiąć, ale po zgięciu do pewnego stopnia może prowadzić światło, ale droga transmisji światła ulegnie zmianie. Z trybu transmisji do trybu promieniowania część energii świetlnej wnika w powłokę lub przechodzi przez okładzinę, aby stać się modą promieniowania, która wycieka i traci, powodując straty. Gdy promień zgięcia jest większy niż 5 ~ 10 cm, straty spowodowane zginaniem można zignorować.

3. Zalety komunikacji światłowodowej:

① Ogromne możliwości komunikacyjne. Teoretycznie światłowód może przesyłać jednocześnie 10 miliardów słów, a obecny test jednoczesnego przesłania 500000 słów zakończył się sukcesem, czyli tysiące, a nawet setki tysięcy razy więcej niż tradycyjne kable koncentryczne, kuchenki mikrofalowe itp.

② Duża odległość pnia. Światłowód ma bardzo niski współczynnik strat, przy odpowiedniej transmisji optycznej, optycznym sprzęcie odbiorczym, wzmacniaczu optycznym, korekcji błędów w przód i technologii modulacji kodu RZ itp., może sprawić, że odległość przekaźnika będzie większa niż tysiące kilometrów, podczas gdy tradycyjny kabel może przesłać tylko 1,5 km, kuchenka mikrofalowa 50 km, po prostu nie można z nim porównywać.

③ Dobra poufność i duże zdolności adaptacyjne. Ma tę zaletę, że nie boi się zakłóceń zewnętrznych silnych pól elektromagnetycznych i odporności na korozję. Ponieważ podstawowym składnikiem światłowodu jest kwarc, przepuszcza on jedynie światło, nie przewodzi prądu i nie ma na niego wpływu pole elektromagnetyczne, na przesyłany w nim sygnał optyczny nie ma wpływu pole elektromagnetyczne, zatem transmisja światłowodu ma silną siłę odporność na zakłócenia elektromagnetyczne i zakłócenia przemysłowe. Z tego powodu sygnał przesyłany światłowodem nie jest łatwy do podsłuchania i tym samym sprzyja zachowaniu tajemnicy.

④ Mały rozmiar, lekki.

⑤ Bogate źródło surowców, niska cena.

4. Rodzaje włókien optycznych.

Klasyfikacja według trybu transmisji:

Światłowód wielomodowy: może przesyłać wiele trybów światła. Jednakże jego rozproszenie międzymodowe jest duże, co ogranicza częstotliwość przesyłania sygnałów cyfrowych i będzie tym poważniejsze wraz ze wzrostem odległości.

Światłowód jednomodowy: może przesyłać tylko jeden tryb światła, więc jego rozproszenie międzymodowe jest bardzo małe, odpowiednie do komunikacji zdalnej.

Porównanie światłowodów jednomodowych i wielomodowych:

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakiś pomysł, nie wahaj się z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.