Estrikti debaz nan fib optik
Yon fib optik konsiste de twa kouch:
Nwayo: kouch santral la te fè nan silica wo-pite (doped ak eleman tankou germanium). Li gen yon dyamèt piti anpil (8-10 μm pou yon sèl-mòd fib, 50-62. 5μm pou milti-mòd fib) ak yon endèks pi wo refraktif.
CLADDING: Antoure nwayo a, te fè nan materyèl ki gen yon endèks pi ba refraktif pase nwayo a. Sa a asire limyè pwopaje atravè refleksyon entèn total.
Kouch pwoteksyon: yon kouch polymère ekstèn pou anpeche domaj fizik ak entèferans anviwònman an.
Prensip Nwayo: Total refleksyon entèn
Kontras endèks refraktif: pi wo endèks refraksyon an nwayo a konpare ak CLADDING a lakòz limyè sibi total refleksyon entèn nan fwontyè a nwayo-cladding lè ensidan nan ang pi gran pase ang lan kritik.
Pwopagasyon limyè: siyal limyè vwayaje nan nwayo a atravè kontinyèl total refleksyon entèn yo, apre yon chemen zigzag (milti-mòd fib) oswa yon chemen tou pre-dwat (sèl-mòd fib).
Etap transmisyon enfòmasyon
Konvèsyon nan siyal elektrik nan siyal optik:
Nan transmetè a, yon ** dyòd lazè (LD) ** oswa limyè-emèt dyòd dyod (ki ap dirije) konvèti siyal elektrik nan pulsasyon optik (limyè "sou/sou" oswa orè longèdonn reprezante binè "1s" ak "0 s").
Transmisyon siyal optik:
Limyè pulsasyon difize nan fib la. Diferans nan endèks refraktif ant nwayo a ak CLADDING limite siyal la nan nwayo a, menm lè fib la se bese.
Repeater siyal/anplifikasyon:
Pou transmisyon long distans, ** Erbium-doped anplifikatè fib (EDFAS) ** Amplify siyal optik dirèkteman san yo pa konvèti yo nan siyal elektrik, minimize latansi.
Konvèsyon siyal optik-a-elektrik:
Nan reseptè a, yon ** photodetector ** (egzanp, PIN dyòd, photodiode lavalas) konvèti limyè tounen nan siyal elektrik, ki Lè sa a, yo dekode nan done orijinal la.
.
Kalite fib ak pèfòmans
Single-mòd fib (SMF):
- Ultra-mens nwayo (8-10 μm), sa ki pèmèt yon sèl mòd pwopagasyon limyè.
- Advantages: Long-distance transmission (>100 km), segondè Pleasant. Itilize nan rezo zo rèl do (egzanp, câbles maren).
Multi-mòd fib (MMF):
- pi epè nwayo (50-62. 5μm), sipòte plizyè mòd limyè.
- Dezavantaj: modal dispèsyon limit distans transmisyon (<2 km). Ideal for local networks (e.g., LANs).
Avantaj nan optik fib
Pleasant ekstrèm: vitès teyorik jiska dè santèn de TBPs (lè l sèvi avèk longèdonn-divizyon multiplexing).
Ba diminisyon: fib modèn montre pèt osi ba ke 0. 2 dB/km, pèmèt transmisyon sou dè milye de kilomèt san yo pa repete.
Iminite kont EMI: afekte pa entèferans elektwomayetik, apwopriye pou anviwònman piman bouk (egzanp, grilles pouvwa, lopital).
Kontra enfòmèl ant ak sekirite: lejè, ti gwosè, epi pa gen okenn flit elektwomayetik radyasyon.
Defi teknik
Dispersion: siyal elaji akòz vitès diferan nan longèdonn limyè/mòd (rezoud atravè dispèsyon-konpansasyon fib oswa DSP).
Efè linear: siyal segondè-pouvwa pwovoke simaye/kat-onn melanje, ki egzije egzak kontwòl pouvwa.
Pèt Bend: twòp koube lakòz flit limyè; Yo dwe konsève reyon minimòm yo pandan enstalasyon an.
Aplikasyon
Rezo Telecom: backbones entènèt, lyen estasyon baz 5G, done sant konekte.
Swen Sante: Endoskopik D ', operasyon lazè.
Endistriyèl: Fib optik detèktè (tanperati, presyon), lazer fib.
Rezime
Fib optik transmèt enfòmasyon pa limite siyal limyè nan yon nwayo atravè refleksyon total total. Segondè frekans limyè a, yo pèmèt kominikasyon ultra-vit, alontèm, ak ba-pèt. Teknoloji kle yo enkli modulasyon limyè, kontwòl refleksyon total, anplifikasyon optik, ak jesyon dispèsyon, fè fib optik zo rèl do a nan sistèm modèn kominikasyon mondyal la.