Gigabitite ja gigabitite piires andmete edastamiseks on kiudoptiline side ideaalne valik. Seda tüüpi sidet kasutatakse kõne, video, telemeetria ja andmete edastamiseks suurte vahemaade ja kohtvõrkude või arvutivõrgud . Kiudoptiline sidesüsteem kasutab valguslainetehnoloogiat andmete edastamiseks kiudude kaudu, muutes elektroonilised signaalid valguseks.
Mõned seda tüüpi erandlikud iseloomulikud tunnused suhtlemine süsteem nagu suur ribalaius, väiksem läbimõõt, kerge kaal, kaugsignaali edastamine, madal sumbumine, ülekande turvalisus ja nii muudavad selle side oluliseks ehitusplokiks igas telekommunikatsiooni infrastruktuuris. Järgnev teave kiudoptilise sidesüsteemi kohta toob esile selle iseloomulikud omadused, põhielemendid ja muud üksikasjad.
Kiudoptiline side
Kuidas kiudoptiline kommunikatsioon töötab?
Erinevalt vasktraadil põhinevast ülekandest, kus ülekanne sõltub täielikult kaablit läbivatest elektrisignaalidest, hõlmab kiudoptiline ülekanne signaalide edastamist valgusena ühest punktist teise. Lisaks koosneb kiudoptiline sidevõrk skeemide, valgusallika ja detektoriseadmete edastamisest ja vastuvõtmisest, nagu joonisel näidatud.
Kui sisendandmed antakse elektriliste signaalide kujul saatja vooluringile, muundab see need valgusallika abil valgusignaaliks. See allikas on LED, mille amplituud, sagedus ja faasid peavad tõhusaks ülekandeks püsima stabiilsena ja kõikumisteta. Allikast tulev valgusvihk viiakse kiudoptilise kaabli abil sihtlülituseni, kusjuures teave edastatakse vastuvõtja vooluahela abil tagasi elektrisignaalile.
Kiudoptilise side toimimine
Vastuvõtja vooluring koosneb fotodetektorist koos sobiva elektroonilise vooluringiga, mis on võimeline mõõtma optilise välja suurust, sagedust ja faasi. Seda tüüpi suhtlus kasutab laine pikkust infrapunariba mis on veidi üle nähtava vahemiku. Rakenduse põhjal saab valgusallikatena kasutada nii LED-i kui ka Laserit.
3 kiudoptilise sidesüsteemi põhielementi
Kiudoptilises sidesüsteemis on kolm peamist põhielementi. Nemad on
- Kompaktne valgusallikas
- Madal kadu optiline kiud
- Foto detektor
Lisaseadmed nagu pistikud, lülitid, haakeseadised, multipleksimisseadmed, võimendid ja ühendused on samuti selle sidesüsteemi olulised elemendid.
1. Kompaktne valgusallikas
Laserdioodid
Sõltuvalt rakendustest, nagu kohtvõrgud ja kaugsidesüsteemid, on valgusallikate nõuded erinevad. Allikate nõuded hõlmavad võimsust, kiirust, spektrijoone laiust, müra, vastupidavust, maksumust, temperatuuri jne. Valgusallikatena kasutatakse kahte komponenti: valgusdioodid (LED-id) ja laserdioodid.
Valgusdioode kasutatakse nende väikese ribalaiuse ja võimsuse tõttu lühikeste vahemaade ja madala andmeedastuskiirusega rakenduste jaoks. Kaks sellist LED-i struktuuri hõlmavad pinda ja serva emiteerivaid süsteeme. Pinda emiteerivad dioodid on disainilt lihtsad ja usaldusväärsed, kuid selle laiema joone laiuse ja modulatsioonisageduse piiramise tõttu kasutatakse enamasti serva emiteerivat dioodi. Serva kiirgavatel dioodidel on suur võimsus ja kitsamad joonelaiuse võimalused.
Suuremate vahemaade ja suure andmeedastuskiiruse edastamiseks eelistatakse laserdioode tänu selle suurele võimsusele, suurele kiirusele ja kitsamatele spektrijoone laiuse omadustele. Kuid need on oma olemuselt mittelineaarsed ja tundlikumad temperatuurimuutustele.
LED vs laserdioodid
Tänapäeval on paljud täiustused ja edusammud muutnud need allikad usaldusväärsemaks. Allpool on toodud mõned neist kahe allika võrdlustest. Mõlemad allikad on moduleeritud kas otsese või välise modulatsiooni meetodite abil.
2. Madala kaotusega optiline kiud
Optiline kiud on kaabel, mida tuntakse ka kui silindrilist dielektrilist lainejuhti, mis on valmistatud madala kaduga materjalist. Optiline kiud arvestavad ka selliseid parameetreid nagu keskkond, kus see töötab, tõmbetugevus, vastupidavus ja jäikus. Kiudoptiline kaabel on valmistatud kvaliteetsest pressitud klaasist (si) või plastikust ja see on paindlik. Kiudoptilise kaabli läbimõõt on vahemikus 0,25 kuni 0,5 mm (veidi paksem kui inimese juuksed).
Kiudoptiline kaabel
Kiudoptiline kaabel koosneb neljast osast.
- Tuum
- Vooderdus
- Puhver
- Jope
Tuum
Kiudkaabli südamik on plastist silinder, mis kulgeb kogu kiudkaabli pikkuses ja pakub kaitset voodriga. Südamiku läbimõõt sõltub kasutatavast rakendusest. Sisemise peegelduse tõttu peegeldub südamiku sees liikuv valgus südamikust, voodri piirist. Südamiku ristlõige peab enamiku rakenduste jaoks olema ümmargune.
Vooderdus
Vooder on välimine optiline materjal, mis kaitseb südamikku. Voodri põhiülesanne on see, et see peegeldab valgust südamikku tagasi. Kui valgus siseneb südamiku (tihe materjal) kaudu vooderdisse (vähem tihe materjal), muudab see oma nurka ja peegeldub seejärel südamiku poole.
Puhver
Puhvri põhiülesanne on kaitsta kiudu kahjustuste ja sadade optiliste kaablitesse paigutatud tuhandete optiliste kiudude eest. Neid kimpu kaitseb kaabli väliskate, mida nimetatakse jakiks.
JAKK
Kiudoptiliste kaablite jakid on saadaval erinevates värvides, mis võimaldavad meil hõlpsasti ära tunda kaabli täpse värvi, millega tegemist on. Kollane värv tähistab selgelt ühemoodilist kaablit ja oranž mitmemoodilist.
2 tüüpi optilisi kiude
Ühemoodilised kiud: Ühe režiimiga kiude kasutatakse ühe signaali edastamiseks kiu kohta. Neid kiude kasutatakse telefoni ja televiisoris. Ühemoodilistel kiududel on väikesed südamikud.
Mitmerežiimilised kiud: Mitmemoodilisi kiude kasutatakse kiudude kohta paljude signaalide edastamiseks. Neid signaale kasutatakse arvuti- ja lokaalvõrkudes, millel on suuremad südamikud.
3. Fotodetektorid
Fotodetektorite eesmärk on muuta valgusignaal tagasi elektrisignaaliks. Kahte tüüpi fotodetektorid kasutatakse peamiselt optilise vastuvõtja jaoks optilises sidesüsteemis: PN-fotodiood ja laviinifotodiood. Sõltuvalt rakenduse lainepikkustest varieerub nende seadmete materjali koostis. Nende materjalide hulka kuuluvad räni, germaanium, InGaAs jne.
See kõik puudutab kiudoptilise sidesüsteemi põhielemente. Lisateabe saamiseks ja igasuguse abi saamiseks kirjutage meile, kui julgustame ja hindame teie ettepanekuid, tagasisidet, päringuid ja kommentaare. Palun jagage oma ideid, ettepanekuid ja kommentaare allpool toodud kommentaaride jaotises.
Foto autorid
- Kiudoptiline side mrb
- Kiudoptilise side toimimine asjatundjad
- LED vs laserdioodid fiiberoptiline4müük
