Za prenos gigabitov in zunaj gigabitov je optična komunikacija idealna izbira. Ta vrsta komunikacije se uporablja za prenos glasu, videa, telemetrije in podatkov na velike razdalje in krajevna omrežja oz računalniška omrežja . Komunikacijski sistem z optičnimi vlakni uporablja tehnologijo svetlobnih valov za prenos podatkov preko optičnega vlakna s spreminjanjem elektronskih signalov v svetlobo.

Nekaj izjemnih značilnosti te vrste komunikacijo Sistem, kot je velika pasovna širina, manjši premer, majhna teža, prenos signala na dolge razdalje, nizko slabljenje, varnost prenosa itd., naredi to komunikacijo glavni gradnik katere koli telekomunikacijske infrastrukture. Nadaljnje informacije o optičnem komunikacijskem sistemu poudarjajo njegove značilnosti, osnovne elemente in druge podrobnosti.

Komunikacija z optičnimi vlakni

Kako deluje optična komunikacija?

Za razliko od prenosa na osnovi bakrene žice, kjer je prenos v celoti odvisen od električnih signalov, ki prehajajo skozi kabel, prenos optičnih vlaken vključuje prenos signalov v obliki svetlobe z ene točke na drugo. Nadalje je optično komunikacijsko omrežje sestavljeno iz oddajnega in sprejemnega vezja, svetlobnega vira in detektorskih naprav, kot so prikazane na sliki.

Ko so vhodni podatki v obliki električnih signalov dani vezju oddajnika, jih s pomočjo svetlobnega vira pretvori v svetlobni signal. Ta vir je LED, katerega amplituda, frekvenca in faze morajo ostati stabilni in brez nihanja, da se lahko učinkovito prenaša. Svetlobni žarek iz vira prenaša optični kabel do ciljnega vezja, kjer se informacije prek sprejemnega vezja prenašajo nazaj v električni signal.

Delovanje optične komunikacije

“različne vrste varilnih spojev ”

Sprejemniško vezje je sestavljeno iz foto detektorja skupaj z ustreznim elektronskim vezjem, ki lahko meri velikost, frekvenco in fazo optičnega polja. Ta vrsta komunikacije uporablja valovne dolžine blizu infrardeči pas ki so tik nad vidnim obsegom. Kot vir svetlobe lahko glede na aplikacijo uporabljamo LED in laser.

3 osnovni elementi komunikacijskega sistema z optičnimi vlakni

Obstajajo trije glavni osnovni elementi optičnega komunikacijskega sistema. So

Kompakten svetlobni vir
Optična vlakna z majhnimi izgubami
Foto detektor

Dodatni elementi, kot so konektorji, stikala, spenjače, naprave za multipleksiranje, ojačevalniki in spoji, so prav tako bistveni elementi tega komunikacijskega sistema.

1. Kompakten svetlobni vir

Laserske diode

Zahteve glede svetlobnih virov se razlikujejo glede na aplikacije, kot so lokalna omrežja in komunikacijski sistemi na dolge razdalje. Zahteve po virih vključujejo moč, hitrost, spektralno širino črte, hrup, robustnost, stroške, temperaturo itd. Kot vira svetlobe se uporabljata dve komponenti: diode, ki oddajajo svetlobo (LED-ji) in laserske diode.

Zaradi svoje nizke pasovne širine in zmogljivosti se svetleče diode uporabljajo za kratke razdalje in aplikacije z nizko hitrostjo prenosa podatkov. Dve takšni strukturi LED vključujeta sisteme za oddajanje površin in robov. Površinske oddajajoče diode so preproste zasnove in so zanesljive, vendar se zaradi večje širine črte in omejitve frekvence modulacije večinoma uporabljajo robne oddajne diode. Robno oddajajoče diode imajo veliko moč in ožjo širino črte.

Pri daljših razdaljah in prenosu z visoko hitrostjo prenosa podatkov so laserske diode prednost zaradi velike moči, visoke hitrosti in ožjih značilnosti širine spektralne črte. Vendar so ti po naravi nelinearni in bolj občutljivi na temperaturne razlike.

“kaj je avtomobilski senzor ”

LED proti laserskim diodam

Dandanes so številne izboljšave in izboljšave te vire naredile zanesljivejše. Nekaj takih primerjav teh dveh virov je navedenih spodaj. Oba vira sta modulirana z uporabo neposrednih ali zunanjih modulacijskih tehnik.

2. Optična vlakna z nizkimi izgubami

Optična vlakna so kabli, ki so znani tudi kot valjasti dielektrični valovod iz materiala z majhnimi izgubami. Optično vlakno upošteva tudi parametre, kot so okolje, v katerem deluje, natezno trdnost, vzdržljivost in togost. Optični kabel je izdelan iz visokokakovostnega ekstrudiranega stekla (si) ali plastike in je prilagodljiv. Premer optičnega kabla je med 0,25 do 0,5 mm (nekoliko debelejši kot človeški las).

Optični kabel

Optični kabel je sestavljen iz štirih delov.

Jedro
Obloge
Odbojnik
Jakna

Jedro

Jedro optičnega kabla je valj iz plastike, ki poteka po celotni dolžini optičnega kabla in nudi zaščito z oblogo. Premer jedra je odvisen od uporabljene uporabe. Zaradi notranjega odboja se svetloba, ki potuje znotraj jedra, odbija od jedra, meje obloge. Prerez jedra mora biti za večino aplikacij krožen.

Obloge

Obloga je zunanji optični material, ki ščiti jedro. Glavna naloga obloge je, da odbija svetlobo nazaj v jedro. Ko svetloba vstopi skozi jedro (gost material) v oblogo (manj gost material), spremeni svoj kot in se nato odbije nazaj v jedro.

Odbojnik

Glavna naloga odbojnika je zaščititi vlakna pred poškodbami in na tisoče optičnih vlaken, razporejenih v stotine optičnih kablov. Ti svežnji so zaščiteni z zunanjo prevleko kabla, ki se imenuje plašč.

“naj bo katera koli luč strobna ”

JAKNA

Plašči optičnih vlaken so na voljo v različnih barvah, zaradi katerih lahko zlahka prepoznamo natančno barvo kabla, s katerim imamo opravka. Rumena barva jasno označuje enojni način kabla, oranžna pa večmodo.

2 Vrste optičnih vlaken

Enodimenzionalna vlakna: Enotna vlakna se uporabljajo za prenos enega signala na vlakno, ki se uporabljajo v telefonskih in televizijskih sprejemnikih. Eno modna vlakna imajo majhna jedra.

Multi-Mode Vlakna: Multimodna vlakna se uporabljajo za prenos številnih signalov na posamezno vlakno; ti signali se uporabljajo v računalniških in lokalnih omrežjih z večjimi jedri.

3. Foto detektorji

Namen foto detektorjev je pretvoriti svetlobni signal nazaj v električni signal. Dve vrsti foto detektorji se v glavnem uporabljajo za optični sprejemnik v optičnem komunikacijskem sistemu: PN foto dioda in plazovna foto dioda. Glede na valovne dolžine aplikacije se materialna sestava teh naprav razlikuje. Ti materiali vključujejo silicij, germanij, InGaAs itd.

Tu gre za osnovne elemente komunikacijskega sistema z optičnimi vlakni. Za dodatne informacije in kakršno koli pomoč nam pišite, saj spodbujamo in cenimo vaše predloge, povratne informacije, vprašanja in komentarje. Prosimo, delite svoje ideje, predloge in komentarje v spodnjem oddelku za komentarje.

Foto krediti