Hvad er de grundlæggende elementer i et fiberoptisk kommunikationssystem?

Hvad er de grundlæggende elementer i et fiberoptisk kommunikationssystem?

Til gigabits og ud over gigabits transmission af data er den fiberoptiske kommunikation det ideelle valg. Denne type kommunikation bruges til at overføre tale, video, telemetri og data over lange afstande og lokale netværk eller computernetværk . Et fiberoptisk kommunikationssystem bruger lysbølgeteknologi til at overføre dataene over en fiber ved at ændre elektroniske signaler til lys.



Nogle usædvanlige karakteristiske træk ved denne type meddelelse system som stor båndbredde, mindre diameter, letvægt, langdistance signal transmission, lav dæmpning, transmissionssikkerhed og så videre gør denne kommunikation til en vigtig byggesten i enhver telekommunikationsinfrastruktur. Den efterfølgende information om fiberoptisk kommunikationssystem fremhæver dets karakteristiske træk, grundlæggende elementer og andre detaljer.


Fiberoptisk kommunikation

Fiberoptisk kommunikation



Hvordan fungerer en fiberoptisk kommunikation?

I modsætning til kobbertrådbaseret transmission, hvor transmissionen helt afhænger af elektriske signaler, der passerer gennem kablet, involverer fiberoptisk transmission transmission af signaler i form af lys fra det ene punkt til det andet. Desuden består et fiberoptisk kommunikationsnetværk af transmitterende og modtagende kredsløb, en lyskilde og detektorindretninger som dem, der er vist i figuren.

Når inputdataene i form af elektriske signaler gives til senderkredsløbet, konverterer de dem til lyssignal ved hjælp af en lyskilde. Denne kilde er af LED, hvis amplitude, frekvens og faser skal forblive stabile og fri for udsving for at have effektiv transmission. Lysstrålen fra kilden bæres af et fiberoptisk kabel til destinationskredsløbet, hvor informationen transmitteres tilbage til det elektriske signal af et modtagerkredsløb.



Arbejde med fiberoptisk kommunikation

Arbejde med fiberoptisk kommunikation

Modtagerkredsløbet består af en fotodetektor sammen med et passende elektronisk kredsløb, som er i stand til at måle det optiske felts størrelse, frekvens og fase. Denne type kommunikation bruger bølgelængderne tæt på infrarødt bånd der er lige over det synlige område. Både LED og Laser kan bruges som lyskilder baseret på applikationen.

3 grundlæggende elementer i et fiberoptisk kommunikationssystem

Der er tre hovedelementer i fiberoptisk kommunikationssystem. De er


  1. Kompakt lyskilde
  2. Optisk fiber med lavt tab
  3. Fotodetektor

Tilbehør som stik, afbrydere, koblinger, multiplekseringsenheder, forstærkere og splejsning er også vigtige elementer i dette kommunikationssystem.

1. Kompakt lyskilde

Laserdioder

Laserdioder

Afhængigt af applikationer som lokale netværk og kommunikationssystemer for langdistanceflyvninger varierer kravene til lyskilden. Kildekravene inkluderer effekt, hastighed, spektral linjebredde, støj, robusthed, pris, temperatur osv. To komponenter bruges som lyskilder: lysemitterende dioder (LED'er) og laserdioder.

De lysemitterende dioder bruges til korte afstande og applikationer med lav datahastighed på grund af deres lave båndbredde og kapacitet. To sådanne LED-strukturer inkluderer Surface og Edge Emitting Systems. De overfladeemitterende dioder er enkle i design og er pålidelige, men på grund af dens bredere linjebredde og moduleringsfrekvensbegrænsning anvendes kantdioder mest. Kantdioder har høj effekt og smallere linjebredde.

Ved længere afstande og transmission med høj datahastighed foretrækkes laserdioder på grund af dens høje effekt, høje hastighed og smallere spektrale linjebreddeegenskaber. Men disse er i sagens natur ikke-lineære og mere følsomme over for temperaturvariationer.

LED vs laserdioder

LED vs laserdioder

I dag har mange forbedringer og fremskridt gjort disse kilder mere pålidelige. Et par af sådanne sammenligninger af disse to kilder er angivet nedenfor. Begge disse kilder er moduleret ved hjælp af enten direkte eller ekstern moduleringsteknik.

2. Optisk fiber med lavt tab

Optisk fiber er et kabel, der også er kendt som cylindrisk dielektrisk bølgeleder lavet af materiale med lavt tab. En optisk fiber overvejer også parametrene som det miljø, den fungerer i, trækstyrke, holdbarhed og stivhed. Fiberoptisk kabel er lavet af ekstruderet glas (si) eller plast af høj kvalitet, og det er fleksibelt. Diameteren på det fiberoptiske kabel er mellem 0,25 og 0,5 mm (lidt tykkere end et menneskehår).

Fiberoptisk kabel

Fiberoptisk kabel

Et fiberoptisk kabel består af fire dele.

  • Kerne
  • Beklædning
  • Buffer
  • Jakke

Kerne

Kernen i et fiberkabel er en cylinder af plast, der løber langs hele fiberkabelets længde og giver beskyttelse ved beklædning. Kernens diameter afhænger af den anvendte anvendelse. På grund af intern refleksion reflekterer lyset, der bevæger sig inden i kernen, fra kernen, beklædningsgrænsen. Kernetværsnittet skal være cirkulært til de fleste applikationer.

Beklædning

Beklædning er et ydre optisk materiale, der beskytter kernen. Beklædningens hovedfunktion er, at den reflekterer lyset tilbage i kernen. Når lys kommer ind gennem kernen (tæt materiale) i beklædningen (mindre tæt materiale), ændrer det sin vinkel og reflekteres derefter tilbage til kernen.

Buffer

Bufferens hovedfunktion er at beskytte fiberen mod beskadigelse og tusindvis af optiske fibre arrangeret i hundredvis af optiske kabler. Disse bundter er beskyttet af kabelets ydre beklædning, der kaldes kappe.

JAKKE

Fiberoptisk kabels jakker fås i forskellige farver, der let kan få os til at genkende den nøjagtige farve på det kabel, vi har at gøre med. Farven gul betyder tydeligt et enkelt tilstandskabel, og orange farve angiver multimode.

2 typer optiske fibre

Single-Mode fibre: Single mode fibre bruges til at transmittere et signal pr. Fiber. Disse fibre bruges i telefon- og tv-apparater. Single mode fibre har små kerner.

Multifunktionsfibre: Multimode fibre bruges til at transmittere mange signaler pr. Fiber. Disse signaler bruges i computernetværk og lokale netværk, der har større kerner.

3. Fotodetektorer

Formålet med fotodetektorer er at konvertere lyssignalet til et elektrisk signal. To typer foto detektorer bruges hovedsageligt til optisk modtager i optisk kommunikationssystem: PN fotodiode og lavine fotodiode. Afhængigt af applikationens bølgelængder varierer materialernes sammensætning af disse enheder. Disse materialer inkluderer silicium, germanium, InGaA'er osv.

Dette handler om de grundlæggende elementer i det fiberoptiske kommunikationssystem. For yderligere oplysninger og for enhver form for hjælp, bedes du skrive til os, da vi opmuntrer og sætter pris på dine forslag, feedback, spørgsmål og kommentarer. Del dine ideer, forslag og kommentarer i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter