Оптични влакна - Всичко, което трябва да знаете !

Оптичните кабели са съставени от милиони малки нишки стъкло.
Оптичните кабели са съставени от милиони малки нишки стъкло.

Оптични влакна

Оптичното влакно е средство за предаване на данни, което използва много тънки нишки от стъкло или пластмаса за предаване на светлина, която носи информация.

Оптичните кабели са съставени от милиони малки, подобни на коса нишки от стъкло и пластмаса, свързани заедно. Тези малки нишки предават 0s и 1s, които съставляват предаваните данни, използвайки светлинни импулси.

Използва се предимно за високоскоростни комуникации, като широколентов интернет и телекомуникационни мрежи.
Оптичните влакна предлагат предимства като високи скорости на предаване, висока честотна лента, ниско затихване на сигнала и имунитет към електромагнитни смущения.
Има няколко вида оптични влакна.
Има няколко вида оптични влакна.

Различните оптични влакна

Оптичните влакна могат да бъдат класифицирани в различни категории въз основа на различни критерии, включително тяхната структура, състав и приложение. Ето някои често срещани категории оптични влакна :

Едномодови (едномодови) влакна :
Едномодовите влакна, известни също като едномодови влакна, позволяват на един режим светлина да премине през сърцевината на влакното. Те се използват главно в междуселищни и високоскоростни приложения, като телекомуникационни мрежи на дълги разстояния и оптични връзки между градовете.

Многомодови (многомодови) влакна :
Многомодовите влакна позволяват преминаването на множество режими на светлина през сърцевината на влакната. Те се използват в приложения на къси разстояния и високоскоростни, като локални мрежи (LAN), връзки между сгради, оптични приложения в центрове за данни и др.

Офсетови дисперсионни влакна (LSD) :
Офсетовите дисперсионни влакна са предназначени да сведат до минимум хроматичната дисперсия, като помагат да се поддържа целостта на сигнала на дълги разстояния при високи битрейти. Те се използват в телекомуникационни системи на дълги разстояния и високоскоростни оптични мрежи.

Неофсетни дисперсионни влакна (NZDSF) :
Неофсетовите дисперсионни влакна са предназначени да сведат до минимум хроматичната дисперсия в широк диапазон от дължини на вълните. Те предлагат по-ниска дисперсия от офсетовите дисперсионни влакна, което ги прави подходящи за високоскоростни приложения за пренос на дълги разстояния, като оптични телекомуникационни мрежи.

Пластмасови влакна (POF) :
Пластмасовите оптични влакна са изработени от полимерни материали, а не от стъкло. Те са по-евтини за производство от стъклените влакна, но имат по-ниска честотна лента и обикновено се използват в приложения на къси разстояния, като локални мрежи (LAN), аудио-визуални връзки и индустриални приложения.

Оптични влакна с метално покритие (PCF) :
Оптичните влакна с метално покритие са покрити със слой метал, който ограничава светлината до сърцевината на влакната. Те се използват в специфични приложения като оптични сензори, оптични лазери и комуникационни системи с висока мощност.

Оптичното влакно се състои от следните елементи :

Сърце :
Ядрото е сърцето на оптичното влакно, чрез което светлината се разпространява. Обикновено е изработена от стъкло или пластмаса и има по-висок индекс на пречупване от облицовъчната обвивка, която я заобикаля. Това позволява на светлината да се разпространява през ядрото чрез пълно вътрешно отражение.

Облицовъчна обвивка (облицовка) :
Облицовъчната обвивка обгражда сърцевината на оптичното влакно и обикновено е съставена от материал с по-нисък индекс на пречупване от сърцевината. Той помага да се ограничи светлината вътре в ядрото, като отразява светлинните лъчи, които се опитват да избягат от ядрото.

Защитно покритие :
Защитното покритие обгражда облицовъчната обвивка, за да предпази оптичното влакно от механични повреди, влага и други елементи на околната среда. Обикновено се изработва от пластмасов или акрилен материал.

Съединители :
В краищата на оптичното влакно могат да бъдат прикрепени конектори, за да позволят свързване с други оптични влакна или електронно оборудване. Конекторите улесняват прехвърлянето на светлина и данни между влакна или устройства.

Оптичен кабел :
Множество отделни оптични влакна могат да бъдат свързани заедно и увити във външна обвивка, за да образуват оптичен кабел. Този кабел защитава отделните влакна и ги прави лесни за инсталиране и управление в различни среди.

Допълнителни елементи (по избор) :
В зависимост от специфичните нужди на приложението, към оптичното влакно могат да се добавят допълнителни елементи като армировка от фибростъкло, релеф на щама, метална защита, абсорбери на влага и др., за да се подобри неговата производителност или издръжливост.
Основни оптични връзки
Основни оптични връзки

Основни оптични връзки

Влакно до дома (FTTH) :
С влакна до дома, влакното се разполага директно в дома на абоната. Това позволява много високи скорости на връзката и висока честотна лента. FTTH услугите обикновено предлагат симетрични скорости, което означава, че скоростите на изтегляне и качване са равни.

Влакно до сградата (FTTB) :
В случай на влакно до сградата, влакното се разполага до централна точка в сграда, като например комуникационно помещение или техническо помещение. Оттам сигналът се разпространява до различните домове или офиси чрез Ethernet кабели или други средства за връзка.

Влакно до квартала (FTTN) :
С влакно до квартала, влакното се разгръща в оптичен възел, разположен в квартал или географска област. От този възел сигналът се предава на крайните абонати чрез съществуващи медни кабели, като телефонни линии или коаксиални кабели. Тази технология е известна още като DSL over fiber (Fiber to the xDSL - FTTx) или DSLam.

Влакно до бордюра (FTTC) :
В случай на влакно към възела, влакното се разполага до точка близо до дома на абоната, като телефонен стълб или уличен шкаф. Оттам сигналът се предава на крайните абонати чрез съществуващите медни телефонни линии на къси разстояния.

Тези различни видове оптични връзки предлагат различни скорости и производителност в зависимост от разстоянието между крайния потребител и точката на свързване на влакната, както и различни разходи за внедряване. Fiber to the home (FTTH) се счита за най-модерното и високопроизводително решение по отношение на скоростта и надеждността на връзката.

Операция

Влакното се състои от три слоя материали :

- вътрешният слой, наречен ядро
- външният слой, наречен обвивка
- защитно пластмасово покритие, наречено буферно покритие

Излъчване на светлинния сигнал :
Процесът започва с излъчването на светлинен сигнал в единия край на оптичното влакно. Този сигнал обикновено се генерира от източник на светлина, като лазерен диод или светодиод (LED
LCD
Цвят клетки са пълни с регулируеми пръчки, течни кристали, които определят размера на светлина, който преминава.
LED телевизори са LCD телевизори, че ние просто променили подсветка
), който преобразува електрически сигнал в светлинен сигнал.

Разпространение във влакното :
Веднъж излъчен, светлинният сигнал навлиза в сърцевината на оптичното влакно, което е заобиколено от отразяваща обвивка, наречена "облицовъчна обвивка". Светлината се разпространява през сърцевината на влакното чрез пълно вътрешно отражение, което поддържа сигнала ограничен вътре във влакното и предотвратява загубата на сигнал.

Приемане на сигнала :
В другия край на оптичното влакно светлинният сигнал се приема от оптичен приемник, като фотодиод. Приемникът преобразува светлинния сигнал в електрически сигнал, който след това може да бъде интерпретиран, усилен и обработен от електронно оборудване.

Предаване на данни :
Електрическият сигнал, получен в резултат на преобразуването на светлинния сигнал, съдържа данните, които трябва да бъдат предадени. Тези данни могат да бъдат в цифрова или аналогова форма и обикновено се обработват и насочват към крайната си дестинация, независимо дали става дума за компютър, телефон, мрежово оборудване и др.

Ретранслатори и усилватели :
На дълги разстояния светлинният сигнал може да отслабне поради оптични загуби във влакното. За да се компенсират тези загуби, могат да се използват оптични ретранслатори или усилватели на сигнала по пътя на влакната за регенериране и усилване на светлинния сигнал.

Предимства и недостатъци на оптичните влакна

Оптичното влакно, въпреки че революционизира достъпа до интернет и в крайна сметка заменя DSL връзките, не е без своите недостатъци. Той носи някои предимства пред медния проводник по отношение на скоростта и надеждността.
Въпреки това, има точки на бдителност, специфични за всяка технология, която използва светлина, за да разгледа.

Ето обобщение на основните положителни и отрицателни точки на фибрите :
Предимства на оптичните влакна Недостатъци на оптичните влакна
1. Висока пропускателна способност : Позволява много високи скорости на предаване, до няколко гигабита в секунда. 1. Високи първоначални разходи : Инсталирането на оптични влакна може да бъде скъпо поради необходимостта от разгръщане на специфична инфраструктура.
2. Ниска латентност : Предлага ниска латентност, идеална за чувствителни към времето приложения, като онлайн игри или видео разговори. 2. Уязвимост към физически повреди : Оптичните кабели могат да бъдат крехки и изискват внимателно боравене, за да се предотврати повреда.
3. Имунитет към електромагнитни смущения : Оптичното предаване е непроницаемо за електромагнитни смущения, което осигурява по-стабилна и надеждна връзка. 3. Ограничения на разстоянието : Светлинните сигнали могат да се влошат на много дълги разстояния, което изисква използването на ретранслатори или усилватели.
4. Висока честотна лента : Оптичните влакна предлагат висока честотна лента, което прави възможно поддържането на голямо количество едновременни данни без задръствания. 4. Сложно внедряване : Създаването на оптична инфраструктура може да изисква внимателно планиране и регулаторни одобрения, което може да отнеме много време.
5. Сигурност на данните : Оптичните сигнали не излъчват и са трудни за прихващане, осигурявайки по-високо ниво на сигурност за комуникациите. 5. Ограничена наличност : В някои райони, особено в селските райони, влакната може да не са налични, оставяйки потребителите зависими от съществуващите комуникационни технологии.


Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Горди сме да Ви предложим сайт без бисквитки без реклами.

Вашата финансова подкрепа е тази, която ни крепи.

Кликване !