พื้นฐานของใยแก้วนำแสงคืออะไร?

1. ใยแก้วนำแสงแนวคิด:

ใยแก้วนำแสงหรือใยแก้วนำแสงเป็นเส้นใยประเภทหนึ่งที่ทำจากแก้วหรือพลาสติกที่ใช้แสงเพื่อเดินทางผ่านเส้นใยเหล่านี้บนหลักการของการสะท้อนภายในทั้งหมด

เส้นใยขนาดเล็กถูกห่อหุ้มไว้ในปลอกพลาสติกที่ช่วยให้โค้งงอได้โดยไม่แตกหัก โดยทั่วไป อุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ปลายด้านหนึ่งของเส้นใยจะส่งพัลส์แสงเข้าไปในเส้นใยโดยใช้ไดโอดเปล่งแสงหรือลำแสงเลเซอร์ และอุปกรณ์รับที่ปลายอีกด้านหนึ่งของเส้นใยจะตรวจจับพัลส์โดยใช้ส่วนประกอบที่ไวต่อแสง สายเคเบิลที่มีเส้นใยนำแสงเรียกว่าสายเคเบิลแสง

เนื่องจากการสูญเสียการส่งข้อมูลในใยแก้วนำแสงนั้นต่ำกว่าการสูญเสียไฟฟ้าในการส่งผ่านลวดมาก แต่ยังเนื่องจากวัตถุดิบหลักในการผลิตคือซิลิคอนซึ่งมีปริมาณสำรองจำนวนมากและง่ายต่อการใช้ประโยชน์ราคาจึงอยู่ที่ ราคาถูกมาก ทำให้นำใยแก้วนำแสงมาใช้เป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูลทางไกล

การใช้งานหลักของใยแก้วนำแสงคือการสื่อสาร ปัจจุบันใยแก้วนำแสงสำหรับการสื่อสารนั้นเป็นใยควอทซ์ และส่วนประกอบหลักคือแก้วควอทซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง นั่นคือซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2)

ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงคือการใช้ใยแก้วนำแสงเพื่อส่งข้อมูลคลื่นแสงที่นำพาเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการสื่อสาร

2. หลักการทำงานของใยแก้วนำแสง

หลักการของใยแก้วนำแสงคือการสะท้อนแสงทั้งหมด

1 การกระจายตัวของเส้นใย:

เหตุผล: ในใยแก้วนำแสง สัญญาณแสงประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ มากมาย เนื่องจากส่วนประกอบความถี่ที่แตกต่างกันหรือส่วนประกอบโหมดของความเร็วในการแพร่กระจายสัญญาณจะแตกต่างกัน หลังจากระยะทางผ่านการส่งสัญญาณใยแก้วนำแสง จะมีความแตกต่างล่าช้าระหว่าง ส่วนประกอบต่าง ๆ ทำให้เกิดการบิดเบือนรูปคลื่นของสัญญาณส่งสัญญาณ ชีพจรขยาย ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการกระจายตัวของเส้นใย

อิทธิพล: การมีอยู่ของการกระจายตัวของเส้นใยจะบิดเบือนและขยายพัลส์สัญญาณที่ส่ง ส่งผลให้เกิดการรบกวนระหว่างสัญลักษณ์ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการสื่อสาร จะต้องเพิ่มช่วงอินเตอร์โค้ด กล่าวคือ อัตราการส่งสัญญาณจะต้องลดลง ซึ่งจะจำกัดความสามารถในการสื่อสารและระยะการส่งสัญญาณของระบบใยแก้วนำแสง

การจำแนกประเภท: ตามสาเหตุของการกระจายตัว การกระจายตัวของเส้นใยสามารถแบ่งออกเป็นโหมดการกระจายตัว การกระจายตัวของวัสดุ การกระจายตัวของท่อนำคลื่น และการกระจายตัวของโพลาไรซ์

2 การสูญเสียใยแก้วนำแสง:

การสูญเสียใยแก้วนำแสงหมายถึงการลดพลังงานแสงที่เกิดจากการดูดซับและการกระเจิงหลังจากการส่งสัญญาณแสงผ่านใยแก้วนำแสง

การดูดซึมภายใน: การดูดซึมที่มีอยู่ในตัววัสดุเส้นใยเอง

การดูดซับสิ่งเจือปน: การดูดซับแสงโดยสิ่งเจือปนในใยแก้วนำแสง

การสูญเสียที่กระจัดกระจาย การกระเจิงเชิงเส้น การกระเจิงแบบไม่เชิงเส้น การกระเจิงที่ไม่สมบูรณ์ทางโครงสร้าง

การสูญเสียอื่นๆ: การสูญเสียจากการดัดงอเล็กน้อย ฯลฯ ใยแก้วนำแสงมีความอ่อนและสามารถโค้งงอได้ แต่หลังจากการดัดงอในระดับหนึ่ง ใยแก้วนำแสงสามารถนำทางแสงได้ แต่เส้นทางการส่งผ่านของแสงจะเปลี่ยนไป จากโหมดการส่งผ่านไปยังโหมดการแผ่รังสี พลังงานแสงส่วนหนึ่งจะแทรกซึมเข้าไปในการหุ้มหรือทะลุผ่านการหุ้มจนกลายเป็นโหมดการแผ่รังสีที่รั่วไหลออกมาและสูญเสียส่งผลให้เกิดการสูญเสีย เมื่อรัศมีการดัดงอมากกว่า 5 ~ 10 ซม. สามารถละเว้นการสูญเสียที่เกิดจากการดัดได้

3. ข้อดีของการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง:

1 ความสามารถในการสื่อสารขนาดใหญ่ ตามทฤษฎีแล้ว ใยแก้วนำแสงสามารถส่งคำได้ 10 พันล้านคำในเวลาเดียวกัน และการทดสอบปัจจุบันในการส่งคำ 500,000 คำในเวลาเดียวกันก็ประสบความสำเร็จ ซึ่งสูงกว่าหลายพันหรือหลายแสนเท่าด้วยซ้ำ สายโคแอกเชียลแบบดั้งเดิม ไมโครเวฟ ฯลฯ

2. ระยะลำตัวยาว ใยแก้วนำแสงมีค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียต่ำมาก ด้วยการส่งผ่านแสงที่เหมาะสม อุปกรณ์รับแสง เครื่องขยายสัญญาณแสง การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า และเทคโนโลยีการปรับรหัส RZ ฯลฯ สามารถทำให้ระยะการถ่ายทอดมากกว่าพันกิโลเมตร ในขณะที่แบบดั้งเดิม สายเคเบิลสามารถส่งได้เพียง 1.5 กม., ไมโครเวฟ 50 กม. เทียบไม่ได้เลย

3. การรักษาความลับที่ดีและความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง มีข้อดีคือไม่กลัวการรบกวนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงภายนอกและความต้านทานการกัดกร่อน เนื่องจากส่วนประกอบพื้นฐานของใยแก้วนำแสงคือควอตซ์ ส่งเฉพาะแสง ไม่นำไฟฟ้า และไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณแสงที่ส่งเข้าไปจึงไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นการส่งผ่านใยแก้วนำแสงจึงมีกำลังแรง ความต้านทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการรบกวนทางอุตสาหกรรม ด้วยเหตุนี้สัญญาณที่ส่งผ่านใยแก้วนำแสงจึงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะถูกดักฟังและเอื้อต่อการรักษาความลับ

④ ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา

⑤ แหล่งวัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์ ราคาถูก

4. ประเภทของใยแก้วนำแสง

การจำแนกประเภทตามโหมดการส่ง:

มัลติไฟเบอร์: สามารถส่งแสงได้หลายโหมด อย่างไรก็ตาม การกระจายระหว่างโหมดมีขนาดใหญ่ ซึ่งจำกัดความถี่ในการส่งสัญญาณดิจิตอล และจะรุนแรงมากขึ้นตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว: สามารถส่งแสงได้เพียงโหมดเดียวเท่านั้น ดังนั้นการกระจายระหว่างโหมดจึงน้อยมาก เหมาะสำหรับการสื่อสารระยะไกล

การเปรียบเทียบไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและไฟเบอร์หลายโหมด:

ข้อมูลติดต่อ:

หากคุณมีความคิดใด ๆ โปรดพูดคุยกับเรา ไม่ว่าลูกค้าของเราจะอยู่ที่ไหนและความต้องการของเราคืออะไร เราจะปฏิบัติตามเป้าหมายของเราเพื่อให้ลูกค้าของเราได้รับคุณภาพสูง ราคาต่ำ และบริการที่ดีที่สุด