Pre gigabitový a ďalší gigabitový prenos dát je optická komunikácia ideálnou voľbou. Tento typ komunikácie sa používa na prenos hlasu, videa, telemetrie a dát na veľké vzdialenosti a lokálne siete alebo počítačové siete . Komunikačný systém optických vlákien využíva technológiu svetelných vĺn na prenos údajov cez vlákno zmenou elektronických signálov na svetlo.

Niektoré výnimočné charakteristické črty tohto typu komunikácia systém, ako je veľká šírka pásma, menší priemer, nízka hmotnosť, prenos signálu na veľké vzdialenosti, nízky útlm, bezpečnosť prenosu atď., robí túto komunikáciu hlavným stavebným prvkom akejkoľvek telekomunikačnej infraštruktúry. Následné informácie o komunikačnom systéme z optických vlákien zdôrazňujú jeho charakteristické vlastnosti, základné prvky a ďalšie podrobnosti.

Komunikácia pomocou optických vlákien

Ako funguje komunikácia pomocou optických vlákien?

Na rozdiel od prenosu na báze medeného drôtu, kde prenos úplne závisí od elektrických signálov prechádzajúcich káblom, prenos vláknovou optikou zahŕňa prenos signálov vo forme svetla z jedného bodu do druhého. Ďalej komunikačná sieť z optických vlákien pozostáva z vysielacích a prijímacích obvodov, zdroja svetla a detektorov, ako sú tie, ktoré sú znázornené na obrázku.

Keď sú vstupné údaje vo forme elektrických signálov odovzdané obvodom vysielača, prevádza ich pomocou svetelného zdroja na svetelný signál. Tento zdroj je tvorený LED diódami, ktorých amplitúda, frekvencia a fázy musia zostať stabilné a bez výkyvov, aby bol efektívny prenos. Svetelný lúč zo zdroja je vedený káblom z optických vlákien do cieľových obvodov, kde sú informácie prenášané späť do elektrického signálu obvodom prijímača.

Fungovanie optickej komunikácie

“urobte si sami elektronické projekty ”

Obvod prijímača sa skladá z fotodetektora a vhodného elektronického obvodu, ktorý je schopný merať veľkosť, frekvenciu a fázu optického poľa. Tento typ komunikácie využíva vlnové dĺžky blízko k infračervené pásmo ktoré sú tesne nad viditeľným rozsahom. Ako zdroj svetla je možné na základe aplikácie použiť LED aj Laser.

3 základné prvky komunikačného systému s optickými vláknami

Existujú tri hlavné základné prvky komunikačného systému z optických vlákien. Oni sú

Kompaktný zdroj svetla
Optické vlákno s nízkou stratou
Foto detektor

Doplnky ako konektory, prepínače, spojovacie členy, multiplexovacie zariadenia, zosilňovače a spoje sú tiež nevyhnutnými prvkami tohto komunikačného systému.

1. Kompaktný svetelný zdroj

Laserové diódy

V závislosti na aplikáciách, ako sú lokálne siete a diaľkové komunikačné systémy, sa požiadavky na svetelný zdroj líšia. Požiadavky na zdroje zahŕňajú výkon, rýchlosť, šírku spektrálnej čiary, hluk, odolnosť, náklady, teplotu atď. Ako svetelné zdroje sa používajú dva komponenty: svetlo emitujúce diódy (LED) a laserové diódy.

Diódy vyžarujúce svetlo sa používajú na krátke vzdialenosti a pre aplikácie s nízkou dátovou rýchlosťou kvôli ich nízkej šírke pásma a schopnosti napájania. Medzi dve také štruktúry LED patria systémy Surface a Edge Emitting Systems. Povrchové emisné diódy majú jednoduchý dizajn a sú spoľahlivé, ale kvôli väčšej šírke čiary a obmedzeniu modulácie frekvencie sa väčšinou používajú okrajové emisné diódy. Okrajové emitujúce diódy majú vysoký výkon a užšiu šírku čiary.

Pre dlhšie vzdialenosti a vysoký prenos dát sú laserové diódy preferované kvôli ich vysokému výkonu, vysokej rýchlosti a užším charakteristikám šírky spektrálnej čiary. Ale tieto sú vo svojej podstate nelineárne a citlivejšie na teplotné výkyvy.

LED vs laserové diódy

V súčasnosti sa vďaka mnohým vylepšeniam a vylepšeniam stali tieto zdroje spoľahlivejšie. Niekoľko takýchto porovnaní týchto dvoch zdrojov je uvedených nižšie. Oba tieto zdroje sú modulované buď pomocou priamej alebo externej modulačnej techniky.

“na čo slúži mosfet ”

2. Optické vlákno s nízkou stratou

Optické vlákno je kábel, ktorý je tiež známy ako valcový dielektrický vlnovod vyrobený z materiálu s nízkou stratou. Optické vlákno tiež zohľadňuje parametre, ako je prostredie, v ktorom pracuje, pevnosť v ťahu, životnosť a tuhosť. Kábel z optických vlákien je vyrobený z vysoko kvalitného extrudovaného skla (si) alebo plastu a je ohybný. Priemer kábla z optických vlákien je medzi 0,25 až 0,5 mm (mierne hrubší ako ľudský vlas).

Optický kábel

Kábel z optických vlákien sa skladá zo štyroch častí.

Jadro
Obklad
Nárazník
Bunda

Jadro

Jadrom vláknového kábla je plastový valec, ktorý vedie po celej dĺžke vláknového kábla a poskytuje ochranu plášťom. Priemer jadra závisí od použitej aplikácie. Kvôli vnútornému odrazu sa svetlo putujúce v jadre odráža od jadra, hranice plášťa. Prierez jadra musí byť pre väčšinu aplikácií kruhový.

Obklad

Plášť je vonkajší optický materiál, ktorý chráni jadro. Hlavnou funkciou obkladu je, že odráža svetlo späť do jadra. Keď svetlo vstupuje cez jadro (hustý materiál) do plášťa (menej hustý materiál), mení svoj uhol a potom sa odráža späť k jadru.

Nárazník

Hlavnou funkciou vyrovnávacej pamäte je ochrana vlákna pred poškodením a tisíce optických vlákien usporiadaných do stoviek optických káblov. Tieto zväzky sú chránené vonkajším plášťom kábla, ktorý sa nazýva plášť.

BUNDA

“polovodičový regulátor napätia, veterány ”

Plášte z optických káblov sú k dispozícii v rôznych farbách, vďaka ktorým ľahko rozpoznáme presnú farbu kábla, s ktorým máme do činenia. Žltá farba jasne označuje kábel s jedným režimom a oranžová farba označuje multimode.

2 typy optických vlákien

Jednovidová vlákna: Jednovidové vlákna sa používajú na prenos jedného signálu na každé vlákno, tieto vlákna sa používajú v telefónnych a televíznych prijímačoch. Single mode vlákna majú malé jadrá.

Viacrežimové vlákna: Multimode vlákna sa používajú na prenos mnohých signálov na vlákno, tieto signály sa používajú v počítačových a lokálnych sieťach, ktoré majú väčšie jadrá.

3. Foto detektory

Účelom fotodetektorov je prevádzať svetelný signál späť na elektrický signál. Dva typy foto detektory sa používajú hlavne pre optický prijímač v optickom komunikačnom systéme: fotodióda PN a lavínová fotodióda. V závislosti od vlnových dĺžok aplikácie sa líši materiálové zloženie týchto zariadení. Medzi tieto materiály patrí kremík, germánium, InGaAs atď.

Toto je všetko o základných prvkoch komunikačného systému z optických vlákien. Ak potrebujete ďalšie informácie a pomoc, napíšte nám, pretože podporujeme a oceňujeme vaše návrhy, spätnú väzbu, dotazy a komentáre. Podeľte sa o svoje nápady, návrhy a komentáre v sekcii komentárov uvedenej nižšie.

Fotoúvery