ใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสง

อย่างไรก็ตาม เลนส์มีความเสี่ยง อาจได้รับความเสียหายจากการโค้งงอบ่อยครั้งเนื่องจากการแตกร้าว เมื่อปรากฏขึ้น ไฟจะดับและการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตขาด

ครึ่งหนึ่งของสมาชิก Dom.ru มีอุปกรณ์สามเครื่องขึ้นไปที่บ้าน และผู้ใช้แต่ละคนใช้ค่าเฉลี่ย 50 GB ต่อเดือนที่ความเร็วสูงสุด 100 Mb/s พวกเขาดูวิดีโอ HD เล่นรถถัง ออกอากาศออนไลน์ และออนไลน์จากอุปกรณ์ต่างๆ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงช่วยให้ผู้คนใช้อินเทอร์เน็ตด้วยความเร็วสูงสุด เครือข่ายอินเทอร์เน็ตแบบออปติคัลแห่งแรกในรัสเซียสร้างขึ้นโดย ER-Telecom เมื่อต้นทศวรรษ 2000 ด้วยเทคโนโลยีนี้ เราจึงกลายเป็นผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตที่เร็วที่สุดในประเทศตาม Speedtest ในปี 2560

วิธีการทำงานของสายไฟเบอร์ออปติก

จะให้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตในมุมที่ห่างไกลที่สุดในโลกได้อย่างไร? Elon Musk ส่งดาวเทียม 4,425 ดวงสู่อวกาศ Google ต้องการใช้ลูกโป่งเพื่อส่งสัญญาณ และ Facebook เชื่อว่าโดรนโดรนสามารถทำงานได้ ในขณะที่บริษัทยักษ์ใหญ่กำลังแข่งขันกันเพื่อพิชิตโลก ไฟเบอร์ยังคงเป็นตัวนำหลักสู่โลกของอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงในเมืองใหญ่ เราได้พูดคุยกับ Nikolai Dzhulai ผู้เชี่ยวชาญ Dom.ru หัวหน้าฝ่ายบริการปฏิบัติการเครือข่าย เกี่ยวกับสิ่งที่สายไฟเบอร์ออปติกประกอบด้วย สาเหตุที่พลาสติกสูญเสียไปกับแก้ว และวิธีที่เลนส์ช่วยในการตรวจสอบโลมาและน้ำมัน


ซ่อมแซมด้วยความแม่นยำในการผ่าตัด

- อุบัติเหตุถูกกำจัดโดยทีมช่างเทคนิคที่ทำงานคล้ายกับการผ่าตัด พวกเขามีมีดผ่าตัด ที่จับ คีมตัด และเครื่องล้างไขมัน - ทุกอย่างเพื่อไปถึงเส้นใยแก้วนำแสงบาง ๆ ผ่านปลอกป้องกันห้อยต่องแต่ง - นิโคไล จูไลกล่าว — สายเคเบิลเชื่อมเหมือนแท่งโลหะ ให้ความร้อนสูงถึง 20000°C ควอตซ์เริ่มไหลและเกิดรอยต่อเล็กๆ แทนบริเวณที่ฉีกขาด

"ในอนาคต เราสามารถคาดหวังความก้าวหน้าในการพัฒนาเลนส์ได้" นิโคเลย์ จูไลกล่าว — หลายบริษัทกำลังพยายามลดต้นทุนการผลิตใยแก้วนำแสงโดยใช้พลาสติกและวัสดุพอลิเมอร์ในการผลิตเส้นใย แต่ในขณะที่การออกแบบสูญเสียไปในเครือข่ายแก้ว พวกเขามีประสิทธิภาพความเร็วต่ำและการสะท้อนแสงภายในสายเคเบิล ในอีกสองทศวรรษข้างหน้า เครือข่ายออปติกในเมืองต่างๆ จะยังคงเป็นเครื่องมือหลักในการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง

ในเดือนมิถุนายนปีที่แล้ว พายุทอร์นาโดพัดผ่านเมืองออมสค์ ลมพัดหลังคาบ้าน โค่นต้นไม้ ตัดสายไฟ เครือข่ายไฟเบอร์ออปติกก็ประสบเช่นกัน - การหย่อนคล้อยและสายเคเบิลขาดปรากฏขึ้น

เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกไม่เพียงใช้ในการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ตเท่านั้น การใช้ออปติกที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการสังเกตเสียง ตัวอย่างเช่น สายเคเบิลวางอยู่บนท่อส่งน้ำมันและก๊าซ นี่คือวิธีที่ผู้เชี่ยวชาญตรวจจับการสั่นสะเทือนของเสียงซึ่งลักษณะที่ปรากฏบ่งบอกถึงโอกาสในการเกิดอุบัติเหตุหรือการรบกวนโดยไม่ได้รับอนุญาตในการทำงานของท่อส่งน้ำมัน

ใยแก้วนำแสงเป็นเส้นบาง ๆ ของแก้วควอทซ์ซึ่งข้อมูลถูกส่งโดยใช้แสง แต่ละเส้นมีความหนาเพียง 125 ไมครอน ซึ่งใหญ่กว่าเส้นผมมนุษย์เล็กน้อย สายเคเบิลมีมากถึง 96 เส้น โดยแต่ละเส้น "ลอย" ในของเหลว - เจลที่ไม่ชอบน้ำ เพื่อความปลอดภัย มีการหุ้มด้วยปลอกพลาสติกและโพลีเอทิลีน ลวดเหล็กหรือเกราะโลหะ

ER-Telecom Holding JSC เป็นหนึ่งในผู้ให้บริการโทรคมนาคมชั้นนำในรัสเซีย ซึ่งเปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2544 บริการสำหรับผู้ใช้ส่วนตัวอยู่ภายใต้แบรนด์ Dom.ru สำหรับลูกค้าองค์กร - ภายใต้แบรนด์ Dom.ru Business ผู้ให้บริการ: การเข้าถึงบรอดแบนด์ (BBA) ไปยังอินเทอร์เน็ต ทีวีดิจิตอล โทรศัพท์ ตลอดจนกล้องวงจรปิดและ Wi-Fi (สำหรับลูกค้าองค์กร) ให้บริการบนพื้นฐานของเครือข่ายโทรคมนาคมของเราเอง สร้างขึ้นจากศูนย์และตามมาตรฐานที่สม่ำเสมอโดยใช้เทคโนโลยี "เลนส์สู่อาคาร" ตามการประมาณการของบริษัท บริษัทคิดเป็น 11% ของตลาดการเข้าถึงบรอดแบนด์ของรัสเซียและ 12% ของตลาดเพย์ทีวี และเป็นอันดับสองในบรรดาผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตและผู้ให้บริการเคเบิลทีวีในรัสเซียในแง่ของจำนวนลูกค้าที่ให้บริการ ผู้ชนะรางวัลระดับประเทศมากมาย รวมถึงรางวัล "Big Digit" และ "TechUp" (2016)

โลมาและน้ำมัน: ไฟเบอร์ใช้ที่ไหนอีก

เลนส์ถูกฝังอยู่ในพื้นดินวางในท่อระบายน้ำและแม้กระทั่งที่ด้านล่างของทะเล สายเคเบิลที่ใช้ใต้ดินหรือใต้น้ำสามารถรับน้ำหนักได้มากถึง 8 ตัน เปรียบเทียบช้างน้ำหนัก 5-6 ตัน แก้วที่ใช้ทำเลนส์จะไม่นำไฟฟ้า แม้ว่าฟ้าผ่าใกล้สายเคเบิล สัญญาณจะไม่ถูกขัดจังหวะและความเร็วอินเทอร์เน็ตจะไม่ลดลง ในเวลาเดียวกัน เครือข่ายดังกล่าวไม่ได้ผลิตรังสีใดๆ และปลอดภัยสำหรับมนุษย์

นักชีววิทยากำลังทำงานร่วมกับใยแก้วนำแสงเพื่อศึกษาพฤติกรรมของโลมา วาฬ และวาฬเพชฌฆาต เซ็นเซอร์ทำหน้าที่เป็นโซนาร์และรับเสียงที่สัตว์ใช้ในการสื่อสาร ในทางการแพทย์ใช้ "เลนส์" เป็นแหล่งกำเนิดแสง ความบางและยืดหยุ่นของสายเคเบิลช่วยให้เห็นสิ่งที่เกิดขึ้นภายในร่างกายมนุษย์และปรับการรักษา

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความเสียหายคือการก่อกวน: สกรูเกลียวปล่อยที่ขันเข้ากับสายเคเบิล ตะปูตอกหรือเข็มธรรมดา ในการตรวจจับพื้นที่ที่มีปัญหาจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - รีเฟลกโตมิเตอร์ ใยแก้วนำแสงถูกยิงจากเลเซอร์ ฟลักซ์แสงจะลอยไปตามเส้นใยแก้วและในบริเวณที่มีความเสียหาย ใยแก้วจะสะท้อนกลับและกลับคืนสู่สภาพเดิม ดังนั้นช่างเทคนิคจึงกำหนดตำแหน่งของปัญหาด้วยความแม่นยำ 5 เมตร

การทดลองที่คล้ายกันสามารถทำได้ด้วยไฟฉาย ในการทำเช่นนี้ในขวดพลาสติกใส คุณต้องทำรูที่ด้านข้าง เราส่งน้ำผ่านขวดและเริ่มส่องแสงด้วยโคมไฟจากด้านตรงข้ามของขวด ถ้าเราเปลี่ยนฝ่ามือ จุดแสงจะสะท้อนบนฝ่ามือนั้น

ทุกวันนี้ เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกได้แทรกซึมเข้าสู่ชีวิตของเราอย่างแน่นหนาจนเราไม่เห็นสิ่งที่น่าประหลาดใจในตัวพวกเขาอีกต่อไป และรับรู้ถึงการปรากฏตัวของพวกมันในลักษณะเดียวกับการมีน้ำไหลในอาคารอพาร์ตเมนต์ ดังนั้น ในเอกสารนี้ ผมอยากจะพูดเพิ่มเติมเกี่ยวกับทัศนศาสตร์และบอกข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ใช้การสื่อสารความเร็วสูงสมัยใหม่

เกร็ดประวัติศาสตร์

ภาพ

การพัฒนาใยแก้วนำแสงกำลังดำเนินไปอย่างเต็มกำลังด้วยความช่วยเหลือซึ่งเป็นไปได้ที่จะส่งพลังงานของการแผ่รังสีเลเซอร์ด้วยกำลังหลายกิโลวัตต์ ตามทฤษฎีแล้ว การส่งผ่านรังสีที่มีกำลัง 10 กิโลวัตต์ผ่านเส้นใยยาว 250 ม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 150 ไมโครเมตร ถือว่าเป็นไปได้

ภาพ

โฟโตนิกคริสตัลไฟเบอร์
โมดูลวัดแรงเฉื่อยไฟเบอร์ออปติกสามแกนของซีรีส์ ASTRIX ที่ผลิตโดย AIRBUS DEFENCE&SPACE; โมดูเลเตอร์ LiNb03 ถูกสร้างขึ้นในเซ็นเซอร์ในแต่ละทิศทาง

วันนี้ใช้ไจโรสโคปที่ใช้ใยแก้วนำแสงซึ่งทำงานบนพื้นฐานของเอฟเฟกต์ Sagnac ไจโรสโคปดังกล่าวไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งทำให้เชื่อถือได้มาก แม้ว่าที่จริงแล้วระบบนำทางสมัยใหม่จะใช้เซ็นเซอร์ต่าง ๆ จำนวนมาก แต่ด้วยการกำหนดตำแหน่งของวัตถุ ระบบที่เป็นอิสระที่สุดสามารถสร้างได้โดยใช้ไจโรสโคปแบบไฟเบอร์ออปติกเท่านั้น

ภาพ

“ถ้ามุมที่รังสีของแสงตกลงมาจากน้ำสู่อากาศ (เช่น มุมระหว่างพื้นผิวของตัวกลางสองตัวกับเส้นตั้งฉาก) เกิน 48 องศา รังสีจะไม่ออกจากน้ำ - มันสะท้อนจากน้ำอย่างสมบูรณ์ -ขอบเขตอากาศ ... หากมุมที่เล็กที่สุด หากการตกซึ่งสังเกตการสะท้อนภายในทั้งหมดเรียกว่ามุม จำกัด แล้วสำหรับน้ำจะเท่ากับ 48 ° 27 "สำหรับแก้วไม่มีสี (แก้วหินเหล็กไฟ) - 38 ° 41 " และสำหรับเพชร - 23 ° 42 " ทินดอลเขียน

ในช่วงต้นทศวรรษ 60 ครั้งแรกในสหภาพโซเวียต และจากนั้นในตะวันตก นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าการดูดกลืนแสงของแก้วขึ้นอยู่กับวัสดุสีและผลิตภัณฑ์การกัดเซาะของวัสดุทนไฟอย่างมาก ได้รับการพิสูจน์จากการทดลองแล้วว่าการดูดกลืนแสงของแก้วบริสุทธิ์ในอุดมคตินั้นมีขนาดเล็กมากจนเกินขีดจำกัดความไวของเครื่องมือวัด
เส้นใยถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันเพื่อการตกแต่งเช่นการตกแต่งวันหยุดในงานศิลปะและการโฆษณา

ภาพ

ภาพ

ใยแก้วนำแสงอดีตและปัจจุบัน

 

ภาพ

ตัวอย่างการใช้งานไจโรสโคปใยแก้วนำแสง

ภาพ

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา สหภาพโซเวียตได้นำหน้าตะวันตกในด้านไฟเบอร์ออปติก สายการสื่อสารด้วยแสงสายแรกเปิดตัวในสหภาพโซเวียตในปี 2520 ในเมืองเซเลโนกราด สร้างช่องทางเชื่อมเขตอุตสาหกรรมภาคเหนือกับการบริหารเมือง มันถูกสร้างขึ้นบนสายเคเบิลออปติคัลที่พัฒนาโดยสำนักออกแบบพิเศษของอุตสาหกรรมเคเบิล (OKB KP) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Radioelectronic Technologies Concern (KRET) ของ Rostec State Corporation ซึ่งเชี่ยวชาญในการผลิตสายเคเบิลและส่วนประกอบสายเคเบิล

ภาพ

ภาพ

สามปีต่อมา Kao ได้รับเส้นใยที่มีค่าสัมประสิทธิ์การลดทอน 4 dB/km ผลลัพธ์นี้คือตัวอย่างแรกของกระจกใสพิเศษ อีกหนึ่งปีต่อมา Corning Incorporated ได้ผลิตเส้นใยดัชนีแบบขั้นบันไดและบรรลุค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนที่ 20 เดซิเบล/กม. ที่ 633 นาโนเมตร เป็นครั้งแรกที่เส้นใยควอทซ์ส่งลำแสงในระยะทางสูงสุด 2 กิโลเมตร

ไฟเบอร์อยู่ในวัยห้าสิบ แต่เทคโนโลยีจะไม่เลิกใช้อย่างชัดเจน นวัตกรรมในด้านใยแก้วนำแสงปรากฏขึ้นเป็นประจำและโทรคมนาคมอยู่ไกลจากอุตสาหกรรมเดียวที่สนใจในการพัฒนาเทคโนโลยี

เส้นใยแก้วนำแสงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการวัดแบบต่างๆ ซึ่งไม่สามารถใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบเดิมได้ ตัวอย่างเช่น ในระบบการวัดอุณหภูมิในเครื่องยนต์ไอพ่นของเครื่องบิน ในอุปกรณ์ MRI (อุปกรณ์ตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สำหรับตรวจอวัยวะภายใน รวมทั้งสมอง) เป็นต้น เซ็นเซอร์ที่ใช้ใยแก้วนำแสงสามารถวัดความถี่การสั่นสะเทือน การหมุน การเคลื่อนตัว ความเร็ว และความเร่ง แรงบิด บิด และพารามิเตอร์อื่น ๆ

ในปี พ.ศ. 2509 Charles Cao Kuen นักวิทยาศาสตร์และชาวจีนได้นำเสนอผลงานวิจัยของเขาเองสู่สายตาชาวโลก ข้อความหลักของการพัฒนาของเขาคือการสื่อสารด้วยแสงสามารถจัดระเบียบได้โดยใช้ใยแก้ว ในงานของเขา Kao ได้แนะนำโลกให้รู้จักกับคุณลักษณะการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของเส้นใยและวัสดุต่างๆ การวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ถือได้ว่าเป็นพื้นฐานของการสื่อสารโทรคมนาคมด้วยไฟเบอร์ออปติกในปัจจุบันอย่างถูกต้อง การกล่าวถึงคำว่า "ใยแก้วนำแสง" เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2499 โดย NS Kapany จากสหรัฐอเมริกา
ในปี 1966 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Charles Kuen Kao ได้ข้อสรุปว่าแก้วควอทซ์จะเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก ถึงอย่างนั้น คาโอก็เชื่อว่าด้วยความช่วยเหลือของออปติก จะสามารถส่งข้อมูลได้ และในไม่ช้าการสื่อสารประเภทนี้จะเข้ามาแทนที่การส่งสัญญาณผ่านสายทองแดง

การตั้งค่าทดลองโดย John Tyndall

เห็นด้วยที่ก้าวที่คล้ายกันขณะนี้กำลังพัฒนาการส่งข้อมูลควอนตัม ทีละเล็กทีละน้อย เป็นการทดลองและการใช้งานเชิงพาณิชย์ในระยะทางสั้น ๆ

ที่ใช้ไฟเบอร์นอกเหนือจากโทรคมนาคม

ภาพ

ภาพ

ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีกำลังขับของการแผ่รังสีต่อเนื่องหลายสิบกิโลวัตต์ไม่ใช่สิ่งแปลกใหม่อีกต่อไป อาวุธที่ใช้เลเซอร์ 6 ไฟเบอร์ 5.5 กิโลวัตต์ได้รับการทดสอบในกองทัพเรือสหรัฐฯเมื่อปี 2014 ไฟเบอร์เลเซอร์ตัดโลหะและคอนกรีต ตัวอย่างเช่น เครื่องตัดโลหะของ IPG Photonics มีกำลัง 100 กิโลวัตต์

เลนส์ใช้กันอย่างแพร่หลายในสัญญาณกันขโมย ระบบรักษาความปลอดภัยดังกล่าวมีการจัดดังนี้: เมื่อผู้บุกรุกเข้าสู่อาณาเขต เงื่อนไขสำหรับการส่งผ่านแสงผ่านตัวนำทางแสงจะเปลี่ยนไป และสัญญาณเตือนจะถูกกระตุ้น

มีการพัฒนาเส้นใยแก้วนำแสงชนิดใหม่อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น ไกด์นำแสงคริสตัลโฟโตนิก การแพร่กระจายของแสงในนั้นขึ้นอยู่กับหลักการที่แตกต่างกันบ้าง ไฟเบอร์ดังกล่าวสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ของเหลว สารเคมี และก๊าซ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการขนส่งรังสีกำลังสูงเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมหรือทางการแพทย์

ในช่วงประวัติศาสตร์ของการพัฒนาไฟเบอร์ออปติก มีการศึกษาและทดลองที่น่าสนใจมากมาย ลองดูที่เพียงไม่กี่ของพวกเขา

นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ John Tyndall ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการสะท้อนแสงของลำแสงในกระแสน้ำ ซึ่งเป็นคำอธิบายที่เขาบันทึกไว้ในหนังสือของเขา

การพูดคุยอย่างจริงจังเกี่ยวกับไฟเบอร์ LED เริ่มขึ้นในทศวรรษที่ห้าสิบของศตวรรษที่ผ่านมา จากนั้นจึงเริ่มสร้างจากวัสดุโปร่งแสงชนิดต่างๆ แต่ความโปร่งใสของวัสดุเหล่านั้นไม่เพียงพอสำหรับการนำแสงที่ดี

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2524 พระราชกฤษฎีกาของคณะกรรมการกลางของ CPSU และคณะรัฐมนตรีของสหภาพโซเวียต "เกี่ยวกับการพัฒนาและการดำเนินการของระบบสื่อสารและส่งข้อมูลด้วยแสงนำทาง" ออกในสหภาพโซเวียต เหตุการณ์นี้เป็นแรงผลักดันสำหรับการพัฒนาการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกและการเพิ่มขึ้นของจำนวนการพัฒนาในด้านนี้

ภาพ

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าทุกวันนี้เส้นใยแบบมัลติคอร์กำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขัน การใช้งานจะเพิ่มปริมาณงานโดยรวมของ FOCL อย่างมีนัยสำคัญ
ทุกวันนี้ไฟเบอร์ถูกใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรมนอกเหนือจากโทรคมนาคม เหล่านี้เป็นเครื่องเอ็กซ์เรย์ ซึ่งให้การแยกกระแสไฟฟ้าระหว่างแหล่งไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าแรงต่ำ ดังนั้นเจ้าหน้าที่และผู้ป่วยจึงถูกแยกออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง ไฟเบอร์ใช้ในสวิตช์เกียร์ของสถานีไฟฟ้าย่อยเป็นเซ็นเซอร์ของระบบป้องกัน

การทดลองนี้สามารถทำได้ที่บ้านโดยทุกคนหากต้องการ ตัวชี้เลเซอร์ต้องส่องแสงในมุมต่างๆ ในห้องน้ำด้วยกระแสน้ำจากก๊อก ในมุมหนึ่ง ลำแสงจะสะท้อนอย่างสมบูรณ์ในกระแสน้ำ

ในเส้นใยโหมดเดียว ตามชื่อแนะนำ โหมดการแผ่รังสี (พื้นฐาน) เพียงหนึ่งโหมดเท่านั้นที่แพร่กระจาย สิ่งนี้ทำได้เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่เล็กมาก (โดยทั่วไปคือ 8-10 µm) เส้นผ่านศูนย์กลางของเปลือกหุ้มออปติคัลเท่ากับของเส้นใยมัลติโหมด - 125 µm การขาดโหมดอื่น ๆ มีผลดีต่อลักษณะของไฟเบอร์ (ไม่มีการกระจายระหว่างโหมด) เพิ่มช่วงการส่งสัญญาณโดยไม่ต้องส่งสัญญาณซ้ำถึงหลายร้อยกิโลเมตรและความเร็วสูงถึงสิบ Gbit / s (เราให้ค่ามาตรฐาน และไม่ใช่ "บันทึก" เหล่านั้นที่ประสบความสำเร็จในห้องปฏิบัติการวิจัย) การลดทอนในไฟเบอร์โหมดเดียวก็ต่ำมากเช่นกัน (น้อยกว่า 0.4 เดซิเบล/กม.)

ช.655 Non-Zero Dispersion Shifted Single-Mode Fiber รูปภาพด้านล่างแสดงภาพตัดขวางของไฟเบอร์สี่ประเภทนี้ (คงอัตราส่วนขนาดไว้)

การจำแนกประเภท. เส้นใยควอทซ์โหมดเดียวมีความหลากหลายมาก มาตรฐานสากล ISO / IEC 11801 และ European EN 50173 โดยการเปรียบเทียบกับเส้นใยมัลติโหมด แยกความแตกต่างของเส้นใยโหมดเดี่ยวขนาดใหญ่สองประเภท: OS1 และ OS2 (OS - โหมดเดียวแบบออปติคัล) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความสับสนที่มีอยู่ที่เกี่ยวข้องกับแผนกนี้ เราไม่แนะนำให้เน้นที่การจัดหมวดหมู่นี้ คำแนะนำของ ITU-T G.652-657 มีข้อมูลมากขึ้น ซึ่งเน้นประเภทเส้นใยโหมดเดียวมากกว่า

แอปพลิเคชัน. โดยทั่วไป การใช้งานของ HCS จะคล้ายกับของ POF โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ ระยะการส่งเมื่อใช้ไฟเบอร์ HCS จะเพิ่มขึ้นเป็นหลายกิโลเมตร (เนื่องจากการลดทอนน้อยลง)

 

เกือบทุกคนรู้เรื่องใยแก้วนำแสงควอทซ์ แต่นอกจากนั้น ยังมีใยแก้วนำแสงอีกสองประเภทที่ควรได้รับความสนใจ ก่อนอื่นเรากำลังพูดถึงพลาสติกหรือโพลีเมอร์ใยแก้วนำแสง (POF - Plastic / Polymer Optical Fiber) นี่คือเส้นใยมัลติโหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่พร้อมดัชนีการหักเหของแสงแบบขั้นบันได แกนกลางและส่วนหุ้มที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโพลีเมทิลเมทาคริเลต (ในลักษณะง่ายๆ คือลูกแก้ว) POF ที่พบบ่อยที่สุดคืออัตราส่วนแกนกลางต่อเส้นผ่านศูนย์กลางการหุ้ม 980/1000 µm

ดังนั้นข้อดีหลักของเส้นใยพลาสติกคือส่วนประกอบที่มีต้นทุนต่ำและง่ายต่อการใช้งาน ในขณะเดียวกัน POF ก็มีคุณสมบัติทั้งหมดของใยแก้วนำแสงที่ให้ข้อได้เปรียบเหนือการสื่อสารประเภทอื่น ซึ่งรวมถึงภูมิคุ้มกันต่อการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและคุณสมบัติการเป็นฉนวน (การป้องกันไฟฟ้าแรงสูง) ขนาดและน้ำหนักที่เล็กกว่า

  • เส้นใยควอทซ์มัลติโหมด

ในแง่ของลักษณะทางแสง ไฟเบอร์ HCS ยังครองตำแหน่งตรงกลางระหว่างเส้นใยควอทซ์และ POF การลดทอนขั้นต่ำของเส้นใย HCS มาตรฐานตกที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร และมีค่าตั้งแต่สองสามถึงสิบเดซิเบล/กม. ส่วนประกอบที่ใช้งานเดียวกันนี้มักใช้กับเส้นใย HCS เช่นเดียวกับ POF (ความยาวคลื่น 650 นาโนเมตร) หรือเส้นใยซิลิกาแบบมัลติโหมด (ไฟ LED 850 นาโนเมตร)

4. เส้นใยซิลิกาเคลือบโพลีเมอร์ (HCS)

2. เส้นใยควอทซ์โหมดเดียว

  • เส้นใยควอทซ์โหมดเดียว

1. เส้นใยควอทซ์มัลติโหมด

การจำแนกประเภทเส้นใยซิลิกาแบบมัลติโหมดที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปมีอยู่ในมาตรฐาน ISO / IEC 11801 มาตรฐานนี้แยกแยะเส้นใยมัลติโหมดสี่ประเภท (OM - Optical Multimode) ซึ่งแตกต่างกันในแบนด์วิดท์ ประเมินค่า):

 

นอกเหนือจากความแตกต่างระหว่างดัชนีการหักเหของแสงของแกนกลางและส่วนหุ้มแล้วโปรไฟล์ของดัชนีการหักเหของแสงของแกนกลาง กล่าวคือ การพึ่งพาดัชนีการหักเหของแสงในรัศมีของใยแก้วนำแสงมีบทบาทสำคัญ หากดัชนีการหักเหของแสงยังคงเหมือนเดิมในทุกจุดของส่วนแกน โปรไฟล์ดังกล่าวเรียกว่าขั้นบันไดหากลดลงจากแกนกลางไปยังเปลือกอย่างราบรื่น จะเป็นการไล่ระดับสี นอกจากนี้ยังมีโปรไฟล์ที่ซับซ้อนมากขึ้น โปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงมีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะของใยแก้วนำแสงในฐานะสื่อการส่งข้อมูล

การจำแนกประเภท. ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ไฟเบอร์ HCS ขนาด 200/230 µm ส่วนใหญ่จะใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม

G.652. ไฟเบอร์โหมดเดียวแบบกระจายตัว

พันธุ์และการจำแนกประเภทของเส้นใยแก้วนำแสง

จากงาน (เพื่อนำเสนอการจำแนกประเภทของไฟเบอร์ออปติก) เราไม่ต้องการเจาะลึกถึงพื้นฐานทางทฤษฎีของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก แต่เพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจข้อมูลได้หลากหลาย เรามาเริ่มกันที่ใยแก้วนำแสงคืออะไร สัญญาณถูกส่งผ่านอย่างไร และลักษณะเด่นบางประการของไฟเบอร์คืออะไร

ดังนั้นจึงสามารถแยกแยะเส้นใยแก้วนำแสงขนาดใหญ่ได้สี่ประเภท (ลิงก์นำไปสู่บทความที่เกี่ยวข้องใน infiber.ru):

 

G.653. Zero Dispersion Shifted Single-Mode Fiber เช่นเดียวกับในกรณีของ POF ไฟเบอร์ HCS ขนาดใหญ่ทำให้ใช้งานได้ง่ายและราคาถูกลง

มาสรุปกัน อย่างที่คุณเห็น บ่อยครั้งที่ทางเลือกของใยแก้วนำแสงสำหรับการสร้างสายการสื่อสารไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการเลือกโหมดเดี่ยว VS หลายโหมด เส้นใยแก้วนำแสงมีความหลากหลายมาก และขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ทางออกที่ดีที่สุดคือการใช้เส้นใยประเภทใดประเภทหนึ่งจากที่อธิบายไว้ในบทความนี้

  • OM4 เป็นไฟเบอร์มัลติโหมดขนาด 50/125 µm ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานของเลเซอร์พร้อมประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

ภาพ

เรามั่นใจว่าผู้เชี่ยวชาญด้านไอทีที่เคารพตนเองทุกคนควรมีแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับ FOCL อย่างน้อยที่สุด ไม่ว่าเขาจะทำอะไรก็ตาม บทความนี้นำเสนอเกี่ยวกับความหลากหลายและการจำแนกประเภทของไฟเบอร์ออปติก แน่นอน ตอนนี้คุณสามารถค้นหาข้อมูลต่าง ๆ มากมายในหัวข้อนี้ได้อย่างง่ายดาย แต่อย่างที่คุณเห็นต่อไป เรามีบางอย่างจะบอก ยิ่งกว่านั้นใน Habré จนถึงตอนนี้หัวข้อของใยแก้วนำแสงยังครอบคลุมไม่เพียงพออย่างที่เราคิด

แต่ก่อนอื่นเล็กน้อยเกี่ยวกับตัวฉัน

แอปพลิเคชัน. เส้นใยซิลิกาโหมดเดียวเป็นเส้นใยชนิดทั่วไป ด้วยสิ่งนี้ คุณสามารถจัดระเบียบการส่งสัญญาณความเร็วสูงในระยะทางที่ไกลมาก และการใช้เทคโนโลยีมัลติเพล็กซิ่งการแบ่งช่องสเปกตรัม (CWDM / DWDM) ช่วยให้คุณเพิ่มปริมาณงานของสายการสื่อสารได้อย่างมาก ไฟเบอร์โหมดเดียวมักใช้สำหรับระยะทางสั้น ๆ เช่นในเครือข่ายท้องถิ่น

 

ช.656. ไฟเบอร์โหมดเดียวแบบกระจายแบบไม่กระจายศูนย์สำหรับการส่งสัญญาณบรอดแบนด์

 

เมื่อมองไปข้างหน้าเล็กน้อย เราสังเกตว่าหนึ่งในคุณสมบัติหลักของบทความนี้ เราพิจารณาความคุ้นเคยของผู้อ่านที่มีเส้นใย POF และ HCS เนื่องจาก 1) เส้นใยเหล่านี้กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในอุตสาหกรรมและในด้านอื่นๆ และ 2) ไม่เหมือนแบบดั้งเดิม เส้นใยควอทซ์นั้นไม่ได้ครอบคลุมดีในอินเทอร์เน็ตที่พูดภาษารัสเซีย

เมื่อได้บอก (หรือเตือนความจำ) ผู้อ่านเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานเหล่านี้แล้ว มาต่อกันที่ประเด็นที่กล่าวถึงทั้งหมดนี้ - ไปที่การจำแนกประเภทของเส้นใยแก้วนำแสง มีใยแก้วนำแสงที่แตกต่างกันจำนวนมาก ดังนั้นเราจะจองทันทีว่าเราจะไม่แตะต้องเส้นใยพิเศษที่เรียกว่าที่ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการใช้งานเฉพาะต่างๆ รวมถึงเส้นใยที่ยังคงเป็นเทคโนโลยีในอนาคต เราจะเน้นไปที่ประเภทใยแก้วนำแสงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรคมนาคมในปัจจุบัน และมีสี่ประเภท

สายส่งที่มีมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งสเปกตรัมของช่องสัญญาณ (CWDM/DWDM) .G.654 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีความยาวคลื่นคัตออฟที่เลื่อนขึ้น

  • วัสดุที่ใช้ทำแกนและหุ้มด้วยแสง ใยแก้วนำแสงไม่เพียงแต่ผลิตจากแก้วควอทซ์เท่านั้น แต่ยังผลิตจากวัสดุอื่นๆ โดยเฉพาะจากโพลีเมอร์ด้วย

บริษัท EFO ได้จำหน่ายชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่นำเข้าไปยังตลาดรัสเซียตั้งแต่ปี 1991 ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา (ตั้งแต่ปี 2544) โครงการจัดหาของเราได้รวมส่วนประกอบใยแก้วนำแสงและออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ในอดีต ลูกค้าหลักของเราเป็นตัวแทนของอุตสาหกรรมต่างๆ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วในบทความนี้ เราไม่ต้องการพูดถึงไฟเบอร์ออปติกมากนัก แต่เกี่ยวกับความหลากหลายและการจำแนกประเภท ผู้อ่านส่วนใหญ่อาจจะทราบถึงความแตกต่างระหว่างโหมดเดี่ยวและโหมดมัลติโหมด แต่เราต้องการให้ข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมเพื่อให้คุณสามารถนำทางไปยังเส้นใยสมัยใหม่และคุณสมบัติต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย และไม่มีปัญหากับคำถามที่เกิดขึ้นในการใช้งานจริง เช่น

 

  • ควรใช้ไฟเบอร์ที่เปลี่ยนการกระจายตัวที่ใด และเมื่อใดที่การกระจายตัวควรเป็นศูนย์
  • OM3 เป็นไฟเบอร์มัลติโหมดขนาด 50/125 µm ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานของเลเซอร์

สัญญาณข้อมูลจะถูกส่งไปตามใยแก้วนำแสงในรูปแบบของการแผ่รังสีแสงแบบมอดูเลต เนื่องจากปรากฏการณ์การสะท้อนภายในทั้งหมด (จำหลักสูตรของโรงเรียนในทัศนศาสตร์เรขาคณิต) แสงที่เข้าสู่ใยแก้วนำแสงจะแพร่กระจายในระยะทางไกลผ่านมัน แกนกลางและเปลือกหุ้มด้วยแสงของเส้นใยทำจากวัสดุที่มีดัชนีการหักเหของแสงต่างกันเล็กน้อย (ดัชนีการหักเหของแสงของแกนจะสูงกว่า) ดังนั้นคลื่นแสงที่กระทบแกนกลางในมุมที่เล็กกว่าค่าวิกฤตบางค่าจะถูกสะท้อนออกจากเปลือกซ้ำแล้วซ้ำเล่า หากในกรณีนี้เป็นไปตามเงื่อนไขของการแพร่กระจายในท่อนำคลื่น (แสงไม่ได้เป็นเพียงกระแสของอนุภาค แต่ยังเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) แล้วคลื่นแสงดังกล่าวเรียกว่าโหมด, ขยายระยะทางไกลพอสมควร

จุดกระจายศูนย์ถูกเลื่อนไปที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร

  • OM2 - ไฟเบอร์มัลติโหมดมาตรฐาน 50/125 ไมครอน

สายส่ง Multiplexing Division Multiplexing (DWDM) การ ลดทอนคือการค่อยๆ ลดลงของกำลังของสัญญาณออปติคัลในขณะที่มันแพร่กระจายผ่านไฟเบอร์ ซึ่งเกิดจากกระบวนการทางกายภาพต่างๆ ค่าการลดทอนจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสีที่ซับซ้อนและวัดเป็น dB/km การลดทอนเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่จำกัดช่วงของการส่งสัญญาณผ่านไฟเบอร์ออปติก

  • พลาสติกหรือโพลีเมอร์ใยแก้วนำแสง (POF)

ไฟเบอร์นี้มีค่าการกระจายขนาดเล็ก แต่ไม่ใช่ศูนย์ ในช่วง 1530-1565 นาโนเมตร (การกระจายแบบไม่เป็นศูนย์จะลดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นเมื่อสัญญาณหลายตัวแพร่กระจายพร้อมกันที่ความยาวคลื่นต่างกัน) มัลติโหมดซิลิกาไฟเบอร์มีทั้งแกนและเปลือกหุ้มออปติคัลที่ทำจากแก้วควอทซ์ โดยปกติ ใยแก้วนำแสงดังกล่าวจะมีโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงแบบไล่ระดับ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดผลกระทบของการกระจายระหว่างโหมด ดังที่แสดงไว้ข้างต้น โหมดแพร่กระจายในใยแก้วนำแสงตามเส้นทางที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าเวลาการแพร่กระจายของแต่ละโหมดก็แตกต่างกันเช่นกัน สิ่งนี้นำไปสู่การขยายโมเมนตัมที่ส่งผ่าน โปรไฟล์การไล่ระดับสีช่วยลดความแตกต่างของเวลาในการเผยแพร่โหมด เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นในดัชนีการหักเหของแสง โหมดลำดับสูงกว่าที่เข้าสู่เส้นใยในมุมที่กว้างกว่าและแพร่กระจายไปตามวิถีที่ยาวกว่าก็มีความเร็วที่สูงกว่าโหมดที่แพร่กระจายใกล้กับแกนกลาง เป็นไปไม่ได้ที่จะขจัดอิทธิพลของการกระจายตัวระหว่างโหมดอย่างสมบูรณ์

การส่งสัญญาณที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตรในระยะทางไกลมาก สายเคเบิลใต้น้ำ Trunk ประสบการณ์การสื่อสารกับลูกค้าแสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้และสิ่งอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการจำแนกประเภทของเส้นใยนั้นไม่เป็นที่รู้จักสำหรับทุกคน (จำได้ว่าลูกค้าของเราส่วนใหญ่ทำงานในอุตสาหกรรมและส่วนใหญ่มักเป็นผู้เชี่ยวชาญในสาขาของตนเอง) ดังนั้นเราจึงเชื่อว่าข้อมูลดังกล่าวจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง เราหวังเป็นอย่างยิ่งว่าการอภิปรายร่วมกันในหัวข้อ FOCL เกี่ยวกับ Habré จะไม่จบเพียงแค่บทความเดียว

ในบรรดาลักษณะและพารามิเตอร์จำนวนมากที่อธิบายใยแก้วนำแสงเป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูล เราสังเกตสิ่งที่สำคัญที่สุด - การลดทอน (การสูญเสีย) และการกระจาย

การใช้งานทั่วไป ประเภท Fiber สุดท้ายนี้เราขอขอบคุณผู้อ่านทุกท่านที่ให้ความสนใจ เราหวังว่าบทความนี้จะไม่เพียงแต่ให้ข้อมูลเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์อีกด้วย (หรือจะเป็นเช่นนั้นในอนาคต) เราหวังว่าจะแสดงความคิดเห็นและคำถาม

ตารางด้านล่างแสดงคำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับเส้นใยเหล่านี้และการใช้งาน แต่ก่อนอื่นสองสามความคิดเห็น การกระจายตัวระหว่างโหมด ซึ่งไม่มีอยู่ในไฟเบอร์โหมดเดียว ไม่ใช่กลไกเดียวของการขยายพัลส์ด้วยแสง ในเส้นใยโหมดเดียว กลไกอื่นๆ มาก่อน ประการแรกคือการกระจายสี เนื่องจากไม่มีแหล่งกำเนิดรังสี (แม้แต่เลเซอร์) ที่ปล่อยรังสีเอกรงค์อย่างเคร่งครัด ในกรณีนี้ จะมีความยาวคลื่นที่ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของสีเท่ากับศูนย์ ในกรณีส่วนใหญ่ ควรใช้การทำงานที่ความยาวคลื่นนี้ แต่ไม่เสมอไป

 

การจำแนกประเภท. แม้ว่าเส้นใยพลาสติกที่ผลิตขึ้นจะมีขนาดแตกต่างกันไป ใช้โพลีเมอร์ โปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสง และพารามิเตอร์อื่นๆ เส้นใยพลาสติกส่วนใหญ่ทั้งหมดมาจากโพลิเมทิลเมทาคริเลต POF 980/1000 µm

เกณฑ์หลักในการจัดหมวดหมู่สามารถพิจารณาได้สองข้อต่อไปนี้:

 

  • ตัวย่อ POF และ HCS (PCS) หมายถึงอะไร

และสุดท้าย ใยแก้วนำแสงชนิดสุดท้ายที่เราอยากจะแนะนำให้ผู้อ่านรู้จักคือสิ่งที่อยู่ระหว่าง (ทุกประการ) ระหว่างเส้นใยควอทซ์และเส้นใยพลาสติก เส้นใยชนิดนี้มีหลายชื่อ แต่เราคุ้นเคยกับการเรียกเส้นใยซิลิกาที่หุ้มด้วยพอลิเมอร์ (แข็ง)และกำหนดให้เป็น HCS (Hard Clad Silica) ตัวย่อ PCS (Polymer Clad Silica) ก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน

การ กระจายตัวคือการขยายตัวของพัลส์ออปติคัลที่ส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกเมื่อเวลาผ่านไป ที่อัตราการเกิดซ้ำของพัลส์ที่สูง การขยายดังกล่าวที่ระยะห่างบางส่วนจากเครื่องส่งสัญญาณจะนำไปสู่การซ้อนทับกันของพัลส์ที่อยู่ติดกันและการรับข้อมูลที่ผิดพลาด การกระจายจำกัดทั้งช่วงและอัตราการถ่ายโอนข้อมูล

  • เส้นใยซิลิกาหุ้มโพลีเมอร์ (HCS)

วัตถุประสงค์ของบทความนี้

การจำแนกประเภท. เส้นใยซิลิกามัลติโหมดเป็นเส้นใยชนิดแรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ ขนาดมาตรฐานของเส้นใยมัลติโหมดสองขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลางแกน/การหุ้ม) แพร่หลาย: 62.5/125 µm และ 50/125 µm

ช่วงความยาวคลื่นสำหรับไฟเบอร์โหมดเดี่ยวค่อนข้างกว้าง โดยปกติ การส่งผ่านจะดำเนินการที่ความยาวคลื่น 1310 และ 1550 นาโนเมตร เมื่อใช้เทคโนโลยี WDM จะยังใช้ความยาวคลื่นอื่นๆ ด้วย (เพิ่มเติมจากด้านล่าง)

ความยาวคลื่นในการทำงานของเส้นใยมัลติโหมดมักจะอยู่ที่ 850 และ 1300 (1310) นาโนเมตร การลดทอนโดยทั่วไปที่ความยาวคลื่นเหล่านี้คือ 3.5 และ 1.5 dB/km ตามลำดับ

ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวชนิดทั่วไปที่มีจุดกระจายตัวเป็นศูนย์ที่ 1300 นาโนเมตร มี 4 คลาสย่อย (A, B, C และ D) เส้นใย G.652.C และ G.652.D มีการลดทอนต่ำใกล้ "ยอดน้ำ" (“ยอดน้ำ” หมายถึงบริเวณที่มีการลดทอนสูงในเส้นใยมาตรฐานประมาณ 1383 นาโนเมตร) โค้งงอ มีหลายคลาสย่อย

แอปพลิเคชัน. ขอบเขตของ POF คือสายการสื่อสารความเร็วต่ำแบบสั้น (สูงสุด 200 Mbps สำหรับหลายสิบเมตร) ประโยชน์ของ POF จะเข้ามามีบทบาทเมื่อความง่ายในการใช้งานและต้นทุนต่ำของลิงก์มีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพของการส่งสัญญาณ POF มักใช้ในสายการสื่อสารทางอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ยา และเซ็นเซอร์ประเภทต่างๆ นอกจากนี้ เส้นใยพลาสติกยังสามารถนำมาใช้สำเร็จในเครือข่ายการรับส่งข้อมูลพิเศษ/องค์กรต่างๆ เช่น สำหรับการสื่อสารภายในอพาร์ตเมนต์หรือสำนักงาน (อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันนี้ในรัสเซียเพิ่งเริ่มพัฒนา)

 

เส้นใยซิลิกาเป็นเส้นใยแก้วนำแสงที่มีชื่อเสียงและแพร่หลายที่สุด เนื่องจากเส้นใยซิลิกาแบบมัลติโหมดและโหมดเดี่ยวมีลักษณะและการใช้งานที่แตกต่างกันมาก จึงสะดวกกว่าที่จะพิจารณาแยกกัน

  • จำนวนโหมดการขยายพันธุ์ ขึ้นอยู่กับขนาดทางเรขาคณิตของแกนและส่วนหุ้ม และค่าของดัชนีการหักเหของแสงในใยแก้วนำแสง โหมดเชิงพื้นที่เพียงหนึ่งหรือหลายโหมดเท่านั้นที่สามารถแพร่กระจายได้ ดังนั้นใยแก้วนำแสงทั้งหมดจึงแบ่งออกเป็นสองคลาสใหญ่: โหมดเดียวและมัลติโหมด

ความยาวคัตออฟ (ความยาวคลื่นต่ำสุดที่ไฟเบอร์แพร่กระจายหนึ่งโหมด) ถูกเลื่อนไปที่ช่วงความยาวคลื่นประมาณ 1550 นาโนเมตร

แอปพลิเคชัน. ไฟเบอร์มัลติโหมดใช้ในสายการสื่อสารแบบไม่ขยาย (โดยปกติคือหลายร้อยเมตร) โดยมีไฟเบอร์ 50/125 ไมครอน (OM2, OM3, OM4) ที่ใช้เป็นหลักในเครือข่ายท้องถิ่นและศูนย์ข้อมูล และมักใช้ไฟเบอร์ 62.5/125 ไมครอน เครือข่ายอุตสาหกรรม ในแอปพลิเคชันกิกะบิต แนะนำให้ใช้คลาสไฟเบอร์ OM3 และ OM4 สาเหตุที่ไฟเบอร์มัลติโหมดยังไม่ถูกแทนที่ด้วยไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีประสิทธิภาพดีกว่าคือต้นทุนที่ต่ำกว่าของส่วนประกอบลิงก์ (อุปกรณ์ที่ใช้งาน ผลิตภัณฑ์เชื่อมต่อระหว่างกัน) ราคาลดลงเนื่องจากแกนกลางของเส้นใยมัลติโหมดมีขนาดใหญ่ขึ้น และตามข้อกำหนดที่ต่ำกว่าสำหรับความแม่นยำในการผลิตและส่วนประกอบการติดตั้ง

 

มาพูดถึงแต่ละประเภทกันดีกว่า

 

วลีที่ว่า "ปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานเลเซอร์" นั้นชวนให้นึกถึงการใช้ไดโอดเปล่งแสง (LED) ดั้งเดิมสำหรับการส่งสัญญาณผ่านไฟเบอร์มัลติโหมด ด้วยการถือกำเนิดของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ เส้นใยของโครงสร้างที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นเริ่มมีการพัฒนา เรียกว่าเส้นใยที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานกับเลเซอร์

ช.657. ไฟเบอร์โหมดเดียวไม่ไวต่อการสูญเสียมาโครเบนด์

  • วัสดุใดบ้างที่ใช้ในการผลิตเส้นใยและสายเคเบิล ใยแก้วนำแสงพลาสติกคืออะไร?

ใยแก้วนำแสงและคุณสมบัติหลัก

  • OM1 - ไฟเบอร์มัลติโหมดมาตรฐาน 62.5 / 125 ไมครอน

เมื่อเทียบกับเส้นใยซิลิกา POF มีการสูญเสียสูงมาก (100-200 dB/km) ในทางกลับกัน การสูญเสียขั้นต่ำอยู่ในช่วงที่มองเห็นได้ (520, 560 และ 650 nm) เช่นเดียวกับขนาดหน้าตัดที่ใหญ่มาก ทำให้สามารถใช้ LED ราคาถูกเป็นแหล่งกำเนิดแสงได้ เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ยังช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการทำงานกับเส้นใยพลาสติกอย่างมาก กระบวนการผลิตสายแพตช์ (สายออปติคัล) ต้องใช้ทักษะและเวลาน้อยลง และอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดมีต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก รูปด้านล่างแสดงสายแพตช์พลาสติกพร้อมขั้วต่อของตระกูล Versatile Link (VL) จาก Broadcom Limited (เดิมชื่อ Avago Technologies)

3. ใยแก้วนำแสงพลาสติก (POF)

ส่งสัญญาณที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร สำหรับวางในที่อับอากาศ

  • OM4 หมายถึงอะไรในข้อกำหนดใยแก้วนำแสงและแตกต่างจาก OM1, OM2 และ OM3 อย่างไร

ใยแก้วนำแสง (ใยแก้วนำแสง)เป็นท่อนำคลื่นที่มีหน้าตัดเป็นวงกลม โดยจะส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของช่วงแสง (โดยปกติจะอยู่ใกล้ IR และแสงที่มองเห็นได้) ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยสองส่วนหลัก: แกนกลางและส่วนหุ้มด้วยแสง เส้นผ่านศูนย์กลางของโครงสร้างนี้เทียบได้กับความหนาของเส้นผมมนุษย์ เคลือบอะคริลิกป้องกันที่ด้านบนของใยแก้วนำแสง สำหรับการป้องกันเพิ่มเติมจะใช้องค์ประกอบเสริมและป้องกันต่างๆ โครงสร้างที่ประกอบด้วยใยแก้วนำแสงอย่างน้อยหนึ่งเส้นและส่วนประกอบป้องกันต่างๆ ที่หุ้มด้วยปลอกทั่วไปเรียกว่าสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

ไฟเบอร์ HCS เป็นไฟเบอร์ออปติกมัลติโหมดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่มีแกนแก้วควอทซ์และหุ้มด้วยโพลีเมอร์ เส้นใยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารโทรคมนาคมคือเส้นใย HCS ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนและหุ้ม 200/230 µm และดัชนีการหักเหของแสงแบบขั้นบันได ในด้านอื่นๆ เช่น การแพทย์และการวิจัย สามารถใช้เส้นใย HCS ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่ใหญ่กว่า (300, 400, 500 µm…)

ใยแก้วนำแสงสำหรับโทรคมนาคม: ควอตซ์และไม่เพียงเท่านั้น

 

ในบางครั้ง บทความต่างๆ จะปรากฏบน Habré ในหัวข้อของสายการสื่อสารใยแก้วนำแสง (FOCL) เป็นระยะๆ ซึ่งไม่น่าแปลกใจเลย เนื่องจากการสื่อสารด้วยแสงเป็นวิธีหลักวิธีหนึ่งในการส่งข้อมูลในปัจจุบัน สายการสื่อสารด้วยแสงสามารถแข่งขันกับสายทองแดงและเทคโนโลยีไร้สายแบบดั้งเดิมได้สำเร็จ เป็นหนี้ไฟเบอร์ออปติกที่เราเป็นหนี้มากในการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของปริมาณและความเร็วของข้อมูลที่ส่งไปทั่วโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาอินเทอร์เน็ต นอกจากนี้ ทุกๆ ปีใยแก้วนำแสงเข้าใกล้ผู้บริโภคมากขึ้นเรื่อยๆ และกำลังพัฒนาส่วนใหม่ๆ ในการใช้งาน

การกระจายตัวที่ไม่เป็นศูนย์ในช่วงความยาวคลื่น 1460-1625 นาโนเมตร EFO มีไซต์เฉพาะหลายแห่งสำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ต่างๆ เว็บไซต์ infiber.ru ทุ่มเทให้กับการสื่อสารด้วยแสงซึ่งจัดการโดยพนักงานของแผนกส่วนประกอบไฟเบอร์ออปติก เว็บไซต์นี้มีแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ใยแก้วนำแสงที่เราจัดหา นอกจากนี้ยังเผยแพร่ข่าวจากผู้ผลิตและบทความที่เขียนโดยเจ้าหน้าที่ของแผนก เว็บไซต์ของเราถูกสร้างขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่มีการพัฒนาอย่างแข็งขัน

 

และสุดท้าย เราเพิ่งโพสต์บทความห้าบทความบนเว็บไซต์ของเราซึ่งมีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับใยแก้วนำแสงและประเภทหลัก ใครที่ข้อมูลด้านล่างนี้ไม่เพียงพอ ยินดีต้อนรับสู่เว็บไซต์ของเรา!

 

แกนกลางล้อมรอบด้วยสารเคลือบป้องกันพิเศษซึ่งมีหน้าที่สะท้อนแสงในลักษณะที่ฟลักซ์การส่องสว่างทั้งหมดไปถึงเครื่องรับ Kevlar ใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับสายไฟเบอร์ออปติก ซึ่งจะช่วยป้องกันสายไม่ให้ยืดและหักได้ แม้ว่าจะงอหรือบิดเบี้ยวก็ตาม

แบนด์วิดท์ของไฟเบอร์ออปติกก็มีความสำคัญเช่นกัน ซึ่งมากกว่าสายเคเบิลทองแดงทั่วไปหลายร้อยเท่า

น่าเสียดายที่ถึงแม้จะมีเทคโนโลยีขั้นสูงเช่นนี้ อาจมีกระบวนการบางอย่างที่นำไปสู่ปรากฏการณ์ของการลดทอนในใยแก้วนำแสง นี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่าการสูญเสียสัญญาณหรือเป็นส่วนหนึ่งของสัญญาณ กระบวนการนี้เกิดจากระยะทางที่แสงต้องเดินทาง ยิ่งระยะนี้มากเท่าใด ลำแสงก็จะยิ่งบิดเบี้ยวมากขึ้นเท่านั้น

ไฟเบอร์ออปติกเป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่มีประโยชน์ที่สุดที่มนุษย์คิดค้นขึ้น เมื่อเร็วๆ นี้ เทคโนโลยีนี้ได้พัฒนาในอัตราสองเท่า และการพัฒนามุ่งเป้าไปที่ทั้งการเพิ่มอัตราการถ่ายโอนข้อมูลและแบนด์วิดท์ของไฟเบอร์ออปติกที่มีอยู่

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงประกอบด้วยปลอกป้องกันด้านนอก สารเคลือบป้องกันด้านใน และแกน แกนกลางเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของสายเคเบิล ทำจากใยแก้วพิเศษหรือวัสดุนำแสง วัสดุดังกล่าวทำให้สามารถส่งข้อมูลในเทคโนโลยีนี้ได้

ใยแก้วนำแสงคืออะไร?

ไฟเบอร์ไม่ใช่แค่อินเทอร์เน็ต

เรากำลังดำเนินการพัฒนาเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยเพิ่มแบนด์วิดธ์ได้อย่างมาก ดังนั้นจึงส่งข้อมูลได้มากขึ้นในเวลาเดียวกัน

โซลูชันที่เก่ากว่าเล็กน้อยคือไฟเบอร์ออปติกมัลติโหมด ช่วยให้แสงส่องผ่านได้ ทำให้มีปริมาณงานมากขึ้น น่าเสียดาย เนื่องจากจำเป็นต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณออปติคัลและการสูญเสียลำแสงบางส่วน

ประโยชน์ของการใช้ไฟเบอร์

ใยแก้วนำแสงมีกี่ประเภท?

คุณอาจเชื่อมโยงใยแก้วนำแสงกับอินเทอร์เน็ต และถูกต้องแล้ว - สายเคเบิลใยแก้วนำแสงถูกใช้อย่างกว้างขวางในการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต แต่ไม่เพียงเท่านั้น นอกจากนี้ยังมักใช้ในโทรคมนาคม การส่งสัญญาณข้อมูล วิศวกรรมเครื่องกล และอุตสาหกรรมการแพทย์ (การผลิตอุปกรณ์)

ใยแก้วนำแสงถูกสร้างขึ้นในยุค 70 ของศตวรรษที่ยี่สิบ เริ่มแรกใช้สำหรับการสื่อสารทางโทรศัพท์ซึ่งไม่ได้ใช้ความสามารถทั้งหมด จนกระทั่งถึงยุคอินเทอร์เน็ตและการค้นพบว่าสายเคเบิลนี้สามารถใช้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วดุจสายฟ้า ซึ่งความนิยมของใยแก้วนำแสงก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก

ใยแก้วนำแสงมีสองประเภทจริง ๆ ซึ่งทั้งสองชนิดมีหลักการทำงานเหมือนกัน

คุณคงคุ้นเคยกับคำว่าใยแก้วนำแสง มันเกี่ยวข้องกับอินเทอร์เน็ต การส่งข้อมูล และระบบโทรศัพท์ อย่างไรก็ตาม ไฟเบอร์เป็นโซลูชันทางเทคโนโลยีสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอื่นๆ ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันได้กลายเป็นขั้นตอนการปฏิวัติในการพัฒนาระบบการรับส่งข้อมูลเนื่องจากช่วยให้คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความเร็วมหาศาล

ตามชื่อที่สื่อถึง ใยแก้วนำแสงเป็นสายเคเบิลที่ช่วยให้ส่งข้อมูลโดยใช้คลื่นแสง การส่งข้อความด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงทำให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว นั่นคือเหตุผลที่โซลูชันนี้กลายเป็นการปฏิวัติอย่างมาก

อุปกรณ์หรือเครือข่ายทุกเครื่องที่ต้องการการถ่ายโอนข้อมูลที่เสถียรและต้องใช้การเชื่อมต่อที่เสถียรสามารถใช้สายไฟเบอร์ออปติกเพื่อการนี้ได้

การวิจัยกำลังดำเนินการเพื่อขจัดหรืออย่างน้อยก็ลดปรากฏการณ์นี้ ส่งผลให้การเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ใยแก้วนำแสงไม่ปล่อยสนามแม่เหล็กภายนอก ทนทานต่อการรบกวนและสภาพอากาศอย่างสมบูรณ์ และยังมีความทนทานสูง ในเรื่องนี้การวางสายเคเบิลทำให้สามารถส่งข้อมูลได้หลายปีไม่ว่าจะวางลึกแค่ไหน

การสร้างสายเคเบิลใยแก้วนำแสงประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง ดังนั้นการผลิตจึงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก ขั้นตอนสำคัญประการหนึ่งคือการผลิตพรีฟอร์มซึ่งใช้เพื่อให้ได้ใยแก้วนำแสง สำหรับการผลิตพรีฟอร์มนั้น มีการใช้ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ ซึ่งหาได้จากข้อเสนอของกลุ่ม PCC แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ยังรวมถึงซิลิกอนเตตระคลอไรด์บริสุทธิ์พิเศษ ซึ่งใช้ในการผลิตเส้นใยแก้วนำแสงที่มีการลดทอนต่ำ

การออกแบบสายไฟเบอร์ออปติก

พารามิเตอร์การรับส่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมเป็นผลมาจากการออกแบบสายเคเบิลใยแก้วนำแสง แกนกลางทำจากไฟเบอร์กลาสหรือพลาสติก นำลำแสงด้วยความเร็วสูงสุดที่แสงสามารถทำได้ในตัวกลางนั้น นอกจากนี้ ข้อมูลจะไม่สูญหายระหว่างการส่ง - หน้าจอสะท้อนลำแสงโค้งเพื่อให้ไปถึงจุดหมายโดยไม่เปลี่ยนแปลง

ใยแก้วนำแสงเป็นสายเคเบิลทั่วไป ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยเส้นใยแก้วและองค์ประกอบที่ป้องกันและป้องกันสายส่ง

ทุกวันนี้ วิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูลสร้างขึ้นบนแนวคิดของ "ใยแก้วนำแสง" สายไฟเบอร์ออปติกทนทานต่อสภาพอากาศ ซึ่งสร้างการเชื่อมต่อที่เสถียรและทนทาน

ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวทันสมัยกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าเล็กน้อย นี่คือใยแก้วนำแสงที่ลำแสงส่องผ่านแกนโดยตรงทีละตัว จึงไม่สะท้อน ใยแก้วนำแสงนี้ไม่ได้ใช้หน้าจอที่เรียกว่าซึ่งมีหน้าที่ในการสะท้อนและความเข้มข้น

ใยแก้วนำแสงช่วยให้คุณส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณแสงในระยะทางไกล ด้วยสายเคเบิลนี้ คุณสามารถส่งสัญญาณไปยังทุกที่ในโลกได้อย่างรวดเร็ว เพียงแค่วางสายเคเบิลที่เหมาะสม อินเทอร์เน็ตทั่วโลกทำงานด้วยเครือข่ายใยแก้วนำแสงที่กว้างขวางซึ่งอยู่ที่ด้านล่างของทะเลและมหาสมุทร


thoughts on “ใยแก้วนำแสง

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *