Какви са основните елементи на оптичната комуникационна система?

Какви са основните елементи на оптичната комуникационна система?

За гигабита и извън гигабита предаване на данни, оптичната комуникация е идеалният избор. Този тип комуникация се използва за предаване на глас, видео, телеметрия и данни на големи разстояния и локални мрежи или компютърни мрежи . Фиброоптичната комуникационна система използва технология на светлинните вълни за предаване на данните през влакно чрез промяна на електронните сигнали в светлина.



Някои изключителни характерни черти на този тип комуникация система като голяма честотна лента, по-малък диаметър, леко тегло, предаване на сигнал на дълги разстояния, ниско затихване, сигурност на предаването и т.н. превръщат тази комуникация в основен градивен елемент във всяка телекомуникационна инфраструктура. Следващата информация за оптичната комуникационна система подчертава нейните характерни характеристики, основни елементи и други подробности.


Оптична комуникация

Оптична комуникация





Как работи оптичната комуникация?

За разлика от предаването, базирано на медна жица, при което предаването изцяло зависи от електрическите сигнали, преминаващи през кабела, предаването на оптични влакна включва предаване на сигнали под формата на светлина от една точка до друга. Освен това, оптична комуникационна мрежа се състои от предавателна и приемаща верига, източник на светлина и детекторни устройства като показаните на фигурата.

Когато входните данни под формата на електрически сигнали се предават на веригата на предавателя, той ги преобразува в светлинен сигнал с помощта на светлинен източник. Този източник е от светодиоди, чиято амплитуда, честота и фази трябва да останат стабилни и без колебания, за да има ефективно предаване. Светлинният лъч от източника се пренася от оптичен кабел към схемата на местоназначението, при което информацията се предава обратно към електрическия сигнал от верига на приемника.



Работа на оптична комуникация

Работа на оптична комуникация

Схемата на приемника се състои от фотодетектор заедно с подходяща електронна схема, която може да измерва величина, честота и фаза на оптичното поле. Този тип комуникация използва дължините на вълните близо до инфрачервена лента които са точно над видимия диапазон. Както LED, така и лазерът могат да се използват като източници на светлина въз основа на приложението.

3 основни елемента на оптична комуникационна система

Има три основни основни елемента на оптичната комуникационна система. Те са


  1. Компактен източник на светлина
  2. Оптични влакна с ниски загуби
  3. Фотодетектор

Аксесоари като съединители, превключватели, съединители, мултиплексиращи устройства, усилватели и сплайси също са съществени елементи в тази комуникационна система.

1. Компактен източник на светлина

Лазерни диоди

Лазерни диоди

В зависимост от приложенията като локални мрежи и комуникационни системи за дълги разстояния, изискванията за източника на светлина варират. Изискванията на източниците включват мощност, скорост, ширина на спектралната линия, шум, здравина, цена, температура и т.н. Като източници на светлина се използват два компонента: светодиоди (LED) и лазерни диоди.

Светоизлъчващите диоди се използват за приложения на къси разстояния и ниска скорост на предаване на данни поради ниската си честотна лента и мощност. Две такива светодиодни структури включват повърхностни и ръбоизлъчващи системи. Повърхностните излъчващи диоди са прости по дизайн и са надеждни, но поради по-широката си ширина на линията и ограничението на честотата на модулация често се използват излъчващи диоди. Диодите с краен излъчване имат висока мощност и възможности за по-тясна ширина на линията.

За по-дълги разстояния и висока скорост на предаване на данни се предпочитат лазерните диоди поради неговата висока мощност, висока скорост и по-тесни характеристики на ширината на спектралната линия. Но те по своята същност са нелинейни и по-чувствителни към температурните колебания.

LED срещу лазерни диоди

LED срещу лазерни диоди

В днешно време много подобрения и подобрения направиха тези източници по-надеждни. Няколко такива сравнения на тези два източника са дадени по-долу. И двата източника са модулирани, използвайки директни или външни техники за модулация.

2. Оптични влакна с ниски загуби

Оптичното влакно е кабел, който е известен също като цилиндричен диелектричен вълновод, направен от материал с ниски загуби. Оптичното влакно също взема предвид параметрите като средата, в която работи, якостта на опън, издръжливостта и твърдостта. Оптичният кабел е изработен от висококачествено екструдирано стъкло (si) или пластмаса и е гъвкав. Диаметърът на оптичния кабел е между 0,25 до 0,5 мм (малко по-дебел от човешки косъм).

Оптичен кабел

Оптичен кабел

Оптичен кабел се състои от четири части.

  • Ядро
  • Облицовка
  • Буфер
  • Яке

Ядро

Сърцевината на оптичния кабел е пластмасов цилиндър, който минава през цялата дължина на оптичния кабел и предлага защита чрез облицовка. Диаметърът на сърцевината зависи от използваното приложение. Поради вътрешното отражение светлината, която пътува в сърцевината, се отразява от сърцевината, границата на облицовката. Основното напречно сечение трябва да бъде кръгло за повечето приложения.

Облицовка

Облицовката е външен оптичен материал, който защитава сърцевината. Основната функция на облицовката е, че тя отразява светлината обратно в сърцевината. Когато светлината навлиза през сърцевината (плътен материал) в облицовката (по-малко плътен материал), тя променя своя ъгъл и след това отразява обратно към сърцевината.

Буфер

Основната функция на буфера е да предпазва влакната от повреда и хиляди оптични влакна, подредени в стотици оптични кабели. Тези снопове са защитени от външното покритие на кабела, което се нарича обвивка.

ЯКЕТА

Якетата на оптичните кабели се предлагат в различни цветове, които лесно могат да ни накарат да разпознаем точния цвят на кабела, с който имаме работа. Жълтият цвят ясно означава едноредов кабел, а оранжевият цвят показва многорежимност.

2 вида оптични влакна

Едномодови влакна: Едномодови влакна се използват за предаване на един сигнал на влакно тези влакна се използват в телефонни и телевизионни апарати. Едномодовите влакна имат малки ядра.

Мултирежимни влакна: Многомодовите влакна се използват за предаване на много сигнали на влакна, тези сигнали се използват в компютърни и локални мрежи, които имат по-големи ядра.

3. Фотодетектори

Целта на фотодетекторите е да преобразуват светлинния сигнал обратно в електрически сигнал. Два вида фотодетектори се използват главно за оптичен приемник в оптична комуникационна система: PN фотодиод и лавинен фотодиод. В зависимост от дължините на вълната на приложението, материалният състав на тези устройства варира. Тези материали включват силиций, германий, InGaAs и др.

Това е всичко за основните елементи на оптичната комуникационна система. За допълнителна информация и за всякакъв вид помощ, моля, пишете ни, тъй като насърчаваме и оценяваме вашите предложения, отзиви, запитвания и коментари. Моля, споделете вашите идеи, предложения и коментари в раздела за коментари, даден по-долу.

Снимки Кредити

  • Оптична комуникация от mrb
  • Работа на оптична комуникация от expertmind
  • LED срещу лазерни диоди от fiberoptics4sale