Волоконно-оптичне середовище — це будь-яке мережеве середовище передачі, яке зазвичай використовує скло або пластикове волокно в деяких особливих випадках для передачі мережевих даних у формі світлових імпульсів.Протягом останнього десятиліття оптичне волокно стало все більш популярним типом мережевого середовища передачі, оскільки потреба у більшій пропускній здатності та більших прольотах зберігається.
Волоконно-оптична технологія відрізняється за своєю роботою від стандартних мідних носіїв, оскільки передача є «цифровими» світловими імпульсами замість переходів електричної напруги.Дуже просто, оптоволоконна передача кодує одиниці та нулі передачі цифрової мережі, вмикаючи та вимикаючи світлові імпульси лазерного джерела світла заданої довжини хвилі на дуже високих частотах.Джерелом світла зазвичай є або лазер, або якийсь світлодіод (LED).Світло від джерела світла спалахує та вимикається відповідно до шаблону даних, що кодуються.Світло рухається всередині волокна, доки світловий сигнал не досягне місця призначення та не буде зчитано оптичним детектором.
Волоконно-оптичні кабелі оптимізовані для однієї або кількох довжин хвиль світла.Довжина хвилі певного джерела світла – це довжина, виміряна в нанометрах (мільярдні частки метра, скорочено «нм»), між піками хвилі типової світлової хвилі від цього джерела світла.Ви можете вважати довжину хвилі кольором світла, і вона дорівнює швидкості світла, поділеній на частоту.У випадку одномодового волокна (SMF) багато різних довжин хвиль світла можуть передаватися через те саме оптичне волокно в будь-який момент часу.Це корисно для збільшення пропускної здатності оптоволоконного кабелю, оскільки кожна довжина хвилі світла є окремим сигналом.Таким чином, багато сигналів можуть передаватися по одній нитці оптичного волокна.Це вимагає кількох лазерів і детекторів і називається мультиплексуванням за довжиною хвилі (WDM).
Як правило, оптичні волокна використовують довжини хвиль від 850 до 1550 нм, залежно від джерела світла.Зокрема, багатомодове волокно (MMF) використовується при 850 або 1300 нм, а SMF зазвичай використовується при 1310, 1490 і 1550 нм (а в системах WDM — у довжинах хвиль, близьких до цих основних довжин хвиль).Новітня технологія розширює цей діапазон до 1625 нм для SMF, який використовується для пасивних оптичних мереж наступного покоління (PON) для програм FTTH (Fiber-To-The-Home).Скло на основі кремнезему є найбільш прозорим на цих довжинах хвиль, і тому передача є більш ефективною (менше затухання сигналу) у цьому діапазоні.Для довідки, видиме світло (світло, яке ви бачите) має довжину хвилі в діапазоні від 400 до 700 нм.Більшість волоконно-оптичних джерел світла працюють у ближньому інфрачервоному діапазоні (від 750 до 2500 нм).Ви не можете побачити інфрачервоне світло, але це дуже ефективне волоконно-оптичне джерело світла.
Конструкція багатомодового волокна зазвичай становить 50/125 і 62,5/125.Це означає, що співвідношення діаметра серцевини до оболонки становить 50 мікрон до 125 мікрон і 62,5 мікрон до 125 мікрон.На сьогоднішній день доступно кілька типів багатомодового оптоволоконного патч-кабелю, найпоширенішими є багатомодовий sc-патч-кабель, LC, ST, FC тощо.
Поради. Більшість традиційних волоконно-оптичних джерел світла можуть працювати лише у видимому спектрі довжин хвиль і в діапазоні довжин хвиль, а не на одній конкретній довжині хвилі.Лазери (посилення світла шляхом стимульованого випромінювання випромінювання) і світлодіоди виробляють світло в більш обмеженому, навіть однохвильовому спектрі.
ПОПЕРЕДЖЕННЯ. Лазерні джерела світла, які використовуються з волоконно-оптичними кабелями (такими як кабелі OM3), надзвичайно небезпечні для вашого зору.Дивлячись прямо на кінець живого оптичного волокна, ви можете серйозно пошкодити сітківку.Ви можете назавжди осліпнути.Ніколи не дивіться на кінець оптоволоконного кабелю, попередньо не знаючи, що джерело світла не активне.
Загасання оптичних волокон (як SMF, так і MMF) нижче на більшій довжині хвилі.Як наслідок, зв’язок на більшій відстані відбувається на довжинах хвиль 1310 і 1550 нм через SMF.Типові оптичні волокна мають більше загасання на 1385 нм.Цей пік води є результатом дуже малих кількостей (у діапазоні часток на мільйон) води, включеної під час виробничого процесу.Зокрема, це кінцева молекула –OH (гідроксилу), яка має характерну вібрацію на довжині хвилі 1385 нм;тим самим сприяючи високому ослабленню на цій довжині хвилі.Історично системи зв'язку працювали по обидві сторони цієї вершини.
Коли світлові імпульси досягають пункту призначення, датчик вловлює наявність або відсутність світлового сигналу та перетворює світлові імпульси назад в електричні сигнали.Чим більше світловий сигнал розсіюється або стикається з кордонами, тим більша ймовірність втрати (загасання) сигналу.Крім того, кожен волоконно-оптичний з’єднувач між джерелом сигналу та пунктом призначення створює ймовірність втрати сигналу.Таким чином, роз'єми повинні бути встановлені правильно при кожному з'єднанні.Сьогодні існує кілька типів волоконно-оптичних роз’ємів.Найпоширенішими є роз’єми типу ST, SC, FC, MT-RJ і LC.Усі ці типи роз’ємів можна використовувати з багатомодовим або одномодовим волокном.
Більшість оптоволоконних систем передачі LAN/WAN використовують одне волокно для передачі та одне для прийому.Однак новітні технології дозволяють волоконно-оптичному передавачу передавати в двох напрямках по одному волокну (наприклад,пасивний мультиплексор cwdmз використанням технології WDM).Різні довжини хвиль світла не заважають одна одній, оскільки детектори налаштовані на зчитування лише певних довжин хвиль.Тому чим більшу довжину хвилі ви надсилаєте через одну нитку оптичного волокна, тим більше детекторів вам потрібно.
Час публікації: 03 вересня 2021 р