עבור העברת נתונים של ג'יגה-ביט ומעבר לכך, התקשורת הסיבית היא הבחירה האידיאלית. סוג זה של תקשורת משמש להעברת קול, וידאו, טלמטריה ונתונים למרחקים ארוכים ורשתות מקומיות או רשת מחשבים . מערכת תקשורת סיבים אופטיים משתמשת בטכנולוגיית גלי אור כדי להעביר את הנתונים על גבי סיב על ידי שינוי אותות אלקטרוניים לאור.
כמה מאפיינים יוצאי דופן מסוג זה תִקשׁוֹרֶת מערכת כמו רוחב פס גדול, קוטר קטן יותר, משקל קל, העברת אות למרחקים ארוכים, הנחתה נמוכה, אבטחת שידור וכן הלאה הופכים את התקשורת הזו לאבן בניין מרכזית בכל תשתית טלקומוניקציה. המידע הבא על מערכת תקשורת סיבים אופטיים מדגיש את המאפיינים האופייניים שלה, אלמנטים בסיסיים ופרטים אחרים.
תקשורת סיבים אופטיים
איך עובדת תקשורת סיבים אופטיים?
בניגוד לשידור מבוסס חוטי נחושת, כאשר השידור תלוי לחלוטין באותות חשמליים העוברים דרך הכבל, שידור הסיבים האופטיים כולל העברת אותות בצורה של אור מנקודה אחת לשנייה. יתר על כן, רשת תקשורת סיבים אופטית מורכבת ממעגלי שידור וקבלה, מקור אור והתקני גלאים כמו אלה המוצגים באיור.
כאשר נתוני הקלט, בצורה של אותות חשמליים, ניתנים למעגלי המשדר, הם ממירים אותם לאות אור בעזרת מקור אור. מקור זה הוא LED שמשרעתו, תדרם ושלביו חייבים להישאר יציבים וללא תנודות על מנת לקבל שידור יעיל. קרן האור מהמקור מועברת על ידי כבל סיב אופטי למעגל היעד שבו המידע מועבר חזרה לאות החשמלי על ידי מעגל מקלט.
עבודה בתקשורת סיבים אופטיים
מעגל המקלט מורכב מגלאי צילום יחד עם מעגל אלקטרוני מתאים המתאים למדידת גודל, תדר ושלב השדה האופטי. סוג זה של תקשורת משתמש באורכי הגל הקרובים ל- להקת אינפרא אדום שנמצאים ממש מעל לטווח הגלוי. הן LED והן לייזר יכולים לשמש כמקורות אור על בסיס היישום.
3 אלמנטים בסיסיים של מערכת תקשורת סיבים אופטיים
ישנם שלושה אלמנטים בסיסיים עיקריים של מערכת תקשורת סיבים אופטיים. הם
- מקור אור קומפקטי
- סיבים אופטיים עם אובדן נמוך
- גלאי תמונות
אביזרים כמו מחברים, מתגים, מצמדים, מכשירי ריבוב, מגברים וחבילים הם גם מרכיבים חיוניים במערכת התקשורת הזו.
1. מקור אור קומפקטי
דיודות לייזר
בהתאם ליישומים כמו רשתות מקומיות ומערכות תקשורת ארוכות טווח, דרישות מקור האור משתנות. דרישות המקורות כוללות הספק, מהירות, רוחב קו ספקטרלי, רעש, קשיחות, עלות, טמפרטורה וכן הלאה. שני מרכיבים משמשים כמקורות אור: דיודה פולטת אור (נוריות LED) ודיודות לייזר.
הדיודות הפולטות אור משמשות למרחקים קצרים ויישומים בקצב נתונים נמוך בשל יכולות רוחב הפס וההספק הנמוכות שלהם. שני מבני נוריות כאלה כוללים מערכות פולטות משטח וקצה. הדיודות הפולטות לפני השטח הן פשוטות בעיצוב והן אמינות, אך בשל רוחב הקו הרחב יותר ודיודות פולטות קצה המוגבלות בתדר האפנון משמשות בעיקר. לדיודות פולטות קצה יכולות הספק גבוהות ויכולות רוחב קו צרות יותר.
למרחקים ארוכים יותר ולהעברת קצב נתונים גבוה, דיודות לייזר מועדפות בשל הספק גבוה, מהירות גבוהה ומאפייני רוחב קו ספקטרלי צר יותר. אך אלה מטבעם אינם לינאריים ורגישים יותר לשינויי טמפרטורה.
LED מול דיודות לייזר
כיום שיפורים והתקדמות רבים הפכו את המקורות הללו לאמינים יותר. כמה מהשוואות כאלה של שני המקורות הללו מובאות להלן. שני המקורות הללו מווסתים באמצעות טכניקות אפנון ישירות או חיצוניות.
2. סיבים אופטיים עם אובדן נמוך
סיבים אופטיים הם כבל, המכונה גם מוליך גל דיאלקטרי גלילי העשוי מחומר עם אובדן נמוך. סיב אופטי מתחשב גם בפרמטרים כמו הסביבה בה הוא פועל, חוזק המתיחה, העמידות והנוקשות. כבל הסיב האופטי עשוי זכוכית (si) או פלסטיק באיכות גבוהה, והוא גמיש. קוטר כבל הסיב האופטי הוא בין 0.25 ל 0.5 מ'מ (מעט עבה יותר משיער אנושי).
כבל סיבים אופטיים
כבל סיבים אופטי מורכב מארבעה חלקים.
- הליבה
- חיפוי
- בַּלָם
- ז'ָקֵט
הליבה
הליבה של כבל סיבים היא גליל פלסטיק העובר לאורך כל כבל הסיב, ומציע הגנה על ידי חיפוי. קוטר הליבה תלוי ביישום בו נעשה שימוש. בשל השתקפות פנימית, האור הנע בתוך הליבה משתקף מהליבה, גבול החיפוי. חתך הליבה צריך להיות מעגלי עבור רוב היישומים.
חיפוי
חיפוי הוא חומר אופטי חיצוני המגן על הליבה. תפקידה העיקרי של החיפוי הוא שהוא מחזיר את האור חזרה לליבה. כאשר האור נכנס דרך הליבה (חומר צפוף) לחיפוי (חומר פחות צפוף), הוא משנה את זוויתו ואז מחזיר חזרה לליבה.
בַּלָם
תפקידו העיקרי של המאגר הוא להגן על הסיבים מפני נזקים ואלפי סיבים אופטיים המסודרים במאות כבלים אופטיים. חבילות אלה מוגנות על ידי הכיסוי החיצוני של הכבל הנקרא מעיל.
ז'ָקֵט
מעילי כבל סיבים אופטיים זמינים בצבעים שונים שיכולים בקלות לגרום לנו לזהות את הצבע המדויק של הכבל איתו אנו מתמודדים. הצבע הצהוב מסמל בבירור כבל מצב יחיד, וצבע כתום מציין מולטי-מצב.
2 סוגים של סיבים אופטיים
סיבים במצב יחיד: סיבים במצב יחיד משמשים להעברת אות אחד לכל סיב. סיבים אלה משמשים במכשירי טלפון וטלוויזיה. לסיבים במצב יחיד יש ליבות קטנות.
סיבים מרובי-מצב: סיבי מולטימוד משמשים להעברת אותות רבים לכל סיב. אותות אלה משמשים ברשתות מחשבים ורשתות מקומיות בעלות ליבות גדולות יותר.
3. גלאי צילום
מטרתם של גלאי צילום היא להמיר את אות האור בחזרה לאות חשמלי. שני סוגים של גלאי צילום משמשים בעיקר למקלט אופטי במערכת תקשורת אופטית: דיודת תמונות PN ודיודת תמונות מפולת. בהתאם לאורכי הגל של היישום, הרכב החומרים של מכשירים אלה משתנה. חומרים אלה כוללים סיליקון, גרמניום, InGaAs וכו '.
זה הכל על האלמנטים הבסיסיים של מערכת התקשורת הסיבית האופטית. לקבלת מידע נוסף ולכל סוג של סיוע, אנא כתוב לנו כאשר אנו מעודדים ומעריכים את הצעותיך, המשוב, השאלות וההערות שלך. אנא שתף את הרעיונות, ההצעות וההערות שלך בקטע התגובות המופיע להלן.
נקודות זיכוי
- תקשורת סיבים אופטיים מאת מר
- עבודה בתקשורת סיבים אופטיים מאת expertmind
- LED מול דיודות לייזר מאת סיבים אופטיים 4sale
