Волоконно-оптические среды — это любые сетевые среды передачи, в которых обычно используется стекло или пластиковое волокно в некоторых особых случаях для передачи сетевых данных в виде световых импульсов.За последнее десятилетие оптическое волокно становится все более популярным типом сетевой среды передачи, поскольку сохраняется потребность в более высокой пропускной способности и длинных участках.
Волоконно-оптическая технология отличается по своей работе от стандартных медных сред, поскольку передача представляет собой «цифровые» световые импульсы, а не переходы электрического напряжения.Проще говоря, оптоволоконные передачи кодируют единицы и нули передачи по цифровой сети, включая и выключая световые импульсы источника лазерного излучения заданной длины волны на очень высоких частотах.Источником света обычно является либо лазер, либо какой-либо светоизлучающий диод (LED).Свет от источника света вспыхивает и гаснет по образцу кодируемых данных.Свет проходит внутри волокна до тех пор, пока световой сигнал не достигнет места назначения и не будет прочитан оптическим детектором.
Волоконно-оптические кабели оптимизированы для одной или нескольких длин волн света.Длина волны конкретного источника света — это длина, измеренная в нанометрах (миллиардных долях метра, сокращенно «нм»), между пиками волны типичной световой волны от этого источника света.Вы можете думать о длине волны как о цвете света, и она равна скорости света, деленной на частоту.В случае одномодового волокна (SMF) по одному и тому же оптическому волокну в любой момент времени может передаваться много разных длин волн света.Это полезно для увеличения пропускной способности оптоволоконного кабеля, поскольку каждая длина волны света представляет собой отдельный сигнал.Следовательно, по одной и той же нити оптического волокна может передаваться множество сигналов.Это требует нескольких лазеров и детекторов и называется мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM).
Обычно оптические волокна используют длины волн от 850 до 1550 нм, в зависимости от источника света.В частности, многомодовое волокно (MMF) используется на длине волны 850 или 1300 нм, а SMF обычно используется на длине волны 1310, 1490 и 1550 нм (а в системах WDM — на длинах волн, близких к этим основным длинам волн).Новейшая технология расширяет этот диапазон до 1625 нм для SMF, который используется для пассивных оптических сетей (PON) следующего поколения для приложений FTTH (Fiber-To-The-Home).Стекло на основе кремнезема наиболее прозрачно на этих длинах волн, и поэтому передача в этом диапазоне более эффективна (меньше затухание сигнала).Для справки, видимый свет (свет, который вы можете видеть) имеет длину волны в диапазоне от 400 до 700 нм.Большинство волоконно-оптических источников света работают в ближнем инфракрасном диапазоне (между 750 и 2500 нм).Вы не можете видеть инфракрасный свет, но это очень эффективный оптоволоконный источник света.
Многомодовое волокно обычно бывает 50/125 и 62,5/125 по конструкции.Это означает, что отношение диаметра сердцевины к диаметру оболочки составляет 50 мкм к 125 мкм и 62,5 мкм к 125 мкм.На сегодняшний день доступно несколько типов многомодовых волоконно-оптических соединительных кабелей, наиболее распространенными из которых являются многомодовые волоконно-оптические соединительные кабели, LC, ST, FC и т. д.
Советы. Большинство традиционных волоконно-оптических источников света могут работать только в видимом диапазоне длин волн и в диапазоне длин волн, а не на одной конкретной длине волны.Лазеры (усиление света за счет стимулированного излучения) и светодиоды излучают свет в более ограниченном, даже одноволновом, спектре.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Источники лазерного излучения, используемые с оптоволоконными кабелями (такими как кабели OM3), чрезвычайно опасны для вашего зрения.Глядя прямо на конец оптического волокна, можно серьезно повредить сетчатку.Вы можете навсегда ослепнуть.Никогда не смотрите на конец оптоволоконного кабеля, предварительно не убедившись, что нет активных источников света.
Затухание оптических волокон (как SMF, так и MMF) ниже на более длинных волнах.В результате связь на большие расстояния, как правило, осуществляется на длинах волн 1310 и 1550 нм через SMF.Типичные оптические волокна имеют большее затухание на длине волны 1385 нм.Этот пик воды является результатом очень небольшого количества (в диапазоне частей на миллион) воды, включенной в процессе производства.В частности, это концевая молекула –ОН(гидроксил), которая имеет характерные колебания на длине волны 1385 нм;тем самым способствуя высокому затуханию на этой длине волны.Исторически системы связи работали по обе стороны от этой вершины.
Когда световые импульсы достигают места назначения, датчик улавливает наличие или отсутствие светового сигнала и преобразует световые импульсы обратно в электрические сигналы.Чем больше световой сигнал рассеивается или сталкивается с границами, тем больше вероятность потери сигнала (затухания).Кроме того, каждый оптоволоконный соединитель между источником и получателем сигнала может привести к потере сигнала.Таким образом, коннекторы должны быть правильно установлены при каждом соединении.На сегодняшний день существует несколько типов оптоволоконных разъемов.Наиболее распространены: разъемы типа ST, SC, FC, MT-RJ и LC.Все эти типы соединителей могут использоваться как с многомодовым, так и с одномодовым волокном.
В большинстве систем оптоволоконной передачи LAN/WAN используется одно волокно для передачи и одно для приема.Однако новейшие технологии позволяют оптоволоконному передатчику передавать данные в двух направлениях по одному и тому же волокну (например,пассивный мультиплексор cwdmпо технологии WDM).Различные длины волн света не мешают друг другу, поскольку детекторы настроены на считывание только определенных длин волн.Следовательно, чем больше длин волн вы отправляете по одному волокну, тем больше детекторов вам нужно.
Время публикации: 03 сентября 2021 г.