من به عنوان تأمین کننده ضعف های فیبر ، دست اول شاهد رابطه پیچیده بین قطر هسته فیبر و عملکرد این اجزای نوری اساسی بوده ام. ضعف های فیبر با کاهش قدرت یک سیگنال نوری به یک سطح مناسب برای گیرنده ، نقش مهمی در سیستم های ارتباطی نوری دارند. قطر هسته فیبر ، از جمله عوامل دیگر ، به طور قابل توجهی تأثیر می گذارد که چگونه یک ضعف فیبر می تواند عملکرد خود را انجام دهد. در این پست وبلاگ ، من به روش هایی که قطر هسته فیبر بر عملکرد یک ضعف فیبر تأثیر می گذارد ، می پردازم.
درک قطر هسته فیبر
قبل از اینکه تأثیر آن را بر روی ضعف های فیبر کشف کنیم ، بیایید به طور خلاصه درک کنیم که قطر هسته فیبر چیست. در یک فیبر نوری ، هسته قسمت اصلی است که از طریق آن نور حرکت می کند. قطر اصلی عرض این منطقه مرکزی است. انواع مختلفی از الیاف نوری دارای قطر هسته های مختلف هستند و این تفاوت ها می تواند عواقب زیادی برای عملکرد دستگاه های مبتنی بر فیبر ، از جمله ضعیف کننده ها داشته باشد.
معمولاً ، دو نوع اصلی الیاف نوری بر اساس قطر هسته وجود دارد: الیاف تک حالت (SMF) و الیاف چند حالته (MMF). الیاف تک حالت به طور معمول دارای قطر هسته کوچک ، معمولاً در حدود 8 - 10 میکرون هستند. این هسته کوچک فقط به یک حالت (یا مسیر) نور اجازه می دهد تا از طریق فیبر پخش شود. از طرف دیگر ، الیاف چند حالته دارای قطر هسته بزرگتر هستند ، از 50 تا 62.5 میکرون ، که باعث می شود چندین حالت نور همزمان سفر کنند.
مکانیسم های میرایی و قطر هسته
عملکرد اساسی یک ضعف فیبر معرفی مقدار کنترل شده ضرر به سیگنال نوری است. مکانیسم های مختلفی وجود دارد که با استفاده از آن میرایی رخ می دهد و قطر هسته فیبر می تواند بر هر یک از این مکانیسم ها تأثیر بگذارد.
جذب
جذب فرایندی است که با استفاده از آن ، سیگنال نوری با تعامل با مواد هسته فیبر ، انرژی را از دست می دهد. قطر هسته می تواند از چند طریق بر جذب تأثیر بگذارد. در فیبر قطر هسته کوچکتر مانند یک فیبر تک حالت ، نور در هسته متمرکز تر است. این بدان معنی است که احتمال بیشتری از تعامل نور با ناخالصی ها یا دوپانت ها در ماده اصلی وجود دارد و منجر به افزایش جذب می شود.
در مقابل ، در یک فیبر چند حالته با قطر هسته بزرگتر ، نور در یک منطقه بزرگتر پخش می شود. در نتیجه ، تعامل بین نور و مواد اصلی در هر واحد نسبتاً کمتر است که ممکن است در مقایسه با یک فیبر تک حالت تحت همان شرایط منجر به جذب کمتری شود. با این حال ، وجود چندین حالت در یک فیبر چند حالته همچنین می تواند تلفات جذب اضافی را به دلیل حالت - اتصال و پراکندگی بین حالت های مختلف وارد کند.
پراکندگی
پراکندگی یکی دیگر از مکانیسم های مهم میرایی است. پراکندگی ریلی ، که در اثر ناهمگونی میکروسکوپی در ماده فیبر ایجاد می شود ، منبع مهمی از از بین رفتن الیاف نوری است. قطر هسته می تواند بر پراکندگی ریلی تأثیر بگذارد. در الیاف تک حالت ، قطر هسته کوچک نور را محکم محدود می کند و تعامل نور - ماده شدیدتر است. این می تواند منجر به تلفات پراکندگی ریلی نسبتاً بالاتر در مقایسه با الیاف چند حالته شود.
در الیاف چند حالته ، قطر هسته بزرگتر اجازه می دهد تا نور پخش شود و شدت تعامل نور - ماده را در یک حجم معین کاهش می دهد. با این حال ، همانطور که قبلاً ذکر شد ، وجود چندین حالت می تواند ضررهای پراکندگی وابسته به حالت را معرفی کند. هنگامی که نور بین حالت های مختلف همراه است ، می تواند در جهات مختلف پراکنده شود و باعث افزایش تلفات پراکندگی کلی در فیبر می شود.
ضررهای خمشی
ضررهای خمشی هنگامی اتفاق می افتد که فیبر نوری خم شود و باعث نشت نور از هسته شود. قطر هسته تأثیر قابل توجهی در ضررهای خمشی دارد. الیاف تک حالت با قطر هسته کوچک نسبت به خمش حساس تر هستند. محاصره محکم نور در یک فیبر حالت واحد به این معنی است که حتی یک خم کوچک می تواند باعث فرار بخش قابل توجهی از نور برای فرار از هسته شود و در نتیجه ضررهای خمش بالایی داشته باشد.
الیاف چند حالته ، با قطر هسته بزرگتر خود ، به طور کلی نسبت به خم شدن تحمل بیشتری دارند. هسته بزرگتر فضای بیشتری را برای انتشار نور فراهم می کند و هنگام خم شدن فیبر ، نور کمتر از هسته مجبور می شود. این امر باعث می شود که ضایعات فیبر چند حالته برای برنامه هایی که ممکن است فیبر در معرض تا حدی از خم باشد ، مناسب تر باشد.
تأثیر بر کیفیت سیگنال
قطر هسته فیبر همچنین بر کیفیت سیگنال نوری که از طریق ضعیف کننده عبور می کند ، تأثیر می گذارد.
پراکندگی حالت
در الیاف چند حالته ، قطر هسته بزرگ اجازه می دهد تا چندین حالت نور پخش شود. هر حالت با سرعت متفاوتی حرکت می کند که منجر به پراکندگی حالت می شود. پراکندگی حالت می تواند باعث شود سیگنال نوری به موقع گسترش یابد و در نتیجه سیگنال تحریف شده در گیرنده ایجاد شود. این پراکندگی حالت هنگام استفاده از یک ضعف فیبر چند حالته ، می تواند بر عملکرد سیستم نوری کلی تأثیر بگذارد.
الیاف تک حالت ، با قطر هسته کوچک خود ، از پراکندگی حالت رنج نمی برند زیرا فقط یک حالت نور می تواند پخش شود. این امر باعث می شود که ضایعات فیبر تک حالت برای سیستم های ارتباطی با سرعت بالا و طولانی ، که در آن اعوجاج سیگنال به دلیل پراکندگی باید به حداقل برسد ، ایده آل شود.
سیگنال - به - نسبت نویز (SNR)
SNR یک پارامتر مهم در سیستم های ارتباطی نوری است که نشان دهنده نسبت قدرت سیگنال به قدرت نویز است. قطر هسته فیبر می تواند بر SNR سیگنال عبور از طریق ضعیف تأثیر بگذارد. همانطور که در ابتدا گفته شد ، الیاف تک حالت ممکن است به دلیل قطر هسته کوچک آنها ، تلفات و پراکندگی بالاتری داشته باشند. این تلفات می تواند قدرت سیگنال را کاهش دهد ، به طور بالقوه SNR را کاهش می دهد.
با این حال ، الیاف تک حالت نیز از این مزیت برخوردار هستند که در مقایسه با الیاف چند حالته تحت تأثیر نویز مرتبط با حالت قرار بگیرند. در الیاف چند حالته ، وجود چندین حالت می تواند به دلیل حالت - اتصال و تداخل بین حالت های مختلف ، سر و صدای اضافی را معرفی کند. این همچنین می تواند SNR را به ویژه در سیستم هایی با سیگنال های قدرت بالا یا انتقال مسافت طولانی تخریب کند.
برنامه - ملاحظات خاص
انتخاب قطر هسته فیبر برای ضعف فیبر بستگی به کاربرد خاص دارد.
برنامه های کوتاه - فاصله ، کم سرعت
برای کاربردهای کوتاه مدت ، کم سرعت ، کم سرعت مانند شبکه های محلی (LANS) یا سیستم های ارتباطی ساختمان ، ضعف های فیبر چند حالته اغلب ترجیح داده می شوند. قطر هسته بزرگتر الیاف چند حالته باعث اتصال و تراز آنها آسانتر می شود و آنها نسبت به خم شدن تحمل بیشتری دارند. علاوه بر این ، هزینه اجزای فیبر چند حالته ، از جمله ضعیف کننده ها ، به طور کلی در مقایسه با اجزای تک حالت پایین تر است. شما می توانید دامنه ما را کشف کنیدضعف نوریمناسب برای چنین برنامه هایی.
برنامه های طولانی - مسافت ، با سرعت بالا
در سیستم های ارتباطی با مسافت طولانی و با سرعت بالا مانند شبکه های ارتباطات از راه دور یا مراکز داده ، ضعف های فیبر یک حالت یک هنجار هستند. قطر هسته کوچک الیاف تک حالت امکان انتقال کم و پراکندگی ، پهنای باند بالا در مسافت های طولانی را فراهم می کند. ماضعف نوری فیبر SCوتضعف نوری فیبر FCبرای برآورده کردن نیازهای دقیق این برنامه های عملکردی بالا طراحی شده اند.
پایان
در نتیجه ، قطر هسته فیبر تأثیر عمیقی بر عملکرد یک ضعف فیبر دارد. این امر بر مکانیسم های میرایی ، کیفیت سیگنال تأثیر می گذارد و یک عامل اصلی در تعیین مناسب بودن ضعف برای برنامه های مختلف است. ما به عنوان تأمین کننده ضعف های فیبر ، اهمیت انتخاب قطر هسته فیبر مناسب را برای تأمین نیازهای خاص مشتریان خود درک می کنیم. این که آیا شما به دنبال یک ضعف فیبر برای LAN از راه دور کوتاه یا یک شبکه ارتباطات از راه دور با سرعت بالا هستید ، ما تخصص و محصولات داریم تا بهترین راه حل را برای شما فراهم کنیم.
اگر علاقه مند به خرید ضعف های فیبر هستید یا در مورد محصولات ما سؤالی دارید ، لطفاً با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده است تا در یافتن مناسب ترین ضعف فیبر برای درخواست شما به شما کمک کند.
منابع
- Ghatak ، AK ، & Thyagarajan ، K. (1998). الکترونیک نوری. انتشارات دانشگاه کمبریج.
- ارشد ، JM (1992). ارتباطات فیبر نوری: اصول و عمل. سالن Prentice.
- Jeunhomme ، LB (1990). فیبر نوری تک حالت. مارسل دکر.