10 נקודות הידע העיקריות המובילות בתקשורת סיבים אופטיים (חלק 1)

10 נקודות ידע מפתח מ -21 היסודות של תקשורת סיבים אופטיים (חלק 1)

סיבים אופטיים, המקוצרים כסיבים, הם סיבים העשויים זכוכית או פלסטיק שיכולים לשמש ככלי העברת אור. עקרון ההעברה הוא 'השתקפות מוחלטת של אור '. לתקשורת סיבים אופטיים יש מאפיינים מצוינים כמו סודיות, קיבולת גבוהה ומהירות גבוהה, מה שהופך אותה ליישום נרחב בתחומים שונים:

1. רשתות העברת עמוד השדרה (SDH/SONET), כגון כבלי צוללות טרנסוקיאניות.

2. Ethernet (GBE), כולל סיבים לבית (FTTH), סיבים לבניין (FTTB) וסיבים לקהילה, בעיקר לרשתות בית ומשרדים.

3. רשתות נתונים (ערוץ סיבים), כולל מכשירי אחסון ומסדי נתונים, כמו גם מערכות שירות מחשוב ענן מתעוררות.

4. העברת טלוויזיה בכבלים (קבלת פנים סיכה).

5. יישומי הילוכים מיוחדים, כמו מטוסי קרב וספינות.

להלן סיכום של 21 נקודות ידע מהותיות על תקשורת סיבים אופטיים.

1. הרכב סיבים אופטיים

תשובה: סיב אופטי מורכב משני חלקים בסיסיים: הליבה והחיפוי העשויים מחומר אופטי שקוף, ושכבת הציפוי. 

2. פרמטרים בסיסיים המתארים מאפייני העברת קו סיבים אופטיים

תשובה: אלה כוללים אובדן, פיזור, רוחב פס, אורך גל ניתוק וקוטר שדה מצב. 

3. גורמים להנחת סיבים אופטיים

תשובה: הנחתה של סיבים אופטיים מתרחשת כאשר הכוח האופטי יורד לאורך הסיב, בעיקר כתוצאה מפיזור, ספיגה והפסדים במחברים ובשטחים. יחידת ההנחתה היא db. הגורמים העיקריים כוללים הנחתה של ספיגה (ספיגת טומאה וספיגה מהותית), הנחתת פיזור (פיזור ליניארי, פיזור לא לינארי ופיזור אי סדירות מבנית), והתייחסויות אחרות כמו הנחתה למיקרו-כיפוף. 

4. למה קשור רוחב פס סיבים אופטי?

תשובה: רוחב הפס של סיבים אופטיים מתייחס לתדר האפנון בו הכוח האופטי בפונקציית ההעברה של הסיב יורד ל 50% או 3 dB של משרעת התדר האפסית. רוחב הפס הוא ביחס הפוך לאורך הסיבים, כאשר תוצר רוחב פס ואורך הוא קבוע. 

5. כיצד מתואר מאפיין הפיזור של העברת האות בסיבים אופטיים?

תשובה: ניתן לתאר אותו באמצעות הרחבת דופק, רוחב פס סיבים ומקדם פיזור סיבים. 

6. מהו אורך גל חתוך?

תשובה: זהו אורך הגל הקצר ביותר בו רק המצב הבסיסי יכול להתפשט בסיב. עבור סיבים במצב יחיד, אורך הגל הניתוק חייב להיות קצר יותר מאורך הגל ההולכה. 

7. כיצד פיזור הסיבים משפיע על הביצועים של מערכות תקשורת סיבים אופטית?

תשובה: פיזור סיבים גורם להרחבת הדופק במהלך ההעברה, להשפיע על שיעורי השגיאה, מרחקי ההעברה ומהירות המערכת. 

8. מהו עיקרון הבדיקה של דומיין זמן אופטי משקף (OTDR) ותפקודו?

תשובה: OTDR מבוסס על העיקרון של פיזור אחורי אופטי והשתקפות פרנל, תוך שימוש באור המפוזר האחורי שנוצר במהלך העברת סיבים כדי לקבל מידע על הנחתה. הוא משמש למדידת הנחתה של סיבים, אובדן מפרקים, מיקום תקלות וחלוקת האובדן לאורך אורך הסיבים. זה חיוני לבניית כבלים, תחזוקה ומעקב. 

9. מה '1310nm ' או '1550nm ' במכשירי בדיקה אופטיים נפוצים מתייחסים?

תשובה: הם מתייחסים לאורכי הגל של אותות אופטיים. תקשורת סיבים אופטיים פועלת בטווח הקרוב לאינפרא אדום (800 ננומטר עד 1700 ננומטר), כאשר אורכי גל נפוצים הם 850 ננומטר (אורך גל קצר) ו- 1310nm ו- 1550nm (אורך גל ארוך). אורכי הגל ההפעלה של סיבי מצב יחיד הם בדרך כלל 1310nm, 1550nm ו- 1625nm. 

10. אילו אורכי גל יש פיזור מינימלי ואובדן מינימלי בסיבים אופטיים מסחריים?

תשובה: 1310 ננומטר יש את הפיזור המינימלי, ול- 1550 ננומטר יש את ההפסד המינימלי.