Принципы технологии оптического волокна

Принцип технологии оптического волокна

Основной принцип оптоволоконной технологии-полное внутреннее отражение света. Световые сигналы распространяются через основную часть оптического волокна, испытывая полное внутреннее отражение на внутренней и внешней интерфейсах волокна, таким образом позволяя сигналу перемещаться по заданному пути внутри волокна. Волоконно-оптические сети основаны на этом принципе для достижения эффективной передачи информации на большие расстояния, что делает их особенно подходящими для высокоскоростной связи с низкими задержками.

В технологии оптического волокна дисперсия является неизбежным фактором. Основной причиной дисперсии является разница в скоростях, с которыми световые сигналы различных частотных компонентов проходят через волокно. По мере распространения световых сигналов временная задержка между частотными компонентами постепенно увеличивается, что приводит к искажению сигнала и расширению импульсов, что влияет на качество передачи волоконно-оптических сетей.

Влияние рассеивания оптического волокна

Присутствие дисперсии может вызвать изменения формы сигнала, что приводит к межсимвольным помехам и ошибкам данных, которые напрямую влияют на эффективность связи волоконно-оптических сетей. Поэтому для обеспечения стабильности и скорости передачи волоконно-оптических сетей обычно необходимо использовать методы модуляции, методы коррекции ошибок и соответствующие корректировки скорости передачи для смягчения последствий дисперсии.

Классификация дисперсии оптического волокна

Основываясь на причине дисперсии, волоконно-оптическую дисперсию можно разделить на дисперсию режима, дисперсию материала, дисперсию волновода и дисперсию поляризации. Каждый тип дисперсии влияет на производительность волоконно-оптической технологии, поэтому при проектировании эффективных волоконно-оптических сетей необходимо всесторонне учитывать эти факторы и принимать соответствующие меры компенсации.

Преимущества технологии оптического волокна в связи

Преимущества использования волоконно-оптической технологии для связи очень значительны и в основном отражены в следующих аспектах:

Массивная коммуникационная способность

Волоконно-оптические сети могут одновременно передавать десятки миллиардов голосовых каналов, что намного превышает пропускную способность традиционных методов связи, таких как коаксиальные кабели и микроволны. Текущие эксперименты доказали, что волоконная оптика может поддерживать одновременную передачу до 500 000 голосовых каналов, увеличивая пропускную способность в тысячи раз и более по сравнению с другими технологиями передачи.

Чрезвычайно большое расстояние реле

Должный к низким характеристикам амортизации технологии оптического волокна, расстояние реле связи оптического волокна может достигнуть несколько тысяч километров. Это позволяет волоконно-оптическим сетям предоставлять эффективные услуги связи на обширных территориях. Напротив, традиционные кабели могут передавать только 1,5 километра, а расстояние передачи микроволн составляет всего 50 километров. Следовательно, оптическое волокно используется в междугородной связи через Континентов, становясь основой глобальной коммуникации.

Превосходные возможности защиты от помех и безопасность

Поскольку волоконная оптика передает световые сигналы, а не электрические сигналы, технология оптоволокна по своей сути обладает сильной устойчивостью к электромагнитным помехам, что позволяет оптоволоконным сетям поддерживать стабильное качество связи даже в сложных условиях. Кроме того, волоконная оптика не проводит электричество, что значительно снижает риск подслушивания или взлома сигнала. Следовательно, оптическое волокно используется в военных, финансовых и других областях с высоким уровнем безопасности.

Компактный, легкий и экономичный

Волоконная оптика не только небольшая и легкая, но и ее основные материалы-кварц и стекло-в изобилии и недорогие. Поэтому при строительстве и обслуживании волоконно-оптических сетей технология оптического волокна имеет очевидные экономические преимущества, особенно при строительстве сетей с высокой пропускной способностью на большие расстояния, демонстрируя чрезвычайно высокую экономическую эффективность.