Conas a oibríonn cáblaí cumarsáide snáthoptaice i ndáiríre?
Ag an gceann is bunúsaí, tá cábla snáithín optúil cumarsáide comhdhéanta de shnáitheanna gloine, cosúil le snáitheanna, faoi thrastomhas na gruaige daonna, agus is féidir le gach ceann acu teachtaireachtaí a tharchur ar thonnta solais ag luas an tsolais. Tairgeann siad bandaleithead níos mó ná cábla sreinge copair agus tá siad anois mar rogha chun freastal ar éilimh aois an Idirlín ina gcaithfear suimeanna móra sonraí (m.sh. apps sruthú) a dháileadh ar na mílte síntiúsóir, míle ar shiúl agus láithreach. Ní hamháin go bhfaightear cáblaí snáthoptaice i gcórais chumarsáide, úsáidtear iad freisin i líonraí tionsclaíocha, i bhfeidhmiú braite, agus i bhfeidhmchláir eitice.
Is é an chéad chéim chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a n -oibríonn snáithín snáthoptaice ná tuiscint a fháil ar cad a tharlaíonn nuair a sheolann tú solas trí aer nó uisce. Taistealaíonn solas mar thonn. Nuair a théann sé tríd an aer, cailleann an tonn roinnt fuinnimh agus éiríonn sé níos scaipthe. Is é an toradh a bhíonn air sin go bhfaigheann an bhíoma solais níos leithne agus nach bhfuil chomh dian. Tugtar tanúchán ar an gcaillteanas déine seo.
Nuair a théann an solas isteach san uisce, áfach, ní chailleann sé aon fhuinneamh. Ina áit sin, cuireann sé timpeall ar na móilíní uisce, rud a chiallaíonn go bhfuil sé níos éasca don solas dul tríd. Cuireann an t -uisce moill ar threoluas an tsolais freisin le fachtóir 1/v2 áit a bhfuil V mar luas an tsolais san uisce. Ciallaíonn sé seo go mbeidh solas ag taisteal trí uisce ag taisteal níos faide ná mar a bhí sé ag taisteal tríd an aer. Baineann snáithíní optúla úsáid as na prionsabail seo chun sonraí a iompar ó phointe amháin go pointe eile.
Is éard atá sa chuid is mó de na snáithíní optúla atá in úsáid inniu ná snáitheanna gloine (an croí) déanta as shilice íon timpeallaithe ag ábhar cumhdaigh déanta as shilice dópáilte. Tá an croí chomh beag sin nach féidir ach le ga solais amháin ag tonnfhad áirithe taisteal go dtí an deireadh. Tugtar snáithíní aon-mhodh orthu seo. Sa dearadh seo, tá innéacs athraonta níos ísle ag an gciseal cumhdaigh agus feidhmíonn sé mar scáthán chun an modh a choinneáil taobh istigh den chroí. Tugtar machnamh inmheánach iomlán ar an bhfeiniméan seo.
Braitheann feidhmíocht snáithíní optúla ar cé chomh maith agus is féidir leo solas a tharchur. Bealach amháin chun é seo a thomhas ná an caillteanas fillte a thomhas (ar a dtugtar caillteanas isteach freisin) an snáithín. Sainmhínítear caillteanas fillte mar an cóimheas idir an chumhacht sa treo tosaigh agus an chumhacht sa treo cúltaca. Má tá an caillteanas fillte ard, caillfear níos mó solais agus tú ag taisteal tríd an snáithín ná dá mbeadh an caillteanas fillte íseal.
Buntáistí cáblaí snáthoptaice
Tá go leor buntáistí ag snáithíní optúla thar sreanga copair traidisiúnta:
Feidhmíocht tarchuir 1.ultra-ard-luas
Tarchuireann meáin snáithíní optúla comharthaí trí phulsanna fótóin, agus is féidir lena ráta tarchuir míle uair níos mó ná cáblaí copair a bhaint amach (de ghnáth 100+ Gbps), atá oiriúnach go háirithe do chásanna feidhmithe le riachtanais dhian-ama amhail 4K/8K ag sruthú seirbhísí tarchur agus seirbhísí ríomhaireachta scamall. Tá ráta tarchurtha ceannródaíoch bainte amach ag snáithín optúil aon-mhód de 1 Petabit/s i dtimpeallachtaí saotharlainne.
2. Cumas bandaleithead mór-mhór
A bhuíochas leis an bhfeidhmiú aibí de theicneolaíocht ilphléacsú na rannóige tonnfhaid (WDM), is féidir le snáithín optúil amháin comharthaí optúla de thonnfhaid dhifriúla a iompar ag an am céanna amhail C-Band (1530-1565 nm) agus L-bhanna ({1565-1625 nm). Trí theicneolaíocht ilphléacsála deighilte tonnfhaid (DWDM), is féidir níos mó ná 96 cainéal de tharchur comhthreomhar snáithín aonair a bhaint amach, agus na céadta toilleadh bandaleithead ar leibhéal TBPS a bhaint amach go teoiriciúil.
3. Saintréithe Tarchurtha Caillteanais Low Low
Tá comhéifeacht tanúcháin de 0 ag snáithín optúil Grianchloch. 2db/km san fhuinneog 1550Nm. Leis an teicneolaíocht aimplitheoir snáithín-dopáilte (EDFA), is féidir léi achar tarchuir saor ó sealaíocht de níos mó ná 100km a bhaint amach. I gcomparáid leis sin, is é caillteanas cábla copair Cat6A ná 21.3db in aghaidh an 100 méadar ag 100MHz.
4. Saintréithe díolúine leictreamaighnéadacha
Baineann snáithín optúil úsáid as struchtúr tonn -thréshuímh SiO₂ chun comharthaí a tharchur, a sheachnaíonn go bunúsach na fadhbanna cur isteach leictreamaighnéadaigh (EMI) agus cur isteach ar mhinicíocht raidió (RFI) atá os comhair cáblaí copair. Mar gheall ar an ngné seo ní féidir é a athsholáthar le haghaidh sreangú i dtimpeallachtaí láidre leictreamaighnéadacha amhail fostáisiúin ardvoltais (níos mó ná nó cothrom le 500kV) agus seomraí trealaimh MRI leighis.
Meicníocht Slándála 5.
Tá an baol sceite faisnéise maidir le córas snáithín optúil sa trealamh foirceanta den chuid is mó. Níl aon radaíocht leictreamaighnéadach ann le linn tarchuir. Is féidir leis an teicneolaíocht OTDR monatóireacht a dhéanamh ar aimhrialtacht an chaillteanais optúil ag leibhéal {0. 01db i bhfíor -am. De réir an chaighdeáin NIST sp 800-53, sroicheann slándáil chiseal fisiciúil an chainéil snáithín optúil an leibhéal cosanta Aicme III, a sháraíonn leibhéal an chábla copair aicme I.
Cineálacha cábla cumarsáide snáithín snáthoptaice
Tá 2 chineál bunúsacha snáithíní, mód aonair agus ilmhód. Tá snáithín optúil aon-mhód níos lú i gcroí-trastomhas (8.
Úsáidtear teicneolaíocht snáithín optúil ar go leor bealaí inniu. Úsáidtear é chun comharthaí gutha agus físe a tharchur, sonraí ríomhaire a iompar, agus chun faisnéis a sheoladh thar achair fhada.
Úsáidtear snáithíní optúla chun endoscopes a mhonarú a cheadaíonn do dhochtúirí féachaint ar an gcorp daonna agus máinliacht a dhéanamh gan gá le nósanna imeachta scalpel ionracha. Is féidir le croí-snáithíní móra fuinneamh léasair a iompar chun deireadh a chur le tatú tatú, glanadh séadchomharthaí stairiúla, agus cumhacht a thabhairt do chórais chosanta atá dírithe ar léasair.
Ceadaíonn braite snáthoptaice dáilte (DFOanna) fad iomlán snáithín optúil a úsáid mar fheiste braite. Is féidir le struchtúir cosúil le píblínte breosla, droichid agus sciatháin aerárthaí snáithíní optúla a bheith leabaithe isteach iontu chun paraiméadair den sórt sin a bhrath mar bhrú, teocht nó fuaim agus chun a n -ionracas struchtúrach a chinntiú.
