ช่องสื่อสารออปติคัลไร้สาย ฉบับที่: สายสื่อสารใยแก้วนำแสง เทคโนโลยีใยแก้วนำแสง

FOCL เป็นระบบที่ใช้การส่งข้อมูลผ่านใยแก้วนำแสง

สายสื่อสารใยแก้วนำแสงก่อให้เกิดการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ มีคุณภาพการสื่อสารสูง ระบบสามารถทำงานได้โดยไม่คำนึงถึงการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และยังทำงานได้ในระยะทางไกลโดยไม่ต้องใช้แอมพลิฟายเออร์

วิธีการส่งข้อมูลนี้ขึ้นอยู่กับการใช้เทคโนโลยีใยแก้วนำแสง เมื่อแสงเป็นตัวนำข้อมูล

ส่วนประกอบของ FOCL

เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งอุปกรณ์ FOCL ออกเป็นองค์ประกอบแบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟ

แผนภาพอย่างง่ายของการทำงานของส่วนประกอบทั้งหมดคือการหา LED หรือเลเซอร์ไดโอดที่ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลที่ส่งสัญญาณ

ระหว่างการส่งข้อมูล ไดโอดอินฟราเรดจะสร้างพัลส์ตามประเภทของสัญญาณ โฟโตโค้ดเดอร์ที่ปลายอีกด้านของไฟเบอร์จะรับและแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ส่วนประกอบที่ใช้งานของระบบประกอบด้วย:

• มัลติเพล็กเซอร์ - อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อสัญญาณหลายตัวเป็นสัญญาณเดียว
• เครื่องขยายเสียง - ช่วยให้คุณเพิ่มพลังของสัญญาณที่ส่ง
• ไฟ LED และเลเซอร์ไดโอด - แหล่งกำเนิดแสงในสายเคเบิล
• โฟโตไดโอด - ตัวรับสัญญาณในส่วนสุดท้ายของไฟเบอร์แปลงสัญญาณที่ได้รับ
• โมดูเลเตอร์ - อุปกรณ์สำหรับแปลงสัญญาณจากไฟฟ้าเป็นแสง

องค์ประกอบแบบพาสซีฟของ FOCL:

• สายเคเบิลใยแก้วนำแสง - สื่อที่ส่งสัญญาณ
• ตัวต่อออปติคัล - เชื่อมต่อเส้นใยหลายเส้น
• ออปติคัลครอส - อุปกรณ์ที่ส่วนท้ายของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่
• การยึดเกาะ - เส้นใยประกบกัน
• ตัวเชื่อมต่อ - อุปกรณ์สำหรับถอดหรือต่อสายเคเบิล
• ตัวเชื่อมต่อ - อุปกรณ์สำหรับกระจายพลังของออปติกจากเส้นใยหลายเส้นเป็นเส้นเดียว
• สวิตช์ - อุปกรณ์สำหรับการกระจายสัญญาณแสง

การก่อสร้าง FOCL

ก่อนเริ่มงานที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้าง FOCL จำเป็นต้องดำเนินงานเบื้องต้นจำนวนหนึ่ง นั่นคือสร้างโครงการ FOCL

หน้าที่ของมันคือการกำหนดความจุของสายสื่อสารในอนาคต การศึกษาสภาพแวดล้อมที่ระบบจะทำงาน การคำนวณมวล ปริมาตร และต้นทุนรวมของ FOCL ทั้งหมด การสร้างระบบป้องกันสำหรับสายสื่อสาร รับประกันความปลอดภัยของข้อมูลที่ส่ง

การออกแบบและการสร้าง FOCL จัดเตรียมการติดตั้งอุปกรณ์ การเตรียมสภาพแวดล้อมสำหรับการติดตั้งสายเคเบิล และการซื้ออุปกรณ์ การจัดใบเสร็จ ข้อมูลจำเพาะเพื่อติดตั้งสายสื่อสาร

หลังจากดำเนินการตามขั้นตอนข้างต้นของการออกแบบและการเตรียมงานแล้ว การติดตั้งอุปกรณ์จะดำเนินการ: การวางสายเคเบิลในพื้นดิน, ท่อระบายน้ำ, ตัวสะสม; การติดตั้งโมดูล การยึดข้อต่อ การติดตั้งส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ทั้งหมด หลังการติดตั้ง อุปกรณ์ที่จำเป็นมีการใช้มาตรการเพื่อสร้างสภาวะที่ปลอดภัยสำหรับสายเคเบิล

ส่วนสำเร็จรูปของสายสื่อสารได้รับการทดสอบสำหรับคุณสมบัติพื้นฐาน

ประเภทการวัด

การทดสอบสายสื่อสารใยแก้วนำแสงดำเนินการโดยการวัดสองประเภท ประเภทแรกประเมินการลดทอนของสัญญาณจากปลายสายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ในอีกด้านหนึ่งมีการเชื่อมต่อเลเซอร์และโฟโตไดโอด การเปลี่ยนแปลงของข้อมูลปัจจุบันระหว่างสององค์ประกอบบ่งชี้ถึงการสูญเสียไฟเบอร์ อุปกรณ์ที่ตรวจพบการลดทอนสัญญาณเรียกว่าเครื่องทดสอบด้วยแสง

ข้อเสียของอุปกรณ์นี้คือไม่สามารถระบุตำแหน่งของความเสียหายได้เนื่องจากความสูญเสียเกิดขึ้น

การวัด FOCL ประเภทที่สองคือการใช้ตัวสะท้อนแสงแบบออปติคอล อุปกรณ์ระบุตำแหน่งของข้อบกพร่องในสายเคเบิลทำการวัดการสูญเสียสัญญาณในส่วนใด ๆ ของเส้นใย ข้อมูลจะแสดงบนหน้าจอในรูปแบบของกราฟซึ่งแสดงระดับสัญญาณและระยะทางระหว่างจุดต่างๆ ของระบบทั้งหมด

งบประมาณทางแสง

งบประมาณออปติคัลกำหนดลักษณะการลดทอนสูงสุดในสาย ซึ่งเป็นไปได้ในสายสื่อสาร ใช้งานได้หากไม่เกินงบประมาณ องค์ประกอบทั้งหมดของระบบแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่สร้างสัญญาณในสายเคเบิลและองค์ประกอบที่ลดขนาด ซึ่งมีส่วนทำให้การไหลของข้อมูลลดลง

องค์ประกอบในการสร้างสัญญาณคือตัวรับส่งสัญญาณและตัวขยายสัญญาณ องค์ประกอบและอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดสร้างสัญญาณรบกวนและส่งผลต่อการสูญเสียสัญญาณ

ผู้ผลิตระบบระบุการคำนวณ FOCL ในเอกสารประกอบ

การคำนวณขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการลดทอนในไฟเบอร์, มัลติเพล็กเซอร์, โมดูล, ส่วนการเชื่อมต่อ, การปรากฏตัวของสาขา ในการคำนวณงบประมาณด้านออปติกของ FOCL จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับความยาวของส่วนไฟเบอร์ที่วัดได้ในหน่วยกม. จำนวนการเชื่อมต่อบนแผงออปติก และจำนวนตัวยึดการเชื่อม

เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของระบบทั้งหมด จำเป็นต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการสูญเสียสัญญาณที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากปัจจัยภายนอกที่ไม่ขึ้นกับสายสัญญาณเอง รวมถึงอายุของอุปกรณ์ด้วย

ในโลกปัจจุบัน ความต้องการในการสื่อสารเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ผู้บริโภคต้องการความเร็วในการรับส่งข้อมูล คุณภาพของการสื่อสารและเนื้อหาที่ออกอากาศ (เช่น คุณภาพของโทรทัศน์ดิจิทัล) ที่สูงขึ้น ผู้ให้บริการ - บริษัทที่ให้บริการ อินเทอร์เน็ตแบบมีสาย, อินเทอร์เน็ตไร้สาย (Wi-Fi), โทรศัพท์ไอพี, โทรทัศน์ดิจิตอล- จำเป็นต้องขยายความเป็นไปได้ของสายสื่อสารของพวกเขา คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้และด้านอื่น ๆ ของการสื่อสารโทรคมนาคมได้ที่เว็บไซต์ของเรา rcsz-tcc.ru

ช่องที่ใช้คู่บิดธรรมดาจะจำกัดความเร็วด้วยสายสื่อสารที่ยาวและโหลดจำนวนมาก (สมาชิกจำนวนมาก) พบทางออกในสายที่ทันสมัยที่สุด - แสง อีกวิธีหนึ่งเรียกว่า Fiber Optic Communication Lines (FOCL) ข้อดีของสายดังกล่าวคืออะไร และบรรลุผลสำเร็จได้อย่างไร?

สำหรับผู้เริ่มต้น ประวัติเล็กน้อย การทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับการส่งสัญญาณไฟได้ดำเนินการและนำเสนอโดย Daniel Colladon และ Jacques Babinet ในปี 1840 แต่ก่อนอื่น ใช้งานได้จริงเทคโนโลยีเกิดขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบเท่านั้น ในปี 1952 นักฟิสิกส์ Narinder Singh Kapany สามารถทำการศึกษาหลายอย่างที่นำไปสู่การสร้างใยแก้วนำแสง Narinder สร้างเส้นใยแก้วซึ่งเป็นท่อนำคลื่นแสง (ท่อนำคลื่น - ระบบนำสัญญาณ) เส้นใยชั้นกลางมีค่าดัชนีการหักเหของแสงต่ำกว่าส่วนหุ้ม ในกรณีนี้ สัญญาณจะผ่านแกนกลางอย่างสมบูรณ์ และจากการหุ้มจะสะท้อนกลับไปที่แกนกลาง ดังนั้นเปลือกจึงทำหน้าที่เป็นกระจกเงา ก่อนการประดิษฐ์เส้นใยดังกล่าวสัญญาณไปไม่ถึงปลายสาย ตอนนี้ปัญหาได้รับการพิจารณาแก้ไขแล้ว การค้นพบวิธีการผลิตใยแก้วนำแสงโดย Corning ในปี 1970 ซึ่งไม่ด้อยไปกว่าการลดทอนลวดทองแดงสำหรับสัญญาณโทรศัพท์ ถือเป็นจุดเปลี่ยนในประวัติศาสตร์ของ FOCL

การสื่อสารด้วยแสงมีข้อดีกว่าไฟฟ้าหลายประการ. ประการแรกแบนด์วิธที่กว้างเนื่องจากมาก ความถี่สูงการส่งข้อมูลช่วยให้คุณถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วหลาย Tbit / s ประการที่สอง การลดทอนสัญญาณต่ำทำให้สามารถสร้างทางหลวงได้สูงถึง 100 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้นโดยไม่มีสถานีส่งสัญญาณ ตัวอย่างเช่น ทางหลวงออปติกข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีเครื่องทวนสัญญาณเดียว ประการที่สาม FOCL ทนทานต่อสัญญาณรบกวนภายนอกที่อาจเกิดจากเครื่องส่งวิทยุข้างเคียง สายส่งสัญญาณอื่นๆ แม้จากสภาพอากาศ ซึ่งแตกต่างจากระบบเคเบิลอื่นๆ ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือการปกป้องข้อมูล เป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่อกับ FOCL และสกัดกั้นข้อมูล - สายจะเสียหาย และแก้ไขได้ง่าย เพราะ ใยแก้วนำแสงเป็นอิเล็กทริก ความน่าจะเป็นของการเกิดไฟไหม้จากสายดังกล่าวได้รับการยกเว้นอย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในองค์กรที่มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดไฟไหม้ และแน่นอน อายุการใช้งานของ FOCL คือ 25 ปีขึ้นไป

เครื่องส่งสัญญาณ (เครื่องกำเนิดสัญญาณข้อมูล) ในสายดังกล่าวในปัจจุบันมักเป็นเลเซอร์ ซึ่งรวมถึงเครื่องที่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีแบบบูรณาการ ตัวรับคือไดโอดตรวจจับแสง อุปกรณ์เหล่านี้เป็นข้อเสียเปรียบหลักของ FOCL ซึ่งเป็นต้นทุนขององค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ ข้อเสียที่สำคัญประการที่สองของเส้นออปติกคือค่าบำรุงรักษาสูง เมื่อใยแก้วนำแสงขาด ค่าซ่อมจะสูงกว่าเมื่อทองแดงหรือเส้นอื่นๆ ขาด ในเวลาเดียวกัน ไม่อนุญาตให้มีการหยุดพักในสายหลัก (จุดเชื่อมทำให้เกิดการลดทอนอย่างมีนัยสำคัญ) ดังนั้นชิ้นส่วนขนาดใหญ่จึงต้องเปลี่ยนด้วยเส้นใยใหม่ ขอแนะนำให้ซ่อมแซม FOCL ในระยะทางสั้นๆ ภายในอำเภอหรือเมืองเล็กๆ เท่านั้น

เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง นี่คือเทคโนโลยีแห่งอนาคต และคุณสามารถอ่านเกี่ยวกับนวัตกรรมขั้นสูงสุดได้ที่เว็บไซต์ของเรา rcsz-tcc.ru

การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง - การสื่อสารที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ตัวย่อ FOCL (สายสื่อสารใยแก้วนำแสง) ยังใช้กันอย่างแพร่หลาย ใช้ในกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ ตั้งแต่ ระบบคอมพิวเตอร์และปิดท้ายด้วยโครงสร้างสำหรับการสื่อสารทางไกล ปัจจุบันเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการให้บริการโทรคมนาคม

ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยตัวนำกลางของแสง (แกนกลาง) - ใยแก้วที่ล้อมรอบด้วยแก้วอีกชั้นหนึ่ง - เปลือกที่มีดัชนีการหักเหของแสงต่ำกว่าแกนกลาง รังสีของแสงที่แผ่กระจายผ่านแกนกลางจะไม่ไปไกลเกินขอบเขต โดยสะท้อนจากชั้นที่ปกคลุมของเปลือก ในใยแก้วนำแสง ลำแสงมักจะเกิดจากเซมิคอนดักเตอร์หรือเลเซอร์ไดโอด ขึ้นอยู่กับการกระจายของดัชนีการหักเหของแสงและขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางแกน ใยแก้วนำแสงแบ่งออกเป็นโหมดเดียวและหลายโหมด

ใยแก้วนำแสง (ท่อนำคลื่นไดอิเล็กทริก) มีแบนด์วิธสูงสุดในบรรดาวิธีการสื่อสารที่มีอยู่ทั้งหมด สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกใช้ในการสร้าง - สายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกที่สามารถให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด (ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้งาน อัตราการถ่ายโอนสามารถเป็นสิบกิกะไบต์หรือแม้แต่เทราไบต์ต่อวินาที)

แก้วควอตซ์ซึ่งเป็นสื่อพาหะของ FOCL นอกเหนือจากลักษณะการส่งสัญญาณที่เป็นเอกลักษณ์แล้ว ยังมีคุณสมบัติที่มีค่าอีกประการหนึ่ง นั่นคือการสูญเสียต่ำและไม่ไวต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้แตกต่างจากระบบสายเคเบิลทองแดงทั่วไป

ระบบส่งข้อมูลนี้มักใช้ในการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในการทำงานเป็นทางหลวงภายนอกที่รวมโครงสร้างหรืออาคารที่แตกต่างกันรวมถึงอาคารหลายชั้นเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นพาหะภายในของระบบสายเคเบิลที่มีโครงสร้าง (SCS) อย่างไรก็ตาม SCS ที่สมบูรณ์ที่ทำจากไฟเบอร์ทั้งหมดนั้นพบได้น้อยกว่าเนื่องจากต้นทุนสูงในการสร้างสายสื่อสารด้วยแสง

การใช้ FOCL ช่วยให้คุณสามารถรวมงานในพื้นที่ ให้การดาวน์โหลดอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงพร้อมกันในทุกเครื่อง คุณภาพสูง การเชื่อมต่อโทรศัพท์และเครื่องรับโทรทัศน์

ด้วยการออกแบบที่เหมาะสมของระบบในอนาคต (ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาทางสถาปัตยกรรม เช่นเดียวกับการเลือกอุปกรณ์และวิธีการที่เหมาะสมในการเชื่อมต่อสายพาหะ) และการติดตั้งอย่างมืออาชีพ การใช้สายใยแก้วนำแสงมีข้อดีที่สำคัญหลายประการ:

• ปริมาณงานสูงเนื่องจากความถี่พาหะสูง ศักยภาพของใยแก้วนำแสงหนึ่งเส้นคือข้อมูลหลายเทราบิตใน 1 วินาที
• สายไฟเบอร์ออปติกมีระดับเสียงรบกวนต่ำซึ่งส่งผลดีต่อมัน แบนด์วิธและความสามารถในการส่งสัญญาณของการมอดูเลตต่างๆ
• ความปลอดภัยจากอัคคีภัย (ทนไฟ) ซึ่งแตกต่างจากระบบสื่อสารอื่นๆ FOCL สามารถใช้งานได้โดยไม่มีข้อจำกัดใดๆ ในองค์กรที่มีความเสี่ยงสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เนื่องจากไม่มีประกายไฟ
• เนื่องจากการลดทอนของสัญญาณไฟต่ำ ระบบออปติคัลสามารถรวมพื้นที่การทำงานในระยะทางที่มาก (มากกว่า 100 กม.) โดยไม่ต้องใช้ตัวทำซ้ำเพิ่มเติม (แอมพลิฟายเออร์)

• ความปลอดภัยของข้อมูล การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกให้ การป้องกันที่เชื่อถือได้จากการเข้าถึงและการสกัดกั้นโดยไม่ได้รับอนุญาต ข้อมูลลับ. ความสามารถของเลนส์นี้เกิดจากการไม่มีรังสีในช่วงคลื่นวิทยุรวมถึงความไวสูงต่อการสั่นสะเทือน ในกรณีที่มีการพยายามดักฟัง ระบบตรวจสอบในตัวสามารถปิดการใช้งานช่องและเตือนการแฮ็กที่น่าสงสัย นั่นคือเหตุผลที่ FOCL ถูกใช้งานอย่างแข็งขันโดยธนาคารสมัยใหม่ ศูนย์วิจัย องค์กรบังคับใช้กฎหมาย และโครงสร้างอื่น ๆ ที่ทำงานกับข้อมูลลับ
• ความน่าเชื่อถือสูงและการป้องกันเสียงรบกวนของระบบ เส้นใยซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าไม่ไวต่อ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไม่กลัวการเกิดออกซิเดชันและความชื้น
• การทำกำไร. แม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่าการสร้างระบบออพติคอลเนื่องจากความซับซ้อนนั้นมีราคาแพงกว่า SCS แบบดั้งเดิม แต่โดยทั่วไปแล้วเจ้าของของพวกเขาจะได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างแท้จริง ใยแก้วนำแสงที่ทำจากควอตซ์มีราคาถูกกว่าสายทองแดงประมาณ 2 เท่า นอกจากนี้ เมื่อสร้างระบบจำนวนมาก คุณสามารถประหยัดแอมพลิฟายเออร์ได้ หากเมื่อใช้คู่ทองแดงจำเป็นต้องติดตั้งตัวทำซ้ำทุกๆ สองสามกิโลเมตร ดังนั้นใน FOCL ระยะทางนี้จะอยู่ที่อย่างน้อย 100 กม. ในขณะเดียวกัน ความเร็ว ความน่าเชื่อถือ และความทนทานของ SCS แบบดั้งเดิมนั้นด้อยกว่าออปติกอย่างมาก

• อายุการใช้งานของสายใยแก้วนำแสงคือครึ่งศตวรรษ หลังจากใช้งานต่อเนื่อง 25 ปี การลดทอนสัญญาณในระบบพาหะจะเพิ่มขึ้น
• หากเราเปรียบเทียบทองแดงกับสายออปติคอล ด้วยแบนด์วิธเดียวกัน สายที่สองจะมีน้ำหนักน้อยกว่าประมาณ 4 เท่า และปริมาณของสายแม้จะใช้ปลอกป้องกันก็จะน้อยกว่าทองแดงหลายเท่า
• มุมมอง การใช้สายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกทำให้การเพิ่มความสามารถในการคำนวณของเครือข่ายท้องถิ่นทำได้ง่ายโดยการติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้งานได้เร็วขึ้นและไม่ต้องเปลี่ยนการสื่อสาร

ขอบเขตของ FOCL

สายเคเบิลใยแก้วนำแสง (FOC) ใช้เพื่อส่งสัญญาณรอบ (ระหว่าง) อาคารและวัตถุภายใน เมื่อสร้างทางหลวงการสื่อสารภายนอก สายเคเบิลใยแก้วนำแสงจะถูกกำหนด และภายในอาคาร (ระบบย่อยภายใน) พร้อมกับแบบดั้งเดิม คู่บิด. ดังนั้น FOC จึงมีความโดดเด่นสำหรับการวางสายเคเบิลภายนอก (สายเคเบิลภายนอกอาคาร) และการวางสายเคเบิลภายใน (สายเคเบิลภายในอาคาร)

สายเคเบิลเชื่อมต่อเป็นประเภทแยกต่างหาก: ในอาคารใช้เป็นสายเชื่อมต่อและการสื่อสารการเดินสายแนวนอน - เพื่อจัดเตรียมสถานที่ทำงานแต่ละแห่งและภายนอก - เพื่อเชื่อมต่ออาคาร

การติดตั้งสายเคเบิลใยแก้วนำแสงดำเนินการโดยใช้เครื่องมือและอุปกรณ์พิเศษ

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ FOCL

ความยาวของแกนหลักในการสื่อสารของ FOCL สามารถเข้าถึงได้หลายร้อยกิโลเมตร (เช่น เมื่อสร้างการสื่อสารระหว่างเมือง) ในขณะที่ความยาวมาตรฐานของใยแก้วนำแสงอยู่ที่หลายกิโลเมตร (เนื่องจากการทำงานกับความยาวที่ยาวเกินไปนั้นไม่สะดวกในบางกรณี) ดังนั้น เมื่อสร้างเส้นทาง จึงจำเป็นต้องแก้ปัญหาการต่อเส้นใยแต่ละเส้น

มีการเชื่อมต่อสองประเภท: แบบถอดได้และแบบชิ้นเดียว ในกรณีแรก ตัวเชื่อมต่อแบบออปติคัลจะใช้สำหรับการเชื่อมต่อ (ซึ่งเกี่ยวข้องกับต้นทุนทางการเงินเพิ่มเติม และนอกจากนี้ การเชื่อมต่อแบบถอดได้ระหว่างกลางจำนวนมาก การสูญเสียทางออปติกจะเพิ่มขึ้น)

สำหรับการเชื่อมต่อแบบถาวรของส่วนในท้องถิ่น (การประกอบเส้นทาง) จะใช้ตัวเชื่อมต่อทางกล การประกบด้วยกาว และการเชื่อมไฟเบอร์ ในกรณีหลังจะใช้ตัวต่อใยแก้วนำแสง การตั้งค่าให้กับวิธีใดวิธีหนึ่งโดยคำนึงถึงวัตถุประสงค์และเงื่อนไขในการใช้เลนส์

ที่พบมากที่สุดคือเทคโนโลยีการติดกาวซึ่งใช้อุปกรณ์และเครื่องมือพิเศษซึ่งรวมถึงการดำเนินการทางเทคโนโลยีหลายอย่าง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนการเชื่อมต่อ สายเคเบิลออปติคัลจะผ่าน การฝึกอบรมเบื้องต้น: ในสถานที่ของการเชื่อมต่อในอนาคต การเคลือบป้องกันและเส้นใยส่วนเกินจะถูกลบออก (พื้นที่ที่เตรียมไว้จะถูกทำความสะอาดจากองค์ประกอบที่ไม่ชอบน้ำ) สำหรับการยึดตัวนำแสงที่เชื่อถือได้ในตัวเชื่อมต่อ (ตัวเชื่อมต่อ) จะใช้กาวอีพ็อกซี่ซึ่งเติมช่องว่างภายในของตัวเชื่อมต่อ (มันถูกนำเข้าสู่ตัวเรือนตัวเชื่อมต่อโดยใช้เข็มฉีดยาหรือเครื่องจ่าย) เตาอบแบบพิเศษใช้ในการทำให้กาวแข็งตัวและทำให้แห้ง สามารถสร้างอุณหภูมิได้ 100 องศา กับ.

หลังจากที่กาวแข็งตัวแล้ว ไฟเบอร์ส่วนเกินจะถูกเอาออกและปลายตัวเชื่อมต่อจะถูกบดและขัดเงา (คุณภาพของใบมีดมีความสำคัญยิ่ง) เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำสูง ประสิทธิภาพของงานเหล่านี้จะถูกควบคุมโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ 200x การขัดสามารถทำได้ด้วยมือหรือเครื่องขัด

การเชื่อมต่อที่มีคุณภาพสูงสุดโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุดช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมของเส้นใย วิธีนี้ใช้เพื่อสร้าง FOCL ความเร็วสูง ในระหว่างการเชื่อม ปลายของตัวนำแสงจะละลาย ด้วยเหตุนี้ เตาแก๊สสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อน ค่าไฟฟ้าหรือแสงเลเซอร์

แต่ละวิธีมีข้อดีในตัวเอง การเชื่อมด้วยเลเซอร์เนื่องจากไม่มีสิ่งเจือปนช่วยให้คุณได้ข้อต่อที่สะอาดที่สุด สำหรับการเชื่อมเส้นใยมัลติโหมดที่ทนทานตามกฎแล้วจะใช้คบเพลิงแก๊ส ที่พบมากที่สุดคือการเชื่อมด้วยไฟฟ้าซึ่งให้ความเร็วและคุณภาพงานสูง เวลาหลอมละลายของใยแก้วนำแสงแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน

สำหรับการเชื่อมจะใช้เครื่องมือพิเศษและอุปกรณ์เชื่อมที่มีราคาแพง - อัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติ เครื่องเชื่อมที่ทันสมัยช่วยให้คุณควบคุมคุณภาพของการเชื่อมรวมถึงการทดสอบแรงดึงของข้อต่อ รุ่นขั้นสูงมาพร้อมกับโปรแกรมที่ช่วยให้คุณสามารถปรับกระบวนการเชื่อมให้เหมาะสมสำหรับไฟเบอร์ประเภทใดประเภทหนึ่ง

หลังจากต่อเชื่อมแล้ว ทางแยกจะได้รับการปกป้องด้วยท่อที่กระชับแน่น ซึ่งให้การป้องกันเชิงกลเพิ่มเติม

อีกวิธีในการประกบองค์ประกอบไฟเบอร์ออปติกเข้ากับสายไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียวคือการเชื่อมต่อทางกล วิธีนี้ให้ความบริสุทธิ์ของการเชื่อมต่อต่ำกว่าการเชื่อม อย่างไรก็ตาม การลดทอนของสัญญาณในกรณีนี้ยังน้อยกว่าเมื่อใช้ตัวเชื่อมต่อออปติก

ข้อดีของวิธีนี้เหนือวิธีอื่นคือใช้ การแข่งขันที่เรียบง่าย(เช่น โต๊ะประกอบ) ซึ่งช่วยให้คุณทำงานในสถานที่เข้าถึงยากหรือภายในโครงสร้างขนาดเล็กได้

การประกบเชิงกลเกี่ยวข้องกับการใช้ตัวเชื่อมต่อพิเศษ - การประกบที่เรียกว่า มีตัวเชื่อมต่อเชิงกลหลายประเภทซึ่งเป็นโครงสร้างที่ยาวพร้อมช่องสำหรับป้อนและยึดใยแก้วนำแสงที่ต่อเชื่อม การตรึงนั้นมีให้ด้วยความช่วยเหลือของสลักที่ออกแบบไว้ หลังจากเชื่อมต่อแล้ว ตัวประกบจะได้รับการปกป้องเพิ่มเติมด้วยข้อต่อหรือกล่อง

คอนเนคเตอร์เชิงกลสามารถใช้ซ้ำได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะใช้ในระหว่างการซ่อมแซมหรือบูรณะในบรรทัด

FOCL: ประเภทของเส้นใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสงที่ใช้สร้าง FOCL ต่างกันที่วัสดุในการผลิตและโครงสร้างโหมดของแสง ในแง่ของวัสดุ มีความแตกต่างระหว่างเส้นใยแก้วทั้งหมด (ที่มีแกนแก้วและการหุ้มออปติคอลแก้ว) เส้นใยพลาสติกทั้งหมด (ที่มีแกนพลาสติกและเปลือกหุ้ม) และรุ่นรวม (ที่มีแกนแก้วและมี ปลอกพลาสติก) ไฟเบอร์แก้วให้ปริมาณงานที่ดีที่สุด ส่วนรุ่นพลาสติกที่มีราคาถูกกว่าจะใช้หากข้อกำหนดสำหรับการลดทอนและพารามิเตอร์ปริมาณงานไม่สำคัญ

เป็นใยแก้วนำแสงสายสื่อสาร (FOCL) - ระบบที่ใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงซึ่งออกแบบมาเพื่อส่งข้อมูลในช่วงแสง (แสง) ตาม GOST 26599-85 คำว่า FOCL ถูกแทนที่ด้วย FOCL (สายส่งไฟเบอร์ออปติก) แต่ในทางปฏิบัติทุกวันยังคงใช้คำว่า FOCL ดังนั้นในบทความนี้เราจะยึดตามนี้

สายสื่อสารของ FOCL (หากดำเนินการอย่างถูกต้อง) เมื่อเปรียบเทียบกับระบบเคเบิลทั้งหมดจะมีความโดดเด่นด้วยความน่าเชื่อถือที่สูงมาก คุณภาพการสื่อสารที่ยอดเยี่ยม แบนด์วิธที่กว้าง ระบบจะขึ้นอยู่กับ เทคโนโลยีใยแก้วนำแสง– แสงถูกใช้เป็นพาหะของข้อมูล ประเภทของข้อมูลที่ส่ง (อนาล็อกหรือดิจิตอล) ไม่สำคัญ การทำงานใช้แสงอินฟราเรดเป็นหลัก ตัวกลางในการส่งเป็นไฟเบอร์กลาส

ขอบเขตของ FOCL

มีการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงในการสื่อสารและส่งข้อมูลมานานกว่า 40 ปี แต่เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อไม่นานมานี้ การพัฒนาเทคโนโลยีทำให้การผลิตประหยัดมากขึ้นและต้นทุนของสายเคเบิลมีราคาไม่แพงมาก ลักษณะทางเทคนิคและความได้เปรียบเหนือวัสดุอื่นช่วยลดต้นทุนทั้งหมดที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว

ในปัจจุบันเมื่อมีการใช้ระบบกระแสต่ำที่ซับซ้อนพร้อมกันที่วัตถุเดียว ( เครือข่ายคอมพิวเตอร์, ACS, กล้องวงจรปิด, สัญญาณกันขโมยและสัญญาณเตือนไฟไหม้, ระบบรักษาความปลอดภัยรอบนอก, โทรทัศน์ ฯลฯ) เป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีการใช้ FOCL เฉพาะการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเท่านั้นที่ทำให้สามารถใช้ระบบเหล่านี้ทั้งหมดได้พร้อมกัน ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรและประสิทธิภาพของฟังก์ชันที่ถูกต้อง

FOCL ถูกใช้มากขึ้นเป็นระบบพื้นฐานในการพัฒนาและการติดตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารหลายชั้น อาคารยาว และเมื่อรวมกลุ่มของวัตถุเข้าด้วยกัน สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเท่านั้นที่สามารถให้ปริมาณและความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่เหมาะสม ระบบย่อยทั้งสามสามารถนำไปใช้บนพื้นฐานของใยแก้วนำแสง ในระบบย่อยของทางหลวงภายใน สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมักจะใช้เท่าๆ กันกับสายเคเบิลจาก คู่บิดและในระบบย่อยของทางหลวงภายนอกมีบทบาทสำคัญ มีการสร้างความแตกต่างระหว่างการวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสำหรับภายนอก (สายเคเบิลภายนอกอาคาร) และการวางสายเคเบิลภายใน (ภายในอาคาร) เช่นเดียวกับการต่อสายไฟสำหรับการเดินสายสื่อสารในแนวนอน การจัดเตรียมสถานที่ทำงานแต่ละแห่ง และอาคารรวม

แม้จะมีราคาค่อนข้างสูง แต่การใช้ใยแก้วนำแสงก็มีความชอบธรรมมากขึ้นเรื่อย ๆ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ

ข้อดี สายสื่อสารใยแก้วนำแสง (FOCL) ก่อนสื่อการส่ง "โลหะ" แบบดั้งเดิม:

• แบนด์วิธกว้าง
• การลดทอนสัญญาณเล็กน้อย เช่น สำหรับสัญญาณ 10 MHz จะเป็น 1.5 dB / km เทียบกับ 30 dB / km สำหรับสายโคแอกเชียล RG6
• ไม่รวมความเป็นไปได้ของ "ลูปกราวด์" เนื่องจากใยแก้วนำแสงเป็นไดอิเล็กตริกและสร้างการแยกทางไฟฟ้า (กัลวานิก) ระหว่างปลายสายส่งและรับ
• ความน่าเชื่อถือสูงของสภาพแวดล้อมทางแสง: เส้นใยแสงไม่ออกซิไดซ์ ไม่เปียกน้ำ ไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
• ไม่ก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนในสายเคเบิลที่อยู่ติดกันหรือในสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกอื่นๆ เนื่องจากตัวนำสัญญาณมีน้ำหนักเบาและยังคงอยู่ในสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกอย่างสมบูรณ์
• ไฟเบอร์กลาสไม่ไวต่อสัญญาณภายนอกและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) อย่างยิ่ง ไม่สำคัญว่าสายไฟจะใช้แหล่งจ่ายไฟใด (110 V, 240 V, 10,000 V กระแสสลับ) หรือใกล้กับตัวส่งเมกะวัตต์มาก ฟ้าผ่าที่ระยะ 1 ซม. จากสายเคเบิลจะไม่รบกวนใด ๆ และจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบ
• ความปลอดภัยของข้อมูล - ข้อมูลจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสง "จากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง" และสามารถดักฟังหรือเปลี่ยนแปลงได้โดยการแทรกแซงทางกายภาพในสายส่งเท่านั้น
• สายไฟเบอร์ออปติกมีน้ำหนักเบาและเล็กกว่า - สะดวกและง่ายกว่าในการวางสายไฟฟ้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน
• ไม่สามารถแยกสายเคเบิลโดยไม่ทำให้คุณภาพสัญญาณเสียหายได้ การรบกวนใด ๆ ในระบบจะถูกตรวจจับทันทีที่ปลายสายที่รับสัญญาณ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับระบบรักษาความปลอดภัยและระบบเฝ้าระวังวิดีโอ
• ความปลอดภัยจากอัคคีภัยและการระเบิดเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางกายภาพและเคมี

• ต้นทุนของสายเคเบิลลดลงทุกวัน คุณภาพและความสามารถของสายเคเบิลเริ่มเหนือกว่าต้นทุนของการสร้างกระแสไฟฟ้าต่ำตาม FOCL

ไม่มีโซลูชันที่สมบูรณ์แบบและสมบูรณ์แบบเช่นเดียวกับระบบอื่นๆ FOCL มีข้อเสีย:

• ความเปราะบางของไฟเบอร์กลาส - ด้วยการดัดสายเคเบิลอย่างแรง เส้นใยอาจแตกหรือขุ่นเนื่องจากการเกิดรอยแตกขนาดเล็ก เพื่อกำจัดและลดความเสี่ยงเหล่านี้ จึงมีการใช้โครงสร้างเสริมแรงของสายเคเบิลและสายถัก เมื่อติดตั้งสายเคเบิลจำเป็นต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต (โดยเฉพาะอย่างยิ่งรัศมีการดัดขั้นต่ำที่อนุญาตนั้นเป็นมาตรฐาน)
• ความซับซ้อนของการเชื่อมต่อในกรณีที่เกิดการแตกหัก - ต้องใช้เครื่องมือพิเศษและคุณสมบัติของนักแสดง
• เทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อน ทั้งตัวไฟเบอร์เองและส่วนประกอบของ FOCL
• ความซับซ้อนของการแปลงสัญญาณ (ในอุปกรณ์เชื่อมต่อ);
• ต้นทุนออปติคอลค่อนข้างสูง อุปกรณ์ปลายทาง. อย่างไรก็ตามอุปกรณ์มีราคาแพงในแง่แน่นอน อัตราส่วนต้นทุนต่อความจุสำหรับ FOCL นั้นดีกว่าระบบอื่นๆ
• การทำให้เส้นใยขุ่นมัวเนื่องจากการได้รับรังสี (อย่างไรก็ตาม มีเส้นใยเจือปนที่มีความทนทานต่อรังสีสูง)

การติดตั้งระบบ FOCL ผู้รับเหมาจำเป็นต้องมีคุณสมบัติในระดับที่เหมาะสม เนื่องจากการสิ้นสุดสายเคเบิลนั้นดำเนินการด้วยเครื่องมือพิเศษที่มีความแม่นยำและทักษะพิเศษ ซึ่งแตกต่างจากสื่อส่งสัญญาณอื่น ๆ การตั้งค่าการกำหนดเส้นทางและการสลับสัญญาณจำเป็นต้องมีคุณสมบัติและทักษะพิเศษ ดังนั้นในส่วนนี้ คุณไม่ควรบันทึกและกลัวที่จะจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับมืออาชีพ การกำจัดการทำงานผิดพลาดของระบบ และผลที่ตามมาของการติดตั้งสายเคเบิลที่ไม่เหมาะสมจะทำให้เสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น

หลักการทำงานของสายไฟเบอร์ออปติก

ไม่ต้องพูดถึงความคิดในการส่งข้อมูลด้วยความช่วยเหลือของแสง หลักการทางกายภาพงานของชาวเมืองส่วนใหญ่ยังไม่ชัดเจน เราจะไม่ลงลึกในหัวข้อนี้ แต่เราจะพยายามอธิบายกลไกหลักของไฟเบอร์ออปติกและแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพสูงดังกล่าว

แนวคิดของใยแก้วนำแสงขึ้นอยู่กับกฎพื้นฐานของการสะท้อนและการหักเหของแสง เนื่องจากการออกแบบ ไฟเบอร์กลาสสามารถเก็บลำแสงไว้ในเส้นใยและป้องกันไม่ให้ "ทะลุผ่านผนัง" เมื่อส่งสัญญาณเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร นอกจากนี้ยังไม่มีความลับใด ๆ ที่ความเร็วของแสงจะสูงขึ้น

ไฟเบอร์ออปติกขึ้นอยู่กับผลของการหักเหที่มุมตกกระทบสูงสุดเมื่อเกิดการสะท้อนทั้งหมด ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อลำแสงออกจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นสูงและเข้าสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่มุมหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพผืนน้ำที่ไม่มีการเคลื่อนไหว ผู้สังเกตการณ์มองจากใต้น้ำและเปลี่ยนมุมมอง ในช่วงเวลาหนึ่งมุมมองจะกลายเป็นว่าผู้สังเกตจะไม่สามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่เหนือผิวน้ำได้ มุมนี้เรียกว่ามุมสะท้อนทั้งหมด ในมุมนี้ผู้สังเกตจะเห็นเฉพาะวัตถุที่อยู่ใต้น้ำ ดูเหมือนว่าคุณกำลังส่องกระจก

แกนในของสาย FOCL มีดัชนีการหักเหของแสงสูงกว่าเปลือกหุ้มและมีผลของการสะท้อนกลับทั้งหมด ด้วยเหตุผลนี้ ลำแสงที่ส่องผ่านแกนกลางด้านในจึงไม่สามารถผ่านไปได้เกินขีดจำกัด

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมีหลายประเภท:

• ด้วยโปรไฟล์แบบขั้น - ตัวเลือกทั่วไปและราคาถูกที่สุด การกระจายของแสงจะเป็น "ขั้น" ในขณะที่พัลส์อินพุตจะผิดรูปเนื่องจากความยาวที่แตกต่างกันของเส้นทางการเคลื่อนที่ของลำแสง
• ด้วยโปรไฟล์ "มัลติโหมด" ที่ราบรื่น - รังสีของแสงแพร่กระจายด้วยความเร็วเท่ากันโดยประมาณใน "คลื่น" ความยาวของเส้นทางจะสมดุลซึ่งจะช่วยปรับปรุงลักษณะของพัลส์
• ใยแก้วโหมดเดียวเป็นตัวเลือกที่แพงที่สุด ช่วยให้คุณยืดลำแสงเป็นเส้นตรง ลักษณะการส่งโมเมนตัมเกือบจะสมบูรณ์แบบ

สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกยังคงมีราคาแพงกว่าวัสดุอื่น ๆ การติดตั้งและการสิ้นสุดนั้นยากกว่า ต้องใช้นักแสดงที่มีคุณสมบัติเหมาะสม แต่อนาคตของการส่งข้อมูลนั้นไม่ต้องสงสัยในการพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ และกระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้

FOCL ประกอบด้วยส่วนประกอบแบบแอคทีฟและพาสซีฟ ที่ปลายสายไฟเบอร์ออปติกจะมีไฟ LED หรือเลเซอร์ไดโอด การแผ่รังสีของพวกมันจะถูกมอดูเลตโดยสัญญาณการส่งสัญญาณ สำหรับการเฝ้าระวังวิดีโอนี้จะเป็นสัญญาณวิดีโอสำหรับการส่งสัญญาณ สัญญาณดิจิตอลตรรกะถูกรักษาไว้ เมื่อส่งสัญญาณ ไดโอดอินฟราเรดจะถูกมอดูเลตความสว่างและพัลส์ตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ในการรับและแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เครื่องตรวจจับโฟโต้มักจะอยู่ที่ปลายรับสัญญาณ

ส่วนประกอบที่ใช้งานรวมถึงมัลติเพล็กเซอร์ รีเจนเนอเรเตอร์ แอมพลิฟายเออร์ เลเซอร์ โฟโตไดโอด และโมดูเลเตอร์

มัลติเพล็กเซอร์– รวมสัญญาณหลายสัญญาณเป็นหนึ่งเดียว เพื่อให้สายไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียวสามารถใช้ส่งสัญญาณเรียลไทม์หลายสัญญาณพร้อมกันได้ อุปกรณ์เหล่านี้ขาดไม่ได้ในระบบที่มีสายเคเบิลไม่เพียงพอหรือมีจำนวนจำกัด

มีมัลติเพล็กเซอร์หลายประเภทซึ่งแตกต่างกันไป ข้อกำหนดทางเทคนิค, ฟังก์ชั่นและการใช้งาน:

• การแยกสเปกตรัม (WDM) - อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุด ส่งสัญญาณแสงผ่านสายเคเบิลหนึ่งเส้นจากแหล่งหนึ่งแหล่งขึ้นไปที่ทำงานที่ความยาวคลื่นต่างกัน
• การมอดูเลตความถี่และการมัลติเพล็กซิ่งความถี่ (FM-FDM) - อุปกรณ์ค่อนข้างมีภูมิคุ้มกันต่อเสียงรบกวนและการบิดเบือนโดยมีลักษณะและวงจรที่ซับซ้อนปานกลางมีช่อง 4.8 และ 16 เหมาะสำหรับการเฝ้าระวังวิดีโอ
• การมอดูเลตแอมพลิจูดด้วยแถบด้านข้างที่ถูกระงับบางส่วน (AVSB-FDM) - ด้วยออปโตอิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูงสามารถส่งสัญญาณได้สูงสุด 80 ช่องเหมาะสำหรับโทรทัศน์สมาชิก แต่มีราคาแพงสำหรับการเฝ้าระวังวิดีโอ
• การมอดูเลตรหัสพัลส์ (PCM - FDM) - อุปกรณ์ราคาแพง ดิจิตอลสมบูรณ์ ใช้สำหรับการเผยแพร่วิดีโอดิจิทัลและการเฝ้าระวังวิดีโอ

ในทางปฏิบัติมักใช้วิธีการเหล่านี้ร่วมกัน เครื่องกำเนิดใหม่ - อุปกรณ์ที่คืนรูปร่างของพัลส์ออปติคัลซึ่งแพร่กระจายผ่านไฟเบอร์ผ่านการบิดเบือน รีเจนเนอเรเตอร์สามารถเป็นได้ทั้งแบบออปติคัลและแบบไฟฟ้าล้วน ซึ่งแปลงสัญญาณออปติคัลเป็นไฟฟ้า กู้คืน และแปลงกลับเป็นออปติคัล

เครื่องขยายเสียง- ขยายกำลังสัญญาณเป็นระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ สามารถเป็นออปติคัลและไฟฟ้า ทำการแปลงสัญญาณออปโตอิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กโทรออปติคัล

ไฟ LED และเลเซอร์- แหล่งที่มาของรังสีออปติคัลที่เชื่อมโยงกันแบบเอกรงค์ (แสงสำหรับสายเคเบิล) สำหรับระบบที่มีการมอดูเลตโดยตรง มันจะทำหน้าที่ของโมดูเลเตอร์ที่แปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณออปติคอลไปพร้อม ๆ กัน

เครื่องตรวจจับแสง(โฟโตไดโอด) - อุปกรณ์ที่รับสัญญาณที่ปลายอีกด้านหนึ่งของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและทำการแปลงสัญญาณออปโตอิเล็กทรอนิกส์

โมดูเลเตอร์- อุปกรณ์ที่ปรับคลื่นแสงที่นำข้อมูลตามกฎของสัญญาณไฟฟ้า ในระบบส่วนใหญ่ ฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดยเลเซอร์ แต่ในระบบที่มีการมอดูเลตทางอ้อม จะใช้อุปกรณ์แยกต่างหากสำหรับสิ่งนี้

ส่วนประกอบ FOCL แบบพาสซีฟประกอบด้วย:

สายไฟเบอร์ออปติก – ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณ เปลือกนอกของสายเคเบิลสามารถทำจากวัสดุต่างๆ: PVC, โพลีเอทิลีน, โพรพิลีน, เทฟลอน และวัสดุอื่นๆ สายแสงสามารถหุ้มเกราะได้ หลากหลายชนิดและชั้นป้องกันเฉพาะ (เช่น เข็มแก้วขนาดเล็กสำหรับป้องกันหนู) การออกแบบอาจเป็น:

ข้อต่อออปติคัล- อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อสายเคเบิลออปติกตั้งแต่สองเส้นขึ้นไป

ข้ามแสง- อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อยุติสายเคเบิลออปติกและเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่

แหลม– ออกแบบมาสำหรับการประกบเส้นใยแบบถาวรหรือกึ่งถาวร

ตัวเชื่อมต่อ– สำหรับการเชื่อมต่อใหม่หรือการตัดการเชื่อมต่อของสายเคเบิล

ก๊อก- อุปกรณ์ที่กระจายพลังงานแสงของเส้นใยหลายเส้นเป็นหนึ่งเดียว

สวิตช์– อุปกรณ์ที่กระจายสัญญาณแสงภายใต้การควบคุมแบบแมนนวลหรือแบบอิเล็กทรอนิกส์

การติดตั้งสายสื่อสารใยแก้ว คุณสมบัติ และขั้นตอน

ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุที่แข็งแรงมากแต่เปราะ แม้ว่าจะมีปลอกป้องกันที่สามารถจับได้เกือบเหมือนไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เมื่อติดตั้งสายเคเบิล ข้อกำหนดของผู้ผลิตสำหรับ:

• "แรงดึงสูงสุด" และ "แรงดึงสูงสุด" แสดงเป็นนิวตัน (ประมาณ 1,000 N หรือ 1kN) ในสายเคเบิลออปติก ความเค้นหลักจะตกอยู่ที่โครงสร้างรับน้ำหนัก (พลาสติกเสริมแรง เหล็ก เคฟลาร์ หรือทั้งสองอย่างรวมกัน) โครงสร้างแต่ละประเภทมีประสิทธิภาพการทำงานและระดับการป้องกันที่แตกต่างกัน หากความตึงเครียดเกินระดับที่กำหนด เส้นใยอาจเสียหายได้
• "รัศมีโค้งต่ำสุด" - ทำให้โค้งงอได้นุ่มนวลขึ้น หลีกเลี่ยงการโค้งหักศอก
• "ความแข็งแรงเชิงกล" แสดงเป็น N / m (นิวตัน / เมตร) - การป้องกันสายเคเบิลจากความเครียดทางกายภาพ (สามารถเหยียบหรือแม้แต่ถูกยานพาหนะทับได้ คุณควรระมัดระวังอย่างยิ่งและโดยเฉพาะอย่างยิ่งให้ยึดทางแยกและการเชื่อมต่อ โหลดเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากพื้นที่สัมผัสขนาดเล็ก

โดยปกติแล้วสายเคเบิลออปติคอลจะถูกพันบนถังไม้โดยมีชั้นป้องกันพลาสติกที่แข็งแรงหรือแผ่นไม้ล้อมรอบ ชั้นนอกของสายเคเบิลมีความเสี่ยงมากที่สุด ดังนั้นในระหว่างการติดตั้ง จึงจำเป็นต้องจดจำน้ำหนักของดรัม ป้องกันการกระแทก การตกหล่น และใช้มาตรการความปลอดภัยเมื่อจัดเก็บ ที่ดีที่สุดคือเก็บดรัมในแนวนอน แต่ถ้าวางในแนวตั้ง ขอบ (ขอบ) ควรสัมผัสกัน

ขั้นตอนและคุณสมบัติของการติดตั้งสายไฟเบอร์ออปติก:

1. ก่อนการติดตั้งจำเป็นต้องตรวจสอบดรัมสายเคเบิลสำหรับความเสียหาย รอยบุบ รอยขีดข่วน ในกรณีที่มีข้อสงสัย ควรวางสายเคเบิลไว้ทันทีเพื่อศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมหรือปฏิเสธ สามารถตรวจสอบความต่อเนื่องของไฟเบอร์ด้วยไฟฉายชนิดใดก็ได้ที่มีความยาวสั้น (น้อยกว่า 2 กม.) สายเคเบิลไฟเบอร์สำหรับการส่งสัญญาณอินฟราเรดก็ส่งแสงธรรมดาได้เช่นกัน
2. จากนั้นศึกษาเส้นทางสำหรับปัญหาที่อาจเกิดขึ้น (มุมแหลม ช่องเคเบิลอุดตัน ฯลฯ) หากมี ให้เปลี่ยนเส้นทางเพื่อลดความเสี่ยง
3. กระจายสายเคเบิลไปตามเส้นทางในลักษณะที่จุดเชื่อมต่อและการเชื่อมต่อของเครื่องขยายเสียงอยู่ในที่ที่เข้าถึงได้ แต่ป้องกันจากปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์ สิ่งสำคัญคือต้องมีสายเคเบิลเพียงพอที่จุดเชื่อมต่อในอนาคต ปลายสายที่เปิดเผยจะต้องได้รับการป้องกันด้วยฝาปิดกันน้ำ ท่อถูกใช้เพื่อลดแรงเค้นดัดและความเสียหายจากการสัญจรผ่านไปมา ที่ปลายทั้งสองของสายเคเบิล ส่วนหนึ่งของสายเคเบิลจะเหลืออยู่ ความยาวขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าที่วางแผนไว้)
4. เมื่อวางสายเคเบิลลงใต้ดิน จะได้รับการปกป้องเพิ่มเติมจากความเสียหายที่จุดรับน้ำหนักในพื้นที่ เช่น การสัมผัสกับวัสดุทดแทนที่ต่างกัน ความผิดปกติของร่องลึก ในการทำเช่นนี้สายเคเบิลในร่องจะวางบนชั้นทราย 50-150 ซม. และปกคลุมด้วยทรายชั้นเดียวกัน 50-150 ซม. จากด้านบน ควรสังเกตว่าความเสียหายต่อสายเคเบิลสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในทันทีและระหว่างการใช้งาน (หลังจากการเติมสายเคเบิลใหม่) ตัวอย่างเช่น จากแรงดันคงที่ หินที่ยังไม่ได้แกะออกสามารถค่อยๆ ดันผ่านสายเคเบิลได้ การทำงานเพื่อวินิจฉัยและค้นหาและกำจัดการละเมิดของสายเคเบิลที่ฝังไว้แล้วจะมีค่าใช้จ่ายมากกว่าความแม่นยำและการปฏิบัติตามข้อควรระวังในการติดตั้ง ความลึกของร่องลึกขึ้นอยู่กับชนิดของดินและภาระที่คาดไว้บนพื้นผิว ในหินแข็งความลึกจะอยู่ที่ 30 ซม. ในหินเนื้ออ่อนหรือใต้ถนน 1 ม. ความลึกที่แนะนำคือ 40-60 ซม. โดยมีความหนาของเตียงทราย 10 ถึง 30 ซม.
5. ส่วนใหญ่มักใช้สายเคเบิลวางในร่องลึกหรือในถาดโดยตรงจากดรัม เมื่อติดตั้งสายที่ยาวมาก ดรัมจะถูกวางไว้บนรถ ขณะที่รถเคลื่อนไปข้างหน้า สายเคเบิลจะถูกวางเข้าที่ ในขณะที่คุณไม่ควรรีบเร่ง จังหวะและลำดับของการคลายดรัมจะถูกปรับด้วยตนเอง
6. เมื่อวางสายเคเบิลในถาด สิ่งที่สำคัญที่สุดคือต้องไม่เกินรัศมีการโค้งงอที่สำคัญและภาระทางกล ควรวางสายเคเบิลในระนาบเดียว ไม่สร้างจุดที่มีโหลดกระจุกตัว หลีกเลี่ยงมุมแหลมบนเส้นทาง แรงกดและจุดตัดกับสายเคเบิลและเส้นทางอื่น อย่าให้สายเคเบิลโค้งงอ
7. การดึงสายเคเบิลใยแก้วนำแสงผ่านท่อเคเบิลนั้นคล้ายกับการดึงสายเคเบิลทั่วไป แต่คุณไม่ควรออกแรงมากเกินไปจนละเมิดข้อกำหนดของผู้ผลิต เมื่อใช้แคลมป์แคลมป์ โปรดจำไว้ว่าโหลดไม่ควรตกที่เปลือกนอกของสายเคเบิล แต่อยู่ที่โครงสร้างรับน้ำหนัก สามารถใช้แป้งโรยตัวหรือเม็ดโพลีสไตรีนเพื่อลดแรงเสียดทานได้ ควรปรึกษาผู้ผลิตสารหล่อลื่นอื่น ๆ
8. ในกรณีที่สายเคเบิลถูกยกเลิกไปแล้ว ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อติดตั้งสายเคเบิล เพื่อไม่ให้ขั้วต่อเสียหาย ไม่ทำให้ขั้วต่อสกปรก และไม่ทำให้ขั้วต่อได้รับแรงกดมากเกินไปในพื้นที่เชื่อมต่อ
9. หลังจากวางสายเคเบิลในถาดแล้วให้ยึดด้วยสายรัดไนลอนไม่ควรลื่นหรือหย่อน หากสภาพพื้นผิวไม่อนุญาตให้ใช้ตัวยึดสายเคเบิลแบบพิเศษ อนุญาตให้ใช้ตัวหนีบได้ แต่ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อไม่ให้สายเคเบิลเสียหาย ขอแนะนำให้ใช้แคลมป์ที่มีชั้นป้องกันพลาสติก ควรใช้แคลมป์แยกต่างหากสำหรับแต่ละสาย และไม่ควรดึงหลายสายพร้อมกัน เป็นการดีกว่าที่จะปล่อยให้หย่อนเล็กน้อยระหว่างจุดสิ้นสุดของการต่อสายเคเบิลและอย่าทำให้สายเคเบิลตึงมิฉะนั้นจะไม่ตอบสนองต่อความผันผวนของอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน
10. หากไฟเบอร์ยังคงเสียหายระหว่างการติดตั้ง ให้ทำเครื่องหมายบริเวณนั้นและปล่อยให้มีสายเคเบิลเพียงพอสำหรับการต่อเชื่อมในภายหลัง

โดยหลักการแล้ว การวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงไม่แตกต่างจากการติดตั้งสายเคเบิลทั่วไปมากนัก หากคุณปฏิบัติตามคำแนะนำทั้งหมดที่เราระบุไว้ จะไม่มีปัญหาระหว่างการติดตั้งและการใช้งาน และระบบของคุณจะทำงานได้อย่างยาวนาน มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

ตัวอย่างของโซลูชันทั่วไปสำหรับการวางสาย FOCL

ภารกิจคือการจัดระบบ FOCL ระหว่างอาคารสองแห่งที่แยกจากกันของอาคารฝ่ายผลิตและอาคารฝ่ายบริหาร ระยะห่างระหว่างอาคาร 500 ม.

ประมาณการติดตั้งระบบ FOCL

เลขที่ p / p	ชื่อครุภัณฑ์,วัสดุ,ผลงาน	หน่วย จากฉัน	จำนวน	ราคาต่ออัน.	จำนวนเงินในรูเบิล
ฉัน.	อุปกรณ์ระบบ FOCL รวมถึง:				25 783
1.1.	ผนังออปติคัลข้าม (SHKON) 8 พอร์ต	พีซี	2	2600	5200
1.2.	ตัวแปลงสื่อ 10/100-Base-T / 100Base-FX, Tx/Rx: 1310/1550nm	พีซี	2	2655	5310
1.3.	การมีเพศสัมพันธ์ทางแสง	พีซี	3	3420	10260
1.4.	สวิตซ์บ็อกซ์600x400	พีซี	2	2507	5013
ครั้งที่สอง	เส้นทางเคเบิลและวัสดุของระบบ FOCL รวมถึง:				25 000
2.1.	สายเคเบิลออปติคัลพร้อมสายเคเบิลภายนอก 6kN, โมดูลกลาง, 4 ไฟเบอร์, G.652 โหมดเดียว	ม.	200	41	8200
2.2.	สายเคเบิลออปติคัลพร้อมสายเคเบิลสนับสนุนภายใน ยูนิตส่วนกลาง 4 ไฟเบอร์ G.652 โหมดเดียว	ม.	300	36	10800
2.3.	อื่น วัสดุสิ้นเปลือง(คอนเนคเตอร์ สกรูเกลียวปล่อย เดือย เทปฉนวน รัด ฯลฯ)	ชุด	1	6000	6000
สาม.	ต้นทุนรวมของอุปกรณ์และวัสดุ (รายการ I + รายการ II)				50 783
IV.	ค่าขนส่งและการจัดหา 10% *หน้า III				5078
โวลต์	งานติดตั้งอุปกรณ์และสวิตชิ่ง ได้แก่				111 160
5.1.	ติดตั้งแบนเนอร์	หน่วย	4	8000	32000
5.2.	เดินสาย	ม.	500	75	37500
5.3.	การประกอบและการเชื่อมคอนเนคเตอร์	หน่วย	32	880	28160
5.4.	การติดตั้งอุปกรณ์สวิตช์	หน่วย	9	1500	13500
วี.ไอ.	รวมตามประมาณการ (รายการ III + รายการ IV + รายการ V)				167 021

คำอธิบายและความคิดเห็น:

1. ความยาวรวมของเส้นทางคือ 500 ม. รวมถึง:
   • จากรั้วถึงอาคารผลิตและอาคารบริหารด้านละ 100 ม. (รวม 200 ม.)
   • พร้อมรั้วระหว่างอาคาร 300 ม.
2. การติดตั้งสายเคเบิลดำเนินการในลักษณะเปิด ได้แก่ :
   • จากอาคารถึงรั้ว (200 ม.) ทางอากาศ (การหดตัว) โดยใช้วัสดุเฉพาะสำหรับวางสายใยแก้วนำแสง
   • ระหว่างอาคาร (300 ม.) ตามแนวรั้วของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็ก สายเคเบิลจะยึดไว้ตรงกลางผ้าใบรั้วพร้อมคลิปโลหะ
3. สำหรับองค์กรของ FOCL จะใช้สายเคเบิลหุ้มเกราะที่รองรับตัวเอง (สายเคเบิลในตัว) แบบพิเศษ

ปัจจุบัน เนื่องจากสายสื่อสารด้วยแสงใช้:

ก) สายสื่อสารใยแก้วนำแสง (FOCL);

b) สายสื่อสารด้วยแสงโดยใช้ "ปืน" เลเซอร์

c) สายสื่อสารด้วยแสงที่ใช้ตัวส่งและตัวรับอินฟราเรด

ง) สายสื่อสารด้วยแสงโดยใช้ใยแก้วนำแสงออร์กาโนซิลิคอน

แผนภาพบล็อกของสายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกแสดงในรูปที่ 4.2

รูปที่ 4.2 แผนภาพโครงสร้างของ FOCL

สัญญาณไฟฟ้าถูกส่งไปยังเครื่องส่งสัญญาณ - ตัวรับส่งสัญญาณซึ่งแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นพัลส์แสงซึ่งป้อนผ่านขั้วต่อออปติคัลไปยังสายเคเบิลออปติคัล ที่จุดรับสายออปติกเชื่อมต่อกับเครื่องรับ - ตัวรับส่งสัญญาณซึ่งจะแปลงลำแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยใช้ขั้วต่อออปติคัล

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของ FOCL ความยาว คุณภาพของส่วนประกอบที่ใช้ รูปแบบโครงสร้างอาจมีการเปลี่ยนแปลง ด้วยระยะห่างที่สำคัญระหว่างจุดส่งและรับสัญญาณจึงแนะนำตัวทำซ้ำ - เครื่องขยายสัญญาณ ด้วยความยาวของสายเคเบิลออปติคอลที่สั้น (หากความยาวการสร้างของสายเคเบิลออปติกเพียงพอ) ไม่จำเป็นต้องทำการเชื่อมสายเคเบิล ความยาวของการก่อสร้างหมายถึงความยาวของสายเคเบิลชิ้นเดียวที่จัดหาโดยผู้ผลิต

สายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. การป้องกันสัญญาณรบกวนสูงจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกและการรบกวนซึ่งกันและกันระหว่างช่องสัญญาณ

2. ความถี่ในการทำงานที่หลากหลายทำให้สามารถส่งข้อมูลผ่านสายสื่อสารดังกล่าวในอัตรา 10 12 บิต / วินาที = Tbit / วินาที

3. การป้องกันการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต: FOCL แทบจะไม่ปล่อยรังสีเข้าไปในพื้นที่โดยรอบ และเป็นไปไม่ได้เลยที่จะผลิตก๊อกพลังงานแสงโดยไม่ทำลายสายเคเบิล และผลกระทบใดๆ ต่อเส้นใยสามารถบันทึกได้โดยการตรวจสอบ (การควบคุมอย่างต่อเนื่อง) ของความสมบูรณ์ของเส้น

4. ความเป็นไปได้ของการส่งข้อมูลแอบแฝง

5. ต้นทุนต่ำที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการแทนที่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กราคาแพง (ทองแดง) ด้วยวัสดุที่มีวัตถุดิบไม่จำกัด (ซิลิกอนไดออกไซด์)

6. การแยกส่วนของเส้นด้วยไฟฟ้าจะถูกจัดเตรียมโดยอัตโนมัติ

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกก็มีข้อเสียเช่นกัน:

1. ค่าอุปกรณ์สูง

2. ต้องใช้อุปกรณ์เทคโนโลยีราคาแพงทั้งระหว่างการติดตั้งและระหว่างการใช้งาน เมื่อสายเคเบิลออปติกแตก ค่าใช้จ่ายในการบูรณะจะสูงกว่าการคืนค่าสายเคเบิลทองแดงมาก

3. ความทนทานค่อนข้างต่ำ อายุการใช้งาน + การรักษาคุณสมบัติภายในขอบเขตที่อนุญาต - สายเคเบิลออปติก 25 ปี ควรสังเกตว่าสายโทรศัพท์ที่วางไว้เมื่อต้นศตวรรษยังคงใช้งานอยู่ในมอสโกว (ดู Hard & Soft, 1998, N11)

4. สายแสงไม่ทนต่อรังสี

พื้นฐานของ FOCL คือสายเคเบิลออปติกที่ทำจากตัวนำแสงแต่ละตัว - เส้นใยแก้วนำแสง

การส่งพลังงานแสงผ่านใยแก้วนำแสงมาจากผลของการสะท้อนกลับทั้งหมด ใยแก้วนำแสงเป็นเส้นนำแสงทรงกระบอกสองชั้น (รูปที่ 4.3.)

รูปที่ 4.3 การแพร่กระจายของรังสีและการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแสงในใยแก้วนำแสง

วัสดุของแกนในมีดัชนีการหักเหของแสง n 1 และวัสดุของชั้นนอก n 2 ในขณะที่ n 1 >n 2 เช่น วัสดุแกนในมีความหนาแน่นทางแสงมากกว่าวัสดุเปลือกหุ้ม สำหรับการแผ่รังสีที่เข้าสู่ทรงกระบอกที่มุมเล็ก ๆ เมื่อเทียบกับแกนของทรงกระบอก เงื่อนไขของการสะท้อนกลับทั้งหมดภายในจะเป็นไปตามที่พอใจ: เมื่อการแผ่รังสีตกกระทบกับขอบของวัสดุหุ้ม พลังงานการแผ่รังสีทั้งหมดจะสะท้อนเข้าสู่แกนกลางของเส้นใย สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการสะท้อนที่ตามมาทั้งหมด เป็นผลให้รังสีแพร่กระจายไปตามแกนไฟเบอร์โดยไม่ต้องออกจากการหุ้ม มุมเบี่ยงเบนสูงสุดจากแกนซึ่งยังคงมีการสะท้อนกลับทั้งหมดถูกกำหนดโดยนิพจน์ A 0 =sin y 0 =

ค่า A 0 เรียกว่ารูรับแสงที่เป็นตัวเลขของเส้นใยและนำมาพิจารณาเมื่อจับคู่เส้นใยกับตัวปล่อย การแผ่รังสีที่ตกกระทบที่มุม y>y 0 (รังสีนอกรูรับแสง) ไม่เพียงแต่สะท้อนกลับ แต่ยังหักเหเมื่อกระทบกับเปลือก ส่วนหนึ่งของพลังงานแสงออกจากเส้นใย ในที่สุด หลังจากการเผชิญหน้ากันหลายครั้งกับขอบเขตของเปลือกหุ้มแกน รังสีดังกล่าวจะกระจัดกระจายออกจากเส้นใยอย่างสมบูรณ์

รังสีแพร่กระจายไปตามเส้นใยแม้ว่าการลดลงของดัชนีการหักเหของแสงจากจุดศูนย์กลางถึงขอบจะไม่เกิดขึ้นทีละน้อย แต่จะค่อยๆ ในท่อนำแสงดังกล่าว รังสีที่เข้าสู่ปลายสุดจะถูกหักเหและโฟกัสใกล้กับเส้นกึ่งกลาง (ดูรูปที่ 4.4)

รูปที่ 4.4 การแพร่กระจายของรังสีและการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแสงในกล้องเซลฟี่

ความยาวใดๆ ของเส้นนำแสงจะทำหน้าที่เป็นเลนส์โฟกัสสั้น ทำให้เกิดเอฟเฟ็กต์การโฟกัสตัวเอง

เส้นนำแสงเหล่านี้เรียกว่าเซลฟี่ (ถ่ายเอง - ถ่ายเอง, โฟกัส - โฟกัส)

อุตสาหกรรมของหลายประเทศมีความเชี่ยวชาญในการผลิตผลิตภัณฑ์และส่วนประกอบของ FOCL ที่หลากหลาย ควรสังเกตว่าการผลิตใยแก้วนำแสงมีความเข้มข้นส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา มีใยแก้วนำแสงสองประเภทที่ใช้สำหรับการส่งสัญญาณ: โหมดเดียวและหลายโหมด ในไฟเบอร์โหมดเดียว แกนนำแสงมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-10 µm ในมัลติไฟเบอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนนำแสงคือ 50-60 µm

ใยแก้วนำแสงมีพารามิเตอร์ที่สำคัญสองประการ: การลดทอนและการกระจาย

การลดทอนจะถูกวัดโดยสูตร

พินคือพลังของสัญญาณออปติคัลอินพุต

Pout คือพลังของสัญญาณออปติคัลเอาท์พุต

l คือความยาวของเส้นใย

หน่วยของการลดทอนคือเดซิเบลต่อกิโลเมตร (dB/km)

การลดทอนถูกกำหนดโดยการสูญเสียเนื่องจากการดูดกลืนและการกระเจิงของรังสีในใยแก้วนำแสง การสูญเสียการดูดซับขึ้นอยู่กับความถี่ของวัสดุ และการสูญเสียการกระเจิงขึ้นอยู่กับความไม่สม่ำเสมอของดัชนีการหักเหของแสง การลดทอนยังขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสีที่นำเข้าสู่ใยแก้วนำแสง ปัจจุบัน การส่งสัญญาณผ่านไฟเบอร์ดำเนินการในสามช่วง: 0.85 µm, 1.3 µm, 1.55 µm เนื่องจากอยู่ในช่วงเหล่านี้ที่ควอตซ์เพิ่มความโปร่งใส ใยแก้วนำแสงมีลักษณะการลดทอนที่ต่ำมาก ตัวอย่างไฟเบอร์รัสเซียที่ดีที่สุดมีค่าลดทอน 0.22 dB/km ที่ความยาวคลื่น 1.55 µm ซึ่งทำให้สามารถสร้างสายสื่อสารได้ยาวถึง 100 km โดยไม่ต้องสร้างสัญญาณใหม่ ใยแก้วนำแสงที่ผลิตโดย Sumitoto (ประเทศญี่ปุ่น) มีการลดทอน 0.154 dB/km ที่ความยาวคลื่น 1.55 μm มีรายงานเกี่ยวกับการพัฒนาเส้นใยฟลูออโรเซอร์โคเนตที่มีการลดทอนประมาณ 0.02 เดซิเบล/กม. ซึ่งจะให้อัตราการส่งข้อมูลประมาณ 1 Gbit/s ด้วยรีเจนเนอเรเตอร์มากกว่า 4,600 กม.

การกระจายเช่น การพึ่งพาความเร็วการแพร่กระจายของสัญญาณกับความยาวคลื่นของรังสี - อีกอย่างหนึ่ง พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดใยแก้วนำแสง เนื่องจาก LED หรือเลเซอร์ปล่อยสเปกตรัมของความยาวคลื่นที่แน่นอนเมื่อส่งข้อมูล การกระจายตัวจึงนำไปสู่การขยายของพัลส์เมื่อแพร่กระจายไปตามเส้นใย และด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการบิดเบือนสัญญาณ เมื่อประมาณค่าการกระจายจะใช้คำว่า "แบนด์วิธ" ซึ่งเป็นส่วนกลับของการขยายพัลส์เมื่อผ่านระยะทาง 1 กม. ไปตามใยแก้วนำแสง

แบนด์วิธวัดเป็นเมกะเฮิรตซ์ต่อกิโลเมตร (MHz * km) การกระจายทำให้เกิดข้อ จำกัด ในช่วงการส่งสัญญาณและค่าสูงสุดของความถี่ของสัญญาณที่ส่ง

จำนวนของการลดทอนและการกระจายแตกต่างกันสำหรับ ประเภทต่างๆเส้นใยแก้วนำแสง

เส้นใยโหมดเดียวมี ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดการลดทอนและแบนด์วิธ อย่างไรก็ตาม แหล่งกำเนิดรังสีแบบโหมดเดียว (เลเซอร์ไดโอดที่ทำงานที่ความยาวคลื่น 1.55 ไมโครเมตร) มีราคาแพงกว่าแหล่งกำเนิดรังสีแบบมัลติโหมดหลายเท่า (ไดโอดเปล่งแสงทำงานที่ความยาวคลื่น 0.85 ไมโครเมตร) การประกบไฟเบอร์แบบโหมดเดียว การติดตั้งคอนเนคเตอร์แบบออปติกที่ปลายสายเคเบิลแบบโหมดเดียวนั้นมีราคาแพงกว่า อย่างไรก็ตาม แบนด์วิธของมัลติไฟเบอร์ไฟเบอร์สูงถึง 1,000 MHz * km ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับเครือข่ายการสื่อสารในพื้นที่เท่านั้น

ในการเชื่อมต่อเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณจะใช้สายไฟเบอร์ออปติก (FOC) ซึ่งไฟเบอร์ออปติกเสริมด้วยองค์ประกอบที่เพิ่มความยืดหยุ่นและความแข็งแรงของสายเคเบิล

ตัวบ่งชี้หลักของ FOC คือสภาพการทำงานและปริมาณงาน

ความสัมพันธ์ของความสามารถในการแก้ไขรหัสกับระยะรหัส

ระดับของความแตกต่างระหว่างชุดค่าผสมสองรหัสใด ๆ มีลักษณะดังนี้ ระยะห่างระหว่างพวกเขาตาม Hammingหรือเพียงแค่ รหัสระยะทาง.

ระยะแฮมมิ่ง งแสดงด้วยจำนวนตำแหน่งที่การผสมรหัสแตกต่างกัน

ตัวอย่างที่ 1 หาระยะแฮมมิ่ง d ระหว่างรหัส 10101011 และ 11111011