สำหรับการส่งข้อมูลระดับกิกะบิตและเกินกว่ากิกะบิตการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด การสื่อสารประเภทนี้ใช้ในการส่งสัญญาณเสียงวิดีโอโทรมาตรและข้อมูลในระยะทางไกลและเครือข่ายท้องถิ่นหรือ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ . ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงใช้เทคโนโลยีคลื่นแสงเพื่อส่งข้อมูลผ่านเส้นใยโดยการเปลี่ยนสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เป็นแสง

คุณสมบัติพิเศษบางอย่างของ การสื่อสาร ระบบเช่นแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้ำหนักเบาการส่งสัญญาณทางไกลการลดทอนต่ำความปลอดภัยในการส่งและอื่น ๆ ทำให้การสื่อสารนี้เป็นส่วนประกอบสำคัญในโครงสร้างพื้นฐานโทรคมนาคมใด ๆ ข้อมูลที่ตามมาเกี่ยวกับระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงจะเน้นถึงคุณลักษณะเฉพาะองค์ประกอบพื้นฐานและรายละเอียดอื่น ๆ

การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก

การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกทำงานอย่างไร

ซึ่งแตกต่างจากการส่งแบบใช้ลวดทองแดงซึ่งการส่งสัญญาณทั้งหมดขึ้นอยู่กับสัญญาณไฟฟ้าที่ผ่านสายเคเบิลการส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณในรูปแบบของแสงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุด นอกจากนี้เครือข่ายการสื่อสารใยแก้วนำแสงประกอบด้วยวงจรส่งและรับแหล่งกำเนิดแสงและอุปกรณ์ตรวจจับเช่นเดียวกับที่แสดงในรูป

เมื่อข้อมูลอินพุตในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าถูกส่งไปยังวงจรเครื่องส่งสัญญาณข้อมูลจะแปลงเป็นสัญญาณแสงโดยใช้แหล่งกำเนิดแสง แหล่งที่มานี้เป็น LED ที่มีแอมพลิจูดความถี่และเฟสจะต้องคงที่และปราศจากความผันผวนเพื่อให้การส่งผ่านมีประสิทธิภาพ ลำแสงจากแหล่งกำเนิดถูกส่งผ่านสายไฟเบอร์ออปติกไปยังวงจรปลายทางซึ่งข้อมูลจะถูกส่งกลับไปยังสัญญาณไฟฟ้าโดยวงจรรับ

การทำงานของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก

“ในทางปฏิบัติฉนวนที่ดี ”

วงจรตัวรับประกอบด้วยเครื่องตรวจจับภาพถ่ายพร้อมกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสมซึ่งสามารถวัดขนาดความถี่และเฟสของสนามออปติกได้ การสื่อสารประเภทนี้ใช้ความยาวคลื่นใกล้กับ แถบอินฟราเรด ที่อยู่เหนือช่วงที่มองเห็นได้ ทั้ง LED และ Laser สามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงตามการใช้งาน

3 องค์ประกอบพื้นฐานของระบบสื่อสารไฟเบอร์ออปติก

องค์ประกอบพื้นฐานหลักสามประการของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง พวกเขาคือ

แหล่งกำเนิดแสงขนาดกะทัดรัด
ใยแก้วนำแสงสูญเสียต่ำ
เครื่องตรวจจับภาพ

อุปกรณ์เสริมเช่นตัวเชื่อมต่อสวิตช์ข้อต่ออุปกรณ์มัลติเพล็กซ์แอมพลิฟายเออร์และตัวต่อก็เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในระบบการสื่อสารนี้เช่นกัน

1. แหล่งกำเนิดแสงขนาดกะทัดรัด

เลเซอร์ไดโอด

ขึ้นอยู่กับการใช้งานเช่นเครือข่ายท้องถิ่นและระบบสื่อสารระยะไกลข้อกำหนดของแหล่งกำเนิดแสงจะแตกต่างกันไป ข้อกำหนดของแหล่งที่มา ได้แก่ พลังงานความเร็วความกว้างของเส้นสเปกตรัมเสียงความทนทานต้นทุนอุณหภูมิและอื่น ๆ ส่วนประกอบสองส่วนใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสง: ไดโอดเปล่งแสง (LED’s) และไดโอดเลเซอร์

ไดโอดเปล่งแสงใช้สำหรับระยะทางสั้น ๆ และแอพพลิเคชั่นอัตราข้อมูลต่ำเนื่องจากแบนด์วิดท์และความสามารถในการใช้พลังงานต่ำ โครงสร้าง LED สองดวงดังกล่าว ได้แก่ ระบบเปล่งแสงพื้นผิวและขอบ ไดโอดเปล่งพื้นผิวนั้นออกแบบได้ง่ายและมีความน่าเชื่อถือ แต่เนื่องจากความกว้างของเส้นที่กว้างขึ้นและไดโอดเปล่งขอบ จำกัด ความถี่มอดูเลตจึงถูกนำมาใช้เป็นส่วนใหญ่ ไดโอดเปล่งขอบมีกำลังสูงและความสามารถในการกว้างของเส้นที่แคบลง

สำหรับระยะทางที่ไกลขึ้นและอัตราการส่งข้อมูลที่สูงควรใช้ Laser Diodes เนื่องจากมีกำลังสูงความเร็วสูงและลักษณะความกว้างของเส้นสเปกตรัมที่แคบกว่า แต่สิ่งเหล่านี้ไม่มีลักษณะเป็นเส้นตรงและมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากกว่า

LED เทียบกับเลเซอร์ไดโอด

ปัจจุบันการปรับปรุงและความก้าวหน้ามากมายทำให้แหล่งข้อมูลเหล่านี้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น การเปรียบเทียบบางส่วนของแหล่งข้อมูลทั้งสองนี้มีให้ด้านล่าง แหล่งที่มาทั้งสองนี้ได้รับการมอดูเลตโดยใช้เทคนิคการมอดูเลตโดยตรงหรือภายนอก

2. ใยแก้วนำแสงสูญเสียต่ำ

ใยแก้วนำแสงเป็นสายเคเบิลซึ่งเรียกอีกอย่างว่าท่อนำคลื่นอิเล็กทริกทรงกระบอกที่ทำจากวัสดุที่มีการสูญเสียต่ำ ใยแก้วนำแสงยังพิจารณาพารามิเตอร์เช่นสภาพแวดล้อมที่ใช้งานความต้านทานแรงดึงความทนทานและความแข็งแกร่ง สายไฟเบอร์ออปติกทำจากแก้วอัดขึ้นรูป (si) หรือพลาสติกคุณภาพสูงและมีความยืดหยุ่น เส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟเบอร์ออปติกอยู่ระหว่าง 0.25 ถึง 0.5 มม. (หนากว่าเส้นผมมนุษย์เล็กน้อย)

สายไฟเบอร์ออปติก

สายไฟเบอร์ออปติกประกอบด้วยสี่ส่วน

แกน
การหุ้ม
กันชน
แจ็คเก็ต

แกน

“แผนภาพวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น ”

แกนกลางของสายไฟเบอร์เป็นกระบอกพลาสติกที่วิ่งตลอดความยาวของสายไฟเบอร์และมีการป้องกันโดยการหุ้ม เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนขึ้นอยู่กับการใช้งาน เนื่องจากการสะท้อนภายในแสงที่เดินทางภายในแกนจะสะท้อนจากแกนกลางซึ่งเป็นขอบเขตของการหุ้ม หน้าตัดหลักต้องเป็นวงกลมสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

การหุ้ม

Cladding เป็นวัสดุออปติกด้านนอกที่ปกป้องแกน หน้าที่หลักของกาบคือสะท้อนแสงกลับเข้าสู่แกนกลาง เมื่อแสงผ่านเข้าสู่แกนกลาง (วัสดุหนาแน่น) เข้าไปในวัสดุหุ้ม (วัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า) จะเปลี่ยนมุมและสะท้อนกลับไปที่แกนกลาง

“ตัวแปลง 3 เฟสเป็นเฟสเดียว ”

กันชน

หน้าที่หลักของบัฟเฟอร์คือการปกป้องเส้นใยจากความเสียหายและใยแก้วนำแสงหลายพันเส้นที่จัดเรียงอยู่ในสายเคเบิลออปติกหลายร้อยเส้น ชุดเหล่านี้ได้รับการปกป้องโดยสายเคเบิลด้านนอกที่เรียกว่าแจ็คเก็ต

แจ็คเก็ต

แจ็คเก็ตของสายไฟเบอร์ออปติกมีให้เลือกหลายสีซึ่งสามารถทำให้เราจดจำสีของสายเคเบิลที่เรากำลังใช้งานได้อย่างง่ายดาย สีเหลืองแสดงถึงสายเคเบิลโหมดเดียวอย่างชัดเจนและสีส้มหมายถึงมัลติโหมด

เส้นใยแสง 2 ประเภท

เส้นใยโหมดเดียว: เส้นใยโหมดเดี่ยวใช้ในการส่งสัญญาณหนึ่งเส้นต่อเส้นใยเส้นใยเหล่านี้ใช้ในโทรศัพท์และโทรทัศน์ เส้นใยโหมดเดี่ยวมีแกนขนาดเล็ก

เส้นใยหลายโหมด: เส้นใยมัลติโหมดใช้ในการส่งสัญญาณจำนวนมากต่อเส้นใยสัญญาณเหล่านี้ใช้ในคอมพิวเตอร์และเครือข่ายท้องถิ่นที่มีแกนขนาดใหญ่

3. เครื่องตรวจจับภาพ

จุดประสงค์ของเครื่องตรวจจับภาพถ่ายคือการแปลงสัญญาณไฟกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า สองประเภทของ เครื่องตรวจจับภาพ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับตัวรับแสงในระบบสื่อสารด้วยแสง: ไดโอดภาพถ่าย PN และไดโอดภาพถล่ม ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแอปพลิเคชันองค์ประกอบวัสดุของอุปกรณ์เหล่านี้แตกต่างกันไป วัสดุเหล่านี้ ได้แก่ ซิลิกอนเจอร์เมเนียม InGaAs เป็นต้น

ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นฐานของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและสำหรับความช่วยเหลือใด ๆ โปรดเขียนถึงเราในขณะที่เราสนับสนุนและขอบคุณข้อเสนอแนะข้อเสนอแนะข้อสงสัยและความคิดเห็นของคุณ โปรดแบ่งปันความคิดข้อเสนอแนะและความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ