Ki jan transmisyon done optik travay?

 

 

Yon sèl fil an vè pi mens pase cheve moun pote 43 terahertz nan Pleasant. Trafik Entènèt tout katye w la-chak kouran Netflix, apèl Zoom, ak telechaje TikTok-ap koule nan yon bagay ou ta ka fè aksidan. Sa a se pa kapasite teyorik. Sistèm fib yo te demontre an 2024 te pouse plizyè douzèn terabit pou chak segonn atravè yon sèl kab, sa ki fè transmisyon done optik poto rezo modèn yo.

Fizik la sanble bak nan premye. Glass kondui limyè pi byen pase kwiv kondui elektrisite pou done. Pi bon fason. Apre yon kilomèt fib, ou pèdi mwens siyal pase limyè rebondi nan yon glas yon fwa.

Pifò eksplikasyon kòmanse ak "limyè vwayaje nan glas." Vrè, men initil. Pati ki enteresan an se sa k ap pase nan fwontyè vè a-kote fizik kreye yon glas pafè ki egziste sèlman lè ou bezwen li. Pa gen kouch. Pa gen sipò an ajan. Jis de kalite vè manyen, epi toudenkou limyè pa ka chape menm lè li vle.

 

 

Ki jan transmisyon done optik itilize refleksyon total entèn

 

Refleksyon total entèn pa konpòte yo tankou miwa nòmal. Klere limyè nan yon glas regilye nan nenpòt ang, ou jwenn refleksyon. Avèk fib optik, refleksyon an rive sèlman lè limyè frape fwontyè ki pi wo a 42 degre (pou vè tipik-a-lè). Anba ang sa a? Limyè a pase tankou fwontyè a pa egziste.

Refleksyon selektif sa a kreye yon pèlen limyè. Yon fwa foton yo antre nan nwayo fib la nan ang dwat la, yo jeyometrikman fèmen. Chak rebondisman kenbe yo pi wo a ang kritik la. Limyè a zigzag desann kab la nan 186,000 mil pa segonn (apeprè de tyè nan vitès li nan vakyòm, ralanti pa endèks refraktif glas la nan alantou 1.5).

Entèfas nwayo-cladding la fè travay sa a. Nwayo a gen yon endèks refraktif apeprè 1.48, pandan y ap CLADDING la chita nan 1.46. Diferans 0.02 sa a-yon sèlman 1.3% varyasyon-se ase. Limyè eseye chape soti nan nwayo a pi dans nan CLADDING nan mwens dans frape fwontyè sa a epi reflete parfe, pèdi esansyèlman zewo enèji nan CLADDING la.

Fib mòd sèl -pou pi lwen. Avèk yon dyamèt nwayo jis 8-10 mikron (yon globil wouj se apeprè 7 mikron), yo pèmèt yon sèl chemen limyè. Sa a elimine dispèsyon modal -pwoblèm kote diferan chemen limyè atravè fib la rive nan diferan moman, sa ki andije siyal ou a. Fib sèl-mòd ka pote done sou 40 kilomèt san anplifikasyon.

 

Konvèti elektwon an foton

 

Nan fen transmisyon an chita yon dyod lazè oswa dirije. Done yo rive kòm pulsasyon elektrik: vòltaj segondè egal binè 1, vòltaj ki ba egal binè 0. Lazè a konvèti sa yo nan pulsasyon limyè nan longèdonn 850nm, 1310nm, oswa 1550nm -tout enfrawouj, envizib nan je moun.

Poukisa enfrawouj? De rezon. Premyèman, vè a pi transparan nan longèdonn sa yo, ak atenuasyon anba a 0.2 dB pou chak kilomèt nan 1550nm. Dezyèmman, fotodetektè Silisyòm yo pi sansib nan seri sa a. 1550nm "fenèt la" se patikilyèman enpòtan paske li frape plas la dous kote absòpsyon vè, gaye, ak dispèsyon yo tout minimize.

Dyòd lazè ka modile nan vitès ekstraòdinè. Sistèm modèn yo itilize modilizasyon dirèk jiska 25 Gbps, kote lazè a limenm limen ak etenn dè milya de fwa pa segonn. Pi lwen pase 25 Gbps, sistèm yo chanje nan modulasyon ekstèn-lazè a kouri kontinyèlman pandan y ap yon modulatè separe.

(anjeneral baze sou efè elektwo-optik) varye anplitid limyè a, faz, oswa toude.

Sistèm transmisyon aderan yo modile ni anplitid ak faz, lè l sèvi avèk teknik tankou 16-QAM (modulasyon anplitid kadrati) oswa 64-QAM. Sa a pèmèt yo kode 4 oswa 6 bits pou chak senbòl olye pou yo jis 1 bit. Ajoute polarizasyon-divizyon multiplexage-voye de kouran done endepandan sou polarizasyon limyè ortogonal-epi ou double kapasite ankò. Rezilta a: efikasite espèk apwoche 10 bit pou chak segonn pou chak hertz nan Pleasant.

Kodaj la rive nan nanosegonn. Yon siyal elektrik k ap rantre nan 100 Gbps vle di modulatè a dwe chanje eta chak 10 pikosgond (10^-11 segonn). Nan vitès sa yo, eleman elektwonik frape limit fizik yo. Se poutèt sa 400G ak 800G sistèm de pli zan pli itilize deteksyon aderan ak chips otomatik siyal dijital (DSP) fè kalkil an tan reyèl pou dekode siyal la.

 

Kisa k ap pase andedan fib la

 

Limyè pa vwayaje nan yon liy dwat atravè fib. Li rebondi dè milye de fwa pa mèt nan fib milti-mòd, oswa swiv yon chemen tou pre-dwat nan yon sèl-fib mòd. Nenpòt fason, twa fenomèn eseye detwi siyal ou.

Atténuationrive nan absòpsyon ak gaye. Pi silica vè absòbe limyè paske pa gen okenn materyèl ki parfe transparan. Faktori entwodui tras enpurte (ion hydroxyl yo patikilyèman pwoblèm). Varyasyon dansite mikwoskopik nan limyè a gaye vè (Rayleigh gaye). Fib modèn reyalize atenuasyon osi ba ke 0.15 dB / km nan 1550nm, sa vle di apre 60 kilomèt, ou toujou gen 25% nan pouvwa optik orijinal la.

Dispèsyon kromatikrive paske endèks refraktif la varye yon ti kras ak longèdonn. Yon lazè pa janm emèt limyè parfe monokromatik -genyen toujou kèk lajè espèk. Diferan konpozan longèdonn vwayaje nan vitès yon ti kras diferan atravè glas la. Sou distans ki long, sa a gaye chak batman limyè, sa ki lakòz pulsasyon adjasan yo sipèpoze. Nan 1310nm, dispèsyon kromatik se tou pre zewo pou fib estanda. Nan 1550nm, li se apeprè 17 ps/(nm·km), men dispèsyon -fib konpansasyon ka kontrekare sa a.

Dispèsyon mòd polarizasyon (PMD)afekte menm yon sèl -fib mòd. Pafè fib silendrik ta kenbe polarizasyon, men enpèfeksyon mikwoskopik ak estrès fè fib la yon ti kras birefringent. Limyè nan diferan eta polarizasyon vwayaje nan diferan vitès, rive nan diferan moman. PMD se o aza ak chanjman ak tanperati ak estrès mekanik, sa ki fè li pi difisil pou konpanse pase dispèsyon kromatik.

Sistèm gwo-pouvwa fè fas a yon lòt defi:efè ki pa lineyè. Nan pouvwa optik ki pi wo a apeprè 1 miliwatt, endèks refraktif vè a kòmanse varye ak entansite. Sa lakòz kat-ond melanje, pwòp-faz modulasyon, ak kwa-faz modulation-fenomèn kote diferan chanèl longèdonn entèfere youn ak lòt. Enjenyè yo jere sa a lè yo kenbe pouvwa pou chak-kanal ba ak espas longèdonn yo kòmsadwa.

 

Vire limyè tounen nan done

 

Fotodetektè a nan fen k ap resevwa konvèti foton tounen nan elektwon. Pifò sistèm yo sèvi ak fotodyòd PIN (pozitif-entrisk-negatif) oswa APD (fotodyòd lavalas). Lè yon foton frape fotodyòd la, li eksite yon elèktron, ki kreye aktyèl pwopòsyonèl ak pouvwa optik la.

Fotodyod PIN yo pi senp epi yo pi lineyè men yo mande pou siyal pi fò. APD yo bay benefis entèn yo (tankou yon tib fotomiltiplikatè) atravè miltiplikasyon lavalas-yon foton ka jenere plizyè douzèn elektwon. Sa fè APD yo 10-20 fwa pi sansib pase fotodyod PIN, sa ki enpòtan anpil pou sistèm alontèm kote pouvwa siyal yo fèb.

Men, fotodeteksyon prezante bri. Bri tèmik soti nan elektwonik anplifikatè a ajoute fluctuations aktyèl o aza. Bri piki a soti nan nati pwopòsyon limyè tèt li -foton yo rive owaza, pa nan kouran parfe regilye, sa ki lakòz varyasyon estatistik nan fotokouran an. Ak nan APD yo, pwosesis lavalas la ajoute bri depase.

Reseptè a dwe deside si chak senbòl reprezante yon 0 oswa 1 (oswa pou modulasyon milti-nivo, kilès nan plizyè valè posib). Papòt desizyon sa a vin kritik lè bri ak degradasyon siyal flou distenksyon an. Reseptè avanse yo sèvi ak koreksyon erè avanse (FEC)-ajoute redondance nan done transmèt yo ki pèmèt reseptè a detekte ak korije erè ti bit san retransmisyon.

Sistèm modèn 100G ak 400G itilize reseptè aderan ak yon lazè osilator lokal yo. Lè yo melanje siyal optik kap vini an ak osilator lokal sa a, yo ka detekte pa sèlman entansite, men tou faz ak polarizasyon. Sa a refè tout enfòmasyon ki kode pa transmetè aderan epi li pèmèt teknik DSP sofistike ki konpanse pou andikap fib an tan reyèl-.

Tout sik transmisyon-resevwa a entwodui latansi. Pou yon sèl -fib mòd, limyè vwayaje nan apeprè 200,000 km / s (kontablite pou endèks refraktif glas la). New York rive Lond atravè kab transatlantik (apeprè 5,500 km) vle di apeprè 28 milisgond nan pwopagasyon reta. Ajoute pwosesis transceiver, chanje, ak pwotokòl anlè, epi ou jwenn 60-70 milisgond total-toujou enpresyonan rapid.

 

Longèdonn-Divizyon Multiplexing: Echèl Optik Transmisyon Done

 

Sistèm longèdonn sèl max soti alantou 400 Gbps pou chak fib ak teknoloji aktyèl la. Wavelength-divizyon multiplexing (WDM) kraze nan limit sa a lè li voye plizyè longèdonn ansanm atravè yon sèl fib. Chak longèdonn pote yon kouran done endepandan.

Sistèm DWDM (dans WDM) pake longèdonn yo byen sere, tipikman espas 50 GHz oswa 100 GHz apa nan C-band (1530-1565 nm). Sistèm modèn yo deplwaye 80 a 96 chanèl, chak pote 100-400 Gbps, pou kapasite total fib 8-38 terabit pou chak segonn. Sa ase pou telechaje tout bibliyotèk Netflix la nan apeprè 20 segonn.

Chak longèdonn mande pou pwòp lazè pa li, byen ajiste ak tanperati -estabilize. Menm ti derive longèdonn lakòz chanèl sipèpoze. Multiplexeurs optik konbine longèdonn sa yo nan yon sèl fib, ak demultiplexers separe yo nan fen k ap resevwa a. Aparèy sa yo sèvi ak filtè entèferans, griyaj diffraction, oswa griyaj gid ond pou fè diskriminasyon ant longèdonn ki separe pa jis 0.4 nanomèt.

Erbium-anplifikatè fib dope (EDFAs) anplifye tout chanèl WDM an menm tan. Lè ponpe pa yon lazè 980nm oswa 1480nm, iyon yo èrbyòm nan nwayo fib la aji kòm yon mwayen benefis, anplifye siyal nan seri 1530-1565nm. EDFA yo pèmèt anplifikasyon tout optik san yo pa konvèti nan elektwonik, sa ki pèmèt câbles soumaren yo kouvri oseyan ak anplifikatè chak 40-80 kilomèt.

Sistèm WDM pratik fè fas a defi jeni. Echèl efè ki pa lineyè ak kantite chanèl ak pouvwa total. Chanèl crosstalk akimile sou distans ki long. Ak jere 96 lazè byen presize-nan varyasyon tanperati ak aje mande pou sistèm kontwòl sofistike. Men, pwogrè nan bandwidth fè li entérésan -cables anba lanmè enstale an 2024 pouse 24 terabit pou chak pè fib.

 

Ki kote transmisyon optik echwe

 

Kontaminasyon touye siyal optik yo.Yon anprent sou yon konektè fib ka lakòz pèt ensèsyon 1-2 dB-nan 1550nm, sa ap pèdi 20-37% siyal ou jis nan lwil po. Patikil pousyè gaye limyè. Byen netwayaj mande pou alkòl izopropilik ak ti sèvyèt ki pa gen pèl, plis enspeksyon ak yon mikwoskòp (agrandisman 400x revele domaj sifas yo). Sant done rapòte ke 80% nan pwoblèm koneksyon tras nan konektè sal.

Domaj fizikrive pi fasil pase ou ta espere. Reyon pliye kritik Fibre a anjeneral 30mm pou enstalasyon ak 15mm pou operasyon alontèm. Viraj ki pi sere lakòz pèt microbending -limyè a "ap koule" soti nan pliye a. Macrobending rive lè fib vlope alantou bobin kab twò sere. Ak wonjè yo renmen ronje nan câbles fib (manm fòs yo gen bon gou, aparamman). Kab blende ede men ajoute pri.

Echèk Connectorklase kòm pwoblèm nan jaden an tèt. Mechanical splicing misaligns nwayo fib. Pòv fusion fusion kite lè twou vid ki genyen oswa kontaminasyon. Menm bon konektè gen 0.2-0.5 dB pèt ensèsyon pou chak pè. Nan yon lyen ak 10 konektè, ou pèdi 2-5 dB anvan kontablite pou atenuasyon fib. Pre-termine câbles minimize sa men redwi fleksibilite.

Faktè anviwònman yoestrès sistèm optik. Tanperati balanse chanje longè fib (koyefisyan ekspansyon tèmik se apeprè 0.5 ppm / degre), sa ki lakòz drift longèdonn nan sistèm WDM. Imidite pa afekte dirèkteman vè men korode konektè ak bwat junction. Vibration nan anviwònman endistriyèl ka travay konektè ki lach. Ak pulsasyon elektwomayetik soti nan zèklè oswa defo elektrik pa dirèkteman domaj fib men yo ka detwi transceiver yo.

Transceiver konpatibilitefristre enjenyè rezo yo. Yon modil SFP+ ki soti nan vandè A ka pa travay nan switch vandè B a, menm lè tou de reklame konfòmite estanda. Fòma done Digital Optical Monitoring (DOM) varye. Bidjè pouvwa pa toujou matche. Epi lè l sèvi avèk yon transceiver long-(ki fèt pou 40km) nan yon aplikasyon kout-(300m) ka surcharge reseptè a, ki mande atenuateur optik.

Pousantaj erè ti jan (BER) metrik quantifies echèk sa yo. Yon lyen fib "pwòp" reyalize BER anba a 10^-12 (mwens pase yon erè pou chak billions bit). Avèk kontaminasyon oswa domaj, sa a degrade a 10 ^ -6 oswa pi mal, kote FEC pa ka kenbe. Nan pwen sa a, pèt pake vin vizib-videyo difizyon bege, telechajman echwe, aplikasyon rezo timeout.

 

Pri ak reyalite deplwaman

 

Fib milti-mòd koute $0.50-2 pou chak mèt, yon sèl mòd anviwon $0.30-1 pou chak mèt. Fib nan tèt li se bon mache. Depans enstalasyon domine: tranche pou kab anba tè kouri $ 50-200 pou chak mèt depann sou tèren. Deplwaman ayeryen sou poto ki egziste deja desann sa a nan $ 10-30 pou chak mèt men fè fas a defi ki pèmèt ak vilnerabilite tanpèt.

Transceivers yo varye ant $20 pou modil 1G SFP rive $500 pou 10G SFP+, $2,000 pou 100G QSFP28, ak $8,000 pou 400G QSFP-DD. Long-transceiver koyeran pou plis pase 100 km lyen kouri $15,000-30,000. Pri sa yo bese sou tan men yo toujou domine ekonomi entèkonekte sant done ak rezo métro.

Cables soumaren reprezante fen ekstrèm nan envestisman transmisyon optik. Yon kab transatlantik koute $300-500 milyon dola epi li pran dezan pou enstale. Men, li bay 10-50 ane sèvis ki pote terabit pou chak segonn, sa ki fè ekonomi an travay pou gwo founisè entènèt. Dènye kab tankou Grace Hopper (2024) span 4,100 mil ak 17 pè fib, chak pote 24 terabit pou chak segonn.

Depans antretyen yo varye anpil. Sant done ak anviwònman kontwole wè kèk pwoblèm yon fwa ke câbles yo byen enstale. Plant deyò mande pou antretyen kontinyèl: dlo nan fèmti episur, koupe fib nan konstriksyon, korozyon konektè, echèk kab soti nan chaje glas. Founisè telekominikasyon bidjè 2-5% nan depans kapital chak ane pou antretyen.

Pri total de de an komen favè fib pou distans ki pi wo a 100 mèt. Anba sa a, kòb kwiv mete travay byen nan vitès 1-10G. Pi wo pase 10G, fib vin obligatwa menm pou kouri kout. Pwen kwazman an kontinye ap deplase kòm pri transceiver yo tonbe ak kòb kwiv mete difikilte ak pi gwo vitès.

 

 

Gratis-Espas Optical vs Fib

 

Se pa tout transmisyon optik ki itilize fib. Sistèm optik -espasyal gratis (FSO) transmèt reyon lazè nan lè oswa nan espas, pou reyalize 10 Gbps sou 1-2 kilomèt nan anviwònman iben oswa jiska 40 Gbps ant satelit òbit ki ba Latè.

FSO evite depans enstalasyon fib, fè apèl pou lyen tanporè oswa kote kote tranche enposib. Konstriksyon-pou-konstriksyon lyen atravè lari oswa pakin travay byen. Men, FSO fè fas a defi fib pa fè: bwouya ka ogmante atténuation pa 100 dB pou chak kilomèt (fib: 0.2 dB / km), lapli pa 10 dB / km, ak scintillation (tibilans atmosferik) lakòz manyak siyal o aza.

Montre ak swiv vin kritik. Yon gwo bout bwa 1-miliradiyan ki gaye sou 1 kilomèt kreye yon plas 1-mèt. Balanse bilding nan van oswa ekspansyon tèmik ka dezaline lyen an antyèman. Sistèm Suivi aktif konpanse men ajoute konpleksite. Ak obstak fizik-zwazo, ensèk, konstriksyon-ka tanporèman bloke gwo bout bwa a.

Lyen optik satelit pouse FSO nan ekstrèm. Konstelasyon SpaceX Starlink la sèvi ak lyen lazè ant satelit yo, reyalize 100 Gbps sou distans jiska 5,000 kilomèt atravè vakyòm. Pa gen atenuasyon atmosferik, men montre egzak sou plizyè milye kilomèt mande pou algoritm sofistike. Chanjman Doppler soti nan mouvman relatif yo dwe konpanse. Ak debri espas poze yon menas konstan.

FSO konplete olye ke ranplase fib. Fibre bay gwo -fiyabilite kolòn vètebral la, pandan y ap FSO okipe ka kwen kote fib pa pratik. Sistèm ibrid yo itilize tou de -fib pou chemen prensipal la, FSO kòm failover oswa ogmantasyon kapasite.

 

Teknoloji Emerging yo ak direksyon pou lavni

 

Fib nwayo-kre gide limyè nan lè andedan yon estrikti kristal fotonik olye ke vè solid. Sa a diminye latansi (limyè vwayaje nan prèske 300,000 km / s nan lè kont 200,000 km / s nan glas) epi elimine efè ki pa lineyè. Konpayi komès finansye yo peye prim pou chak mikrosgond ki sove, sa ki fè fib debaz kre-ekonomikman viab pou wout espesifik. Defi teknik yo rete -pi gwo pri fabrikasyon, pi gwo frajilite, ak ogmante sansiblite koube.

Espas-divizyon multiplexing (SDM) itilize plizyè-nwayo oswa kèk-fib mòd pou miltipliye kapasite. Yon fib sèt-nwayo efektivman ba ou sèt fib endepandan nan yon sèl kab. Sistèm demonstrasyon yo reyalize plis pase 100 Tbps lè l sèvi avèk SDM konbine avèk WDM. Men, mòd kouple ant nwayo lakòz diafonis, epi splicing vin eksponansyèlman pi difisil. Deplwaman komèsyal rete 5-10 ane lwen.

Motantman angilè òbital (OAM) multiplexing tòde limyè nan front ond helicoïdal, kreye yon lòt dimansyon multiplexage. Demonstrasyon laboratwa montre kapasite ogmante, men aplikasyon pratik fè fas a gwo defi. Mòd OAM mande espas lib-oswa fib espesyalize, gen gwo pèt, epi yo trè sansib a perturbasyon. Pifò chèchè kounye a konsidere OAM kòm konplemantè ak teknik ki egziste deja olye ke revolisyonè.

Kominikasyon kwantik sou fib pèmèt teyorikman chifreman kase nan distribisyon kle pwopòsyon (QKD). Photons kode eta pwopòsyon ki pa ka mezire san yo pa deranje yo, revele tantativ ekoutè. Lachin te deplwaye yon rezo QKD 2,000-kilomèt an 2017. Men, sistèm QKD yo chè, konplèks, epi yo pa dirèkteman ogmante kapasite done yo-yo sekirize kanal la, pa elaji li. QKD pratik rete limite a sa sèlman aplikasyon ki gen gwo sekirite.

Silisyòm fotonik entegre eleman optik sou chips Silisyòm lè l sèvi avèk fabwikasyon CMOS. Sa a pwomèt gwo rediksyon pri pou transceiver, switch, ak multiplexeur. Intel, Cisco, ak lòt moun te anbake pwodwi fotonik Silisyòm an 2024. Men, Silisyòm absòbe limyè nan longèdonn telekominikasyon komen, ki mande entegrasyon ibrid ak materyèl III-V pou lazè. Teknoloji a kontinye amelyore men li poko reyalize lòd rediksyon pri yo te pwomèt la-de-grandye yo.

 

Kesyon yo poze souvan

 

Ki vitès aktyèl transmisyon done atravè fib optik?

Vitès pwopagasyon fizik limyè nan fib vè a se apeprè 200,000 kilomèt pa segonn -apeprè 67% vitès limyè nan vakyòm, ralanti pa endèks refraktif vè a 1.5. Pou kapasite transmisyon done, sistèm modèn yon sèl -longè onn reyalize 100-400 Gbps, pandan y ap sistèm WDM ki pote plizyè longèdonn ansanm rive nan 8-38 terabit pou chak segonn pou chak fib. Latansi atravè distans tipik se anviwon 5 mikrosgond pou chak kilomèt.

Èske fib optik pote pouvwa ansanm ak done?

Fib optik estanda pote sèlman siyal limyè epi yo pa ka transmèt pouvwa elektrik. Sepandan, kab ibrid pake fib optik ak kondiktè kwiv pou bay ni done ak pouvwa -ki komen nan aplikasyon endistriyèl ak ekipman telecom. Gen kèk rechèch eksplore transmisyon pouvwa kodaj nan siyal optik, men nivo pouvwa pratik rete ensifizan pou pifò aplikasyon, limite pa efikasite konvèsyon foto-elektrik ak papòt domaj fib.

Poukisa sistèm fib toujou bezwen anplifikatè si pèt fib tèlman ba?

Menm ak atenuasyon osi ba ke 0.2 dB pou chak kilomèt, siyal yo febli anpil sou distans ki long. Apre 100 kilomèt, fòs siyal desann nan 1/100,000 nan pouvwa orijinal la. Photodetektè yo mande pou nivo minimòm pouvwa pou kenbe pousantaj erè bit akseptab. Anplifikatè (tipikman EDFA yo chak 40-80 km nan sistèm alontèm) retabli fòs siyal san yo pa konvèti nan elektwonik, sa ki pèmèt câbles transoseanik ki kouvri plizyè milye kilomèt.

Ki sa ki detèmine si w ap itilize yon sèl-mòd oswa plizyè-fib mòd?

Distans ak Pleasant kondisyon kondwi chwa a. Fib milti-mòd (50-nwayo 62.5 mikron) travay byen pou distans ki poko gen 550 mèt nan 10 Gbps, sèvi ak transceiver LED ki pi bon mache, epi li pi fasil pou kole ak konekte. Yon sèl-mòd fib (nwayo 8-10 mikron) obligatwa pou distans ki pi wo a 550 mèt ak pousantaj done pi wo a 10 Gbps, mande pou transceivers lazè pi chè, epi li bezwen aliyman egzak, men sipòte distans nòmalman san limit ak anplifikasyon.

Ki jan move tan afekte kab fib optik antere oswa ayeryen?

Fib vè tèt li pa afekte move tan -li iminize kont entèferans elektwomayetik, varyasyon tanperati, ak imidite. Sepandan, estrès mekanik ki soti nan chaj glas, sik ekspansyon / kontraksyon tèmik, ak inondasyon ka domaje câbles. Câbles ayeryen fè fas a pi gwo pousantaj echèk nan tanpèt ak branch tonbe. Câbles anba tè yo plis pwoteje men vilnerab a mouvman tè ak antre imidite nan fèmti épissure. Konsepsyon ak enstalasyon apwopriye kab diminye risk sa yo.

Èske kab fib optik yo ka frape oswa entèsepte tankou câbles kwiv?

Antsepte fib mande pou aksè fizik ak ekipman espesyalize. Kontrèman ak câbles kwiv ki gaye siyal elektwomayetik ki ka kaptire adistans, fib limite limyè nan nwayo a atravè refleksyon entèn total. Tapping mande pou swa kraze fib la (ki lakòz pèt siyal evidan) oswa koube li sevè pou koule limyè (detekte atravè siveyans pouvwa). Sistèm distribisyon kle kwantik yo ka detekte menm tantativ tapping ki pa-pwogrese, sa ki fè fib natirèlman pi an sekirite pase transmisyon elektrik.

Ki sa ki lakòz diferan longèdonn yo (850nm, 1310nm, 1550nm) yo dwe itilize?

Diferan longèdonn balanse plizyè faktè . 850nm travay byen ak fib milti-modèl ki pa chè ak lazè VCSEL pou distans kout, men absòpsyon vè a pi wo. 1310nm frape yon pwen "zewo dispèsyon" nan fib mòd sèl estanda ki kote dispèsyon kromatik minimize, apwopriye pou dispèsyon ki pi ba nan rezo a ki ba. (0.15-0.2 dB/km) epi li travay ak anplifikatè èrbyòm-dope, sa ki fè li pi bon pou transmisyon alontèm. Chwa a depann sou kondisyon distans, kalite fib, ak bezwen anplifikasyon.

Ki jan konektè fib reyalize pèt ki ba malgre yo dekonekte?

Ferrules presizyon (seramik oswa metal) kenbe fen fib la, poli nan sub-mikwòn plat epi ki aliyen nan 1-2 mikron. Ferrules yo fizikman kontakte lè kwaze, ak presyon prentan kenbe aliyman. Malgre sa, pèt konektè tipik se 0.2-0.5 dB pou chak kwazman (apeprè 5-11% pèt pouvwa). Pi ba pèt mande pou fizyon splicing, ki pou tout tan rantre nan fib pa fonn yo ansanm, reyalize 0.01-0.1 dB pèt men elimine kapasite nan dekonekte.

 

Liy anba a

 

Transmisyon done optik travay paske total refleksyon entèn pyèj limyè andedan vè pi mens pase yon cheve, ak elektwonik modèn ka modile limyè sa a dè milya de fwa pa segonn. Fizik la se senp-limyè rebondi nan glas-men aplike li nan terabit-pa-segondè vitès atravè oseyan-distans ki kouvri yo mande pou yon jeni ekstraòdinè.

Teknoloji a pa pafè. Kontaminasyon, domaj fizik, ak konpatibilite eleman lakòz echèk reyèl-monde. Men, lè byen enstale epi konsève, fib optik bay Pleasant inegal, kapasite distans, ak iminite nan entèferans. Se poutèt sa nòmalman chak koneksyon entènèt pi lwen pase kay ou, chak sant done entèkonekte, ak chak lyen transoseanik kouri sou fib.

Pwochen deseni kap vini an pote amelyorasyon incrémentielle olye ke chanjman revolisyonè. Kapasite ap monte nan pi dans WDM ak potansyèlman SDM. Silisyòm fotonik ka diminye depans transceiver. Men, transmisyon optik done -modile limyè ki pwopaje nan glas atravè refleksyon total entèn-ap rete kolòn vètebral kominikasyon mondyal la. Fizik la travay twò byen pou ranplase.