Этап разработки и классификация режимов передачи оптического волокна

Передача стекловолокна, то есть передача данных и сигналов с использованием оптического волокна в качестве среды. Оптическое волокно можно не только использовать для передачи аналоговых и цифровых сигналов, но также может удовлетворить потребности передачи видео. Передача по оптоволоконному кабелю обычно осуществляется по оптическому кабелю, а скорость передачи данных по одному оптическому волокну может достигать нескольких Гбит/с. Без пользы оптически ретрансляторов, расстояние передачи стекловолокна может достигнуть десятков километров.

1. Этап разработки передачи оптического волокна

(1) Этап витой пары

На этом этапе голос нельзя смешивать с крупномасштабной передачей данных, и он также подходит для такой передачи данных.

(2) Кабельная витая пара

Он может удовлетворить потребности пользователей в большом количестве передачи данных и видео, но для этого требуется больше оборудования доступа. Его стоимость относительно выше, и расширить спрос в будущем непросто.

(3) этап стекловолокна

Это то, что мы называем заключительным этапом передачи оптического волокна. В это время соответствующее вспомогательное оборудование более совершенное, емкость обработки данных сильнее, а расширяемость лучше. Развитие также происходит очень быстро, и цена оборудования доступа была скорректирована, что можно сказать, что это комплексный этап коммуникации за один шаг. Для анализа передачи света в оптическом волокне могут быть использованы две теории: теория лучевой оптики и теория волновой оптики. Теория лучевой оптики-это метод использования световых лучей для замены пути передачи световой энергии. С помощью этой теории легко получить простые и интуитивно понятные результаты анализа для многомодового волокна, оптическая волна которого меньше размера оптического волновода. Но для сложных задач лучевая оптика может дать только приблизительное понятие.

Волновая оптика рассматривает свет в оптическом волокне как классическое электромагнитное поле, поэтому световое поле должно подчиняться уравнениям Максвелла и всем граничным условиям. На основании граничных условий волнового уравнения и электромагнитного поля могут быть получены исчерпывающие и корректные аналитические или численные результаты, а также приведена допустимая структура поля в волноводе.

2. Классификация режимов передачи оптического волокна

По количествуПередача оптического волокнаРежимы, стекловолокно можно разделить на многомодовое волокно и одномодовое волокно. На определенной рабочей длине волны многомодовое оптическое волокно может передавать много режимов диэлектрических волноводов, в то время как одномодовое оптическое волокно может передавать только основные режимы.

Только основной режим передается в одномодовое волокно, поэтому, грубо говоря, диаметр модового поля-это диаметр основного модового пятна на приемном конце одномодового волокна, и также можно грубо считать, что диаметр модового поля аналогичен диаметру сердечника одномодового волокна.

Когда нормализованная частота оптического волокна меньше его нормализованной частоты отсечки, может быть реализована одномодовая передача, то есть в оптическом волокне передается только основной режим, а все другие режимы высокого порядка отрезаны. То есть, в дополнение к параметрам оптического волокна, таким как радиус ядра и числовая апертура, удовлетворяющая определенным условиям, оптическая длина волны должна быть больше определенного значения для достижения одномодовой передачи, которая называется длиной волны отсечки одномодового волокна.

Следовательно, длина волны отсечки означает минимальную рабочую длину волны, которая позволяет оптическому волокну достигать одномодовой передачи. Другими словами, даже если все другие условия удовлетворены, по-прежнему невозможно добиться одномодовой передачи, если длина волны оптического излучения не превышает длину волны отсечки одномодового волокна.