Koji su osnovni elementi optičkog komunikacijskog sustava?

Koji su osnovni elementi optičkog komunikacijskog sustava?

Za gigabita i šire od gigabita za prijenos podataka, optička komunikacija idealan je izbor. Ova vrsta komunikacije koristi se za prijenos glasa, videa, telemetrije i podataka na velike udaljenosti i lokalne mreže ili računalne mreže . Optički komunikacijski sustav koristi tehnologiju svjetlosnih valova za prijenos podataka preko vlakna mijenjajući elektroničke signale u svjetlost.



Neke iznimne karakteristične značajke ove vrste komunikacija Sustavi poput velike širine pojasa, manjeg promjera, male težine, prijenosa signala na velike udaljenosti, niskog slabljenja, sigurnosti prijenosa i tako dalje čine ovu komunikaciju glavnim gradivnim elementom u bilo kojoj telekomunikacijskoj infrastrukturi. Naknadne informacije o optičkom komunikacijskom sustavu ističu njegove karakteristične značajke, osnovne elemente i ostale detalje.


Optička komunikacija

Optička komunikacija





Kako optička vlakna djeluje?

Za razliku od prijenosa na bazi bakrene žice gdje prijenos u potpunosti ovisi o električnim signalima koji prolaze kroz kabel, prijenos optičkim vlaknima uključuje prijenos signala u obliku svjetlosti od jedne do druge točke. Nadalje, optička komunikacijska mreža sastoji se od odašiljačkog i prijemnog kruga, izvora svjetlosti i detektora poput onih prikazanih na slici.

Kada se ulazni podaci, u obliku električnih signala, daju krugu odašiljača, on ih pomoću izvora svjetlosti pretvara u svjetlosni signal. Ovaj je izvor diode LED čija amplituda, frekvencija i faze moraju ostati stabilne i bez fluktuacija kako bi se imao učinkovit prijenos. Svjetlosni snop od izvora prenosi se optičkim kabelom do odredišnog kruga u kojem se informacije putem kruga prijemnika prenose natrag na električni signal.



Rad svjetlovodne komunikacije

Rad svjetlovodne komunikacije

Prijemnički krug sastoji se od fotodetektora zajedno s odgovarajućim elektroničkim krugom koji može mjeriti veličinu, frekvenciju i fazu optičkog polja. Ova vrsta komunikacije koristi valne duljine u blizini infracrveni pojas koji su tik iznad vidljivog raspona. I LED i laser mogu se koristiti kao izvori svjetlosti na temelju primjene.

3 osnovna elementa optičkog komunikacijskog sustava

Tri su osnovna elementa optičkog komunikacijskog sustava. Oni su


  1. Kompaktan izvor svjetlosti
  2. Optička vlakna s malim gubicima
  3. Foto detektor

Pribor poput konektora, prekidača, spojnica, uređaja za multipleksiranje, pojačala i spojnica također su bitni elementi u ovom komunikacijskom sustavu.

1. Kompaktan izvor svjetlosti

Laserske diode

Laserske diode

Ovisno o aplikacijama poput lokalnih mreža i komunikacijskih sustava na velike udaljenosti, zahtjevi za izvorom svjetlosti variraju. Zahtjevi izvora uključuju snagu, brzinu, širinu spektralne linije, buku, hrapavost, cijenu, temperaturu i tako dalje. Kao izvori svjetlosti koriste se dvije komponente: diode koje emitiraju svjetlost (LED-ovi) i laserske diode.

Diode koje emitiraju svjetlost koriste se na malim udaljenostima i u aplikacijama s niskom brzinom prijenosa podataka zbog svoje male propusnosti i mogućnosti napajanja. Dvije takve LED strukture uključuju površinski i rubni sustav za emitiranje. Površinske emisijske diode jednostavnog su dizajna i pouzdane, ali se uglavnom koriste zbog šire širine linije i ograničenja frekvencije modulacije. Diode koje emitiraju rub imaju veliku snagu i uže mogućnosti širine crte.

Za veće udaljenosti i prijenos brzine prijenosa podataka preferiraju se laserske diode zbog velike snage, velike brzine i užih karakteristika širine spektralne crte. Ali to su u osnovi nelinearne i osjetljivije na temperaturne promjene.

LED vs laserske diode

LED vs laserske diode

Danas su mnoga poboljšanja i unapređenja učinila ove izvore pouzdanijima. Nekoliko takvih usporedbi ova dva izvora dano je u nastavku. Oba su izvora modulirana korištenjem izravnih ili vanjskih tehnika modulacije.

2. Optička vlakna s malim gubicima

Optička vlakna su kabeli koji su poznati i kao cilindrični dielektrični valovodi od materijala s malim gubicima. Optičko vlakno također uzima u obzir parametre poput okruženja u kojem radi, vlačne čvrstoće, trajnosti i krutosti. Optički kabel izrađen je od visokokvalitetnog ekstrudiranog stakla (si) ili plastike i fleksibilan je. Promjer optičkog kabela je između 0,25 do 0,5 mm (nešto deblji od ljudske kose).

Optički kabel

Optički kabel

Optički kabel sastoji se od četiri dijela.

  • Jezgra
  • Obloga
  • Pufer
  • Jakna

Jezgra

Jezgra vlaknastog kabela je cilindar od plastike koji prolazi cijelom dužinom vlaknastog kabela i nudi zaštitu oblogom. Promjer jezgre ovisi o korištenoj primjeni. Zbog unutarnje refleksije, svjetlost koja putuje unutar jezgre odbija se od jezgre, granice presvlake. Presjek jezgre za većinu aplikacija mora biti kružni.

Obloga

Obloga je vanjski optički materijal koji štiti jezgru. Glavna funkcija obloge je da reflektira svjetlost natrag u jezgru. Kad svjetlost uđe kroz jezgru (gusti materijal) u oblogu (manje gusti materijal), ona mijenja svoj kut, a zatim se odbija natrag u jezgru.

Pufer

Glavna funkcija odbojnika je zaštita vlakana od oštećenja i tisuća optičkih vlakana raspoređenih u stotine optičkih kabela. Ti su snopovi zaštićeni vanjskim pokrivačem kabela koji se naziva plašt.

JAKNA

Jaketi optičkih kabela dostupni su u različitim bojama zbog kojih možemo lako prepoznati točnu boju kabela s kojim imamo posla. Žuta boja jasno označava jednosmjerni kabel, a narančasta boja označava multimode.

2 vrste optičkih vlakana

Vlakna u jednom načinu: Jednosmjerna vlakna koriste se za prijenos jednog signala po vlaknu koja se koriste u telefonskim i televizijskim uređajima. Jedno modna vlakna imaju male jezgre.

Multi-mode vlakna: Multimodna vlakna koriste se za prijenos mnogih signala po vlaknima. Ti se signali koriste u računalnim i lokalnim mrežama koje imaju veće jezgre.

3. Foto detektori

Svrha foto detektora je pretvoriti svjetlosni signal natrag u električni signal. Dvije vrste foto detektori uglavnom se koriste za optički prijamnik u optičkom komunikacijskom sustavu: PN foto dioda i lavina foto dioda. Ovisno o valnim duljinama primjene, materijalni sastav ovih uređaja varira. Ti materijali uključuju silicij, germanij, InGaAs itd.

Ovdje se radi o osnovnim elementima optičkog komunikacijskog sustava. Za dodatne informacije i bilo kakvu pomoć molimo vas da nam pišete jer ohrabrujemo i uvažavamo vaše prijedloge, povratne informacije, upite i komentare. Podijelite svoje ideje, prijedloge i komentare u dolje navedenom odjeljku za komentare.

Foto bodovi