1.Πώς συνδυάζονται οι οπτικές ίνες;
Απάντηση: Η οπτική ίνα αποτελείται από δύο βασικά μέρη: έναν πυρήνα από διαφανή οπτικά υλικά και ένα στρώμα επένδυσης και επίστρωσης.
2. Ποιες είναι οι βασικές παράμετροι που περιγράφουν τα χαρακτηριστικά μετάδοσης των γραμμών οπτικών ινών;
Απάντηση: Περιλαμβάνουν απώλεια, διασπορά, εύρος ζώνης, μήκος κύματος αποκοπής, διάμετρο πεδίου λειτουργίας κ.λπ.
3. Ποιες είναι οι αιτίες της εξασθένησης των ινών;
Απάντηση: Η εξασθένηση της ίνας αναφέρεται στη μείωση της οπτικής ισχύος μεταξύ δύο διατομών μιας ίνας, η οποία σχετίζεται με το μήκος κύματος. Οι κύριες αιτίες της εξασθένησης είναι η διασπορά, η απορρόφηση και η οπτική απώλεια που προκαλείται από συνδέσμους και αρθρώσεις.
4. Πώς ορίζεται ο συντελεστής εξασθένησης οπτικών ινών;
Απάντηση: Ορίζεται από την εξασθένηση ανά μονάδα μήκους μιας ομοιόμορφης οπτικής ίνας σε σταθερή κατάσταση (dB/km).
5. Τι είναι η απώλεια εισαγωγής;
Απάντηση: Αναφέρεται στην εξασθένηση που προκαλείται από την εισαγωγή οπτικών εξαρτημάτων (όπως η εισαγωγή συνδετήρων ή ζεύξεων) στη γραμμή οπτικής μετάδοσης.
6. Με τι σχετίζεται το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας;
Απάντηση: Το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας αναφέρεται στη συχνότητα διαμόρφωσης όταν το πλάτος της οπτικής ισχύος μειώνεται κατά 50% ή 3dB σε σύγκριση με το πλάτος της μηδενικής συχνότητας στη συνάρτηση μεταφοράς της οπτικής ίνας. Το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας είναι περίπου αντιστρόφως ανάλογο με το μήκος της και το γινόμενο του εύρους ζώνης και του μήκους είναι μια σταθερά.
7. Πόσα είδη διασποράς οπτικών ινών υπάρχουν; Με τι σχετίζεται;
Απάντηση: Η διασπορά της οπτικής ίνας αναφέρεται στη διεύρυνση της καθυστέρησης ομάδας σε μια οπτική ίνα, συμπεριλαμβανομένης της διασποράς τρόπου λειτουργίας, της διασποράς υλικού και της δομικής διασποράς. Εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά τόσο της πηγής φωτός όσο και της οπτικής ίνας.
8. Πώς να περιγράψετε τα χαρακτηριστικά διασποράς των σημάτων που διαδίδονται στην οπτική ίνα;
Απάντηση: Μπορεί να περιγραφεί από τρία φυσικά μεγέθη: διεύρυνση παλμού, εύρος ζώνης οπτικής ίνας και συντελεστής διασποράς οπτικής ίνας.
9. Ποιο είναι το μήκος κύματος αποκοπής;
Απάντηση: Αναφέρεται στο μικρότερο μήκος κύματος που μπορεί να μεταδώσει μόνο τον θεμελιώδη τρόπο λειτουργίας στην οπτική ίνα. Για την οπτική ίνα μονής λειτουργίας, το μήκος κύματος αποκοπής της πρέπει να είναι μικρότερο από το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός.
10. Τι αντίκτυπο θα έχει η διασπορά της οπτικής ίνας στην απόδοση του συστήματος επικοινωνίας οπτικών ινών;
Απάντηση: Η διασπορά της οπτικής ίνας θα προκαλέσει διεύρυνση του οπτικού παλμού κατά τη μετάδοση στην οπτική ίνα, επηρεάζοντας τον ρυθμό σφάλματος bit, την απόσταση μετάδοσης και τον ρυθμό συστήματος.
11. Τι είναι η μέθοδος οπισθοσκέδασης;
Απάντηση: Η μέθοδος οπισθοσκέδασης είναι μια μέθοδος μέτρησης της εξασθένησης κατά το μήκος μιας οπτικής ίνας. Το μεγαλύτερο μέρος της οπτικής ισχύος στην οπτική ίνα διαδίδεται προς τα εμπρός, αλλά ένα μικρό μέρος διαχέεται προς τα πίσω προς τον πομπό φωτός. Χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο στον εκπομπό φωτός για την παρατήρηση της καμπύλης χρόνου της οπισθοσκέδασης, όχι μόνο μπορεί να μετρηθεί το μήκος και η εξασθένηση της συνδεδεμένης ομοιόμορφης οπτικής ίνας από το ένα άκρο, αλλά και οι τοπικές ανωμαλίες, τα σημεία διακοπής και η απώλεια οπτικής ισχύος που προκαλούνται από συνδέσμους και συνδέσμους μπορεί να μετρηθεί.
12. Ποια είναι η αρχή δοκιμής του ανακλασόμετρου οπτικού πεδίου χρόνου (OTDR); Ποιες είναι οι λειτουργίες του;
Απάντηση: Το OTDR βασίζεται στην αρχή της οπισθοσκέδασης φωτός και της ανάκλασης Fresnel. Χρησιμοποιεί το οπισθοσκεδαζόμενο φως που παράγεται όταν το φως διαδίδεται στην οπτική ίνα για να λάβει πληροφορίες εξασθένησης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της εξασθένησης της οπτικής ίνας, της απώλειας άρθρωσης, της θέσης του σημείου σφάλματος της οπτικής ίνας και για την κατανόηση της κατανομής των απωλειών κατά μήκος της οπτικής ίνας. Είναι ένα απαραίτητο εργαλείο στην κατασκευή, συντήρηση και παρακολούθηση οπτικών καλωδίων. Οι κύριοι δείκτες του περιλαμβάνουν: δυναμικό εύρος, ευαισθησία, ανάλυση, χρόνο μέτρησης και τυφλή περιοχή.
13. Ποια είναι η τυφλή περιοχή του OTDR; Ποιος είναι ο αντίκτυπος στη δοκιμή; Πώς να αντιμετωπίσετε την περιοχή των τυφλών σε πραγματικές δοκιμές;
Απάντηση: Συνήθως, μια σειρά «τυφλών σημείων» που προκαλούνται από τον κορεσμό του άκρου λήψης OTDR λόγω αντανακλάσεων που δημιουργούνται από σημεία χαρακτηριστικών, όπως ενεργοί σύνδεσμοι και μηχανικοί σύνδεσμοι, ονομάζονται τυφλές περιοχές.
Οι τυφλές περιοχές στις οπτικές ίνες χωρίζονται σε περιοχές τυφλών συμβάντων και τυφλών περιοχών εξασθένησης: η απόσταση μήκους από το σημείο έναρξης της κορυφής ανάκλασης έως την κορυφή κορεσμού του δέκτη που προκαλείται από την παρέμβαση ενεργών συνδετήρων ονομάζεται περιοχές τυφλών συμβάντων. Η απόσταση από το σημείο εκκίνησης της κορυφής ανάκλασης σε άλλα αναγνωρίσιμα σημεία συμβάντων που προκαλείται από την παρέμβαση ενεργών συνδετήρων στις οπτικές ίνες ονομάζεται τυφλή περιοχή εξασθένησης.
Για το OTDR, όσο μικρότερη είναι η περιοχή των τυφλών, τόσο το καλύτερο. Η τυφλή περιοχή θα αυξηθεί με την αύξηση του πλάτους της διεύρυνσης του παλμού. Αν και η αύξηση του πλάτους του παλμού αυξάνει το μήκος μέτρησης, αυξάνει επίσης την τυφλή περιοχή μέτρησης. Επομένως, κατά τη δοκιμή οπτικών ινών, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται στενοί παλμοί για τη μέτρηση της οπτικής ίνας και των παρακείμενων σημείων συμβάντων των εξαρτημάτων OTDR, ενώ θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ευρείες παλμοί για τη μέτρηση του απώτερου άκρου της οπτικής ίνας.
14. Μπορεί το OTDR να μετρήσει διαφορετικούς τύπους οπτικών ινών;
Α: Εάν χρησιμοποιείτε μια μονάδα OTDR μιας λειτουργίας για τη μέτρηση μιας ίνας πολλαπλών λειτουργιών ή μια μονάδα πολλαπλών λειτουργιών OTDR για τη μέτρηση μιας ίνας μονής λειτουργίας με διάμετρο πυρήνα 62,5 mm, το αποτέλεσμα μέτρησης του μήκους της ίνας δεν θα επηρεαστεί. αλλά τα αποτελέσματα της απώλειας ινών, της απώλειας οπτικού βύσματος και της απώλειας επιστροφής θα είναι εσφαλμένα. Επομένως, κατά τη μέτρηση της οπτικής ίνας, πρέπει να επιλέξετε ένα OTDR που ταιριάζει με τη μετρούμενη ίνα προς μέτρηση, ώστε να μπορείτε να λαμβάνετε τα σωστά αποτελέσματα για όλους τους δείκτες απόδοσης.
15. Τι σημαίνει "1310nm" ή "1550nm" στα κοινά όργανα οπτικής δοκιμής;
Α: Αναφέρεται στο μήκος κύματος του οπτικού σήματος. Το εύρος μήκους κύματος που χρησιμοποιείται στην επικοινωνία οπτικών ινών είναι στην περιοχή εγγύς υπέρυθρη, με μήκος κύματος μεταξύ 800nm και 1700nm. Συχνά χωρίζεται σε ζώνες μικρού μήκους κύματος και ζώνες μεγάλου μήκους κύματος, η πρώτη αναφέρεται σε μήκος κύματος 850 nm και η δεύτερη στα 1310 nm και 1550 nm.
16. Στις σημερινές εμπορικές οπτικές ίνες, ποιο μήκος κύματος φωτός έχει τη μικρότερη διασπορά; Ποιο μήκος κύματος φωτός έχει τη μικρότερη απώλεια;
Απάντηση: Το φως με μήκος κύματος 1310nm έχει τη μικρότερη διασπορά και το φως με μήκος κύματος 1550nm έχει τη μικρότερη απώλεια.
17. Πώς ταξινομούνται οι οπτικές ίνες ανάλογα με τη μεταβολή του δείκτη διάθλασης του πυρήνα της οπτικής ίνας;
Απάντηση: Μπορούν να χωριστούν σε οπτικές ίνες βηματικού δείκτη και οπτικές ίνες με δείκτη κλίσης. Οι οπτικές ίνες step-index έχουν στενό εύρος ζώνης και είναι κατάλληλες για επικοινωνίες μικρής χωρητικότητας σε μικρές αποστάσεις. Οι οπτικές ίνες με δείκτη κλίσης έχουν μεγάλο εύρος ζώνης και είναι κατάλληλες για επικοινωνίες μεσαίας και μεγάλης χωρητικότητας.
18. Πώς ταξινομούνται οι οπτικές ίνες σύμφωνα με τους διαφορετικούς τρόπους κυμάτων φωτός που μεταδίδονται στις οπτικές ίνες;
Απάντηση: Μπορούν να χωριστούν σε μονοτροπικές οπτικές ίνες και πολυτροπικές οπτικές ίνες. Η διάμετρος του πυρήνα των μονότροπων οπτικών ινών είναι περίπου μεταξύ 1 και 10μm. Σε ένα δεδομένο μήκος κύματος εργασίας, μεταδίδεται μόνο ένας βασικός τρόπος λειτουργίας, ο οποίος είναι κατάλληλος για συστήματα επικοινωνίας μεγάλης χωρητικότητας και μεγάλων αποστάσεων. Οι πολυτροπικές οπτικές ίνες μπορούν να μεταδώσουν πολλαπλούς τρόπους κυμάτων φωτός, με διάμετρο πυρήνα περίπου μεταξύ 50 και 60 μm, και η απόδοση μετάδοσης τους είναι χειρότερη από αυτή των οπτικών ινών μονής λειτουργίας.
Κατά τη μετάδοση της τρέχουσας διαφορικής προστασίας της πολυπλεξικής προστασίας, χρησιμοποιούνται συχνά πολυτροπικές οπτικές ίνες μεταξύ της συσκευής οπτοηλεκτρονικής μετατροπής που είναι εγκατεστημένη στο δωμάτιο επικοινωνίας του υποσταθμού και της διάταξης προστασίας που είναι εγκατεστημένη στο κύριο δωμάτιο ελέγχου.
19. Ποια είναι η σημασία του αριθμητικού ανοίγματος (NA) της οπτικής ίνας με δείκτη βήματος;
Απάντηση: Το αριθμητικό διάφραγμα (NA) υποδεικνύει την ικανότητα συλλογής φωτός της οπτικής ίνας. Όσο μεγαλύτερο είναι το NA, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα της οπτικής ίνας να συλλέγει φως.
20. Ποια είναι η διπλή διάθλαση της μονοτροπικής οπτικής ίνας;
Απάντηση: Υπάρχουν δύο τρόποι ορθογώνιας πόλωσης σε μια μονοτροπική οπτική ίνα. Όταν η οπτική ίνα δεν είναι εντελώς κυλινδρικά συμμετρική, οι δύο τρόποι ορθογωνικής πόλωσης δεν είναι εκφυλισμένες. Η απόλυτη τιμή της διαφοράς στον δείκτη διάθλασης των δύο ορθογώνιων τρόπων πόλωσης είναι η διπλή διάθλαση.
21. Ποιες είναι οι πιο κοινές κατασκευές οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Υπάρχουν δύο τύποι: ο τύπος με στρώση και ο τύπος σκελετού.
22. Ποια είναι τα κύρια συστατικά των οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Αποτελείται κυρίως από: πυρήνα ινών, γράσο οπτικών ινών, υλικό θήκης, PBT (τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο) και άλλα υλικά.
23. Σε τι αναφέρεται η θωράκιση των οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Αναφέρεται στο προστατευτικό στοιχείο (συνήθως χαλύβδινο σύρμα ή χαλύβδινο ιμάντα) που χρησιμοποιείται σε οπτικά καλώδια για ειδικούς σκοπούς (όπως υποβρύχια οπτικά καλώδια κ.λπ.). Η θωράκιση είναι προσαρτημένη στο εσωτερικό περίβλημα του οπτικού καλωδίου.
24. Ποια υλικά χρησιμοποιούνται για το περίβλημα των οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Το περίβλημα ή το περίβλημα των οπτικών καλωδίων είναι συνήθως κατασκευασμένο από υλικά πολυαιθυλενίου (PE) και χλωριούχου πολυβινυλίου (PVC) και η λειτουργία του είναι να προστατεύει τον πυρήνα του καλωδίου από εξωτερικές επιδράσεις.
25. Αναφέρετε τα ειδικά οπτικά καλώδια που χρησιμοποιούνται στα συστήματα ισχύος.
Απάντηση: Υπάρχουν κυρίως τρία ειδικά οπτικά καλώδια:
Σύνθετο οπτικό καλώδιο με σύρμα γείωσης (OPGW), η οπτική ίνα τοποθετείται στη γραμμή τροφοδοσίας της δομής αλουμινίου με επένδυση από χάλυβα. Η εφαρμογή του οπτικού καλωδίου OPGW έχει τις διπλές λειτουργίες του καλωδίου γείωσης και της επικοινωνίας, βελτιώνοντας αποτελεσματικά το ποσοστό χρήσης των πόλων ισχύος και των πύργων.
Περιτυλιγμένο οπτικό καλώδιο (GWWOP), όπου υπάρχει μια υπάρχουσα γραμμή μετάδοσης, αυτός ο τύπος οπτικού καλωδίου τυλίγεται ή κρεμιέται στο καλώδιο γείωσης.
Το αυτοφερόμενο οπτικό καλώδιο (ADSS) έχει ισχυρή αντοχή σε εφελκυσμό και μπορεί να κρεμαστεί απευθείας ανάμεσα σε δύο πύργους ισχύος, με μέγιστο άνοιγμα έως και 1000 μέτρα.
26. Πόσες δομές εφαρμογής υπάρχουν για το οπτικό καλώδιο OPGW;
Απάντηση: Κυρίως: 1) Πλαστικό στρώμα σωλήνα στριμμένο + δομή σωλήνα αλουμινίου. 2) Κεντρικός πλαστικός σωλήνας + δομή σωλήνων αλουμινίου. 3) Δομή σκελετού αλουμινίου. 4) Σπειροειδής δομή σωλήνων αλουμινίου. 5) Δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα μονής στρώσης (κεντρική δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα, στριμμένη δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα). 6) Σύνθετη δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα (κεντρική δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα, στριμμένη δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα).
27. Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα του συνδεδεμένου καλωδίου έξω από τον πυρήνα του οπτικού καλωδίου OPGW;
Απάντηση: Αποτελείται από σύρμα ΑΑ (σύρμα από κράμα αλουμινίου) και σύρμα AS (σύρμα από χάλυβα με επένδυση αλουμινίου).
28. Ποιες είναι οι τεχνικές προϋποθέσεις που απαιτούνται για την επιλογή μοντέλων οπτικών καλωδίων OPGW;
Απάντηση: 1) Ονομαστική αντοχή εφελκυσμού (RTS) του καλωδίου OPGW (kN). 2) Αριθμός πυρήνων ινών (SM) του καλωδίου OPGW. 3) Ρεύμα βραχυκυκλώματος (kA); 4) Χρόνος (-οί) βραχυκυκλώματος. 5) Εύρος θερμοκρασίας (℃).
29. Πώς περιορίζεται ο βαθμός κάμψης του οπτικού καλωδίου;
Απάντηση: Η ακτίνα κάμψης του οπτικού καλωδίου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 20 φορές την εξωτερική διάμετρο του οπτικού καλωδίου και όχι μικρότερη από 30 φορές την εξωτερική διάμετρο του οπτικού καλωδίου κατά την κατασκευή (μη στατική κατάσταση).
30. Τι πρέπει να δοθεί προσοχή στη μηχανική οπτικών καλωδίων ADSS;
Απάντηση: Υπάρχουν τρεις βασικές τεχνολογίες: μηχανικός σχεδιασμός οπτικού καλωδίου, προσδιορισμός σημείων ανάρτησης και επιλογή και εγκατάσταση υποστηρικτικού υλικού.
31. Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι εξαρτημάτων οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Τα εξαρτήματα οπτικών καλωδίων αναφέρονται στο υλικό που χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση οπτικών καλωδίων, που περιλαμβάνουν κυρίως: σφιγκτήρες τάσης, σφιγκτήρες ανάρτησης, απομονωτές κραδασμών κ.λπ.
32. Οι σύνδεσμοι οπτικών ινών έχουν δύο πιο βασικές παραμέτρους απόδοσης, ποιες είναι αυτές;
Απάντηση: Οι σύνδεσμοι οπτικών ινών είναι συνήθως γνωστοί ως ζωντανοί σύνδεσμοι. Για τις απαιτήσεις της οπτικής απόδοσης των συνδέσμων μίας ίνας, η εστίαση είναι στις δύο πιο βασικές παραμέτρους απόδοσης της απώλειας εισαγωγής και της απώλειας επιστροφής.
33. Πόσοι τύποι συνδετήρων οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται συνήθως υπάρχουν;
Απάντηση: Σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους ταξινόμησης, οι σύνδεσμοι οπτικών ινών μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικούς τύπους. Σύμφωνα με διαφορετικά μέσα μετάδοσης, μπορούν να χωριστούν σε συνδετήρες οπτικών ινών μονής λειτουργίας και συνδέσμους οπτικών ινών πολλαπλών λειτουργιών. ανάλογα με τις διαφορετικές δομές, μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους όπως FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT κ.λπ. ανάλογα με την ακραία όψη της ακίδας του βύσματος, μπορούν να χωριστούν σε FC, PC (UPC) και APC. Συνήθως χρησιμοποιούμενοι σύνδεσμοι οπτικών ινών: σύνδεσμος οπτικών ινών τύπου FC/PC, σύνδεσμος οπτικών ινών τύπου SC, σύνδεσμος οπτικών ινών τύπου LC.
34. Στο σύστημα επικοινωνίας με οπτικές ίνες, βρίσκονται συνήθως τα ακόλουθα στοιχεία. Παρακαλώ αναφέρετε τα ονόματά τους.
AFC, προσαρμογέας FC Προσαρμογέας ST Προσαρμογέας SC Προσαρμογέας FC/APC, Υποδοχή FC/PC Υποδοχή SC Υποδοχή ST Καλώδιο ενημερωμένης έκδοσης LC Καλώδιο μπαλώματος MU Καλώδιο μπαλώματος μιας λειτουργίας ή πολλαπλών λειτουργιών.
35. Ποια είναι η απώλεια εισαγωγής (ή απώλεια εισαγωγής) του συνδετήρα οπτικών ινών;
Απάντηση: Αναφέρεται στην τιμή της μείωσης της πραγματικής ισχύος της γραμμής μεταφοράς που προκαλείται από την εισαγωγή του συνδετήρα. Για τους χρήστες, όσο μικρότερη είναι η τιμή, τόσο το καλύτερο. Η ITU-T ορίζει ότι η τιμή του δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,5dB.
36. Ποια είναι η απώλεια επιστροφής (ή εξασθένηση ανάκλασης, απώλεια επιστροφής, απώλεια επιστροφής) του συνδετήρα οπτικών ινών;
Απάντηση: Είναι ένα μέτρο της συνιστώσας ισχύος εισόδου που ανακλάται από το βύσμα και επιστρέφεται κατά μήκος του καναλιού εισόδου. Η τυπική του τιμή δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 25dB.
37. Ποια είναι η πιο εμφανής διαφορά μεταξύ του φωτός που εκπέμπουν οι δίοδοι εκπομπής φωτός και των λέιζερ ημιαγωγών;
Απάντηση: Το φως που παράγεται από μια δίοδο εκπομπής φωτός είναι ασυνάρτητο φως με ευρύ φάσμα. το φως που παράγεται από ένα λέιζερ είναι συνεκτικό φως με πολύ στενό φάσμα.
38. Ποια είναι η πιο εμφανής διαφορά μεταξύ των χαρακτηριστικών λειτουργίας μιας διόδου εκπομπής φωτός (LED) και ενός λέιζερ ημιαγωγών (LD);
Απάντηση: Το LED δεν έχει κατώφλι, ενώ το LD έχει κατώφλι. Το λέιζερ θα δημιουργηθεί μόνο όταν το εγχυόμενο ρεύμα υπερβεί το όριο.
39. Ποια είναι τα δύο συνήθως χρησιμοποιούμενα λέιζερ ημιαγωγών μονής διαμήκους λειτουργίας;
Απάντηση: Το λέιζερ DFB και το λέιζερ DBR, και τα δύο είναι λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης και η οπτική τους ανάδραση παρέχεται από το κατανεμημένο πλέγμα ανάδρασης Bragg στην οπτική κοιλότητα.
40. Ποιοι είναι οι δύο κύριοι τύποι οπτικών συσκευών λήψης;
Απάντηση: Είναι κυρίως φωτοδίοδοι (σωλήνες PIN) και φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας (APD).
41. Ποιοι είναι οι παράγοντες που προκαλούν θόρυβο στα συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών;
Απάντηση: Υπάρχει θόρυβος που προκαλείται από ακατάλληλη αναλογία κατάσβεσης, θόρυβος που προκαλείται από τυχαίες αλλαγές στην ένταση του φωτός, θόρυβος που προκαλείται από χρονική αναταραχή, θόρυβος σημείου και θερμικός θόρυβος του δέκτη, θόρυβος λειτουργίας της οπτικής ίνας, θόρυβος που προκαλείται από διεύρυνση παλμού που προκαλείται από διασπορά , θόρυβος κατανομής λειτουργίας του LD, θόρυβος που προκαλείται από το τσιμπούρι συχνότητας του LD και θόρυβος που προκαλείται από ανάκλαση.
42. Ποιες είναι οι κύριες οπτικές ίνες που χρησιμοποιούνται σήμερα για την κατασκευή δικτύων μεταφοράς; Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά τους;
Απάντηση: Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι, δηλαδή η συμβατική οπτική ίνα απλής λειτουργίας G.652, η οπτική ίνα μονής λειτουργίας με μετατόπιση διασποράς G.653 και η οπτική ίνα με μετατόπιση μηδενικής διασποράς G.655.
Η ίνα μονής λειτουργίας G.652 έχει μεγάλη διασπορά στη ζώνη C 1530-1565nm και στη ζώνη L 1565-1625nm, γενικά 17-22psnm•km. Όταν ο ρυθμός συστήματος φτάσει τα 2,5 Gbit/s ή περισσότερο, απαιτείται αντιστάθμιση διασποράς. Στα 10 Gbit/s, το κόστος αντιστάθμισης διασποράς του συστήματος είναι σχετικά υψηλό. Είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ίνα στο τρέχον δίκτυο μεταφοράς.
Η διασπορά της μετατοπισμένης με διασπορά ίνας G.653 στη ζώνη C και στη ζώνη L είναι γενικά -1-3,5 psnm•km και είναι μηδενική διασπορά στα 1550 nm. Ο ρυθμός συστήματος μπορεί να φτάσει τα 20 Gbit/s και τα 40 Gbit/s, καθιστώντας το την καλύτερη ίνα για μετάδοση σε εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις ενός μήκους κύματος. Ωστόσο, λόγω των χαρακτηριστικών μηδενικής διασποράς του, θα προκύψουν μη γραμμικά φαινόμενα όταν το DWDM χρησιμοποιείται για επέκταση χωρητικότητας, με αποτέλεσμα διαφωνία σήματος και ανάμειξη τεσσάρων κυμάτων FWM, επομένως δεν είναι κατάλληλο για DWDM.
G.655 ίνα με μετατόπιση μη μηδενικής διασποράς: Η διασπορά της ίνας με μετατόπιση μη μηδενικής διασποράς G.655 στη ζώνη C είναι 1 έως 6 psnm•km και η διασπορά στη ζώνη L είναι γενικά 6 έως 10 psnm• χλμ. Η διασπορά είναι μικρή, αποφεύγοντας την περιοχή μηδενικής διασποράς, καταστέλλοντας τη μίξη τεσσάρων κυμάτων FWM και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επέκταση χωρητικότητας DWDM και άνοιγμα συστημάτων υψηλής ταχύτητας. Η νέα ίνα G.655 μπορεί να επεκτείνει την αποτελεσματική περιοχή σε 1,5 έως 2 φορές αυτή των συνηθισμένων οπτικών ινών. Η μεγάλη αποτελεσματική περιοχή μπορεί να μειώσει την πυκνότητα ισχύος και να μειώσει τη μη γραμμική επίδραση της οπτικής ίνας.
43. Ποια είναι η μη γραμμικότητα της οπτικής ίνας;
Απάντηση: Σημαίνει ότι όταν η οπτική ισχύς της ίνας υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, ο δείκτης διάθλασης της οπτικής ίνας θα σχετίζεται μη γραμμικά με την οπτική ισχύ και θα δημιουργηθούν σκέδαση Raman και σκέδαση Brillouin, προκαλώντας τη συχνότητα του προσπίπτοντος φωτός να αλλάξει.
44. Τι επίδραση θα έχει η μη γραμμικότητα της οπτικής ίνας στη μετάδοση;
Απάντηση: Το μη γραμμικό αποτέλεσμα θα προκαλέσει κάποια πρόσθετη απώλεια και παρεμβολή, επιδεινώνοντας την απόδοση του συστήματος. Η οπτική ισχύς του συστήματος WDM είναι μεγάλη και μεταδίδεται σε μεγάλη απόσταση κατά μήκος της οπτικής ίνας, επομένως εμφανίζεται μη γραμμική παραμόρφωση. Υπάρχουν δύο τύποι μη γραμμικής παραμόρφωσης: η διεγερμένη σκέδαση και η μη γραμμική διάθλαση. Μεταξύ αυτών, η διεγερμένη σκέδαση περιλαμβάνει τη σκέδαση Raman και τη σκέδαση Brillouin. Οι δύο παραπάνω τύποι σκέδασης μειώνουν την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτός, προκαλώντας απώλεια. Μπορεί να αγνοηθεί όταν η ισχύς των ινών εισόδου είναι μικρή.
45. Τι είναι το PON (Passive Optical Network);
Απάντηση: Το PON είναι ένα οπτικό δίκτυο βρόχου οπτικών ινών στο τοπικό δίκτυο πρόσβασης χρηστών, που βασίζεται σε παθητικές οπτικές συσκευές όπως ζεύκτες και διαχωριστές.
Διάφορες αιτίες εξασθένησης των οπτικών ινών
1. Οι κύριοι παράγοντες που προκαλούν την εξασθένηση της ίνας είναι: εγγενής, κάμψη, εξώθηση, ακαθαρσίες, ανομοιομορφία και σύνδεση.
Εγγενής: Είναι η εγγενής απώλεια οπτικής ίνας, συμπεριλαμβανομένων: σκέδασης Rayleigh, εγγενής απορρόφησης κ.λπ.
Κάμψη: Όταν η οπτική ίνα κάμπτεται, μέρος του φωτός στην οπτική ίνα θα χαθεί λόγω σκέδασης, προκαλώντας απώλεια.
Εξώθηση: Απώλεια που προκαλείται από μια ελαφριά κάμψη όταν συμπιέζεται η οπτική ίνα.
Ακαθαρσίες: Οι ακαθαρσίες στην οπτική ίνα απορροφούν και διασκορπίζουν το φως που διαδίδεται στην οπτική ίνα, προκαλώντας απώλεια.
Ανομοιομορφία: Απώλεια που προκαλείται από ανομοιόμορφο δείκτη διάθλασης υλικού οπτικών ινών.
Σύνδεση: Απώλεια που προκαλείται κατά τη σύνδεση των οπτικών ινών, όπως: διαφορετικοί άξονες (η απαίτηση ομοαξονικότητας οπτικών ινών μονής λειτουργίας είναι μικρότερη από 0,8μm), η ακραία όψη δεν είναι κάθετη στον άξονα, η ακραία όψη είναι ανομοιόμορφη, η διάμετρος του πυρήνα σύνδεσης δεν ταιριάζει και η ποιότητα της σύντηξης είναι κακή.
Όταν το φως εισέρχεται από το ένα άκρο της οπτικής ίνας και εξέρχεται από το άλλο άκρο, η ένταση του φωτός θα εξασθενήσει. Αυτό σημαίνει ότι μετά τη διάδοση του οπτικού σήματος μέσω της οπτικής ίνας, μέρος της φωτεινής ενέργειας εξασθενεί. Αυτό δείχνει ότι υπάρχουν ορισμένες ουσίες στην οπτική ίνα ή για κάποιο λόγο που εμποδίζουν τη διέλευση του οπτικού σήματος. Αυτή είναι η απώλεια μετάδοσης της οπτικής ίνας. Μόνο με τη μείωση της απώλειας οπτικής ίνας μπορεί να περάσει ομαλά το οπτικό σήμα.
2. Ταξινόμηση απώλειας οπτικών ινών
Η απώλεια οπτικών ινών μπορεί χονδρικά να χωριστεί στην εγγενή απώλεια οπτικής ίνας και στην πρόσθετη απώλεια που προκαλείται από τις συνθήκες χρήσης μετά την κατασκευή της οπτικής ίνας. Οι συγκεκριμένες υποδιαιρέσεις είναι οι εξής:
Η απώλεια οπτικών ινών μπορεί να χωριστεί σε εγγενή απώλεια και σε πρόσθετη απώλεια.
Η εγγενής απώλεια περιλαμβάνει απώλεια σκέδασης, απώλεια απορρόφησης και απώλεια που προκαλείται από ατελή δομή οπτικών ινών.
Η πρόσθετη απώλεια περιλαμβάνει απώλεια μικροκάμψης, απώλεια κάμψης και απώλεια ματίσματος.
Μεταξύ αυτών, πρόσθετη απώλεια προκαλείται τεχνητά κατά την τοποθέτηση της οπτικής ίνας. Σε πρακτικές εφαρμογές, είναι αναπόφευκτη η σύνδεση των οπτικών ινών μία προς μία και η σύνδεση οπτικών ινών θα προκαλέσει απώλεια. Η μικροκάμψη, η συμπίεση και το τέντωμα των οπτικών ινών θα προκαλέσουν επίσης απώλεια. Όλες αυτές είναι απώλειες που προκαλούνται από τις συνθήκες χρήσης της οπτικής ίνας. Ο κύριος λόγος είναι ότι υπό αυτές τις συνθήκες, ο τρόπος μετάδοσης στον πυρήνα της οπτικής ίνας έχει αλλάξει. Η πρόσθετη απώλεια μπορεί να αποφευχθεί όσο το δυνατόν περισσότερο. Παρακάτω, συζητάμε μόνο την εγγενή απώλεια οπτικής ίνας.
Μεταξύ των εγγενών απωλειών, η απώλεια σκέδασης και η απώλεια απορρόφησης καθορίζονται από τα χαρακτηριστικά του ίδιου του υλικού οπτικών ινών και η εγγενής απώλεια που προκαλείται σε διαφορετικά μήκη κύματος εργασίας είναι επίσης διαφορετική. Είναι εξαιρετικά σημαντικό να κατανοήσουμε τον μηχανισμό δημιουργίας απωλειών και να αναλύσουμε ποσοτικά το μέγεθος της απώλειας που προκαλείται από διάφορους παράγοντες για την ανάπτυξη οπτικών ινών χαμηλών απωλειών και την ορθολογική χρήση της οπτικής ίνας.
3. Απώλεια απορρόφησης υλικών
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών μπορούν να απορροφήσουν ενέργεια φωτός. Αφού τα σωματίδια στο υλικό της οπτικής ίνας απορροφήσουν ενέργεια φωτός, δονούνται και παράγουν θερμότητα και η ενέργεια χάνεται, δημιουργώντας έτσι απώλεια απορρόφησης. Γνωρίζουμε ότι η ύλη αποτελείται από άτομα και μόρια, και τα άτομα αποτελούνται από ατομικούς πυρήνες και εξωπυρηνικά ηλεκτρόνια, και τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον ατομικό πυρήνα σε μια συγκεκριμένη τροχιά. Είναι ακριβώς όπως η γη στην οποία ζούμε και πλανήτες όπως η Αφροδίτη και ο Άρης περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Κάθε ηλεκτρόνιο έχει μια συγκεκριμένη ενέργεια και βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη τροχιά, ή με άλλα λόγια, κάθε τροχιά έχει ένα ορισμένο ενεργειακό επίπεδο.
Το επίπεδο τροχιακής ενέργειας κοντά στον πυρήνα είναι χαμηλότερο και το επίπεδο τροχιακής ενέργειας πιο μακριά από τον πυρήνα είναι υψηλότερο. Το μέγεθος αυτής της διαφοράς στάθμης ενέργειας μεταξύ τροχιών ονομάζεται διαφορά ενεργειακού επιπέδου. Όταν ένα ηλεκτρόνιο μεταβαίνει από ένα χαμηλό ενεργειακό επίπεδο σε ένα υψηλό ενεργειακό επίπεδο, απορροφά την ενέργεια της αντίστοιχης διαφοράς στάθμης ενέργειας.
Σε μια οπτική ίνα, όταν ένα ηλεκτρόνιο σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας ακτινοβολείται από φως μήκους κύματος που αντιστοιχεί στη διαφορά ενεργειακής στάθμης, το ηλεκτρόνιο στην τροχιά χαμηλής ενεργειακής στάθμης θα μεταβεί στην τροχιά με υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Αυτό το ηλεκτρόνιο απορροφά φωτεινή ενέργεια, με αποτέλεσμα την απώλεια απορρόφησης φωτός.
Το διοξείδιο του πυριτίου (SiO2), το βασικό υλικό για την κατασκευή οπτικών ινών, απορροφά το ίδιο το φως. Η μία ονομάζεται απορρόφηση υπεριώδους και η άλλη απορρόφηση υπερύθρων. Προς το παρόν, οι επικοινωνίες οπτικών ινών λειτουργούν γενικά μόνο στην περιοχή μήκους κύματος από 0,8 έως 1,6 μm, επομένως συζητάμε μόνο την απώλεια σε αυτό το εύρος εργασίας.
Η κορυφή απορρόφησης που δημιουργείται από τις μεταπτώσεις ηλεκτρονίων στο γυαλί χαλαζία είναι περίπου 0,1 έως 0,2 μm μήκος κύματος στην υπεριώδη περιοχή. Καθώς το μήκος κύματος αυξάνεται, το αποτέλεσμα απορρόφησής του μειώνεται σταδιακά, αλλά η πληγείσα περιοχή είναι πολύ ευρεία, μέχρι μήκη κύματος άνω του 1 μm. Ωστόσο, η απορρόφηση υπεριώδους έχει μικρή επίδραση στις οπτικές ίνες χαλαζία που λειτουργούν στην υπέρυθρη περιοχή. Για παράδειγμα, στην περιοχή του ορατού φωτός με μήκος κύματος 0,6 μm, η απορρόφηση υπεριώδους μπορεί να φτάσει το 1 dB/km και σε μήκος κύματος 0,8 μm πέφτει σε 0,2 έως 0,3 dB/km και σε μήκος κύματος 1,2 μm, είναι μόνο περίπου 0,1 dB/km.
Η απώλεια απορρόφησης υπερύθρων της οπτικής ίνας χαλαζία προκαλείται από τη μοριακή δόνηση του υπέρυθρου υλικού. Υπάρχουν αρκετές κορυφές απορρόφησης κραδασμών στη ζώνη πάνω από 2 μm.
Λόγω της επίδρασης διαφόρων στοιχείων ντόπινγκ στην οπτική ίνα, είναι αδύνατο η οπτική ίνα χαλαζία να έχει παράθυρο χαμηλής απώλειας στη ζώνη πάνω από 2μm και η θεωρητική οριακή απώλεια σε μήκος κύματος 1,85μm είναι ldB/km.
Μέσα από έρευνα, διαπιστώθηκε επίσης ότι υπάρχουν κάποια «καταστροφικά μόρια» στο γυαλί χαλαζία που προκαλούν προβλήματα, κυρίως κάποιες επιβλαβείς ακαθαρσίες μετάλλων μεταπτώσεως, όπως χαλκός, σίδηρος, χρώμιο, μαγγάνιο κ.λπ. Αυτοί οι «κακοί» απορροφούν λαίμαργα το φως ενέργεια υπό ακτινοβολία φωτός, πηδούν γύρω και προκαλούν απώλεια φωτεινής ενέργειας. Η αφαίρεση των «προβληματιστών» και ο χημικός καθαρισμός των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών μπορεί να μειώσει σημαντικά την απώλεια.
Μια άλλη πηγή απορρόφησης στην οπτική ίνα χαλαζία είναι το υδροξύλιο (OHˉ). Σύμφωνα με την έρευνα της περιόδου, οι άνθρωποι διαπίστωσαν ότι το υδροξύλιο έχει τρεις κορυφές απορρόφησης στη ζώνη εργασίας της οπτικής ίνας, οι οποίες είναι 0,95μm, 1,24μm και 1,38μm, μεταξύ των οποίων η απώλεια απορρόφησης σε μήκος κύματος 1,38μm είναι η πιο σοβαρή και έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στην οπτική ίνα. Σε μήκος κύματος 1,38μm, η απώλεια κορυφής απορρόφησης που δημιουργείται από την περιεκτικότητα σε υδροξείδιο μόνο 0,0001 είναι τόσο υψηλή όσο 33dB/km.
Από πού προέρχονται αυτά τα υδροξείδια; Υπάρχουν πολλές πηγές υδροξειδίων. Πρώτον, υπάρχει νερό και ενώσεις υδροξειδίου στα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών. Αυτές οι ενώσεις υδροξειδίου δεν αφαιρούνται εύκολα κατά τον καθαρισμό των πρώτων υλών και τελικά παραμένουν στην οπτική ίνα με τη μορφή υδροξειδίων. Δεύτερον, υπάρχει μικρή ποσότητα νερού στα υδροξείδια που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών. Τρίτον, το νερό παράγεται λόγω χημικών αντιδράσεων κατά τη διαδικασία κατασκευής των οπτικών ινών. τέταρτον, οι υδρατμοί εισάγονται από την είσοδο εξωτερικού αέρα. Ωστόσο, η τρέχουσα διαδικασία παραγωγής έχει εξελιχθεί σε αρκετά υψηλό επίπεδο και η περιεκτικότητα σε υδροξείδιο έχει πέσει σε αρκετά χαμηλό επίπεδο ώστε να μπορεί να αγνοηθεί η επίδρασή της στις οπτικές ίνες.
4. Απώλεια διασποράς
Στη σκοτεινή νύχτα, αν ρίξετε έναν φακό στον ουρανό, μπορείτε να δείτε μια δέσμη φωτός. Οι άνθρωποι έχουν δει επίσης πυκνές δέσμες φωτός από προβολείς στον νυχτερινό ουρανό.
Γιατί λοιπόν βλέπουμε αυτές τις δέσμες φωτός; Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχουν πολλά μικροσκοπικά σωματίδια όπως ο καπνός και η σκόνη που επιπλέουν στην ατμόσφαιρα. Όταν το φως λάμπει σε αυτά τα σωματίδια, διασκορπίζεται και εκτοξεύεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Rayleigh, έτσι οι άνθρωποι ονόμασαν αυτή τη σκέδαση "Rayleigh scattering".
Πώς συμβαίνει η διασπορά; Αποδεικνύεται ότι τα μικροσκοπικά σωματίδια όπως τα μόρια, τα άτομα και τα ηλεκτρόνια που συνθέτουν την ύλη δονούνται σε ορισμένες εγγενείς συχνότητες και μπορούν να απελευθερώσουν φως με μήκος κύματος που αντιστοιχεί στη συχνότητα δόνησης. Η συχνότητα δόνησης ενός σωματιδίου καθορίζεται από το μέγεθος του σωματιδίου. Όσο μεγαλύτερο είναι το σωματίδιο, τόσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα δόνησης και τόσο μεγαλύτερο το μήκος κύματος του φωτός που απελευθερώνεται. Όσο μικρότερο είναι το σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα δόνησης και τόσο μικρότερο το μήκος κύματος του φωτός που απελευθερώνεται. Αυτή η συχνότητα δόνησης ονομάζεται εγγενής συχνότητα δόνησης του σωματιδίου. Ωστόσο, αυτή η δόνηση δεν δημιουργείται από μόνη της, απαιτεί μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας. Μόλις ένα σωματίδιο ακτινοβοληθεί με φως συγκεκριμένου μήκους κύματος και η συχνότητα του ακτινοβολούμενου φωτός είναι ίδια με την εγγενή συχνότητα δόνησης του σωματιδίου, θα προκαλέσει συντονισμό. Τα ηλεκτρόνια στο σωματίδιο αρχίζουν να δονούνται σε αυτή τη συχνότητα δόνησης, με αποτέλεσμα το σωματίδιο να σκεδάζει φως προς όλες τις κατευθύνσεις, και η ενέργεια του προσπίπτοντος φωτός απορροφάται και μετατρέπεται στην ενέργεια του σωματιδίου και το σωματίδιο εκπέμπει εκ νέου την ενέργεια σε τη μορφή της φωτεινής ενέργειας. Επομένως, για τους ανθρώπους που παρατηρούν από το εξωτερικό, φαίνεται ότι το φως χτυπά το σωματίδιο και στη συνέχεια πετά προς όλες τις κατευθύνσεις.
Η σκέδαση Rayleigh συμβαίνει επίσης σε οπτικές ίνες και η απώλεια φωτός που προκαλείται από αυτό ονομάζεται απώλεια σκέδασης Rayleigh. Δεδομένου του τρέχοντος επιπέδου τεχνολογίας κατασκευής οπτικών ινών, μπορεί να ειπωθεί ότι η απώλεια σκέδασης Rayleigh είναι αναπόφευκτη. Ωστόσο, δεδομένου ότι το μέγεθος της απώλειας σκέδασης Rayleigh είναι αντιστρόφως ανάλογο με την τέταρτη δύναμη του μήκους κύματος του φωτός, η επίδραση της απώλειας σκέδασης Rayleigh μπορεί να μειωθεί σημαντικά όταν η οπτική ίνα λειτουργεί στην περιοχή μεγάλου μήκους κύματος.
5. Συγγενής ανεπάρκεια, κανείς δεν μπορεί να βοηθήσει
Η δομή της οπτικής ίνας είναι ατελής, όπως φυσαλίδες, ακαθαρσίες ή ανομοιόμορφο πάχος στην οπτική ίνα, ειδικά η ανομοιόμορφη διεπαφή πυρήνα-επένδυσης. Όταν το φως φτάσει σε αυτά τα μέρη, μέρος του φωτός θα διασκορπιστεί προς όλες τις κατευθύνσεις, προκαλώντας απώλεια. Αυτή η απώλεια μπορεί να ξεπεραστεί με τη βελτίωση της διαδικασίας κατασκευής οπτικών ινών. Η σκέδαση προκαλεί το φως να εκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις και μέρος του σκεδαζόμενου φωτός ανακλάται προς την αντίθετη κατεύθυνση της διάδοσης της οπτικής ίνας. Αυτό το τμήμα του σκεδαζόμενου φωτός μπορεί να ληφθεί στο προσπίπτον άκρο της οπτικής ίνας. Η σκέδαση του φωτός προκαλεί απώλεια μέρους της φωτεινής ενέργειας, κάτι που είναι ανεπιθύμητο. Ωστόσο, αυτό το φαινόμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και από εμάς, γιατί αν αναλύσουμε την ισχύ του λαμβανόμενου τμήματος του φωτός στο άκρο εκπομπής, μπορούμε να ελέγξουμε τα σημεία θραύσης, τα ελαττώματα και την απώλεια αυτής της οπτικής ίνας. Με αυτόν τον τρόπο, μέσω της ανθρώπινης ευρηματικότητας, τα κακά πράγματα μπορούν να μετατραπούν σε καλά πράγματα.
Απώλεια οπτικών ινών Τα τελευταία χρόνια, η επικοινωνία οπτικών ινών έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς. Ένα σημαντικό ζήτημα για την πραγματοποίηση της επικοινωνίας οπτικών ινών είναι η μείωση της απώλειας οπτικής ίνας όσο το δυνατόν περισσότερο. Η λεγόμενη απώλεια αναφέρεται στην εξασθένηση της οπτικής ίνας ανά μονάδα μήκους και η μονάδα είναι dB/km. Το επίπεδο απώλειας οπτικών ινών επηρεάζει άμεσα την απόσταση μετάδοσης ή την απόσταση μεταξύ των σταθμών αναμετάδοσης. Επομένως, η κατανόηση και η μείωση της απώλειας οπτικών ινών έχει μεγάλη πρακτική σημασία για τις επικοινωνίες οπτικών ινών.
1. Απώλεια απορρόφησης οπτικής ίνας
Αυτό προκαλείται από την απορρόφηση της φωτεινής ενέργειας από υλικά οπτικών ινών και ακαθαρσίες. Καταναλώνουν φωτεινή ενέργεια με τη μορφή θερμικής ενέργειας στην οπτική ίνα, η οποία είναι σημαντική απώλεια στην απώλεια οπτικών ινών. Η απώλεια απορρόφησης περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
① Εγγενής απώλεια απορρόφησης υλικού Αυτή είναι η απώλεια που προκαλείται από την εγγενή απορρόφηση του υλικού. Έχει δύο ζώνες, μία στην περιοχή 8-12μm του εγγύς υπέρυθρου. Η εγγενής απορρόφηση αυτής της ζώνης οφείλεται σε κραδασμούς. Η άλλη εγγενής ζώνη απορρόφησης του υλικού είναι στην υπεριώδη ζώνη. Όταν η απορρόφηση είναι πολύ ισχυρή, η ουρά του θα συρθεί στη ζώνη 0,7-1,1μm.
②Απώλεια απορρόφησης που προκαλείται από προσμίξεις και ιόντα ακαθαρσίας Τα υλικά οπτικών ινών περιέχουν μέταλλα μεταπτώσεως όπως σίδηρο, χαλκό, χρώμιο κ.λπ. Έχουν τις δικές τους κορυφές απορρόφησης και ζώνες απορρόφησης και ποικίλλουν ανάλογα με τις καταστάσεις σθένους. Η απώλεια οπτικών ινών που προκαλείται από την απορρόφηση ιόντων μετάλλων μετάπτωσης εξαρτάται από τη συγκέντρωσή τους. Επιπλέον, η παρουσία ΟΗ- προκαλεί επίσης απώλεια απορρόφησης. Η βασική κορυφή απορρόφησης του ΟΗ- είναι κοντά στα 2,7μm και η ζώνη απορρόφησης είναι στην περιοχή 0,5-1,0μm. Για την καθαρή οπτική ίνα χαλαζία, η απώλεια που προκαλείται από ακαθαρσίες μπορεί να αγνοηθεί.
③ Απώλεια απορρόφησης ατομικού ελαττώματος Όταν το υλικό της οπτικής ίνας θερμαίνεται ή ακτινοβολείται ισχυρά, θα διεγείρεται για τη
1.Πώς συνδυάζονται οι οπτικές ίνες;
Απάντηση: Η οπτική ίνα αποτελείται από δύο βασικά μέρη: έναν πυρήνα από διαφανή οπτικά υλικά και ένα στρώμα επένδυσης και επίστρωσης.
2. Ποιες είναι οι βασικές παράμετροι που περιγράφουν τα χαρακτηριστικά μετάδοσης των γραμμών οπτικών ινών;
Απάντηση: Περιλαμβάνουν απώλεια, διασπορά, εύρος ζώνης, μήκος κύματος αποκοπής, διάμετρο πεδίου λειτουργίας κ.λπ.
3. Ποιες είναι οι αιτίες της εξασθένησης των ινών;
Απάντηση: Η εξασθένηση της ίνας αναφέρεται στη μείωση της οπτικής ισχύος μεταξύ δύο διατομών μιας ίνας, η οποία σχετίζεται με το μήκος κύματος. Οι κύριες αιτίες της εξασθένησης είναι η διασπορά, η απορρόφηση και η οπτική απώλεια που προκαλείται από συνδέσμους και αρθρώσεις.
4. Πώς ορίζεται ο συντελεστής εξασθένησης οπτικών ινών;
Απάντηση: Ορίζεται από την εξασθένηση ανά μονάδα μήκους μιας ομοιόμορφης οπτικής ίνας σε σταθερή κατάσταση (dB/km).
5. Τι είναι η απώλεια εισαγωγής;
Απάντηση: Αναφέρεται στην εξασθένηση που προκαλείται από την εισαγωγή οπτικών εξαρτημάτων (όπως η εισαγωγή συνδετήρων ή ζεύξεων) στη γραμμή οπτικής μετάδοσης.
6. Με τι σχετίζεται το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας;
Απάντηση: Το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας αναφέρεται στη συχνότητα διαμόρφωσης όταν το πλάτος της οπτικής ισχύος μειώνεται κατά 50% ή 3dB σε σύγκριση με το πλάτος της μηδενικής συχνότητας στη συνάρτηση μεταφοράς της οπτικής ίνας. Το εύρος ζώνης της οπτικής ίνας είναι περίπου αντιστρόφως ανάλογο με το μήκος της και το γινόμενο του εύρους ζώνης και του μήκους είναι μια σταθερά.
7. Πόσα είδη διασποράς οπτικών ινών υπάρχουν; Με τι σχετίζεται;
Απάντηση: Η διασπορά της οπτικής ίνας αναφέρεται στη διεύρυνση της καθυστέρησης ομάδας σε μια οπτική ίνα, συμπεριλαμβανομένης της διασποράς τρόπου λειτουργίας, της διασποράς υλικού και της δομικής διασποράς. Εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά τόσο της πηγής φωτός όσο και της οπτικής ίνας.
8. Πώς να περιγράψετε τα χαρακτηριστικά διασποράς των σημάτων που διαδίδονται στην οπτική ίνα;
Απάντηση: Μπορεί να περιγραφεί από τρία φυσικά μεγέθη: διεύρυνση παλμού, εύρος ζώνης οπτικής ίνας και συντελεστής διασποράς οπτικής ίνας.
9. Ποιο είναι το μήκος κύματος αποκοπής;
Απάντηση: Αναφέρεται στο μικρότερο μήκος κύματος που μπορεί να μεταδώσει μόνο τον θεμελιώδη τρόπο λειτουργίας στην οπτική ίνα. Για την οπτική ίνα μονής λειτουργίας, το μήκος κύματος αποκοπής της πρέπει να είναι μικρότερο από το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός.
10. Τι αντίκτυπο θα έχει η διασπορά της οπτικής ίνας στην απόδοση του συστήματος επικοινωνίας οπτικών ινών;
Απάντηση: Η διασπορά της οπτικής ίνας θα προκαλέσει διεύρυνση του οπτικού παλμού κατά τη μετάδοση στην οπτική ίνα, επηρεάζοντας τον ρυθμό σφάλματος bit, την απόσταση μετάδοσης και τον ρυθμό συστήματος.
11. Τι είναι η μέθοδος οπισθοσκέδασης;
Απάντηση: Η μέθοδος οπισθοσκέδασης είναι μια μέθοδος μέτρησης της εξασθένησης κατά το μήκος μιας οπτικής ίνας. Το μεγαλύτερο μέρος της οπτικής ισχύος στην οπτική ίνα διαδίδεται προς τα εμπρός, αλλά ένα μικρό μέρος διαχέεται προς τα πίσω προς τον πομπό φωτός. Χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο στον εκπομπό φωτός για την παρατήρηση της καμπύλης χρόνου της οπισθοσκέδασης, όχι μόνο μπορεί να μετρηθεί το μήκος και η εξασθένηση της συνδεδεμένης ομοιόμορφης οπτικής ίνας από το ένα άκρο, αλλά και οι τοπικές ανωμαλίες, τα σημεία διακοπής και η απώλεια οπτικής ισχύος που προκαλούνται από συνδέσμους και συνδέσμους μπορεί να μετρηθεί.
12. Ποια είναι η αρχή δοκιμής του ανακλασόμετρου οπτικού πεδίου χρόνου (OTDR); Ποιες είναι οι λειτουργίες του;
Απάντηση: Το OTDR βασίζεται στην αρχή της οπισθοσκέδασης φωτός και της ανάκλασης Fresnel. Χρησιμοποιεί το οπισθοσκεδαζόμενο φως που παράγεται όταν το φως διαδίδεται στην οπτική ίνα για να λάβει πληροφορίες εξασθένησης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της εξασθένησης της οπτικής ίνας, της απώλειας άρθρωσης, της θέσης του σημείου σφάλματος της οπτικής ίνας και για την κατανόηση της κατανομής των απωλειών κατά μήκος της οπτικής ίνας. Είναι ένα απαραίτητο εργαλείο στην κατασκευή, συντήρηση και παρακολούθηση οπτικών καλωδίων. Οι κύριοι δείκτες του περιλαμβάνουν: δυναμικό εύρος, ευαισθησία, ανάλυση, χρόνο μέτρησης και τυφλή περιοχή.
13. Ποια είναι η τυφλή περιοχή του OTDR; Ποιος είναι ο αντίκτυπος στη δοκιμή; Πώς να αντιμετωπίσετε την περιοχή των τυφλών σε πραγματικές δοκιμές;
Απάντηση: Συνήθως, μια σειρά «τυφλών σημείων» που προκαλούνται από τον κορεσμό του άκρου λήψης OTDR λόγω αντανακλάσεων που δημιουργούνται από σημεία χαρακτηριστικών, όπως ενεργοί σύνδεσμοι και μηχανικοί σύνδεσμοι, ονομάζονται τυφλές περιοχές.
Οι τυφλές περιοχές στις οπτικές ίνες χωρίζονται σε περιοχές τυφλών συμβάντων και τυφλών περιοχών εξασθένησης: η απόσταση μήκους από το σημείο έναρξης της κορυφής ανάκλασης έως την κορυφή κορεσμού του δέκτη που προκαλείται από την παρέμβαση ενεργών συνδετήρων ονομάζεται περιοχές τυφλών συμβάντων. Η απόσταση από το σημείο εκκίνησης της κορυφής ανάκλασης σε άλλα αναγνωρίσιμα σημεία συμβάντων που προκαλείται από την παρέμβαση ενεργών συνδετήρων στις οπτικές ίνες ονομάζεται τυφλή περιοχή εξασθένησης.
Για το OTDR, όσο μικρότερη είναι η περιοχή των τυφλών, τόσο το καλύτερο. Η τυφλή περιοχή θα αυξηθεί με την αύξηση του πλάτους της διεύρυνσης του παλμού. Αν και η αύξηση του πλάτους του παλμού αυξάνει το μήκος μέτρησης, αυξάνει επίσης την τυφλή περιοχή μέτρησης. Επομένως, κατά τη δοκιμή οπτικών ινών, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται στενοί παλμοί για τη μέτρηση της οπτικής ίνας και των παρακείμενων σημείων συμβάντων των εξαρτημάτων OTDR, ενώ θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ευρείες παλμοί για τη μέτρηση του απώτερου άκρου της οπτικής ίνας.
14. Μπορεί το OTDR να μετρήσει διαφορετικούς τύπους οπτικών ινών;
Α: Εάν χρησιμοποιείτε μια μονάδα OTDR μιας λειτουργίας για τη μέτρηση μιας ίνας πολλαπλών λειτουργιών ή μια μονάδα πολλαπλών λειτουργιών OTDR για τη μέτρηση μιας ίνας μονής λειτουργίας με διάμετρο πυρήνα 62,5 mm, το αποτέλεσμα μέτρησης του μήκους της ίνας δεν θα επηρεαστεί. αλλά τα αποτελέσματα της απώλειας ινών, της απώλειας οπτικού βύσματος και της απώλειας επιστροφής θα είναι εσφαλμένα. Επομένως, κατά τη μέτρηση της οπτικής ίνας, πρέπει να επιλέξετε ένα OTDR που ταιριάζει με τη μετρούμενη ίνα προς μέτρηση, ώστε να μπορείτε να λαμβάνετε τα σωστά αποτελέσματα για όλους τους δείκτες απόδοσης.
15. Τι σημαίνει "1310nm" ή "1550nm" στα κοινά όργανα οπτικής δοκιμής;
Α: Αναφέρεται στο μήκος κύματος του οπτικού σήματος. Το εύρος μήκους κύματος που χρησιμοποιείται στην επικοινωνία οπτικών ινών είναι στην περιοχή εγγύς υπέρυθρη, με μήκος κύματος μεταξύ 800nm και 1700nm. Συχνά χωρίζεται σε ζώνες μικρού μήκους κύματος και ζώνες μεγάλου μήκους κύματος, η πρώτη αναφέρεται σε μήκος κύματος 850 nm και η δεύτερη στα 1310 nm και 1550 nm.
16. Στις σημερινές εμπορικές οπτικές ίνες, ποιο μήκος κύματος φωτός έχει τη μικρότερη διασπορά; Ποιο μήκος κύματος φωτός έχει τη μικρότερη απώλεια;
Απάντηση: Το φως με μήκος κύματος 1310nm έχει τη μικρότερη διασπορά και το φως με μήκος κύματος 1550nm έχει τη μικρότερη απώλεια.
17. Πώς ταξινομούνται οι οπτικές ίνες ανάλογα με τη μεταβολή του δείκτη διάθλασης του πυρήνα της οπτικής ίνας;
Απάντηση: Μπορούν να χωριστούν σε οπτικές ίνες βηματικού δείκτη και οπτικές ίνες με δείκτη κλίσης. Οι οπτικές ίνες step-index έχουν στενό εύρος ζώνης και είναι κατάλληλες για επικοινωνίες μικρής χωρητικότητας σε μικρές αποστάσεις. Οι οπτικές ίνες με δείκτη κλίσης έχουν μεγάλο εύρος ζώνης και είναι κατάλληλες για επικοινωνίες μεσαίας και μεγάλης χωρητικότητας.
18. Πώς ταξινομούνται οι οπτικές ίνες σύμφωνα με τους διαφορετικούς τρόπους κυμάτων φωτός που μεταδίδονται στις οπτικές ίνες;
Απάντηση: Μπορούν να χωριστούν σε μονοτροπικές οπτικές ίνες και πολυτροπικές οπτικές ίνες. Η διάμετρος του πυρήνα των μονότροπων οπτικών ινών είναι περίπου μεταξύ 1 και 10μm. Σε ένα δεδομένο μήκος κύματος εργασίας, μεταδίδεται μόνο ένας βασικός τρόπος λειτουργίας, ο οποίος είναι κατάλληλος για συστήματα επικοινωνίας μεγάλης χωρητικότητας και μεγάλων αποστάσεων. Οι πολυτροπικές οπτικές ίνες μπορούν να μεταδώσουν πολλαπλούς τρόπους κυμάτων φωτός, με διάμετρο πυρήνα περίπου μεταξύ 50 και 60 μm, και η απόδοση μετάδοσης τους είναι χειρότερη από αυτή των οπτικών ινών μονής λειτουργίας.
Κατά τη μετάδοση της τρέχουσας διαφορικής προστασίας της πολυπλεξικής προστασίας, χρησιμοποιούνται συχνά πολυτροπικές οπτικές ίνες μεταξύ της συσκευής οπτοηλεκτρονικής μετατροπής που είναι εγκατεστημένη στο δωμάτιο επικοινωνίας του υποσταθμού και της διάταξης προστασίας που είναι εγκατεστημένη στο κύριο δωμάτιο ελέγχου.
19. Ποια είναι η σημασία του αριθμητικού ανοίγματος (NA) της οπτικής ίνας με δείκτη βήματος;
Απάντηση: Το αριθμητικό διάφραγμα (NA) υποδεικνύει την ικανότητα συλλογής φωτός της οπτικής ίνας. Όσο μεγαλύτερο είναι το NA, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα της οπτικής ίνας να συλλέγει φως.
20. Ποια είναι η διπλή διάθλαση της μονοτροπικής οπτικής ίνας;
Απάντηση: Υπάρχουν δύο τρόποι ορθογώνιας πόλωσης σε μια μονοτροπική οπτική ίνα. Όταν η οπτική ίνα δεν είναι εντελώς κυλινδρικά συμμετρική, οι δύο τρόποι ορθογωνικής πόλωσης δεν είναι εκφυλισμένες. Η απόλυτη τιμή της διαφοράς στον δείκτη διάθλασης των δύο ορθογώνιων τρόπων πόλωσης είναι η διπλή διάθλαση.
21. Ποιες είναι οι πιο κοινές κατασκευές οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Υπάρχουν δύο τύποι: ο τύπος με στρώση και ο τύπος σκελετού.
22. Ποια είναι τα κύρια συστατικά των οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Αποτελείται κυρίως από: πυρήνα ινών, γράσο οπτικών ινών, υλικό θήκης, PBT (τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο) και άλλα υλικά.
23. Σε τι αναφέρεται η θωράκιση των οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Αναφέρεται στο προστατευτικό στοιχείο (συνήθως χαλύβδινο σύρμα ή χαλύβδινο ιμάντα) που χρησιμοποιείται σε οπτικά καλώδια για ειδικούς σκοπούς (όπως υποβρύχια οπτικά καλώδια κ.λπ.). Η θωράκιση είναι προσαρτημένη στο εσωτερικό περίβλημα του οπτικού καλωδίου.
24. Ποια υλικά χρησιμοποιούνται για το περίβλημα των οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Το περίβλημα ή το περίβλημα των οπτικών καλωδίων είναι συνήθως κατασκευασμένο από υλικά πολυαιθυλενίου (PE) και χλωριούχου πολυβινυλίου (PVC) και η λειτουργία του είναι να προστατεύει τον πυρήνα του καλωδίου από εξωτερικές επιδράσεις.
25. Αναφέρετε τα ειδικά οπτικά καλώδια που χρησιμοποιούνται στα συστήματα ισχύος.
Απάντηση: Υπάρχουν κυρίως τρία ειδικά οπτικά καλώδια:
Σύνθετο οπτικό καλώδιο με σύρμα γείωσης (OPGW), η οπτική ίνα τοποθετείται στη γραμμή τροφοδοσίας της δομής αλουμινίου με επένδυση από χάλυβα. Η εφαρμογή του οπτικού καλωδίου OPGW έχει τις διπλές λειτουργίες του καλωδίου γείωσης και της επικοινωνίας, βελτιώνοντας αποτελεσματικά το ποσοστό χρήσης των πόλων ισχύος και των πύργων.
Περιτυλιγμένο οπτικό καλώδιο (GWWOP), όπου υπάρχει μια υπάρχουσα γραμμή μετάδοσης, αυτός ο τύπος οπτικού καλωδίου τυλίγεται ή κρεμιέται στο καλώδιο γείωσης.
Το αυτοφερόμενο οπτικό καλώδιο (ADSS) έχει ισχυρή αντοχή σε εφελκυσμό και μπορεί να κρεμαστεί απευθείας ανάμεσα σε δύο πύργους ισχύος, με μέγιστο άνοιγμα έως και 1000 μέτρα.
26. Πόσες δομές εφαρμογής υπάρχουν για το οπτικό καλώδιο OPGW;
Απάντηση: Κυρίως: 1) Πλαστικό στρώμα σωλήνα στριμμένο + δομή σωλήνα αλουμινίου. 2) Κεντρικός πλαστικός σωλήνας + δομή σωλήνων αλουμινίου. 3) Δομή σκελετού αλουμινίου. 4) Σπειροειδής δομή σωλήνων αλουμινίου. 5) Δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα μονής στρώσης (κεντρική δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα, στριμμένη δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα). 6) Σύνθετη δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα (κεντρική δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα, στριμμένη δομή σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα).
27. Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα του συνδεδεμένου καλωδίου έξω από τον πυρήνα του οπτικού καλωδίου OPGW;
Απάντηση: Αποτελείται από σύρμα ΑΑ (σύρμα από κράμα αλουμινίου) και σύρμα AS (σύρμα από χάλυβα με επένδυση αλουμινίου).
28. Ποιες είναι οι τεχνικές προϋποθέσεις που απαιτούνται για την επιλογή μοντέλων οπτικών καλωδίων OPGW;
Απάντηση: 1) Ονομαστική αντοχή εφελκυσμού (RTS) του καλωδίου OPGW (kN). 2) Αριθμός πυρήνων ινών (SM) του καλωδίου OPGW. 3) Ρεύμα βραχυκυκλώματος (kA); 4) Χρόνος (-οί) βραχυκυκλώματος. 5) Εύρος θερμοκρασίας (℃).
29. Πώς περιορίζεται ο βαθμός κάμψης του οπτικού καλωδίου;
Απάντηση: Η ακτίνα κάμψης του οπτικού καλωδίου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 20 φορές την εξωτερική διάμετρο του οπτικού καλωδίου και όχι μικρότερη από 30 φορές την εξωτερική διάμετρο του οπτικού καλωδίου κατά την κατασκευή (μη στατική κατάσταση).
30. Τι πρέπει να δοθεί προσοχή στη μηχανική οπτικών καλωδίων ADSS;
Απάντηση: Υπάρχουν τρεις βασικές τεχνολογίες: μηχανικός σχεδιασμός οπτικού καλωδίου, προσδιορισμός σημείων ανάρτησης και επιλογή και εγκατάσταση υποστηρικτικού υλικού.
31. Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι εξαρτημάτων οπτικών καλωδίων;
Απάντηση: Τα εξαρτήματα οπτικών καλωδίων αναφέρονται στο υλικό που χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση οπτικών καλωδίων, που περιλαμβάνουν κυρίως: σφιγκτήρες τάσης, σφιγκτήρες ανάρτησης, απομονωτές κραδασμών κ.λπ.
32. Οι σύνδεσμοι οπτικών ινών έχουν δύο πιο βασικές παραμέτρους απόδοσης, ποιες είναι αυτές;
Απάντηση: Οι σύνδεσμοι οπτικών ινών είναι συνήθως γνωστοί ως ζωντανοί σύνδεσμοι. Για τις απαιτήσεις της οπτικής απόδοσης των συνδέσμων μίας ίνας, η εστίαση είναι στις δύο πιο βασικές παραμέτρους απόδοσης της απώλειας εισαγωγής και της απώλειας επιστροφής.
33. Πόσοι τύποι συνδετήρων οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται συνήθως υπάρχουν;
Απάντηση: Σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους ταξινόμησης, οι σύνδεσμοι οπτικών ινών μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικούς τύπους. Σύμφωνα με διαφορετικά μέσα μετάδοσης, μπορούν να χωριστούν σε συνδετήρες οπτικών ινών μονής λειτουργίας και συνδέσμους οπτικών ινών πολλαπλών λειτουργιών. ανάλογα με τις διαφορετικές δομές, μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους όπως FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT κ.λπ. ανάλογα με την ακραία όψη της ακίδας του βύσματος, μπορούν να χωριστούν σε FC, PC (UPC) και APC. Συνήθως χρησιμοποιούμενοι σύνδεσμοι οπτικών ινών: σύνδεσμος οπτικών ινών τύπου FC/PC, σύνδεσμος οπτικών ινών τύπου SC, σύνδεσμος οπτικών ινών τύπου LC.
34. Στο σύστημα επικοινωνίας με οπτικές ίνες, βρίσκονται συνήθως τα ακόλουθα στοιχεία. Παρακαλώ αναφέρετε τα ονόματά τους.
AFC, προσαρμογέας FC Προσαρμογέας ST Προσαρμογέας SC Προσαρμογέας FC/APC, Υποδοχή FC/PC Υποδοχή SC Υποδοχή ST Καλώδιο ενημερωμένης έκδοσης LC Καλώδιο μπαλώματος MU Καλώδιο μπαλώματος μιας λειτουργίας ή πολλαπλών λειτουργιών.
35. Ποια είναι η απώλεια εισαγωγής (ή απώλεια εισαγωγής) του συνδετήρα οπτικών ινών;
Απάντηση: Αναφέρεται στην τιμή της μείωσης της πραγματικής ισχύος της γραμμής μεταφοράς που προκαλείται από την εισαγωγή του συνδετήρα. Για τους χρήστες, όσο μικρότερη είναι η τιμή, τόσο το καλύτερο. Η ITU-T ορίζει ότι η τιμή του δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,5dB.
36. Ποια είναι η απώλεια επιστροφής (ή εξασθένηση ανάκλασης, απώλεια επιστροφής, απώλεια επιστροφής) του συνδετήρα οπτικών ινών;
Απάντηση: Είναι ένα μέτρο της συνιστώσας ισχύος εισόδου που ανακλάται από το βύσμα και επιστρέφεται κατά μήκος του καναλιού εισόδου. Η τυπική του τιμή δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 25dB.
37. Ποια είναι η πιο εμφανής διαφορά μεταξύ του φωτός που εκπέμπουν οι δίοδοι εκπομπής φωτός και των λέιζερ ημιαγωγών;
Απάντηση: Το φως που παράγεται από μια δίοδο εκπομπής φωτός είναι ασυνάρτητο φως με ευρύ φάσμα. το φως που παράγεται από ένα λέιζερ είναι συνεκτικό φως με πολύ στενό φάσμα.
38. Ποια είναι η πιο εμφανής διαφορά μεταξύ των χαρακτηριστικών λειτουργίας μιας διόδου εκπομπής φωτός (LED) και ενός λέιζερ ημιαγωγών (LD);
Απάντηση: Το LED δεν έχει κατώφλι, ενώ το LD έχει κατώφλι. Το λέιζερ θα δημιουργηθεί μόνο όταν το εγχυόμενο ρεύμα υπερβεί το όριο.
39. Ποια είναι τα δύο συνήθως χρησιμοποιούμενα λέιζερ ημιαγωγών μονής διαμήκους λειτουργίας;
Απάντηση: Το λέιζερ DFB και το λέιζερ DBR, και τα δύο είναι λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης και η οπτική τους ανάδραση παρέχεται από το κατανεμημένο πλέγμα ανάδρασης Bragg στην οπτική κοιλότητα.
40. Ποιοι είναι οι δύο κύριοι τύποι οπτικών συσκευών λήψης;
Απάντηση: Είναι κυρίως φωτοδίοδοι (σωλήνες PIN) και φωτοδίοδοι χιονοστιβάδας (APD).
41. Ποιοι είναι οι παράγοντες που προκαλούν θόρυβο στα συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών;
Απάντηση: Υπάρχει θόρυβος που προκαλείται από ακατάλληλη αναλογία κατάσβεσης, θόρυβος που προκαλείται από τυχαίες αλλαγές στην ένταση του φωτός, θόρυβος που προκαλείται από χρονική αναταραχή, θόρυβος σημείου και θερμικός θόρυβος του δέκτη, θόρυβος λειτουργίας της οπτικής ίνας, θόρυβος που προκαλείται από διεύρυνση παλμού που προκαλείται από διασπορά , θόρυβος κατανομής λειτουργίας του LD, θόρυβος που προκαλείται από το τσιμπούρι συχνότητας του LD και θόρυβος που προκαλείται από ανάκλαση.
42. Ποιες είναι οι κύριες οπτικές ίνες που χρησιμοποιούνται σήμερα για την κατασκευή δικτύων μεταφοράς; Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά τους;
Απάντηση: Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι, δηλαδή η συμβατική οπτική ίνα απλής λειτουργίας G.652, η οπτική ίνα μονής λειτουργίας με μετατόπιση διασποράς G.653 και η οπτική ίνα με μετατόπιση μηδενικής διασποράς G.655.
Η ίνα μονής λειτουργίας G.652 έχει μεγάλη διασπορά στη ζώνη C 1530-1565nm και στη ζώνη L 1565-1625nm, γενικά 17-22psnm•km. Όταν ο ρυθμός συστήματος φτάσει τα 2,5 Gbit/s ή περισσότερο, απαιτείται αντιστάθμιση διασποράς. Στα 10 Gbit/s, το κόστος αντιστάθμισης διασποράς του συστήματος είναι σχετικά υψηλό. Είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ίνα στο τρέχον δίκτυο μεταφοράς.
Η διασπορά της μετατοπισμένης με διασπορά ίνας G.653 στη ζώνη C και στη ζώνη L είναι γενικά -1-3,5 psnm•km και είναι μηδενική διασπορά στα 1550 nm. Ο ρυθμός συστήματος μπορεί να φτάσει τα 20 Gbit/s και τα 40 Gbit/s, καθιστώντας το την καλύτερη ίνα για μετάδοση σε εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις ενός μήκους κύματος. Ωστόσο, λόγω των χαρακτηριστικών μηδενικής διασποράς του, θα προκύψουν μη γραμμικά φαινόμενα όταν το DWDM χρησιμοποιείται για επέκταση χωρητικότητας, με αποτέλεσμα διαφωνία σήματος και ανάμειξη τεσσάρων κυμάτων FWM, επομένως δεν είναι κατάλληλο για DWDM.
G.655 ίνα με μετατόπιση μη μηδενικής διασποράς: Η διασπορά της ίνας με μετατόπιση μη μηδενικής διασποράς G.655 στη ζώνη C είναι 1 έως 6 psnm•km και η διασπορά στη ζώνη L είναι γενικά 6 έως 10 psnm• χλμ. Η διασπορά είναι μικρή, αποφεύγοντας την περιοχή μηδενικής διασποράς, καταστέλλοντας τη μίξη τεσσάρων κυμάτων FWM και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επέκταση χωρητικότητας DWDM και άνοιγμα συστημάτων υψηλής ταχύτητας. Η νέα ίνα G.655 μπορεί να επεκτείνει την αποτελεσματική περιοχή σε 1,5 έως 2 φορές αυτή των συνηθισμένων οπτικών ινών. Η μεγάλη αποτελεσματική περιοχή μπορεί να μειώσει την πυκνότητα ισχύος και να μειώσει τη μη γραμμική επίδραση της οπτικής ίνας.
43. Ποια είναι η μη γραμμικότητα της οπτικής ίνας;
Απάντηση: Σημαίνει ότι όταν η οπτική ισχύς της ίνας υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, ο δείκτης διάθλασης της οπτικής ίνας θα σχετίζεται μη γραμμικά με την οπτική ισχύ και θα δημιουργηθούν σκέδαση Raman και σκέδαση Brillouin, προκαλώντας τη συχνότητα του προσπίπτοντος φωτός να αλλάξει.
44. Τι επίδραση θα έχει η μη γραμμικότητα της οπτικής ίνας στη μετάδοση;
Απάντηση: Το μη γραμμικό αποτέλεσμα θα προκαλέσει κάποια πρόσθετη απώλεια και παρεμβολή, επιδεινώνοντας την απόδοση του συστήματος. Η οπτική ισχύς του συστήματος WDM είναι μεγάλη και μεταδίδεται σε μεγάλη απόσταση κατά μήκος της οπτικής ίνας, επομένως εμφανίζεται μη γραμμική παραμόρφωση. Υπάρχουν δύο τύποι μη γραμμικής παραμόρφωσης: η διεγερμένη σκέδαση και η μη γραμμική διάθλαση. Μεταξύ αυτών, η διεγερμένη σκέδαση περιλαμβάνει τη σκέδαση Raman και τη σκέδαση Brillouin. Οι δύο παραπάνω τύποι σκέδασης μειώνουν την ενέργεια του προσπίπτοντος φωτός, προκαλώντας απώλεια. Μπορεί να αγνοηθεί όταν η ισχύς των ινών εισόδου είναι μικρή.
45. Τι είναι το PON (Passive Optical Network);
Απάντηση: Το PON είναι ένα οπτικό δίκτυο βρόχου οπτικών ινών στο τοπικό δίκτυο πρόσβασης χρηστών, που βασίζεται σε παθητικές οπτικές συσκευές όπως ζεύκτες και διαχωριστές.
Διάφορες αιτίες εξασθένησης των οπτικών ινών
1. Οι κύριοι παράγοντες που προκαλούν την εξασθένηση της ίνας είναι: εγγενής, κάμψη, εξώθηση, ακαθαρσίες, ανομοιομορφία και σύνδεση.
Εγγενής: Είναι η εγγενής απώλεια οπτικής ίνας, συμπεριλαμβανομένων: σκέδασης Rayleigh, εγγενής απορρόφησης κ.λπ.
Κάμψη: Όταν η οπτική ίνα κάμπτεται, μέρος του φωτός στην οπτική ίνα θα χαθεί λόγω σκέδασης, προκαλώντας απώλεια.
Εξώθηση: Απώλεια που προκαλείται από μια ελαφριά κάμψη όταν συμπιέζεται η οπτική ίνα.
Ακαθαρσίες: Οι ακαθαρσίες στην οπτική ίνα απορροφούν και διασκορπίζουν το φως που διαδίδεται στην οπτική ίνα, προκαλώντας απώλεια.
Ανομοιομορφία: Απώλεια που προκαλείται από ανομοιόμορφο δείκτη διάθλασης υλικού οπτικών ινών.
Σύνδεση: Απώλεια που προκαλείται κατά τη σύνδεση των οπτικών ινών, όπως: διαφορετικοί άξονες (η απαίτηση ομοαξονικότητας οπτικών ινών μονής λειτουργίας είναι μικρότερη από 0,8μm), η ακραία όψη δεν είναι κάθετη στον άξονα, η ακραία όψη είναι ανομοιόμορφη, η διάμετρος του πυρήνα σύνδεσης δεν ταιριάζει και η ποιότητα της σύντηξης είναι κακή.
Όταν το φως εισέρχεται από το ένα άκρο της οπτικής ίνας και εξέρχεται από το άλλο άκρο, η ένταση του φωτός θα εξασθενήσει. Αυτό σημαίνει ότι μετά τη διάδοση του οπτικού σήματος μέσω της οπτικής ίνας, μέρος της φωτεινής ενέργειας εξασθενεί. Αυτό δείχνει ότι υπάρχουν ορισμένες ουσίες στην οπτική ίνα ή για κάποιο λόγο που εμποδίζουν τη διέλευση του οπτικού σήματος. Αυτή είναι η απώλεια μετάδοσης της οπτικής ίνας. Μόνο με τη μείωση της απώλειας οπτικής ίνας μπορεί να περάσει ομαλά το οπτικό σήμα.
2. Ταξινόμηση απώλειας οπτικών ινών
Η απώλεια οπτικών ινών μπορεί χονδρικά να χωριστεί στην εγγενή απώλεια οπτικής ίνας και στην πρόσθετη απώλεια που προκαλείται από τις συνθήκες χρήσης μετά την κατασκευή της οπτικής ίνας. Οι συγκεκριμένες υποδιαιρέσεις είναι οι εξής:
Η απώλεια οπτικών ινών μπορεί να χωριστεί σε εγγενή απώλεια και σε πρόσθετη απώλεια.
Η εγγενής απώλεια περιλαμβάνει απώλεια σκέδασης, απώλεια απορρόφησης και απώλεια που προκαλείται από ατελή δομή οπτικών ινών.
Η πρόσθετη απώλεια περιλαμβάνει απώλεια μικροκάμψης, απώλεια κάμψης και απώλεια ματίσματος.
Μεταξύ αυτών, πρόσθετη απώλεια προκαλείται τεχνητά κατά την τοποθέτηση της οπτικής ίνας. Σε πρακτικές εφαρμογές, είναι αναπόφευκτη η σύνδεση των οπτικών ινών μία προς μία και η σύνδεση οπτικών ινών θα προκαλέσει απώλεια. Η μικροκάμψη, η συμπίεση και το τέντωμα των οπτικών ινών θα προκαλέσουν επίσης απώλεια. Όλες αυτές είναι απώλειες που προκαλούνται από τις συνθήκες χρήσης της οπτικής ίνας. Ο κύριος λόγος είναι ότι υπό αυτές τις συνθήκες, ο τρόπος μετάδοσης στον πυρήνα της οπτικής ίνας έχει αλλάξει. Η πρόσθετη απώλεια μπορεί να αποφευχθεί όσο το δυνατόν περισσότερο. Παρακάτω, συζητάμε μόνο την εγγενή απώλεια οπτικής ίνας.
Μεταξύ των εγγενών απωλειών, η απώλεια σκέδασης και η απώλεια απορρόφησης καθορίζονται από τα χαρακτηριστικά του ίδιου του υλικού οπτικών ινών και η εγγενής απώλεια που προκαλείται σε διαφορετικά μήκη κύματος εργασίας είναι επίσης διαφορετική. Είναι εξαιρετικά σημαντικό να κατανοήσουμε τον μηχανισμό δημιουργίας απωλειών και να αναλύσουμε ποσοτικά το μέγεθος της απώλειας που προκαλείται από διάφορους παράγοντες για την ανάπτυξη οπτικών ινών χαμηλών απωλειών και την ορθολογική χρήση της οπτικής ίνας.
3. Απώλεια απορρόφησης υλικών
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών μπορούν να απορροφήσουν ενέργεια φωτός. Αφού τα σωματίδια στο υλικό της οπτικής ίνας απορροφήσουν ενέργεια φωτός, δονούνται και παράγουν θερμότητα και η ενέργεια χάνεται, δημιουργώντας έτσι απώλεια απορρόφησης. Γνωρίζουμε ότι η ύλη αποτελείται από άτομα και μόρια, και τα άτομα αποτελούνται από ατομικούς πυρήνες και εξωπυρηνικά ηλεκτρόνια, και τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον ατομικό πυρήνα σε μια συγκεκριμένη τροχιά. Είναι ακριβώς όπως η γη στην οποία ζούμε και πλανήτες όπως η Αφροδίτη και ο Άρης περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Κάθε ηλεκτρόνιο έχει μια συγκεκριμένη ενέργεια και βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη τροχιά, ή με άλλα λόγια, κάθε τροχιά έχει ένα ορισμένο ενεργειακό επίπεδο.
Το επίπεδο τροχιακής ενέργειας κοντά στον πυρήνα είναι χαμηλότερο και το επίπεδο τροχιακής ενέργειας πιο μακριά από τον πυρήνα είναι υψηλότερο. Το μέγεθος αυτής της διαφοράς στάθμης ενέργειας μεταξύ τροχιών ονομάζεται διαφορά ενεργειακού επιπέδου. Όταν ένα ηλεκτρόνιο μεταβαίνει από ένα χαμηλό ενεργειακό επίπεδο σε ένα υψηλό ενεργειακό επίπεδο, απορροφά την ενέργεια της αντίστοιχης διαφοράς στάθμης ενέργειας.
Σε μια οπτική ίνα, όταν ένα ηλεκτρόνιο σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας ακτινοβολείται από φως μήκους κύματος που αντιστοιχεί στη διαφορά ενεργειακής στάθμης, το ηλεκτρόνιο στην τροχιά χαμηλής ενεργειακής στάθμης θα μεταβεί στην τροχιά με υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Αυτό το ηλεκτρόνιο απορροφά φωτεινή ενέργεια, με αποτέλεσμα την απώλεια απορρόφησης φωτός.
Το διοξείδιο του πυριτίου (SiO2), το βασικό υλικό για την κατασκευή οπτικών ινών, απορροφά το ίδιο το φως. Η μία ονομάζεται απορρόφηση υπεριώδους και η άλλη απορρόφηση υπερύθρων. Προς το παρόν, οι επικοινωνίες οπτικών ινών λειτουργούν γενικά μόνο στην περιοχή μήκους κύματος από 0,8 έως 1,6 μm, επομένως συζητάμε μόνο την απώλεια σε αυτό το εύρος εργασίας.
Η κορυφή απορρόφησης που δημιουργείται από τις μεταπτώσεις ηλεκτρονίων στο γυαλί χαλαζία είναι περίπου 0,1 έως 0,2 μm μήκος κύματος στην υπεριώδη περιοχή. Καθώς το μήκος κύματος αυξάνεται, το αποτέλεσμα απορρόφησής του μειώνεται σταδιακά, αλλά η πληγείσα περιοχή είναι πολύ ευρεία, μέχρι μήκη κύματος άνω του 1 μm. Ωστόσο, η απορρόφηση υπεριώδους έχει μικρή επίδραση στις οπτικές ίνες χαλαζία που λειτουργούν στην υπέρυθρη περιοχή. Για παράδειγμα, στην περιοχή του ορατού φωτός με μήκος κύματος 0,6 μm, η απορρόφηση υπεριώδους μπορεί να φτάσει το 1 dB/km και σε μήκος κύματος 0,8 μm πέφτει σε 0,2 έως 0,3 dB/km και σε μήκος κύματος 1,2 μm, είναι μόνο περίπου 0,1 dB/km.
Η απώλεια απορρόφησης υπερύθρων της οπτικής ίνας χαλαζία προκαλείται από τη μοριακή δόνηση του υπέρυθρου υλικού. Υπάρχουν αρκετές κορυφές απορρόφησης κραδασμών στη ζώνη πάνω από 2 μm.
Λόγω της επίδρασης διαφόρων στοιχείων ντόπινγκ στην οπτική ίνα, είναι αδύνατο η οπτική ίνα χαλαζία να έχει παράθυρο χαμηλής απώλειας στη ζώνη πάνω από 2μm και η θεωρητική οριακή απώλεια σε μήκος κύματος 1,85μm είναι ldB/km.
Μέσα από έρευνα, διαπιστώθηκε επίσης ότι υπάρχουν κάποια «καταστροφικά μόρια» στο γυαλί χαλαζία που προκαλούν προβλήματα, κυρίως κάποιες επιβλαβείς ακαθαρσίες μετάλλων μεταπτώσεως, όπως χαλκός, σίδηρος, χρώμιο, μαγγάνιο κ.λπ. Αυτοί οι «κακοί» απορροφούν λαίμαργα το φως ενέργεια υπό ακτινοβολία φωτός, πηδούν γύρω και προκαλούν απώλεια φωτεινής ενέργειας. Η αφαίρεση των «προβληματιστών» και ο χημικός καθαρισμός των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών μπορεί να μειώσει σημαντικά την απώλεια.
Μια άλλη πηγή απορρόφησης στην οπτική ίνα χαλαζία είναι το υδροξύλιο (OHˉ). Σύμφωνα με την έρευνα της περιόδου, οι άνθρωποι διαπίστωσαν ότι το υδροξύλιο έχει τρεις κορυφές απορρόφησης στη ζώνη εργασίας της οπτικής ίνας, οι οποίες είναι 0,95μm, 1,24μm και 1,38μm, μεταξύ των οποίων η απώλεια απορρόφησης σε μήκος κύματος 1,38μm είναι η πιο σοβαρή και έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στην οπτική ίνα. Σε μήκος κύματος 1,38μm, η απώλεια κορυφής απορρόφησης που δημιουργείται από την περιεκτικότητα σε υδροξείδιο μόνο 0,0001 είναι τόσο υψηλή όσο 33dB/km.
Από πού προέρχονται αυτά τα υδροξείδια; Υπάρχουν πολλές πηγές υδροξειδίων. Πρώτον, υπάρχει νερό και ενώσεις υδροξειδίου στα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών. Αυτές οι ενώσεις υδροξειδίου δεν αφαιρούνται εύκολα κατά τον καθαρισμό των πρώτων υλών και τελικά παραμένουν στην οπτική ίνα με τη μορφή υδροξειδίων. Δεύτερον, υπάρχει μικρή ποσότητα νερού στα υδροξείδια που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή οπτικών ινών. Τρίτον, το νερό παράγεται λόγω χημικών αντιδράσεων κατά τη διαδικασία κατασκευής των οπτικών ινών. τέταρτον, οι υδρατμοί εισάγονται από την είσοδο εξωτερικού αέρα. Ωστόσο, η τρέχουσα διαδικασία παραγωγής έχει εξελιχθεί σε αρκετά υψηλό επίπεδο και η περιεκτικότητα σε υδροξείδιο έχει πέσει σε αρκετά χαμηλό επίπεδο ώστε να μπορεί να αγνοηθεί η επίδρασή της στις οπτικές ίνες.
4. Απώλεια διασποράς
Στη σκοτεινή νύχτα, αν ρίξετε έναν φακό στον ουρανό, μπορείτε να δείτε μια δέσμη φωτός. Οι άνθρωποι έχουν δει επίσης πυκνές δέσμες φωτός από προβολείς στον νυχτερινό ουρανό.
Γιατί λοιπόν βλέπουμε αυτές τις δέσμες φωτός; Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχουν πολλά μικροσκοπικά σωματίδια όπως ο καπνός και η σκόνη που επιπλέουν στην ατμόσφαιρα. Όταν το φως λάμπει σε αυτά τα σωματίδια, διασκορπίζεται και εκτοξεύεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Rayleigh, έτσι οι άνθρωποι ονόμασαν αυτή τη σκέδαση "Rayleigh scattering".
Πώς συμβαίνει η διασπορά; Αποδεικνύεται ότι τα μικροσκοπικά σωματίδια όπως τα μόρια, τα άτομα και τα ηλεκτρόνια που συνθέτουν την ύλη δονούνται σε ορισμένες εγγενείς συχνότητες και μπορούν να απελευθερώσουν φως με μήκος κύματος που αντιστοιχεί στη συχνότητα δόνησης. Η συχνότητα δόνησης ενός σωματιδίου καθορίζεται από το μέγεθος του σωματιδίου. Όσο μεγαλύτερο είναι το σωματίδιο, τόσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα δόνησης και τόσο μεγαλύτερο το μήκος κύματος του φωτός που απελευθερώνεται. Όσο μικρότερο είναι το σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα δόνησης και τόσο μικρότερο το μήκος κύματος του φωτός που απελευθερώνεται. Αυτή η συχνότητα δόνησης ονομάζεται εγγενής συχνότητα δόνησης του σωματιδίου. Ωστόσο, αυτή η δόνηση δεν δημιουργείται από μόνη της, απαιτεί μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας. Μόλις ένα σωματίδιο ακτινοβοληθεί με φως συγκεκριμένου μήκους κύματος και η συχνότητα του ακτινοβολούμενου φωτός είναι ίδια με την εγγενή συχνότητα δόνησης του σωματιδίου, θα προκαλέσει συντονισμό. Τα ηλεκτρόνια στο σωματίδιο αρχίζουν να δονούνται σε αυτή τη συχνότητα δόνησης, με αποτέλεσμα το σωματίδιο να σκεδάζει φως προς όλες τις κατευθύνσεις, και η ενέργεια του προσπίπτοντος φωτός απορροφάται και μετατρέπεται στην ενέργεια του σωματιδίου και το σωματίδιο εκπέμπει εκ νέου την ενέργεια σε τη μορφή της φωτεινής ενέργειας. Επομένως, για τους ανθρώπους που παρατηρούν από το εξωτερικό, φαίνεται ότι το φως χτυπά το σωματίδιο και στη συνέχεια πετά προς όλες τις κατευθύνσεις.
Η σκέδαση Rayleigh συμβαίνει επίσης σε οπτικές ίνες και η απώλεια φωτός που προκαλείται από αυτό ονομάζεται απώλεια σκέδασης Rayleigh. Δεδομένου του τρέχοντος επιπέδου τεχνολογίας κατασκευής οπτικών ινών, μπορεί να ειπωθεί ότι η απώλεια σκέδασης Rayleigh είναι αναπόφευκτη. Ωστόσο, δεδομένου ότι το μέγεθος της απώλειας σκέδασης Rayleigh είναι αντιστρόφως ανάλογο με την τέταρτη δύναμη του μήκους κύματος του φωτός, η επίδραση της απώλειας σκέδασης Rayleigh μπορεί να μειωθεί σημαντικά όταν η οπτική ίνα λειτουργεί στην περιοχή μεγάλου μήκους κύματος.
5. Συγγενής ανεπάρκεια, κανείς δεν μπορεί να βοηθήσει
Η δομή της οπτικής ίνας είναι ατελής, όπως φυσαλίδες, ακαθαρσίες ή ανομοιόμορφο πάχος στην οπτική ίνα, ειδικά η ανομοιόμορφη διεπαφή πυρήνα-επένδυσης. Όταν το φως φτάσει σε αυτά τα μέρη, μέρος του φωτός θα διασκορπιστεί προς όλες τις κατευθύνσεις, προκαλώντας απώλεια. Αυτή η απώλεια μπορεί να ξεπεραστεί με τη βελτίωση της διαδικασίας κατασκευής οπτικών ινών. Η σκέδαση προκαλεί το φως να εκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις και μέρος του σκεδαζόμενου φωτός ανακλάται προς την αντίθετη κατεύθυνση της διάδοσης της οπτικής ίνας. Αυτό το τμήμα του σκεδαζόμενου φωτός μπορεί να ληφθεί στο προσπίπτον άκρο της οπτικής ίνας. Η σκέδαση του φωτός προκαλεί απώλεια μέρους της φωτεινής ενέργειας, κάτι που είναι ανεπιθύμητο. Ωστόσο, αυτό το φαινόμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και από εμάς, γιατί αν αναλύσουμε την ισχύ του λαμβανόμενου τμήματος του φωτός στο άκρο εκπομπής, μπορούμε να ελέγξουμε τα σημεία θραύσης, τα ελαττώματα και την απώλεια αυτής της οπτικής ίνας. Με αυτόν τον τρόπο, μέσω της ανθρώπινης ευρηματικότητας, τα κακά πράγματα μπορούν να μετατραπούν σε καλά πράγματα.
Απώλεια οπτικών ινών Τα τελευταία χρόνια, η επικοινωνία οπτικών ινών έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς. Ένα σημαντικό ζήτημα για την πραγματοποίηση της επικοινωνίας οπτικών ινών είναι η μείωση της απώλειας οπτικής ίνας όσο το δυνατόν περισσότερο. Η λεγόμενη απώλεια αναφέρεται στην εξασθένηση της οπτικής ίνας ανά μονάδα μήκους και η μονάδα είναι dB/km. Το επίπεδο απώλειας οπτικών ινών επηρεάζει άμεσα την απόσταση μετάδοσης ή την απόσταση μεταξύ των σταθμών αναμετάδοσης. Επομένως, η κατανόηση και η μείωση της απώλειας οπτικών ινών έχει μεγάλη πρακτική σημασία για τις επικοινωνίες οπτικών ινών.
1. Απώλεια απορρόφησης οπτικής ίνας
Αυτό προκαλείται από την απορρόφηση της φωτεινής ενέργειας από υλικά οπτικών ινών και ακαθαρσίες. Καταναλώνουν φωτεινή ενέργεια με τη μορφή θερμικής ενέργειας στην οπτική ίνα, η οποία είναι σημαντική απώλεια στην απώλεια οπτικών ινών. Η απώλεια απορρόφησης περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
① Εγγενής απώλεια απορρόφησης υλικού Αυτή είναι η απώλεια που προκαλείται από την εγγενή απορρόφηση του υλικού. Έχει δύο ζώνες, μία στην περιοχή 8-12μm του εγγύς υπέρυθρου. Η εγγενής απορρόφηση αυτής της ζώνης οφείλεται σε κραδασμούς. Η άλλη εγγενής ζώνη απορρόφησης του υλικού είναι στην υπεριώδη ζώνη. Όταν η απορρόφηση είναι πολύ ισχυρή, η ουρά του θα συρθεί στη ζώνη 0,7-1,1μm.
②Απώλεια απορρόφησης που προκαλείται από προσμίξεις και ιόντα ακαθαρσίας Τα υλικά οπτικών ινών περιέχουν μέταλλα μεταπτώσεως όπως σίδηρο, χαλκό, χρώμιο κ.λπ. Έχουν τις δικές τους κορυφές απορρόφησης και ζώνες απορρόφησης και ποικίλλουν ανάλογα με τις καταστάσεις σθένους. Η απώλεια οπτικών ινών που προκαλείται από την απορρόφηση ιόντων μετάλλων μετάπτωσης εξαρτάται από τη συγκέντρωσή τους. Επιπλέον, η παρουσία ΟΗ- προκαλεί επίσης απώλεια απορρόφησης. Η βασική κορυφή απορρόφησης του ΟΗ- είναι κοντά στα 2,7μm και η ζώνη απορρόφησης είναι στην περιοχή 0,5-1,0μm. Για την καθαρή οπτική ίνα χαλαζία, η απώλεια που προκαλείται από ακαθαρσίες μπορεί να αγνοηθεί.
③ Απώλεια απορρόφησης ατομικού ελαττώματος Όταν το υλικό της οπτικής ίνας θερμαίνεται ή ακτινοβολείται ισχυρά, θα διεγείρεται για τη
