Kao dobavljač atenuatora vlakana, svjedočio sam iz prve ruke zamršen odnos promjera jezgre vlakana i performanse ovih bitnih optičkih komponenti. Attuenuatori vlakana igraju ključnu ulogu u optičkim komunikacijskim sistemima smanjujući snagu optičkog signala na nivo pogodan za prijemnik. Promjer jezgre vlakana, između ostalih faktora značajno utječe na to koliko dobro vlakno može izvršiti svoju funkciju. U ovom blogu ću se obmanjivati na načine na kojim promjerom jezgre vlakana utječe na performanse atenuatora vlakana.
Razumijevanje promjera jezgre vlakana
Prije nego što istražimo njegov utjecaj na prigušivače vlakana, kratko shvatimo koji je prečnik jezgre vlakana. U optičkom vlaku jezgra je središnji dio kroz koji lagana putovanja. Promjer jezgre je širina ove centralne regije. Različite vrste optičkih vlakana imaju različite glavne promjere, a ove razlike mogu imati daleko - dostizanje posljedica za performanse uređaja zasnovanih na vlaknima, uključujući atenatore.
Uobičajeno postoje dvije glavne vrste optičkih vlakana zasnovanih na prečniku jezgre: jedno - modni vlakna (SMFS) i multi - modni vlakna (MMFS). Jedan - modni vlakna obično imaju mali promjer jezgre, obično oko 8 - 10 mikrona. Ova mala jezgra omogućava samo jedan način (ili staze) svjetlosti za širenje kroz vlakno. S druge strane, MULTI - MODE vlakna imaju veći prečnik jezgre, u rasponu od 50 do 62,5 mikrona, što omogućava više načina svjetlosti da putuju istovremeno.
Mehanizmi prigušivanja i promjer jezgre
Temeljna funkcija atenuatora vlakana je uvođenje kontrolirane količine gubitka optičkom signalu. Postoji nekoliko mehanizama kojima se pojavljuje prigušenje i promjer jezgre vlakana može utjecati na svaki od ovih mehanizama.
Apsorpcija
Apsorpcija je proces kojom optički signal gubi energiju jer interakcija sa materijalom jezgre vlakana. Promjer jezgre može utjecati na apsorpciju na više načina. U manjem jezgri promjeru vlakana poput jednostrukih vlakana, svjetlost se koncentriše unutar jezgre. To znači da postoji veća verovatnoća da se svetlo interakcija sa nečistoće ili dopantima u osnovnom materijalu, što dovodi do povećane apsorpcije.
Suprotno tome, u višestrukoj vlaknima sa većim jezgrom, svjetlost se raširi iznad veće površine. Kao rezultat toga, interakcija između svetlosti i jezgrenog materijala po jedinici zapremine relativno je niža, što može dovesti do manje apsorpcije u odnosu na jednu vlakna u jednom stanju pod istim uvjetima. Međutim, prisustvo više načina u više načina vlakana može uvesti i dodatne apsorpcijske gubitke zbog načina - spajanje i rasipanje između različitih načina.
Rasipanje
Raspršivanje je još jedan važan mehanizam prigušenja. Rayleigh Raspršivanje, što je uzrokovano mikroskopskim nehodogenostima u materijalu od vlakana, značajan je izvor gubitka u optičkim vlaknima. Promjer jezgre može utjecati na Rayleigh Rascatting. U jednom - modnom vlaknama, mali prečnik jezgre čvrsto ograničava svjetlost, a svjetlo - interakcija je intenzivnija. To može dovesti do relativno većih gubitaka Rayleigh Rasprostranjenosti u odnosu na više - modni vlakna.
U višestrukim vlaknama, veći se prečnik jezgre omogućava da se svjetlost raširi, smanjujući intenzitet svjetla - interakcija materija u određenoj jačini. Međutim, kao što je spomenuto ranije, prisustvo više načina može uvesti način - ovisni gubici rasipanja. Kad se svjetlost spoji između različitih načina, može se rasipati u različitim smjerovima, povećavajući sveukupne gubitke rasipanja u vlaknima.
Gubici savijanja
Gubici savijanja javljaju se kada su optički vlakni savijeni, uzrokujući da svjetlost procuri iz jezgre. Promjer jezgre ima značajan utjecaj na gubitke savijanja. Jednostavni - modni vlakna s malim jezgrem promjera osjetljiviju su na savijanje. Usko zatvaranje svjetlosti u jednoj modnom vlaknu znači da čak i mali zavoj može uzrokovati značajan dio svjetla da bi pobjegao iz jezgre, rezultirajući visokim gubicima savijanja.
MULTI - MODE vlakna, sa svojim većim jezgrom promjera, uglavnom su tolerantniji od savijanja. Veća jezgra pruža više prostora za svjetlo za širenje, a svjetlost je manje vjerovatno da će biti prisiljena iz jezgre kad se vlakno savije. To čini multi - načini moduskih vlakana pogodnijim za aplikacije u kojima vlakno može biti podložno određenom stepenu savijanja.
Uticaj na kvalitetu signala
Prečnik jezgre vlakana također utječe na kvalitetu optičkog signala koji prolazi kroz prigušivač.
Disperzija moda
U višestrukim vlaknima u više načina rada, veliki sezonski prečnik omogućava širenje više načina svjetlosti. Svaki režim putuje različitom brzinom, što dovodi do disperzije načina rada. Disperzija načina može prouzrokovati da se optički signal širi na vrijeme, što rezultira izobličenim signalom na prijemniku. Pri korištenju multi - načina vlakana od vlakana, ova disperzija moda može utjecati na performanse cjelokupnog optičkog sistema.
Jednostruki - modni vlakri, sa svojim malim promjerom jezgre, ne pate od disperzije načina, jer samo jedan način svjetlosti može propagirati. To čini pojedinačno - način vlakana idealnim za visoke brzine, dugotrajne komunikacijske sustave u kojima se može umanjiti izobličenje signala zbog disperzije.
Signal - za - omjer buke (SNR)
SNR je kritični parametar u optičkim komunikacijskim sistemima, koji predstavlja omjer snage signala na snagu buke. Prečnik jezgre vlakana može utjecati na SNR signala koji prolazi kroz atenutoru. Kao što je već spomenuto, vlakna s jednim - načinom mogu imati veću apsorpciju i gubitke rasipanja zbog malog prečnika jezgre. Ovi gubici mogu smanjiti signalnu snagu, potencijalno spuštanje SNR-a.
Međutim, pojedinačna - modni vlakna također imaju prednost da su manje pogođeni režimom - povezani buka u odnosu na vlakna s više načina rada. U višestrukim vlaknima na više načina, prisustvo više načina može uvesti dodatnu buku zbog načina - spajanje i smetnje između različitih režima. Ovo takođe može degradirati SNR, posebno u sistemima sa visokim signalima, ili dugom prenosom udaljenosti.
Primjena - posebna razmatranja
Izbor prečnika jezgre vlakana za prigušivač vlakana ovisi o specifičnoj aplikaciji.
Kratko - udaljenost, niske aplikacije za brzinu
Za kratke - udaljenost, niske aplikacije za brzinu kao što su lokalne mreže (LANS) ili u - izgradnju komunikacijskih sustava, multi - načini prilagođavanja vlakana često se preferiraju. Veći jezgro promjera multi - modnog vlakana čini ih lakšim za povezivanje i poravnanje i oni su tolerantniji za savijanje. Pored toga, troškovi višestrukih vlakanskih komponenti, uključujući atenuatore, uglavnom su niže u odnosu na pojedinačne - komponente modu. Možete istražiti naš rasponOptičko prigušivač vlakanaPogodno za takve aplikacije.
Dugačak - distanca, visoke aplikacije za brzinu
Dugo - udaljenost, visoki - brzi komunikacijski sustavi kao što su telekomunikacijske mreže ili podatkovni centri, pojedinačni - način vlakana su norma. Mali jezgranični prečnik single - mod vlakana omogućava nizak - disperzijski, visoki - propusni propust preko velikih udaljenosti. NašOptički atenutor SC vlakanaiFC Fiber optički atenuatordizajnirani su tako da udovolje strožim zahtjevima ovih visokog - performansi.
Zaključak
Zaključno, promjer jezgre vlakana ima dubok utjecaj na performanse atenuatora vlakana. Utječe na mehanizme prigušenja, kvalitet signala i ključni je faktor u određivanju prikladnosti prigušenosti za različite aplikacije. Kao dobavljač atenuatora vlakana razumijemo važnost odabira pravog prečnika od vlakana kako bi se zadovoljili specifične potrebe naših kupaca. Bez obzira da li tražite prigušivač vlakana za kratku - na daljinu ili visoku brzinu, dugu telekomunikacijsku mrežu, imamo stručnost i proizvode koji će vam pružiti najbolje rješenje.
Ako ste zainteresirani za kupovinu atenuatora vlakana ili imate bilo kakvih pitanja o našim proizvodima, slobodno nas kontaktirajte. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u pronalaženju najprikladnijeg prigušivača vlakana za vašu aplikaciju.
Reference
- Ghatak, AK i Thyagarajan, K. (1998). Optička elektronika. Univerzitet Cambridge University Press.
- Senior, JM (1992). Komunikacije optičkih vlakana: principi i praksa. Prentice Hall.
- Jeunhomme, LB (1990). Optika od pojedinačnog - načina vlakana. Marcel Dekker.