Ako dodávateľ vlákninových zostvrdzujúcich som bol svedkom zložitého vzťahu medzi priemerom jadra vlákien a výkonom týchto základných optických komponentov. Attenuátory vlákien zohrávajú rozhodujúcu úlohu v optických komunikačných systémoch znížením sily optického signálu na úroveň vhodnú pre prijímač. Priemer jadra vlákien, okrem iných faktorov, významne ovplyvňuje to, ako dobre môže zostvrdzovač vlákien vykonávať svoju funkciu. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do spôsobov, akými priemer jadra vlákien ovplyvňuje výkon zostvrdzovania vlákien.
Pochopenie priemeru jadra vlákien
Predtým, ako preskúmame jeho vplyv na útlm vlákien, stručne pochopme, aký priemer jadra vlákien je. V optickom vlákne je jadro centrálnou časťou, cez ktorú svetlo cestuje. Priemer jadra je šírka tejto centrálnej oblasti. Rôzne typy optických vlákien majú rôzne jadrové priemery a tieto rozdiely môžu mať ďaleko - dosahovanie dôsledkov na výkon zariadení založených na vláknine vrátane zoslabovačov.
Zvyčajne existujú dva hlavné typy optických vlákien založených na priemeru jadra: vlákna single -režim (SMFS) a vlákna s viacerými režimami (MMF). Vlákna s jedným režimom majú zvyčajne malý priemer jadra, zvyčajne okolo 8 - 10 mikrónov. Toto malé jadro umožňuje šíriť iba jeden režim (alebo cestu) svetla cez vlákno. Na druhej strane vlákna s viacerými režimami majú väčší priemer jadra v rozmedzí od 50 do 62,5 mikrónov, čo umožňuje cestovať súčasne viacerých režimov svetla.
Mechanizmy útlmu a priemer jadra
Základnou funkciou zostvrdzovača vlákien je zaviesť kontrolovanú sumu straty optickému signálu. Existuje niekoľko mechanizmov, pomocou ktorých dochádza k útlmu, a priemer jadra vlákien môže ovplyvniť každý z týchto mechanizmov.
Absorpcia
Absorpcia je proces, ktorým optický signál stráca energiu, keď interaguje s materiálom vláknového jadra. Priemer jadra môže ovplyvniť absorpciu niekoľkými spôsobmi. V menšom vlákne priemeru jadra, ako je vlákno s jedným režimom, je svetlo v jadre koncentrovanejšie. To znamená, že v jadrovom materiáli existuje vyššia pravdepodobnosť interakcie svetla s nečistotami alebo dopantmi, čo vedie k zvýšenej absorpcii.
Naopak, vo vlákne s viacerými režimami s väčším priemerom jadra sa svetlo rozprestiera na väčšej ploche. Výsledkom je, že interakcia medzi svetlom a materiálom jadra na jednotku objemu je relatívne nižšia, čo môže viesť k menšej absorpcii v porovnaní s jedným vláknom za vlákno za rovnakých podmienok. Prítomnosť viacerých režimov vo vlákne z viacerých režimov však môže tiež zaviesť ďalšie straty absorpcie v dôsledku režimu - spojenie a rozptyl medzi rôznymi režimami.
Rozptýlenie
Rozptyl je ďalším dôležitým mechanizmom útlmu. Rayleighov rozptyl, ktorý je spôsobený mikroskopickými nehomogenitami vo vláknovom materiáli, je významným zdrojom straty v optických vláknach. Priemer jadra môže ovplyvniť Rayleighov rozptyl. V vláknach s jedným režimom je malý priemer jadra pevne obmedzený a interakcia svetla - hmoty je intenzívnejšia. To môže viesť k relatívne vyšším stratám rozptylu Rayleigh v porovnaní s vláknami viacerých režimov.
Vo vláknach s viacerými režimami umožňuje väčší priemer jadra rozloženie svetla, čím sa zníži intenzita interakcie svetla a hmoty v danom objeme. Ako už bolo spomenuté vyššie, prítomnosť viacerých režimov môže zaviesť straty rozptylu závislých od režimu. Keď je svetlo spojené medzi rôznymi režimami, môže sa rozptýliť rôznymi smermi, čím sa zvýši celkové straty rozptylu vo vlákne.
Strata ohýbania
Straty ohýbania sa vyskytujú, keď je optické vlákno ohnuté, čo spôsobuje, že svetlo z jadra uniklo. Hlavný priemer má významný vplyv na straty ohybu. Vlákna s jedným režimom s malými priemermi jadra sú citlivejšie na ohýbanie. Pevné uväznenie svetla v vlákne s jedným režimom znamená, že aj malý ohyb môže spôsobiť, že z jadra unikne významná časť svetla, čo vedie k vysokým stratám ohybu.
Vlákna s viacerými režimami, s väčšími priemermi jadra, sú vo všeobecnosti tolerantnejšie voči ohýbaniu. Väčšie jadro poskytuje viac priestoru na šírenie svetla a svetlo je menej pravdepodobné, že bude vytlačené z jadra, keď je vláknina ohnutá. Vďaka tomu sú zostvrdzovače vlákien s viacerými režimami vhodnejšie pre aplikácie, v ktorých môže vlákno vystavovať určitý stupeň ohybu.
Vplyv na kvalitu signálu
Priemer jadra vlákien tiež ovplyvňuje kvalitu optického signálu prechádzajúceho tlmením.
Disperzia režimu
Vo vláknach s viacerými režimami umožňuje šírenie veľkého jadra viacerých režimov svetla. Každý režim prechádza inou rýchlosťou, čo vedie k disperzii režimu. Disperzia režimu môže spôsobiť, že sa optický signál šíri v čase, čo vedie k skreslenému signálu v prijímači. Pri použití tlmiča vlákna z viacerých režimov môže tento režimový disperzia ovplyvniť výkon celkového optického systému.
Vlákna s jedným režimom s malým priemerom jadra netrpia disperziou režimu, pretože sa môže šíriť iba jeden režim svetla. Vďaka tomu sú zostvrdzovače vlákien s jedným režimom ideálne pre vysoké - rýchlosti, komunikačné systémy na dlhé vzdialenosti, kde sa musí minimalizovať skreslenie signálu v dôsledku disperzie.
Signál - k - pomer šumu (SNR)
SNR je kritický parameter v optických komunikačných systémoch, ktorý predstavuje pomer signálového výkonu k šumu. Priemer jadra vlákien môže ovplyvniť SNR signálu prechádzajúcim cez tlmičko. Ako už bolo spomenuté, vlákna s jedným režimom môžu mať vyššie absorpčné a rozptyľovacie straty v dôsledku ich malého priemeru jadra. Tieto straty môžu znížiť signálnu silu, čo potenciálne zníži SNR.
Vlákna s jedným režimom však má tú výhodu, že sú menej ovplyvnené šumom súvisiacim s režimom v porovnaní s vláknami viacerých režimov. Vo vláknach s viacerými režimami môže prítomnosť viacerých režimov zaviesť ďalší šum v dôsledku režimu - spojenie a rušenie medzi rôznymi režimami. To môže tiež degradovať SNR, najmä v systémoch s vysokými - napájacími signálmi alebo dlhou prenosom vzdialenosti.
Aplikácia - konkrétne úvahy
Výber priemeru jadra vlákien pre zoslabovač vlákien závisí od konkrétnej aplikácie.
Krátke - vzdialenosť, nízka - rýchlosť aplikácií
Pre krátke vzdialenosti, aplikácie s nízkou rýchlosťou, ako sú siete miestnej oblasti (LAN) alebo In - Budova komunikačných systémov, sú často uprednostňované tlmené vlákniny s viacerými režimami. Väčší priemer jadra vlákien viacerých režimov uľahčuje ich pripojenie a zarovnanie a sú tolerantnejšie v ohýbaní. Okrem toho sú náklady na komponenty vlákna z viacerých režimov vrátane atenutátorov vo všeobecnosti nižšie v porovnaní s komponentmi s jedným režimom. Môžete preskúmať náš rozsahOptický útlmvhodné pre takéto aplikácie.
Dlhá - vzdialenosť, vysoké - rýchlostné aplikácie
Na dlhú vzdialenosť, vysokorýchlostné komunikačné systémy, ako sú telekomunikačné siete alebo dátové centrá, sú normou zostlače vlákien s jedným režimom. Malý priemer jadra vlákien s jedným režimom umožňuje nízku disperziu, prenos šírky pásma na veľké vzdialenosti. NášOptický zoslabovače vlákien SCaFC Fiber Optical Attenuatorsú navrhnuté tak, aby spĺňali prísne požiadavky týchto aplikácií s vysokým výkonom.
Záver
Záverom je, že priemer jadra vlákien má hlboký vplyv na výkonnosť zostvrdzovania vlákien. Ovplyvňuje mechanizmy útlmu, kvalitu signálu a je kľúčovým faktorom pri určovaní vhodnosti útlmu pre rôzne aplikácie. Ako dodávateľ zostvrdzujúcich vlákien chápeme dôležitosť výberu správneho priemeru jadra vlákna, ktorý vyhovuje špecifickým potrebám našich zákazníkov. Či už hľadáte zostvrdzovač vlákien pre krátku siete LAN s krátkym vzdialenosťou alebo vysokej rýchlosti, diaľkovej telekomunikačnej siete, máme odborné znalosti a produkty, ktoré vám poskytnú najlepšie riešenie.
Ak máte záujem o nákup útlmov vlákien alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa našich produktov, neváhajte nás kontaktovať. Náš tím expertov je pripravený pomôcť vám pri hľadaní najvhodnejších zostvrdzovač vlákien pre vašu žiadosť.
Odkazy
- Ghatak, AK, & Thyagarajan, K. (1998). Optická elektronika. Cambridge University Press.
- Senior, JM (1992). Komunikácia optických vlákien: princípy a prax. Prentice Hall.
- Jeunhomme, LB (1990). Optika vlákna s jedným režimom. Marcel Dekker.