Apakah kadar pelemahan isyarat laser dalam kabel gentian optik?

Sebagai pembekal terkemuka dalam bidang laser dan optik serat, saya telah menyaksikan kemajuan yang luar biasa dan aplikasi teknologi gentian optik yang meluas. Salah satu aspek yang paling kritikal dalam prestasi sistem gentian optik ialah kadar pelemahan isyarat laser dalam kabel. Memahami konsep ini adalah asas bagi sesiapa yang terlibat dalam reka bentuk, pemasangan, atau penyelenggaraan rangkaian gentian optik.

Asas -asas pelemahan isyarat laser dalam kabel gentian optik

Pelemahan, dalam konteks optik gentian, merujuk kepada pengurangan kuasa isyarat laser ketika ia bergerak melalui kabel gentian optik. Pengurangan ini tidak dapat dielakkan dan diukur dalam desibel setiap kilometer (db/km). Kadar pelemahan adalah parameter utama yang menentukan jarak maksimum isyarat boleh bergerak tanpa kemerosotan yang ketara dan keperluan penguatan isyarat.

Beberapa faktor menyumbang kepada pelemahan isyarat laser dalam kabel gentian optik. Salah satu sebab utama adalah penyerapan. Apabila cahaya laser berinteraksi dengan bahan serat, beberapa tenaga diserap oleh atom di dalam kaca. Penyerapan ini terutamanya disebabkan oleh kekotoran dalam kaca, seperti ion hidroksil (OH-) dan ion logam peralihan. Kekotoran ini boleh menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang membawa kepada penurunan kuasa isyarat.

Satu lagi faktor penting ialah berselerak. Penyebaran Rayleigh adalah jenis penyebaran yang paling biasa dalam kabel gentian optik. Ia berlaku apabila cahaya laser berinteraksi dengan ketidakseimbangan mikroskopik dalam struktur kaca. Ketidakhadiran ini menyebabkan cahaya menyebar ke arah yang berbeza, mengakibatkan kehilangan kuasa dalam arah ke hadapan - menyebarkan arah. Penyebaran Rayleigh berkadar songsang dengan kuasa keempat panjang gelombang, yang bermaksud bahawa panjang gelombang yang lebih pendek lebih terjejas oleh penyebaran.

Lenturan kabel gentian optik juga menyumbang kepada pelemahan. Apabila serat dibengkokkan, cahaya yang menyebarkannya dapat melarikan diri dari teras serat, yang membawa kepada kehilangan kuasa isyarat. Terdapat dua jenis kerugian lenturan: makro - lenturan dan lenturan mikro. Makro - Lenturan berlaku apabila serat dibengkokkan dengan jejari besar, seperti ketika dipasang di sekitar sudut. Mikro - Lenturan, sebaliknya, disebabkan oleh ubah bentuk skala kecil dalam serat, seperti yang disebabkan oleh perubahan tekanan atau suhu.

Kadar pelemahan untuk pelbagai jenis kabel gentian optik

Kadar pelemahan isyarat laser berbeza -beza bergantung kepada jenis kabel gentian optik. Terdapat dua jenis utama kabel gentian optik: mod tunggal dan mod pelbagai. Serat mod tunggal direka untuk membawa satu mod cahaya, yang membolehkan jarak penghantaran yang lebih panjang dan jalur lebar yang lebih tinggi. Serat mod pelbagai, sebaliknya, boleh membawa pelbagai mod cahaya, tetapi mereka mempunyai kadar pelemahan yang lebih tinggi dan biasanya digunakan untuk jarak yang lebih pendek.

Antara serat mod tunggal, piawaian yang berbeza telah dibangunkan untuk memenuhi pelbagai keperluan permohonan. Contohnya,G.657.a2 Bend serat mod tunggal yang tidak sensitifdireka untuk mengalami kerugian lenturan yang rendah. Serat jenis ini amat berguna dalam aplikasi di mana serat perlu dibengkokkan dengan tajam, seperti dalam bangunan di rangkaian rumah atau pusat data. Kadar pelemahan serat G.657.A2 agak rendah, biasanya sekitar 0.3 - 0.4 dB/km pada panjang gelombang 1310 nm dan 0.2 - 0.3 dB/km pada 1550 nm.

G.654E memotong panjang gelombang beralih serat mod tunggaldioptimumkan untuk sistem penghantaran jangka panjang. Ia mempunyai kadar pelemahan yang rendah pada panjang gelombang 1550 nm, yang merupakan tetingkap di mana pelemahan terendah berlaku dalam serat berasaskan silika. Kadar pelemahan serat G.654E boleh serendah 0.18 dB/km pada 1550 nm, menjadikannya sesuai untuk kabel kapal selam dan rangkaian jarak jauh jarak jauh.

G.657.A1 Bend serat mod tunggal yang tidak sensitifadalah satu lagi jenis selekoh - serat yang tidak sensitif. Ia menawarkan prestasi yang baik dari segi kehilangan lenturan dan pelemahan. Kadar pelemahan serat G.657.A1 adalah serupa dengan serat G.657.A2, dengan nilai sekitar 0.3 - 0.4 dB/km pada 1310 nm dan 0.2 - 0.3 dB/km pada 1550 nm.

Mengukur kadar pelemahan

Secara tepat mengukur kadar pelemahan isyarat laser dalam kabel gentian optik adalah penting untuk memastikan prestasi rangkaian gentian optik yang betul. Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur pelemahan, termasuk kaedah pemotongan dan kaedah kehilangan sisipan.

Kaedah pemotongan adalah cara langsung dan tepat untuk mengukur pelemahan. Dalam kaedah ini, panjang serat yang panjang diukur untuk kuasa outputnya. Kemudian, panjang serat yang pendek dipotong, dan kuasa output diukur semula. Perbezaan kuasa output antara kedua -dua pengukuran, dibahagikan dengan panjang gentian potong, memberikan kadar pelemahan.

Kaedah kehilangan penyisipan adalah kaedah yang lebih praktikal untuk pengukuran lapangan. Dalam kaedah ini, sumber cahaya dan meter kuasa digunakan. Sumber cahaya disambungkan ke satu hujung serat, dan meter kuasa disambungkan ke hujung yang lain. Kuasa cahaya yang dihantar melalui serat diukur, dan pelemahan dikira berdasarkan perbezaan antara kuasa input dan kuasa output.

Kesan pelemahan pada reka bentuk rangkaian gentian optik

Kadar pelemahan isyarat laser mempunyai kesan yang signifikan terhadap reka bentuk rangkaian gentian optik. Kadar pelemahan yang tinggi bermakna isyarat akan merendahkan lebih cepat dari jarak jauh, memerlukan lebih banyak penguat isyarat atau pengulang untuk mengekalkan kekuatan isyarat. Ini meningkatkan kos dan kerumitan rangkaian.

Untuk rangkaian jarak jauh, seperti yang digunakan untuk telekomunikasi atau pusat data, meminimumkan kadar pelemahan adalah penting. Menggunakan serat dengan pelemahan yang rendah, seperti G.654E, dapat mengurangkan keperluan penguatan isyarat dan meningkatkan jarak penghantaran. Di samping itu, amalan pemasangan yang betul, seperti mengelakkan lenturan serat yang berlebihan, juga boleh membantu mengurangkan pelemahan.

Rangkaian jarak jauh, seperti yang digunakan dalam rangkaian kawasan tempatan (LAN), kadar pelemahan mungkin tidak kritikal. Walau bagaimanapun, masih penting untuk memastikan bahawa pelemahan berada dalam had yang boleh diterima untuk mengelakkan kemerosotan dan kesilapan isyarat.

Kesimpulan

Kesimpulannya, kadar pelemahan isyarat laser dalam kabel gentian optik adalah konsep yang kompleks tetapi penting dalam bidang optik gentian. Ia dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti penyerapan, penyebaran, dan lenturan, dan berbeza -beza bergantung kepada jenis kabel gentian optik. Memahami kadar pelemahan adalah penting untuk mereka bentuk, memasang, dan mengekalkan rangkaian gentian optik prestasi tinggi.

Sebagai pembekal laser dan optik serat, kami komited untuk menyediakan produk berkualiti tinggi dengan kadar pelemahan yang rendah. Pelbagai kabel serat optik kami, termasuk G.657.A2, G.654E, dan G.657.A1, direka untuk memenuhi keperluan pelanggan kami. Sama ada anda membina rangkaian telekomunikasi jarak jauh atau LAN jarak pendek, kami mempunyai penyelesaian yang tepat untuk anda.

Jika anda berminat untuk mempelajari lebih lanjut mengenai produk kami atau mempunyai keperluan khusus untuk rangkaian gentian optik anda, kami menggalakkan anda menghubungi kami untuk perbincangan terperinci. Pasukan pakar kami bersedia membantu anda dalam mencari penyelesaian serat optik terbaik untuk aplikasi anda.

Rujukan

• Agrawal, GP (2002). Serat - Sistem Komunikasi Optik. Wiley - Interscience.
• Keizer, G. (2013). Komunikasi serat optik. McGraw - Pendidikan Hill.
• Cadangan ITU - T pada Serat Optik (G.652, G.654, G.657, dan lain -lain).