ข้อมูลจำเพาะทั่วไปของไฟเบอร์ออปติก
ขนาดไฟเบอร์ออปติก:
1) เส้นผ่านศูนย์กลางแกนโหมดเดี่ยว-: 9/125μm, 10/125μm
2) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของการหุ้ม (2D)=125μm
3) ชั้นแรก-เคลือบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก=250μm
4) ผมเปีย: 300μm
5) มัลติโหมด:
50/125μm มาตรฐานยุโรป
62.5/125μm มาตรฐานสหรัฐอเมริกา
6) เครือข่ายอุตสาหกรรม การแพทย์ และความเร็วต่ำ-: 100/140μm, 200/230μm
7) พลาสติก: 98/1000μm ใช้ในการควบคุมยานยนต์
การลดทอนใยแก้วนำแสง
ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการลดทอนของใยแก้วนำแสง ได้แก่: การสูญเสียจากภายใน การโค้งงอ การบีบอัด สิ่งเจือปน ความไม่-สม่ำเสมอ และการต่อประกบ
การสูญเสียจากภายใน: หมายถึงการสูญเสียโดยธรรมชาติของเส้นใย รวมถึงการกระเจิงของเรย์ลีห์และการดูดซึมโดยธรรมชาติ
การสูญเสียจากการดัดงอ: เมื่อเส้นใยงอ แสงบางส่วนภายในเส้นใยจะสูญเสียไปเนื่องจากการกระเจิง ส่งผลให้เกิดการสูญเสีย การอัดขึ้นรูป: การสูญเสียที่เกิดจากการดัดงอของเส้นใยนำแสงเพียงนาทีเดียวเมื่อถูกบีบอัด
สิ่งเจือปน: การสูญเสียที่เกิดจากสิ่งเจือปนภายในใยแก้วนำแสงดูดซับและกระจายแสงที่กระจายอยู่ภายใน
ความไม่สม่ำเสมอ-: การสูญเสียที่เกิดจากดัชนีการหักเหของแสงที่ไม่สม่ำเสมอ-ของวัสดุใยแก้วนำแสง
การแยกส่วน: การสูญเสียที่เกิดขึ้นระหว่างการต่อสายไฟเบอร์ออปติก เช่น: การวางแนวที่ไม่ตรง (ข้อกำหนดด้านโคแอกเชียลสำหรับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-น้อยกว่า 0.8μm) ความไม่-ตั้งฉากของส่วนปลายกับแกน หน้าส่วนปลายไม่เท่ากัน เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางไม่ตรงกัน และคุณภาพรอยต่อฟิวชันต่ำ
ประเภทของสายเคเบิลออปติก
1) โดยวิธีการวาง: สายเคเบิลออปติกทางอากาศที่รองรับตัวเอง- สายเคเบิลออปติคัลแบบท่อ สายเคเบิลออปติคัลแบบหุ้มเกราะ และสายเคเบิลออปติคอลใต้น้ำ
2) ตามโครงสร้างสายเคเบิล: สายเคเบิลออปติคัลแบบท่อหลวม, สายเคเบิลออปติคอลตีเกลียว, สายออปติคอล-ที่รัดแน่น, สายออปติคอลแบบริบบิ้น, สายออปติคัลที่ไม่ใช่-แบบโลหะ และสายออปติคอลแบบแยกแขนงได้
3) ตามการใช้งาน: สายเคเบิลออปติคอลการสื่อสารทางไกล- สายเคเบิลออปติคัลกลางแจ้ง-ระยะสั้น สายเคเบิลออปติคัลแบบไฮบริด และ-สายเคเบิลออปติคอลภายในอาคาร การต่อและการสิ้นสุดสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก
การต่อและการสิ้นสุดสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเป็นทักษะพื้นฐานที่เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกต้องเชี่ยวชาญ
เทคนิคการต่อสายไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งได้ดังนี้
1) เทคนิคการต่อสายไฟเบอร์ออปติก และเทคนิคการต่อสายไฟเบอร์ออปติก
2) การสิ้นสุดสายไฟเบอร์ออปติกจะคล้ายกับการต่อสายไฟเบอร์ออปติก แต่การทำงานจะแตกต่างกันเนื่องจากวัสดุของตัวเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน
ประเภทของการต่อสายไฟเบอร์ออปติก
โดยทั่วไปการต่อสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:
1) การประกบไฟเบอร์ออปติกแบบคงที่ (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อข้อต่อตาย) โดยทั่วไปจะทำได้โดยใช้ตัวต่อฟิวชั่นไฟเบอร์ออปติก และใช้สำหรับการเชื่อมต่อสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกโดยตรง
2) ข้อต่อไฟเบอร์ออปติกแบบยืดหยุ่น (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อข้อต่อที่มีชีวิต) สิ่งเหล่านี้เชื่อมต่อกันโดยใช้ตัวเชื่อมต่อแบบถอดได้ (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อข้อต่อแบบสด) ใช้สำหรับสายแพทช์ไฟเบอร์ออปติก การเชื่อมต่ออุปกรณ์ ฯลฯ
เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของส่วนหน้าของไฟเบอร์และแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอบนผิวหน้าของไฟเบอร์ การสูญเสียข้อต่อ-ของการต่อฟิวชั่นแบบปล่อยเดี่ยวจึงค่อนข้างสูง ในปัจจุบัน มีการใช้วิธีต่อรอยฟิวชั่นแบบปล่อยสอง- ขั้นแรก หน้าปลายไฟเบอร์จะถูกอุ่นก่อนและระบายออกเพื่อสร้างรูปร่างหน้าปลาย ขจัดฝุ่นและเศษซาก และในขณะเดียวกัน การอุ่นหน้าเพื่อให้แน่ใจว่าแรงกดสม่ำเสมอบนหน้าปลายไฟเบอร์
วิธีการตรวจสอบการสูญเสียการเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก
มีสามวิธีในการตรวจสอบการสูญเสียการเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก:
1. การตรวจสอบเครื่องต่อเชือกฟิวชัน
2. การตรวจสอบโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงและเครื่องวัดพลังงานแสง
3. วิธีการวัด OTDR
วิธีการใช้งานการต่อสายไฟเบอร์ออปติก
การดำเนินการต่อสายไฟเบอร์ออปติกโดยทั่วไปประกอบด้วยห้าขั้นตอน:
1. ทรีทเม้นท์หน้าปลายไฟเบอร์
2. การประกบและติดตั้งไฟเบอร์
3. การประกบฟิวชั่นไฟเบอร์
4. การป้องกันขั้วต่อไฟเบอร์ออปติก
5.กักเก็บเส้นใยส่วนเกิน
โดยทั่วไปการประกบสายเคเบิลออปติกทั้งหมดจะดำเนินการตามขั้นตอนต่อไปนี้:
ขั้นตอนที่ 1: กำหนดความยาวที่ต้องการ ดึงสายเคเบิลออปติกออก และถอดปลอกออก
ขั้นตอนที่ 2: ทำความสะอาดและถอดวัสดุบรรจุปิโตรเลียมเจลลี่ภายในสายออปติคัลออก
ขั้นตอนที่ 3: มัดรวมเส้นใยแก้วนำแสง
ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบจำนวนแกนไฟเบอร์ออปติก จับคู่สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก และตรวจสอบรหัสสีเพื่อหาข้อผิดพลาด
ขั้นตอนที่ 5: เสริมสร้างการประกบแกน
ขั้นตอนที่ 6: ประกบคู่สายเสริมต่างๆ รวมถึงคู่สายบริการ คู่สายควบคุม สายกราวด์ที่มีฉนวนป้องกัน ฯลฯ (หากมีคู่สายข้างต้นอยู่)
ขั้นตอนที่ 7: การประกบไฟเบอร์ออปติก
ขั้นตอนที่ 8: การรักษาป้องกันตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก
ขั้นตอนที่ 9: การรักษาการจัดเก็บเส้นใยส่วนเกินของไฟเบอร์ออปติก
ขั้นตอนที่ 10: ทำการประกบปลอกสายเคเบิลออปติคัลให้เสร็จสมบูรณ์
ขั้นตอนที่ 11: การป้องกันขั้วต่อสายเคเบิลออปติก
การสูญเสียใยแก้วนำแสง
1310 นาโนเมตร: 0.35 ~ 0.5 เดซิเบล/กม
1550 นาโนเมตร: 0.2 ~ 0.3 เดซิเบล/กม
850 นาโนเมตร: 2.3 ~ 3.4 เดซิเบล/กม
การสูญเสียประกบฟิวชั่นไฟเบอร์ออปติก: 0.08 dB/ฟองน้ำ
ประกบไฟเบอร์ออปติกฟิวชัน 1 ประกบ/2กม
คำศัพท์เฉพาะเกี่ยวกับไฟเบอร์ออปติก
1) การลดทอน
การลดทอน: การสูญเสียแสง ณ จุดที่สัมผัสกับสายเคเบิลใยแก้วนำแสง การสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งสัญญาณในไฟเบอร์ออปติก: ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว- 1310nm: 0.4~0.6dB/km; 1550 นาโนเมตร: 0.2~0.3dB/กม. ไฟเบอร์มัลติโหมดพลาสติก: 300dB/กม

2) การกระจายตัว
การกระจายตัว: ความกว้างของแบนด์วิธที่เกิดจากพัลส์แสงที่เคลื่อนที่ไปในระยะทางหนึ่งตามใยแก้วนำแสง เป็นปัจจัยหลักที่จำกัดอัตราการส่งข้อมูล
การกระจายตัวแบบ intermodal: เกิดขึ้นเฉพาะในเส้นใยมัลติโหมดเท่านั้น เนื่องจากโหมดแสงที่ต่างกันเดินทางไปตามเส้นทางที่ต่างกัน
การกระจายตัวของวัสดุ: แสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันเดินทางด้วยความเร็วที่ต่างกัน
การกระจายตัวของท่อนำคลื่น: เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานแสงเดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกันเล็กน้อยในแกนกลางและชั้นหุ้ม ในเส้นใยโหมดเดี่ยว- การเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวโดยการเปลี่ยนโครงสร้างภายในของเส้นใยถือเป็นสิ่งสำคัญมาก
G.652 จุดกระจายศูนย์ประมาณ 1300 นาโนเมตร
G.653 จุดกระจายศูนย์ประมาณ 1550 นาโนเมตร
G.654 เส้นใยกระจายเชิงลบ
G.655 การกระจาย-ไฟเบอร์แบบเลื่อน
ไฟเบอร์คลื่นเต็ม-
3) การกระเจิง
เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ในโครงสร้างพื้นฐานของแสง พลังงานแสงจึงสูญเสียไป และการส่งผ่านของแสงไม่มีทิศทางที่ดีอีกต่อไป

พื้นฐานระบบไฟเบอร์ออปติก
สถาปัตยกรรมและฟังก์ชันของระบบไฟเบอร์ออปติกพื้นฐาน:
1. หน่วยส่งสัญญาณ: แปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสง
2. หน่วยส่งสัญญาณ: สื่อที่มีสัญญาณแสง;
3. หน่วยรับ: รับสัญญาณแสงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
4. อุปกรณ์เชื่อมต่อ: เชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกกับแหล่งกำเนิดแสง เครื่องตรวจจับแสง และส่วนประกอบไฟเบอร์ออปติกอื่นๆ
ประเภทตัวเชื่อมต่อทั่วไป
ส่วนที่อยู่หน้า "/" หมายถึงรุ่นคอนเนคเตอร์สำหรับผมเปีย
ส่วนที่อยู่หลัง "/" หมายถึงวิธีการประมวลผลแบบตัดขวาง-

ตัวเชื่อมต่อ "SC" (ตัวเชื่อมต่อแบบสี่เหลี่ยม/ตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน/ตัวเชื่อมต่อตัวติดตาม) เป็นตัวเชื่อมต่อทรงสี่เหลี่ยมมาตรฐานที่ทำจากพลาสติกวิศวกรรม ซึ่งมีข้อดี เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน โดยทั่วไปแล้วตัวเชื่อมต่อ SC ใช้สำหรับอินเทอร์เฟซแบบออปติคอลที่ด้านอุปกรณ์ส่งสัญญาณ
ขั้วต่อ "LC" (ขั้วต่อ Lucent) มีรูปร่างคล้ายกับขั้วต่อ SC แต่มีขนาดเล็กกว่าเล็กน้อย
ขั้วต่อ "FC" (ขั้วต่อเฟอร์รูล) เป็นขั้วต่อโลหะ โดยทั่วไปจะใช้ที่ด้าน ODF ขั้วต่อโลหะมีอายุการใช้งานวงจรการผสมพันธุ์สูงกว่าขั้วต่อพลาสติก
"ST" (ปลายตรง) เป็นขั้วต่อกลม{0}}แบบ snap fit ซึ่งทำจากโลหะเช่นกัน
ประเภทหน้าปลายขั้วต่อ
PC (Physical Contact): Its connector cross-section is flat. Return loss: >40dB
UPC (ตัวเชื่อมต่อ UltraPolished): ตัวเชื่อมต่อมีความโค้ง การสูญเสียผลตอบแทน: 50dB~55dB
APC (AnglePolished Connector): The cross-section has an 8-degree inclined contact surface. Return loss: >60dB
ข้อต่อ
ฟังก์ชั่นหลัก: กระจายสัญญาณแสง การใช้งานที่สำคัญ ได้แก่ เครือข่ายใยแก้วนำแสง โดยเฉพาะเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) และอุปกรณ์มัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่น (WDM)
โครงสร้างพื้นฐาน: ข้อต่อเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟแบบสองทิศทาง โทโพโลยีพื้นฐานประกอบด้วยโทโพโลยีแบบต้นไม้และแบบดาว ข้อต่อประเภทที่สอดคล้องกันคือตัวแยก
มัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่น
WDM-Wavelength Division Multiplexer ส่งสัญญาณแสงหลายสัญญาณด้วยความถี่และสีที่แตกต่างกันภายในเส้นใยแก้วนำแสงเส้นเดียว มัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่นจะจับคู่สัญญาณแสงหลายสัญญาณเข้าในไฟเบอร์เดียวกัน มัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่นจะแยกสัญญาณเหล่านี้ออกจากใยแก้วนำแสงเส้นเดียว
มัลติเพล็กเซอร์การแบ่งความยาวคลื่น (ภาพประกอบ)

หน่วยส่งสัญญาณ

หน่วยรับ

การสื่อสารแบบดิจิตอลไฟเบอร์ออปติก

คำจำกัดความของพัลส์ในระบบดิจิทัล:
1. แอมพลิจูด: ความสูงของพัลส์ซึ่งแสดงถึงพลังงานแสงในระบบใยแก้วนำแสง
3. เวลาตก: เวลาที่ต้องใช้เพื่อให้พัลส์ลดลงจาก 90% ของแอมพลิจูดเป็น 10%
2. เวลาที่เพิ่มขึ้น: เวลาที่ต้องใช้เพื่อให้พัลส์เพิ่มขึ้นจาก 10% ของแอมพลิจูดสูงสุดเป็น 90%
4. ความกว้างของพัลส์: ความกว้างของพัลส์ที่แอมพลิจูด 50% แสดงตามเวลา
5. ระยะเวลา: เวลาที่กำหนดของพัลส์ เวลาที่ต้องใช้ในการทำให้หนึ่งรอบเสร็จสมบูรณ์
6. อัตราส่วนการสูญพันธุ์: อัตราส่วนของกำลังแสงของสัญญาณ 1 ต่อกำลังแสงของสัญญาณ 0
คำจำกัดความของหน่วยที่ใช้กันทั่วไปในการสื่อสารใยแก้วนำแสง:
1. dB=10 log10 (หน้ามุ่ย / พิน)
หน้ามุ่ย: กำลังขับ; พิน: กำลังไฟฟ้าเข้า
2. dBm=10 log10 (พี / 1mW)
หน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมการสื่อสาร
มักจะแสดงถึงพลังงานแสงโดยมี 1 มิลลิวัตต์เป็นข้อมูลอ้างอิง
ตัวอย่าง: –10dBm หมายถึงกำลังแสงเท่ากับ 100µW
3. dBu=10 log10 (P / 1µW)