Что такое одномодовый оптоволоконный кабель?

Одномодовый оптоволоконный кабель несет одиночный интенсивный пучок параллельных световых лучей, обычно излучаемых инжекционным лазерным диодом (ILD) через коллимирующую линзу для выпрямления лучей; Затем луч проходит по узкому оптическому каналу для передачи цифрового сигнала на большие расстояния. Обычно изготовленные из стекла, эти волокна обеспечивают большую полосу пропускания и меньшую потерю сигнала, чем многомодовые волокна. Их ядра тоньше человеческого волоса, имеют диаметр около восьми микрон (мкм), обернуты оболочкой около 125 мкм и пропускают лазерный свет на более высоких длинах волн - около 1300 или 1550 нм (нм). При меньшем показателе преломления, чем у многомодовых волокон, интенсивное лазерное излучение распространяется параллельно оси волокна, сводя к минимуму дисперсии импульсов и другие искажения сигнала, возникающие в переплетающихся волнах многомодового волокна. Эти более дорогие одномодовые волокна служат для связи на большие расстояния в сетях телекоммуникаций и кабельного телевидения.

Лазер вводит широкополосный одномодовый волоконно-оптический кабель со светом узкой спектральной ширины. Длинная нить из стекловолокна обычно распространяет лазерное излучение с использованием мультиплексирования с волновым разделением (WDM), которое делит сигналы на различные длины волн для увеличения пропускной способности. Это значительно повышает скорость передачи в одномодовом режиме по многомодовому волокну до 50 раз потенциального расстояния.

Единственная световая волна в более плотном ядре практически исключает искажения от световых помех или потерь. Это генерирует самые высокие скорости передачи от передатчика к приемнику любого волокна. Он функционирует независимо от электромагнитных помех (EMI) и запрещает прослушивание, устраняя утечку сигнала. Световые волны около 1300 нм служат для более коротких расстояний, а 1500 нм служат для более длинных расстояний.

Передающий лазерный диод посылает световой сигнал по одномодовому оптоволоконному кабелю. Подобно шарам для пинг-понга через трубу немного большего диаметра, свет, неспособный остановиться, подпрыгнуть, спастись или повернуть назад, движется вперед через ядро, окруженное неабсорбирующей оболочкой, которая в десять раз толще. Длина волны распространяется непрерывно вперед с неспособностью преломлять, отражать или рассеивать в виде тепла внутри волновода. Ему больше некуда идти, кроме случаев, когда он сталкивается с погрешностями изготовления, погрешностями при установке или подключении.

Сигнальные импульсы могут проходить через регенераторы или аттенюаторы до достижения приемника. Там фотодиод декодирует сигналы примерно 8000 раз в секунду, преобразуя их обратно в электронные компьютерные сигналы в виде цифровых данных и аудио / видео информации. Это похоже на чтение всего 24-томного набора энциклопедий за одну секунду.

В одномодовом волоконно-оптическом кабеле эта форма распространения с низкими потерями и низким порядком может работать только при определенной длине волны отсечки. Это известно как пошаговый индекс одиночного режима (SM). Это означает, что для одномодовой передачи выбраны только прямые световые лучи; они не смешиваются и не отскакивают с разной скоростью при распространении многомодовых волн, как через более широкие ядра многомодовых волокон.

Различные типы одномодового волоконно-оптического кабеля включают в себя отрезанное или смещенное по дисперсии волокно, ненулевое смещенное отклонение, волокно с низким пиковым уровнем воды и другие. Также известный как одномодовое или одномодовое волокно, он в основном используется для глобальных сетей (WAN); Тем не менее, он получил повышенное внимание со стороны локальных сетей (ЛВС), которые расширяют их охват на большие расстояния в таких местах, как университетские или корпоративные кампусы. Эти более дорогие кабели имеют ограничивающие факторы, такие как радиус изгиба, поэтому их необходимо тщательно спланировать перед установкой квалифицированным специалистом.