หลักการทำงานของสายไฟเบอร์ออปติก

สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารโดยอาศัยปรากฏการณ์การสะท้อนภายในของแสงทั้งหมดเพื่อส่งสัญญาณ แกนประกอบด้วยแกนไฟเบอร์ (ดัชนีการหักเหของแสงสูง) และการหุ้ม (ดัชนีการหักเหของแสงต่ำ) เมื่อสัญญาณแสงเข้ามาจากแกนไฟเบอร์ การสะท้อนภายในทั้งหมดจะเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน ทำให้สามารถแพร่กระจายไปตามแกนไฟเบอร์ได้ หลักการเฉพาะสามารถอธิบายได้ในด้านต่อไปนี้:

การออกแบบโครงสร้าง:

โดยทั่วไปเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนจะอยู่ที่ 8-62.5 ไมโครเมตร (ประมาณ 9μm สำหรับไฟเบอร์แบบโหมดเดียวและ 50/62.5μm สำหรับไฟเบอร์แบบมัลติโหมด) ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางหุ้มอยู่ที่ 125μm สม่ำเสมอ

ชั้นเคลือบได้รับการปกป้องด้วยอะคริลิกเรซิน และความต้านทานแรงดึงจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 100kpsi (เช่น มาตรฐาน Corning G.652.D)

กลไกการส่งผ่าน:

มัลติโหมดไฟเบอร์ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED ซึ่งเหมาะสำหรับการส่งสัญญาณในระยะทางสั้น- (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 กม.) โดยมีแบนด์วิธทั่วไปที่ 1-10GHz·km; ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวใช้แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ โดยมีระยะการส่งข้อมูลสูงถึง 80-120 กม. (ที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร) และแบนด์วิธเกิน 50GHz·km การปรับสัญญาณ:

สัญญาณไฟฟ้าจะถูกเข้ารหัสเป็นพัลส์แสงโดยใช้ OOK (เปิด-การปิดคีย์) หรือ QAM (การปรับความกว้างของสี่เหลี่ยมจัตุรัส) ซึ่งมีความเร็วสูงถึง 400Gbps (เช่น มาตรฐานบรรจุภัณฑ์ OSFP)

การควบคุมการสูญเสีย:

Attenuation coefficient must be ≤0.4dB/km (1310nm window), primarily affected by Rayleigh scattering and hydroxyl absorption; Bending radius must be >5 ซม. เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียไมโครดัด

สถานการณ์การใช้งาน:

ศูนย์ข้อมูลใช้ไฟเบอร์มัลติโหมด OM4 (แหล่งกำเนิดแสง VCSEL 850nm); เครือข่ายแกนหลักโทรคมนาคมใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบสูญเสียต่ำ-พิเศษ G.654.E

มาตรฐานอุตสาหกรรม:

IEC 60793-2-10 ระบุความคลาดเคลื่อนของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต ประสิทธิภาพสายเคเบิลที่ได้รับการรับรอง TIA-568.3-D