GIỚI THIỆU VỀ SỢI QUANG ( Introduction to Fiber Optics ) Công nghệ, nguyên lý hoạt động, ưu điểm chúng so với dây đồng truyền thống Giới thiệu Chúng ta thời đại công nghệ kết nghiên cứu phát minh rực rỡ Nhưng khả để truyền tải thông tin phương tiện truyền thông sử dụng để làm điều đó.mà trách nhiệm đến phát triển Phát triển từ dây đồng kỷ trước đến cáp quang ngày nay, ngày cố gắng làm tăng khả truyền tải thông tin nhanh chóng với khoảng cách dài để mở rộng phát triển công nghệ lĩnh vực Cáp quang sợi thủy tinh ngày có băng thông gần không giới hạn có ưu điểm vượt trội tất phương tiện truyền dẫn phát triển trước Một hệ thống truyền dẫn cáp quang điểm- điểm bao gồm yếu tố: Phát quang, cáp quang truyền dẫn thu quang Phát quang Máy phát quang chuyển đổi tín hiệu điện analog tín hiệu số sang loại tín hiệu tín hiệu quang học tương ứng, tín hiệu quang học phát từ diode phát quang, VCSEL loại laser diode trạng thái rắn Bước sóng phổ biến loại máy phát quang chủ yếu 850, 1310 1550 nanomet Most Fiberlink® and Pure Digital Fiberlink® thiết bị truyền thông đặc biệt sản xuất hoạt động dải bước sóng 850 1310nm Sợi quang Sợi cáp quang bao gồm nhiều sợi thủy tinh hoạt động ống dẫn sóng cho tín hiệu quang (ánh sáng) Cáp quang có cấu tạo tương tự loại cáp điện , có thêm phần bảo vệ đặc biệt cho sợi quang bên Đối với hệ thống đòi hỏi phải truyền dẫn tín hiệu xa nhiều km nơi có nhiều sợi cáp quang cần phải sử dụng mối nối quang để nối chúng lại với Thu quang Máy thu quang chuyển đổi tín hiệu quang học trở lại giống tín hiệu điện ban đầu Các loại máy dò tín hiệu quang dùng PIN- loại photodiode avalanche- loại photodiode Fiberlink ® Pure Digital Fiberlink ® sử dụng thiết bị nhận PIN loại diode tách sóng quang Ưu điểm hệ thống sợi quang Hệ thống truyền dẫn cáp quang – máy phát quang máy thu quang, kết nối cáp quang – cho ta nhiều lợi ích mà truyền dẫn dây đồng cáp đồng trục truyền thống Cụ thể sau: Khả thực cung cấp nhiều thông tin với độ tin cậy lớn so với cáp soắn đôi cáp đồng trục Cáp quang hỗ trợ tốc độ liệu cao với khoảng cách xa so với cáp đồng trục, hệ truyền tải kỹ thuật số lý tưởng Các sợi không bị ảnh hưởng với tất yếu tố bao gồm sét, không dẫn điện Do tiếp xúc trực tiếp với điện áp cao, thiết bị điện đường dây điện Nó không tạo ảnh hưởng đến tín hiệu loại Như sợi làm thủy tinh, không bị ăn mòn không bị ảnh hưởng hầu hết hóa chất Nó chôn trực tiếp hầu hết loại đất tiếp xúc với hầu hết môi trường ăn mòn nhà máy hóa chất mà quan tâm đáng kể Khi tín hiệu sợi ánh sáng, khả tia lửa sợi bị phá vỡ Ngay môi trường dễ nổ bầu khí nguy cháy, nguy điện giật cho nhân viên sửa chữa sợi bị hỏng Cáp quang không bị ảnh hưởng điều kiện khí trời, cho phép chúng mắc trực tiếp lên cột điện thoại cáp điện mà không quan tâm đến ảnh hưởng tín hiệu với Một dây cáp quang, chí dây cáp quang có chứa nhiều sợi, thường nhỏ nhiều trọng lượng nhẹ so với sợi dây cáp đồng trục với lượng truyền tải thông tin tương tự Nó dễ dàng để xử lý cài đặt, sử dụng không gian ống dẫn (Nó thường xuyên cài đặt ống dẫn.) Cáp quang lý tưởng cho hệ thống thông tin liên lạc an toàn khó khăn để khai thác dễ dàng để theo dõi Ngoài ra, hoàn toàn xạ điện từ sợi quang Làm cáp quang cung cấp tất ưu điểm vậy? Tài liệu cung cấp tổng quan công nghệ cáp quang - với phần dành riên cho ba thành phần hệ thống - phát, thu, cáp quang Máy phát quang Máy phát quang chuyển đổi tín hiệu đầu vào điện để điều chế thành ánh sáng truyền qua sợi quang học Tuỳ theo tính chất tín hiệu, ánh sáng điều chế kết bật tắt tuyến tính thay đổi cường độ hai mức xác định trước (Các phương pháp điều chế quang học bản) Các thiết bị phổ biến sử dụng nguồn ánh sáng truyền quang diode phát ánh sáng (LED), phát theo chiều dọc laser (VCSEL) diode laser (LD) Trong hệ thống cáp quang, thiết bị đặt khối cho phép sợi quang đặt gần đến khu vực phát ánh sáng để sợi quang nhận đượ nhiều ánh sáng tốt Trong số trường hợp, thiết bị phát trang bị ống kính hình cầu nhỏ để hội tụ tập trung "từng giọt cuối cùng" ánh sáng vào sợi trường hợp khác, nút thắt sợi trực tiếp lên bề mặt thực tế máy phát Đèn LED có khoảng phát tương đối lớn kết không tốt nguồn sáng LD Tuy nhiên, chúng sử dụng rộng rãi truyền tín hiệu khoảng cách truyền dẫn ngắn đến trung bình có lợi nhiều kinh tế, tín hiệu tuyến tính so với tín hiệu điện đầu vào ổn định ánh sáng đầu so với nhiệt độ môi trường hoạt động.Mặt khác LD tạo ánh sáng nhỏ phát bề mặt nhiều vài lần so với sợi đèn LED LD cho ánh sáng đầu tuyến tính ánh sang đầu vào dòng điện, không giống đèn LED, không ổn định nhiều phạm vi nhiệt độ hoạt động yêu cầu mạch phức tạp để đạt độ ổn định chấp nhận Ngoài ra, chi phí làm nâng cao tín hiệu làm cho LD chủ yếu hữu ích cho ứng dụng đòi hỏi việc truyền tín hiệu khoảng cách dài Đèn LED, VCSELs LD hoạt động dải hồng ngoại để đầu ánh sáng nhìn mắt thường.Bước sóng hoạt động chúng lựa chọn để tương thích với mức thấp tổn thất truyền tải sợi thủy tinh phạm vi độ nhạy cao photodiode Các bước sóng phổ biến sử dụng 850 nm, 1310 nm, 1550 nm Cả hai đèn LED LD nằm tất ba bước sóng.Tuy nhiên VCSELs có hoạt động 850nm Như nói, đèn LED LD điều chế theo hai cách khác nhau, on/ off, tuyến tính Hình cho thấy mạch đơn giản để sử dụng hai phương pháp với đèn LED LD Như thấy hình 3A,LED LD với tín hiệu số đầu vào transistor sử dụng công tắc, on off bước hoạt động Tín hiệu chuyển đổi từ định dạng số mạch thích hợp, vào chân điều khiển base bóng bán dẫn Tốc độ chuyển mạch sau xác định mạch tốc độ vốn có LED LD Sử dụng theo cách này,có thể dễ dàng đạt tốc độ vài trăm MHz đèn LED hàng ngàn megahertz với LD Mạch ổn định nhiệt độ cho LD bỏ qua ví dụ cho đơn giản Đèn LED thông thường không đòi hỏi ổn định nhiệt độ Điều chế tuyến tính cho đèn LED LD thực mạch khuếch đại hình 3B Đầu vào đảo sử dụng để cung cấp dòng cho chân base transistor với đèn LED LD đầu vào không đảo cung cấp điện áp DC tham chiếu Một lần nữa, mạch ổn định nhiệt độ cho LD bỏ qua ví dụ cho đơn giản (Phương pháp điều biến dùng LED laser diodes) Tín hiệu số on/off tạo từ LED LD chưa chuẩn.Như thấy, cách đơn giản ta coi ánh sáng bật có mức logic ánh sáng tắt có mức logic Đây giá trị phổ biến việc điều chế độ rộng xung nhịp.trước xung tạo với độ rộng coi độ rộng khác coi 0, sau tất xung có độ rộng theo thay đổi xung nhịp để phân biệt mức logic (Hình - Các phương pháp khác để truyền tải thông tin quang học tương tự) Điều chế tương tự có số phương thức Đơn giản điều chế cường độ mà độ sáng đèn LED thay đổi trực tiếp bước với biến đổi tín hiệu truyền Trong phương pháp khác, sóng mang RF có tần số điều chế với tín hiệu khác, số trường hợp, số sóng mang RF điều chế riêng với tín hiệu riêng biệt, sau tất kết hợp truyền dạng sóng phức hợp Hình cho thấy tất phương pháp điều chế dạng ánh sáng đầu Tần số hoạt động tương đương với ánh sáng từ 1.000.000 GHz Các băng thông đầu tia sáng đèn LED Laser điốt rộng Thật không may, công nghệ ngày không cho phép băng thông chọn lọc sử dụng theo cách mà truyền tần số vô tuyến thông thường sử dụng Thay vào đó, toàn băng thông quang học on off cách mà sớm "máy phát tia lửa" (trong giai đoạn trứng nước đài phát thanh), mở rộng phần quang phổ RF bật tắt Tuy nhiên, thời gian nay, nhà nghiên cứu vượt qua trở ngại "truyền liên tục", chúng gọi, trở thành hướng mà lĩnh vực sợi quang phát triển Cáp quang - Khởi Đầu Cho ánh sang Một máy phát chuyển đổi tín hiệu đầu vào điện thành điều dạng ánh sáng điều chế mong muốn, ánh sáng phải "đưa" sợi quang học Như đề cập trước đó, có hai phương pháp mà ánh sáng ghép vào sợi Một pigtailing Cách khác cách đặt đầu cáp quang gần đèn LED LD Trong trường hợp đặt gần khớp nối sử dụng, số lượng ánh sáng vào sợi phụ thuộc vào bốn yếu tố: cường độ LED LD, diện tích bề mặt phát ánh sáng, góc chấp nhận, tổn thất phản xạ tán xạ Sau vài thảo luận yếu tố trên: Cường độ Cường độ đèn LED LD chức thiết kế thường quy định độ lớn tín hiệu phát Đôi khi,thông số cho thực tế tất tín hiệu đưa vào loại cáp quang.Tất yếu tố khác không đổi, cường độ mạnh cung cấp đèn LED LD đưa thêm tín hiệu"tung" vào sợi Diện tích Lượng ánh sáng "tung" sợi hàm diện tích ánh sáng phát bề mặt so với diện tích lõi chấp nhận ánh sáng sợi Nhỏ tỷ lệ nhiều ánh sáng "tung" vào sợi Góc chấp nhận Góc chấp nhận sợi thể quy định độ số.Khẩu độ số (NA) định nghĩa sin nửa góc chấp nhận sợi Giá trị NA điển hình 0,1-0,4 mà tương ứng với góc độ chấp nhận 11 độ đến 46 độ Quang sợi truyền ánh sáng vào góc hơn góc chấp nhận với sợi đặc biệt Suy hao khác Khác với obstructions bề mặt cáp quang, luôn có tổn thất phản xạ từ lối vào lối bề mặt cáp quang Sự tổn thất gọi Fresnell Loss khoảng 4% chuyển tiếp không khí thủy tinh Có gel khớp nối đặc biệt áp dụng bề mặt để giảm tiêu hao cần thiết Các loại sợi quang Có hai loại sợi quang sử dụng ngày nay: Through Step Graded Index Như hình minh họa, ánh sáng truyền qua hai sợi quang khác theo hai cách khác (Truyền dẫn ánh sáng sợi quang Through Step Graded Index) Như thể hình vẽ, sợi Step-Index bao gồm lõi thủy tinh chiết suất thấp bao quanh lớp áo có chiết suất thấp chiết suất lõi Sự khác biệt chiết suất hai loại nguyên nhân để ánh sáng truyền liên tục "phản xạ hoàn toàn" lõi lớp áo dọc theo toàn chiều dài sợi thủy tinh Trong sợi graded index, có loại thủy tinh sử dụng, xử lý để chiết suất giảm dần Kết trình ánh sáng liên tục uốn cong phía trung tâm sợi giống ống kính liên tục Sợi quang xét tỉ số kích thước lõi / áo, với đơn vị micromet Hiện nay, có ba loại kích thước phổ biến sử dụng chung loại kích thước khác tồn cho ứng dụng đặc biệt Tỉ số 50/125 62.5/125 với sợi đa mode 8-10/125 với sợi đơn mode Các sợi có lõi 50 62,5 micromet thường dùng với đèn LED VCSELs, thường sử dụng cho hệ thống truyền dẫn điểm-điểm có chiều dài ngắn trung bình.Lõi sợi 8-10 micromet tạo tia laser diode thường sử dụng cho mục đích viễn thông đường dài Tổn hao sợi quang Khác với tổn hao khớp nối đèn LED LDS với sợi quang, có suy hao xảy ánh sáng truyền qua sợi thực tế Lõi sợi quang làm thủy tinh siêu tinh khiết có chiết suất thấp Muốn ánh sáng có thể qua hàng ngàn mét nhiều lõi sợi, độ tinh khiết kính phải cao Để đánh giá độ tinh khiết thủy tinh này, xem xét thủy tinh khung cửa sổ chung Chúng ta nghĩ kính cửa sổ "sạch" cho phép ánh sáng để tự qua, điều kính dày có 1/16 ¼ inch Ngược lại với xuất rõ ràng này, cạnh kính cửa sổ trông xanh gần mờ đục Trong trường hợp này, ánh sáng vào thủy tinh, thông qua vài inch Chỉ cần tưởng tượng ánh sáng qua ngàn kính cửa sổ! Hầu hết mục đích chung sợi quang có tiêu hao khoảng 3-4 dB km (60% 75% tổn thất km) bước sóng 850nm Khi bước sóng thay đổi đến 1310nm, tổn hao giảm xuống khoảng 1-2 dB (50% đến 60%) cho km Tại 1550nm, chí thấp Sợi cao cấp cho biết sẵn tổn hao dB (50%) cho km 850nm dB (20%) cho km 1310nm thiệt hại 0,5 dB (10%) cho km 1550nm Những tổn hao chủ yếu kết tán xạ ngẫu nhiên ánh sáng hấp thụ tạp chất thực tế có thủy tinh Một nguyên nhân khác tiêu hao sợi quang bị uốn nhiều, gây số ánh sáng khỏi khu vực lõi cáp bán kính uốn cong nhỏ hơn, tổn hao lớn Bởi điều này, uốn cong dọc theo sợi quang cáp nên có bán kính rộng inch Băng thông cáp quang Tất yếu tố suy hao dẫn đến suy giảm phụ thuộc vào băng thông Nói cách khác, 3dB có nghĩa 50% ánh sáng bị cho dù điều chế 10Hz 100 MHz Thực tế có giới hạn băng thông cho cáp quang nhiên, điều đo MHz cho km Cách dễ để hiểu có suy hao xảy tham khảo Hình Như Hình minh họa, tia ánh sáng vào sợi tương đối thẳng góc nhỏ (M1) có đường truyền ngắn so với ánh sáng mà vào với góc gần với góc chấp nhận (M2) Kết là, ánh sáng truyền theo phương khác đến cuối sợi thời điểm khác nhau, nguồn phát đèn LED LD Điều tạo "nhòe" có hiệu lực không chắn nơi bắt đầu kết thúc xung xảy đầu cuối sợi - mà giới hạn tần số tối đa truyền Trong ngắn hạn, chế độ hơn, cao băng thông cáp quang Hình 6: Sự khác phương truyền ánh sáng để xác định băng thông sợi Cách thức giảm số mode thực cách giảm cho lõi sợi nhỏ tốt Sợi đơn mode có lõi có đường kính 8-10 micromet, có băng thông cao nhiều cho phép vài chế độ truyền dọc theo lõi sợi.Sợi có đường kính rộng , chẳng hạn 50 62.5 micromet cho phép nhiều chế độ truyền gọi sợi đa mode Băng thông tiêu biểu cho sợi quang thông thường từ vài MHz cho km cho sợi lõi lớn, đến hàng trăm MHz cho km cáp quang đa mode tiêu chuẩn, đến hàng ngàn MHz cho km sợi đơn mode Và độ dài sợi tăng lên, băng thông giảm tương ứng Ví dụ, sợi cáp hỗ trợ băng thông 500MHz khoảng cách km hỗ trợ 250 MHz km 100 MHz km Bởi sợi quang đơn mode có băng thông vốn có cao vậy, "giảm băng thông hàm chiều dài" yếu tố vấn đề thực quan trọng sử dụng loại sợi quang Tuy nhiên, xem xét sử dụng sợi đa mode, băng thông tối đa thường nằm phạm vi tín hiệu thường gặp hệ thống truyền dẫn điểm-điểm Cấu tạo sợi cáp quang Cáp quang có kích cỡ hình dạng Như cáp đồng trục, thực tế cấu tạo chức ứng dụng Sợi quang cấu tạo với lớp phủ đệm sử dụng chủ yếu bảo vệ trình sản xuất Sợi sau đặt trung tâm ống lỏng PVC cho phép sợi dễ uốn cong nối, đặc biệt qua góc bị kéo qua ống dẫn 10 Xung quanh ống sợi Kevlar chịu cường mà hấp thụ hầu hết lực tương tác tác động vào sợi Cuối cùng, lớp vỏ PVC bên phủ kín dây cáp ngăn ngừa độ ẩm.sợi quang coi lý tưởng cho ứng dụng nối tòa nhà nơi có độ chắn cao Ngoài đa dạng "cốt yếu", sử dụng ứng dụng nào, bao gồm việc di dây đất, bọc thép, cáp chống động vật gặm nhấm với vỏ thép bên ngoài, UL cáp plenumgrade Mã màu, cáp đa mode có sẵn Hình 7: cấu tạo sợi cáp quang Các loại sợi quang khác Hai loại cáp bổ xung thêm – lõi có đường kính lớn sợi silica sợi làm hoàn toàn nhựa - thường không sử dụng cho truyền liệu Sợi silic thường sử dụng ứng dụng liên quan đến laser công suất cao cảm biến, chẳng hạn phẫu thuật laser y tế Sợi làm nhựa hữu ích cho liên kết liệu ngắn thiết bị sử dụng với đèn LED tương đối rẻ tiền Một hệ thống cô lập để sử dụng phần nguồn cung cấp điện áp cao ví dụ điển hình ứng dụng cho sợi nhựa Kết nối quang học Kết nối quang học cách mà cáp quang dùng để kết nối với thiết bị ngoại vi loại sợi khác Các kết nối giống lắp ghép đối xứng với thiết bị bên đòi hỏi phải thiết bị có độ xác cao Trong hoạt động, trung tâm kết nối sợi nhỏ thu thập ánh sáng từ lõi nằm trực tiếp , phù hợp với nguồn sáng (hoặc cáp quang khác) để dung sai vài chục nghìn với inch Vì kích thước lõi chung sợi 50 micromet 0,002 inch, dung sai rõ ràng 11 Có nhiều loại kết nối quang học khác sử dụng ngày Trong kết nối SMA, lần phát triển trước phát minh chế độ đơn mode sợi quang, loại phổ biến kết nối quang Hình cho thấy nhìn rõ ràng phận kết nối Hình cấu tạo kết nối SMA Loại phổ biến kết nối đa mode sử dụng ngày kết nối ST Ban đầu phát triển AT & T cho mục đích viễn thông, thiết kế kết nối sử dụng loại khóa twist có suy hao thấp hơn kiểu SMA Một cặp liên kêys điển hình kết nối ST suy hao dB (20%) không đòi hỏi tay áo liên kết khác thiết bị tương tự Sự bao gồm "tab chống xoay" đảm bảo tất thời gian kết nối kết nối với nhau, sợi luôn quay lại quay vị trí đảm bảo liên tục, hiệu suất đồng Kết nối ST có sẵn cho hai loại sợi đa mode đơn mode, Sự khác biệt dung sai tổng thể Lưu ý với sợi đa mode kết nối ST thực với loại sợi đa mode Tốn kết nối ST chế độ đơn thực với hai sợi đơn mode sợi đa mode Trình tự cài đặt cho kết nối ST tương tự SMA cần khoảng thời gian 12 Những chỗ nối sợi quang Trong kết nối quang học sử dụng để kết nối cáp quang với nhau, có phương pháp khác dẫn đến tổn hao chỗ nối thấp nhiều Hai số cách phổ biến phổ biến mối nối khí mối nối hợp Cả hai có tổn hao mối nối khoảng 0,15 dB (3%) lên 0,1 dB (2%) Trong mối nối khí, phía cuối hai mảnh sợi làm tước, sau cẩn thận dùng ghép đầu vào với liên kết cách sử dụng lắp ráp khí Một loại gel sử dụng điểm tiếp xúc để giảm phản xạ ánh sáng giảm mát nối mức tối thiểu Phía cuối sợi ghép với ma sát nén, lắp ráp nối có chốt giữ để sợi liên kết Ngược lại mối nối hợp nhất, liên quan đến việc thực tan chảy (nung chảy) cáckết thúc hai phần sợi Kết sợi liên tục không nghỉ Chỗ nối hợp đòi hỏi thiết bị nối đặc biệt tốn thực nhanh chóng, chi phí trở nên hợp lý thực với số lượng lớn Như chỗ nối hợp mong manh, thiết bị khí thường sử dụng để bảo vệ chúng Máy thu quang Thu quang học chuyển đổi ánh sáng điều chế từ sợi quang trở lại thành dạng tín hiệu ban đầu Máy dò ánh sáng điều chế thường photodiode hai PIN loại Avalanche Phát đặt kết nối tương tự với sử dụng cho đèn LED , VCSEL LD Diode tách sóng quang thường có phổ lớn phát nhạy cảm vài trăm micron đường kính Các biện pháp phòng ngừa cần thiết phải đặc biệt tập trung sợi việc tiếp nhận kết nối làm cho "liên kết " mối quan tâm nhiều quan trọng phát quang Kể từ lượng ánh sáng thoát sợi nhỏ , thu quang thường sử dụng khuếch đại khuếch đại tần số Bởi điều , dùng cho hệ thống nào, điều quan trọng sử dụng sợi có kích thước quy định cho phù hợp.Nếu không, tải máy thu quang học xảy Ví dụ, cặp 13 truyền / nhận thiết kế để sử dụng với sợi đơn mode sử dụng với sợi đa , số lượng lớn ánh sáng đầu sợi (do khớp nối vào nguồn ánh sáng) tải máy thu gây tín hiệu đầu bị biến dạng nghiêm trọng Tương tự, cặp truyền / nhận thiết kế để sử dụng với sợi đa mode sử dụng với sợi đơn mode , không đủ ánh sáng cho máy thu,dẫn đến tín hiệu đầu nhiễu tín hiệu Đây thời gian loại máy thu " mismatching " coi có tổn hao nhiều sợi thêm đến 15 dB ánh sáng kết thành sợi đa mode nguồn ánh sáng sợi đơn mode có để đạt hoạt động tốt Tuy nhiên , trường hợp cực đoan thường không khuyến khích Như trường hợp máy phát , máy thu quang học có sẵn hai phiên bảntương tự phiên kỹ thuật số Cả hai loại thường sử dụng giai đoạn tầng khuếch đại tương tự, theo sau tín hiệu tương tự đầu kỹ thuật số ( tùy thuộc vào loại máy thu ) Hình 10 (trang sau) sơ đồ chức thu quang tương tự đơn giản Giai đoạn khuếch đại hoạt động kết nối chuyển đổi điện áp Giai đoạn có nhỏ từ photodiode chuyển đổi tín hiệu quang thành điện áp , thường khoảng millivolt Giai đoạn hoạt động khuếch đại điện áp Tín hiệu nâng lên mức mong muốn.Hình 11 sơ đồ chức máy thu quang kỹ thuật số đơn giản Như trường hợp máy thu tương tự, giai đoạn chuyển đổi điện áp Tuy nhiên, đầu tầng đưa vào so sánh điện áp, sau qua so sánh để thực so sanhs với mức điện áp khống chế điều chỉnh Điều cho phép tín hiệu kỹ thuật số phục hồi phải cắt cách xác mong muốn 14 Giai đoạn khác thường thêm vào thu kỹ thuật số tương tự cung cấp trình điều khiển cho cáp đồng trục, chuyển đổi giao thức loạt chức khác nỗ lực để tạo lại tín hiệu ban đầu cách xác Điều quan trọng cần lưu ý cáp quang miễn nhiễm với tất hình thức can thiệp Bởi điều này, bình thường biện pháp phòng ngừa, chẳng hạn bảo vệ nối đất, nên thực sử dụng sợi linh kiện điện tử quang 15 Thiết kế hệ thống sợi quang Khi thiết kế hệ thống cáp quang, có nhiều yếu tố phải coi trọng, tất góp phần vào mục tiêu cuối việc đảm bảo đủ ánh sáng đạt đến người nhận Nếu đủ lượng ánh sáng, toàn hệ thống không hoạt động cách Hình 12 xác định nhiều yếu tố xem xét Các bước thủ tục theo bước sau cần theo sau thiết kế hệ thống Xác định phát quang kết hợp xác dựa tín hiệu truyền (Analog, kỹ thuật số, âm thanh,Video, RS-232, RS-422, RS-485, vv.) Xác định nguồn dùng có sẵn (AC, DC, vv.) Xác định sửa đổi đặc biệt (nếu có) cần thiết (chẳng hạn trở kháng, băng thông, kết nối đặc biệt, kích thước sợi đặc biệt, vv) Tính toán tổng tổn hao quang học (trong dB) hệ thống cách thêm cáp, mối nối, kết nối Các thông số nên có sẵn từ nhà sản xuất thiết bị điện tử sợi cáp So sánh số tổn thu với thông số tổn hao quang học cho phép máy thu Hãy chắn để có ngưỡng an toàn dB cho toàn hệ thống Kiểm tra băng thông sợi đủ để vượt qua tín hiệu mong muốn Nếu tính toán cho thấy sợi cáp bạn đủ để truyền tín hiệu yêu cầu khoảng cách cần thiết, cần thiết để chọn truyền / nhận khác (bước sóng) kết hợp xem xét việc sử dụng sợi cao cấp có tổn hao thấp 16 [...]... cáp đa mode cũng có sẵn Hình 7: cấu tạo của sợi cáp quang Các loại sợi quang khác Hai loại cáp bổ xung thêm – lõi có đường kính rất lớn là sợi silica và sợi làm hoàn toàn bằng nhựa - thường không sử dụng cho truyền dữ liệu Sợi silic thường được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến các laser công suất cao và cảm biến, chẳng hạn như phẫu thuật laser y tế Sợi làm bằng nhựa hữu ích cho các liên kết... với sợi đa mode kết nối ST sẽ chỉ thực hiện đúng với 1 loại sợi đa mode Tốn kém hơn kết nối ST chế độ đơn sẽ thực hiện đúng với cả hai sợi đơn mode và sợi đa mode Trình tự cài đặt cho các kết nối ST tương tự như của các SMA và cần cùng một khoảng thời gian 12 Những chỗ nối sợi quang Trong khi kết nối quang học có thể được sử dụng để kết nối cáp quang với nhau, có những phương pháp khác dẫn đến tổn hao... một inch Vì kích thước lõi chung của sợi 50 micromet chỉ là 0,0 02 inch, dung sai như vậy là rõ ràng 11 Có rất nhiều loại kết nối quang học khác nhau sử dụng ngày nay Trong đó kết nối SMA, lần đầu tiên được phát triển trước khi phát minh của chế độ đơn mode của sợi quang, là loại phổ biến nhất của kết nối quang cho đến hiện nay Hình 8 cho thấy một cái nhìn rõ ràng về các bộ phận của kết nối này Hình... ứng dụng cho sợi nhựa Kết nối quang học Kết nối quang học là cách mà cáp quang dùng để kết nối với thiết bị ngoại vi và các loại sợi khác Các kết nối giống như sự lắp ghép đối xứng với các thiết bị bên ngoài nhưng đòi hỏi phải là các thiết bị có độ chính xác cao Trong hoạt động, trung tâm kết nối các sợi nhỏ thu thập ánh sáng từ lõi của nó nằm và trực tiếp , phù hợp với nguồn sáng (hoặc cáp quang khác)... lượng ánh sáng, toàn bộ hệ thống sẽ không hoạt động đúng cách Hình 12 xác định rất nhiều những yếu tố và xem xét Các bước thủ tục theo các bước sau đây cần được theo sau thiết kế bất kỳ hệ thống nào 1 Xác định phát quang và kết hợp chính xác dựa trên các tín hiệu được truyền (Analog, kỹ thuật số, âm thanh,Video, RS -23 2, RS- 422 , RS-485, vv.) 2 Xác định nguồn dùng có sẵn (AC, DC, vv.) 3 Xác định các sửa đổi... cách chính xác nhất có thể Điều quan trọng cần lưu ý là trong khi cáp quang miễn nhiễm với tất cả các hình thức can thiệp Bởi vì điều này, bình thường biện pháp phòng ngừa, chẳng hạn như bảo vệ và nối đất, nên được thực hiện khi sử dụng sợi linh kiện điện tử quang 15 Thiết kế một hệ thống sợi quang Khi thiết kế một hệ thống cáp quang, có nhiều yếu tố đó phải được coi trọng, tất cả đều góp phần vào... của hai phần của sợi Kết quả là một sợi liên tục không nghỉ Chỗ nối hợp nhất đòi hỏi thiết bị nối đặc biệt tốn kém nhưng có thể thực hiện rất nhanh chóng, vì vậy chi phí trở nên hợp lý nếu được thực hiện với số lượng lớn Như chỗ nối hợp nhất là mong manh, thiết bị cơ khí thường được sử dụng để bảo vệ chúng Máy thu quang Thu quang học cơ bản chuyển đổi ánh sáng được điều chế từ sợi quang trở lại thành... thiết kế để sử dụng với sợi đa mode đã được sử dụng với sợi đơn mode , không đủ ánh sáng cho máy thu,dẫn đến hoặc là một tín hiệu đầu ra quá nhiễu hoặc không có tín hiệu nào cả Đây là thời gian bất kỳ loại máy thu " mismatching " có thể được coi là khi có tổn hao quá nhiều trong sợi là thêm 5 đến 15 dB của ánh sáng kết thành một sợi đa mode bởi một nguồn ánh sáng duy nhất là sợi đơn mode có để đạt được... cho đèn LED , VCSEL hoặc LD Diode tách sóng quang thường có phổ lớn phát hiện nhạy cảm có thể được vài trăm micron đường kính Các biện pháp phòng ngừa cần thiết phải đặc biệt tập trung các sợi trong việc tiếp nhận kết nối và làm cho "liên kết " mối quan tâm ít nhiều quan trọng hơn là trong phát quang Kể từ khi lượng ánh sáng thoát ra một sợi là khá nhỏ , thu quang thường sử dụng các bộ khuếch đại khuếch... Bởi vì điều này , dùng cho bất kỳ hệ thống nào, điều quan trọng là chỉ sử dụng các sợi có kích thước quy định cho phù hợp.Nếu không, quá tải của máy thu quang học có thể xảy ra Ví dụ, nếu một cặp 13 truyền / nhận thiết kế để sử dụng với sợi đơn mode được sử dụng với sợi đa , số lượng lớn các ánh sáng ở đầu ra của sợi (do trên khớp nối vào nguồn ánh sáng) sẽ quá tải máy thu và gây ra một tín hiệu