La fibra óptica se ha convertido en el principal método de transmisión de señales a larga distancia. Y habilidades como la instalación y el mantenimiento de la fibra óptica se convierten en requisitos básicos para el personal de comunicaciones.

Hay muchos conocimientos teóricos, métodos de instalación y colocación de equipos involucrados en las comunicaciones ópticas. HOC (Hone Optical Communications) tiene más de 19 años de experiencia en comunicaciones ópticas y redes ODN. Empecemos.

Material de fibra óptica

Fibra de vidrio

Tanto el núcleo como el revestimiento son de vidrio. Como resultado, tiene bajas pérdidas, larga distancia de transmisión y alto costo.

Fibra de revestimiento de silicona de caucho

El núcleo es de vidrio y el revestimiento es de plástico. Las características son similares a las de la fibra óptica de vidrio, pero el costo es menor.

Fibra plástica

El núcleo y el revestimiento de fibra óptica están hechos de plástico. Por lo tanto, la fibra de plástico tiene una alta pérdida, una distancia de transmisión corta y un precio bajo. Se utiliza principalmente para electrodomésticos, audio y transmisión de imágenes de corta distancia.

Multimodo vs. Modo único

El núcleo central de la fibra multimodo es más grueso (50μm o 62.5μm), que puede transmitir luz de múltiples modos. Sin embargo, esto también contribuye a una gran dispersión, lo que limita la frecuencia de transmisión de las señales digitales. Por lo tanto, la distancia de transmisión de la fibra óptica multimodo es relativamente corta, generalmente solo unos pocos kilómetros.

La fibra monomodo tiene una fibra de vidrio muy delgada (generalmente 9μm o 10μm). Y la fibra monomodo solo puede transmitir luz en un modo. Por lo tanto, su dispersión intermodo es muy pequeña, lo que es adecuado para la comunicación a larga distancia.

Una forma más sencilla de distinguirlos es que la vaineta externa de la fibra monomodo es amarilla, y la vaineta externa de la fibra multimodo es naranja.

3 tipos de señal óptica

No toda la luz se puede utilizar para la transmisión de señal en fibras ópticas. Hay 3 longitudes de onda utilizadas principalmente en las comunicaciones: 850nm, 1300nm y 1550nm.

La fibra monomodo utiliza una longitud de onda de 1310nm o 1550nm. Y la longitud de onda utilizada por la fibra multimodo es principalmente de 850 nm.

Módulo óptico

Los módulos ópticos son componentes que realizan la conversión de señales ópticas y señales eléctricas. Los módulos ópticos comunes incluyen GBIC, SFP, SFP +, XFP, SFF, CFP, etc.

GBIC vs SFP

El tamaño del módulo óptico GBIC es demasiado grande y ocupa demasiado espacio en el conmutador, lo que provoca la imposibilidad de proporcionar más interfaces en el panel del conmutador. Por lo tanto, en los últimos años, los módulos ópticos GBIC han sido reemplazados gradualmente por módulos ópticos SFP.

Interfaz del conector

La interfaz de conexión de fibra es una interfaz física utilizada para conectar los cables ópticos. El principio de es utilizar la luz del medio ópticamente denso en el medio ópticamente delgado para causar una reflexión total. Por lo general, hay SC, LC, ST, FC y otros tipos.

Conector SC

El conector SC se conoce comúnmente como cabeza cuadrada y conector grande. La interfaz óptica en los equipos de transmisión generalmente utiliza un conector SC. El conector SC se puede enchufar y enchufar directamente, lo cual es muy conveniente de usar. Pero la desventaja es que es fácil caerse.

Conector LC

El conector LC se conoce como cabeza cuadrada pequeña. Es una interfaz dedicada para módulos SFP. El conector LC es mucho más pequeño que las interfaces SC, ST o FC. Por lo tanto, los dispositivos como el conmutador de red pueden acomodar más puertos en la misma área.

Conector ST

Se suele utilizar el conector ST en la conexión de dispositivos multimodo. Después de insertar el conector ST, hay una bayoneta para fijarlo después de una rotación de medio círculo del conector. La desventaja es que es fácil de romper. Los conectores ST se utilizan a menudo cuando se conectan con equipos de otros fabricantes en el despliegue de redes inalámbricas.

Conector FC

El conector FC es conocido por su cabeza redonda. El refuerzo externo es una manga de metal, y la sujeción es un torniquete, que generalmente se usa en el lado ODF. El conector FC se utiliza generalmente en redes de telecomunicaciones. Hay una tapa de rosca atornillada al adaptador. La ventaja es que es confiable y a prueba de polvo. La desventaja es que el tiempo de instalación es ligeramente más largo.

Qué afecta su transmisión

La pérdida óptica es una de las causas de la atenuación de la señal de fibra. Además, la dispersión, la absorción, etc. también pueden causar atenuación de la señal óptica.

Pérdida óptica

En una fibra monomodo, 1550nm tiene la menor pérdida. Pero, ¿cuáles son las pérdidas específicas para las 3 longitudes de onda ópticas principales?

1310nm: 0.35 ~ 0.5 dB / km

1550nm: 0.2 ~ 0.3 dB / km

850nm: 2.3 ~ 3.4 dB / km

Pérdida natural

• Pérdida de inserción de componentes ópticos insertados en líneas de transmisión óptica
• Pérdida cuando se conecta la fibra óptica
• El desajuste de impedancia en el cable hace que la luz se refleje, lo que se denomina pérdida de retorno
• Flexión, extrusión, impurezas y desniveles de los materiales de fibra

Pérdida en el empalme y la conexión

• Empalmes fijos, comúnmente conocidos como empalmes muertos. Generalmente utiliza una máquina de fusión de fibra óptica para la fusión directa de cables ópticos.
• Conexiones rápidas, comúnmente conocidas como articulaciones vivas. Las fibras están conectadas con conectores desmontables y se utilizan para conexiones de cables de conexión de fibra y equipos.

Ruido

Además de la atenuación, hay ruido que afecta el efecto de la transmisión de información por fibra óptica. La atenuación significa señales menos útiles, y el ruido significa más señales inútiles.

Causas del ruido

• La relación de extinción no está calificada
• Cambios aleatorios en la intensidad de la luz
• Fluctuación de tiempo
• Ruido puntual y ruido térmico del receptor
• Modo ruido de fibra óptica
• Ensanchamiento del pulso causado por la dispersión
• Ruido de distribución de modo de LD
• Chirrido de frecuencia LD
• Reflexión

Dispersión

La dispersión también es un factor importante que afecta la transmisión de señales luminosas. Es el ensanchamiento del ancho de frecuencia causado por un pulso de luz que viaja una cierta distancia a lo largo de una fibra óptica. Es el principal factor que limita la velocidad de transmisión.

Dispersión modal

Ocurre en fibras multimodo, porque diferentes modos de luz viajan a lo largo de diferentes caminos.

Dispersión de materiales

Es porque diferentes longitudes de onda ópticas viajan a diferentes velocidades.

Dispersión de la guía de onda

La razón es que la energía óptica viaja a una velocidad ligeramente diferente cuando se transmite en el núcleo y el revestimiento. En la fibra monomodo, es muy importante cambiar la dispersión de la fibra cambiando la estructura interna de la fibra.

Breve resumen

Ahora ha aprendido todo, desde materiales de fibra óptica, modo de transmisión, longitud de onda, conectores y factores que afectarán su transmisión. ¿Nos perdimos algo o tienes otras ideas? ¿Nos perdimos algo o tienes otras ideas?