La fibra ottica è diventata il principale metodo di trasmissione dei segnali a lunga distanza. E competenze come l’installazione e la manutenzione della fibra ottica diventano requisiti di base per il personale delle comunicazioni.

Ci sono molte conoscenze teoriche, installazione di attrezzature e metodi di posa coinvolti nelle comunicazioni ottiche. HOC (Hone Optical Communications) ha più di 19 anni di esperienza nelle comunicazioni ottiche e nelle reti ODN. Cominciamo.

Materiale della fibra ottica

Fibra di vetro

Sia il nucleo che il rivestimento sono in vetro. Di conseguenza, ha una bassa perdita, una lunga distanza di trasmissione e un costo elevato.

Fibra di rivestimento in silicone di gomma

Il nucleo è di vetro e il rivestimento è di plastica. Le caratteristiche sono simili a quelle della fibra ottica di vetro, ma il costo è inferiore.

Fibra plastica

Il nucleo e il rivestimento della fibra ottica sono fatti di plastica. Pertanto, la fibra di plastica ha un’alta perdita, una breve distanza di trasmissione e un prezzo basso. È usato principalmente per elettrodomestici, audio e trasmissione di immagini a breve distanza.

Multimodo vs. Modo singolo

Il nucleo centrale della fibra multimodale è più spesso (50μm o 62.5μm), che può trasmettere la luce di più modi. Tuttavia, questo contribuisce anche una grande dispersione, che limita la frequenza di trasmissione dei segnali digitali. Pertanto, la distanza di trasmissione della fibra ottica multimodale è relativamente breve, generalmente solo pochi chilometri.

La fibra monomodale ha una fibra di vetro molto sottile (generalmente 9μm o 10μm). E la fibra monomodale può trasmettere la luce solo in una modalità. Pertanto, la sua dispersione intermodale è molto piccola, il che è adatto per la comunicazione a lunga distanza.

Un modo più semplice per distinguerli è che la guaina esterna della fibra monomodale è gialla, e la guaina esterna della fibra multimodale è arancione.

3 tipi di segnale ottico

Non tutta la luce può essere usata per la trasmissione del segnale nelle fibre ottiche. Ci sono 3 lunghezze d’onda utilizzate principalmente nelle comunicazioni: 850nm, 1300nm e 1550nm.

La fibra monomodale utilizza una lunghezza d’onda di 1310nm o 1550nm. E la lunghezza d’onda utilizzata dalla fibra multimodale è principalmente 850nm.

Modulo ottico

I moduli ottici sono componenti che realizzano la conversione di segnali ottici e segnali elettrici. I moduli ottici comuni includono GBIC, SFP, SFP+, XFP, SFF, CFP, ecc.

GBIC vs SFP

La dimensione del modulo ottico GBIC è troppo grande e occupa troppo spazio nello switch, causando l’impossibilità di fornire più interfacce sul pannello dello switch. Pertanto, negli ultimi anni, i moduli ottici GBIC sono stati gradualmente sostituiti da moduli ottici SFP.

Interfaccia del connettore

L’interfaccia di connessione della fibra è un’interfaccia fisica usata per collegare i cavi ottici. Il principio di è quello di utilizzare la luce dal mezzo otticamente denso nel mezzo otticamente sottile per causare la riflessione totale. Ci sono di solito SC, LC, ST, FC e altri tipi.

Connettore SC

Il connettore SC è comunemente conosciuto come testa quadrata e connettore grande. L’interfaccia ottica sulle apparecchiature di trasmissione utilizza generalmente un connettore SC. Il connettore SC può essere direttamente inserito e disinserito, il che è molto comodo da usare. Ma lo svantaggio è che è facile cadere.

Connettore LC

Il connettore LC è conosciuto come piccola testa quadrata. È un’interfaccia dedicata ai moduli SFP. Il connettore LC è molto più piccolo delle interfacce SC, ST o FC. Così i dispositivi come lo switch di rete possono ospitare più porte nella stessa area.

Connettore ST

Di solito si usa il connettore ST nel collegamento di dispositivi multimodali. Dopo aver inserito il connettore ST, c’è una baionetta per fissarlo dopo una rotazione di mezzo cerchio del connettore. Lo svantaggio è che è facile da rompere. I connettori ST sono spesso utilizzati per la connessione con apparecchiature di altri produttori nell’implementazione di reti wireless.

Connettore FC

Il connettore FC è noto per la sua testa rotonda. Il rinforzo esterno è un manicotto metallico e il fissaggio è un tenditore, che è generalmente utilizzato sul lato ODF. Il connettore FC è generalmente utilizzato nelle reti di telecomunicazione. C’è un tappo a vite avvitato all’adattatore. Il vantaggio è che è affidabile e resistente alla polvere. Lo svantaggio è che il tempo di installazione è leggermente più lungo.

Cosa influisce sulla sua trasmissione

La perdita ottica è una delle cause dell’attenuazione del segnale in fibra. Inoltre, la dispersione, l’assorbimento, ecc. possono anche causare l’attenuazione del segnale ottico.

Perdita ottica

In una fibra monomodale, 1550nm ha la perdita più piccola. Ma quali sono le perdite specifiche per tutte e 3 le principali lunghezze d’onda ottiche?

1310nm: 0.35~0.5 dB/km

1550nm: 0.2~0.3 dB/km

850nm: 2.3~3.4 dB/km

Perdita naturale

• Perdita di inserzione dei componenti ottici che si inseriscono nelle linee di trasmissione ottica
• Perdita quando la fibra ottica è collegata
• Il disadattamento dell’impedenza nel cavo causa la riflessione della luce, che è chiamata perdita di ritorno
• Piegatura, estrusione, impurità e irregolarità dei materiali in fibra

Perdita nell’impiombatura e nella connessione

• Impiombature fisse, comunemente conosciute come impiombature morte. Generalmente usa la macchina di fusione della fibra ottica per la fusione diretta dei cavi ottici.
• Connessioni rapide, comunemente conosciute come giunti vivi. Le fibre sono collegate con connettori staccabili e utilizzate per il cavo patch in fibra e le connessioni delle apparecchiature.

Rumore

Oltre all’attenuazione, c’è il rumore che influenza l’effetto della trasmissione di informazioni in fibra ottica. L’attenuazione significa meno segnali utili, e il rumore significa più segnali inutili.

Cause del rumore

• Il rapporto di estinzione non è qualificato
• Variazioni casuali dell’intensità della luce
• Jitter temporale
• Rumore del punto e rumore termico del ricevitore
• Rumore di modo della fibra ottica
• Ampliamento degli impulsi causato dalla dispersione
• Modalità di distribuzione del rumore di LD
• Cinguettio di frequenza LD
• Riflessione

Dispersione

Anche la dispersione è un fattore importante che influenza la trasmissione dei segnali luminosi. È l’allargamento della larghezza di frequenza causato da un impulso di luce che viaggia a una certa distanza lungo una fibra ottica. È il fattore principale che limita la velocità di trasmissione.

Dispersione modale

Si verifica nelle fibre multimodali, perché i diversi modi di luce viaggiano lungo percorsi diversi.

Dispersione del materiale

È perché diverse lunghezze d’onda ottiche viaggiano a velocità diverse.

Dispersione della guida d’onda

La ragione è che l’energia ottica viaggia a una velocità leggermente diversa quando viene trasmessa nel nucleo e nel rivestimento. Nella fibra monomodale, è molto importante cambiare la dispersione della fibra cambiando la struttura interna della fibra.

Breve riassunto

Ora avete imparato tutto dai materiali in fibra ottica, modalità di trasmissione, lunghezza d’onda, connettori e fattori che influenzano la trasmissione. Ci siamo persi qualcosa o avete altre idee. Scrivici un commento o un’e-mail.