Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Přeskočit na obsah
WikipedieWikipedie: Otevřená encyklopedie
Hledání

Jednovidové optické vlákno

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Jednovidové optické vlákno (anglickySingle-mode optical fiber,SMF,SM) je vinformatice typoptického vlákna, který je používán pro přenos dat na větší vzdálenosti (mezi městy, státy, kontinenty). Obecně našla optická vlákna uplatnění vtelekomunikacích a pro vysokorychlostní přenosy v Internetu. Na kratší vzdálenosti se používají levnějšívícevidová nebo gradientní optická vlákna.

Obecně

[editovat |editovat zdroj]

Jednovidová vlákna vykazují nejlepší parametry optické přenosové cesty. Mají nejmenší průměr jádra, do 10mikrometrů. Takto malé jádro má za následek velkýúhel odrazu ve vlákně, to vede k menšímu prodloužení dráhy paprsku. Nemůže být použito u geometrických optik. Místo toho musí být analyzováno jako elektromagnetická struktura (podle rozhodnutíMaxwellovy rovnice = elektromagnetická vlnová rovnice). Elektromagnetické analýzy mohou být také vyžadovány k porozumění chování, například když se vyskytne tečka přikoherentním světle šířeném v mnohovidovém vláknu. Jako optický vlnovod vlákno podporuje jeden nebo více omezených příčných vidů, které se šíří vláknem. Vlákno podporující pouze jeden vid je nazýváno single-mode (= jednovidový režim kmitů), vlákno podporující více vidů se nazývá multi-mode (vícevidový režim kmitů). Chování většího jádra vícevidového režimu může být také použito u vlnové rovnice, jež ukazuje, která vlákna podporují více než jeden typ šíření. Výsledek takového jednání vícevidového vlákna přibližně souhlasí s geometrickou optikou pouze v tom případě, že jádro vlákna je dostatečně velké, aby podpořilo patřičné množství vidů.

Analýza vlnovodů ukazuje, že světelnáenergie ve vlákně není úplně uzavřená v jádře. Místo toho, hlavně u jednovidového vlákna, je výrazný podíl energie i v obalu okolo jádra (je to například i u tlumených vln).

Nejběžnější typ jednovidových vláken má průměr jádra 8–10 mikrometrů a je navrhován hlavně pro užití v průmyslu, kde se používá infračervené světlo. Vidovástruktura závisí na vlnové délce použitého světla. Pro srovnání – mnohovidové vlákno se vyrábí s průměrem jádra asi 50 mikrometrů až stovky mikrometrů. Normalizovaný kmitočet V pro toto vlákno by měl být menší než nula Bessels function=Jnula (přibližně 2,405).

Jednovidové vlákno – struktura
1. Core (jádro) 8 µm
2. Cladding (plášť) 125 µm
3. Buffer (ochranná vrstva) 250 µm
4. Jacket (obal) 400 µm

Základními parametry SM vláken jsou:optický útlum, chromatické disperze, polarizační vidová disperze, průměr vidového pole a geometrické parametry (důležité pro spojování vláken).

Vidy

[editovat |editovat zdroj]
  • vidy optických vláken jsou velmi náchylné na ohyby
  • dochází při tom kdisperzi (rozptylu)
    • vidová disperze – různé vidy mají různé rychlosti šíření signálu vláknem
    • chromatická disperze – spektrální složky téhož vidu se šíří různou rychlostí
  • vidová disperze má větší hodnotu než disperze chromatická

Vlastnosti jednovidového vlákna

[editovat |editovat zdroj]
  • velký význam v páteřních sítích, kde jsou použita pro přenos signálu a pro nasazení systémů svlnovým multiplexem DWDM
  • vykazují nejlepší parametry optické přenosové cesty
  • používají se především vtelekomunikacích, kde díky svým vlastnostem odstraňují vidové disperze
  • vedou pouze jeden jediný paprsek
  • nejčastěji se řídí standardizovaným doporučenímITU-T G.652[1]
  • nevyskytuje se u nich vidová disperze, pouze chromatická a polarizační vidová disperze
  • v jednovidovém vlákně se mohou vyskytnout dvě různé polarizace vidu, a to vede na polarizační vidovou disperzi (PMD – Polarisation Mode Dispersion) – vyvolává mezisymbolovou interferenci a je těžce odstranitelná
  • lze dosáhnout nejvyšších přenosových rychlostí (v současnosti až 26 Tbit/s) na vzdálenosti do 50 km
  • pro své buzení vyžadujílaserové diody
  • vyrábí se z homogenní skloviny

Jednovidový přenos

[editovat |editovat zdroj]
  • zmenšováním rozdílu optických vlastností dvou prostředí, na jejichžrozhraní dochází k odrazům
  • zmenšováním průměru jádraoptického vlákna (malé jádro má za následek velký úhel odrazu ve vlákně, což vede k menšímu prodloužení dráhy paprsku)

Technické parametry

[editovat |editovat zdroj]
  • průměr vidového pole na 1310 nm = (8,6 – 9,5) µm ± 0,9 µm
  • průměr pláště = 125 µm ± 2,0 µm
  • nekruhovost pláště = max. 2,0 %
  • odchylka středu vidového pole od středu pláště vlákna = max. 1,0 µm
  • index lomu (ve spektrální oblasti 1300 nm – 1600 nm) = 1,46 – 1,49
  • rozdíl hodnoty indexu lomu v jádře a v plášti = řádově 0,01

Skoková změna indexu lomu:

Měrný útlum:

  • 0,35 dB/km při vlnové délce 1300 nm
  • 0,2 dB/km pro l = 1550 nm

šířka pásma: při l = 1300 nm je mnohem větší než 100 GHz.km

Další parametry

[editovat |editovat zdroj]

Samotné jednovidové vlákno je výrazně levnější než vláknomnohovidové. Výhoda mnohovidových vláken je pouze ve snazším navázáním optického výkonu do vlákna.

Reference

[editovat |editovat zdroj]
  1. Doporučení ITU-T G.652 Characteristics of a single-mode optical fibre and cable

Související články

[editovat |editovat zdroj]

Externí odkazy

[editovat |editovat zdroj]
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Jednovidové_optické_vlákno&oldid=25419256
Kategorie:
Skrytá kategorie:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp