Beth yw Cydrannau Ffibr Optegol
Beth yw cydrannau ffibr optegol? Mae ffibr optegol nodweddiadol yn cynnwys tair prif gydran: y craidd, sy'n cario'r golau; y cladin, sy'n amgylchynu'r craidd â mynegai plygiant is ac yn cynnwys y golau; a'r cotio, sy'n amddiffyn y ffibr bregus ynddo.
Craidd
Y craidd , sy'n cario'r golau, yw'r rhan leiaf o'r ffibr optegol. Fel arfer mae'r craidd ffibr optegol wedi'i wneud o wydr, er bod rhai wedi'u gwneud o blastig. Mae'r gwydr a ddefnyddir yn y craidd yn ddeuocsid silicon pur bur (SiO2), sy'n ddeunydd mor glir fel y gallech edrych drwy 5 milltir ohono fel pe baech chi'n edrych trwy ffenestr aelwyd.
Yn y broses weithgynhyrchu, defnyddir dopyddion fel germania, pentocsid ffosfforws, neu alwmina i godi'r mynegai plygiant o dan amodau rheoledig.
Mae creiddiau ffibr optegol yn cael eu cynhyrchu mewn gwahanol ddiamedrau ar gyfer gwahanol gymwysiadau. Mae creiddiau gwydr nodweddiadol yn amrywio o gyn lleied â 3.7um hyd at 200um. Y meintiau craidd a ddefnyddir yn gyffredin mewn telathrebu yw 9um, 50um a 62.5um. Gall creiddiau ffibr optegol plastig fod yn llawer mwy na gwydr. Maint craidd plastig poblogaidd yw 980um.
Cladin
Mae'r cladin yn amgylchynu'r craidd ac yn darparu'r mynegai plygiant is i wneud y gwaith ffibr optegol. Pan ddefnyddir cladin gwydr, mae'r cladin a'r craidd yn cael eu cynhyrchu gyda'i gilydd o'r un deunydd silicon deuocsid mewn cyflwr sydd wedi'i ymdoddi'n barhaol. Mae'r broses weithgynhyrchu yn ychwanegu symiau gwahanol o ddopwyr at y craidd a'r cladin i gynnal gwahaniaeth mewn mynegeion plygiannol rhyngddynt o tua 1%.
Gall craidd nodweddiadol gael mynegai plygiannol o 1.49 ar 1300nm tra gall y cladin gael mynegai plygiannol o 1.47. Mae'r rhifau hyn, fodd bynnag, yn ddibynnol ar donfedd. Bydd gan graidd yr un ffibr fynegai plygiannol gwahanol ar donfedd wahanol.
Fel y craidd, mae'r cladin yn cael ei gynhyrchu mewn diamedrau safonol. Y ddau ddiamedr a ddefnyddir amlaf yw 125um a 140um. Mae'r cladin 125wm fel arfer yn cynnal meintiau craidd o 9um, 50um, 62.5um ac 85um. Fel arfer mae gan y cladin 140um graidd 100um.
Cotio
Y cotio yw haen amddiffynnol gadarn y ffibr optegol. Mae'r cotio yn amsugno'r sioc, y nythod, y crafiadau, a hyd yn oed y lleithder a allai niweidio'r cladin. Heb y cotio, mae'r ffibr optegol yn fregus iawn. Gallai nic microsgopig sengl yn y cladin achosi i'r ffibr optegol dorri pan fydd yn plygu. Mae cotio yn hanfodol ar gyfer ffibrau gwydr-cyfan, ac ni chânt eu gwerthu hebddo.
Mae'r cotio yn amddiffynnol yn unig. Nid yw'n cyfrannu at allu cludo'r ffibr optegol mewn unrhyw ffordd. Mae diamedr allanol y cotio fel arfer naill ai'n 250um neu 500um. Yn gyffredinol mae'r cotio yn ddi-liw. Mewn rhai cymwysiadau, fodd bynnag, caiff y cotio ei liwio, fel y gellir adnabod ffibrau optegol unigol mewn grŵp o ffibrau optegol.
Mae'r cotio a geir ar ffibr optegol yn cael ei ddewis ar gyfer math penodol o berfformiad neu amgylchedd. Un o'r mathau mwyaf cyffredin o orchudd yw acryledu. Mae'r cotio hwn fel arfer yn cael ei ddefnyddio mewn dwy haen. Defnyddir y gorchudd sylfaenol yn uniongyrchol ar y cladin. Mae'r cotio hwn yn feddal ac yn darparu clustog ar gyfer y ffibr optegol pan fydd yn plygu. Mae'r cotio eilaidd yn galetach na'r haenen sylfaenol ac mae'n darparu arwyneb allanol caled. Mae acrylate, fodd bynnag, yn gyfyngedig o ran perfformiad tymheredd. Gall acrylates nodweddiadol berfformio ar dymheredd hyd at 125º C.
Mae silicôn, carbon a pholyimide yn haenau y gellir eu canfod ar ffibrau optegol sy'n cael eu defnyddio mewn amgylcheddau caled fel y rhai sy'n gysylltiedig ag afioneg, awyrofod a gofod. Gellir eu defnyddio hefyd ar ffibrau optegol a gynlluniwyd ar gyfer cloddio, neu ddrilio olew a nwy.
Safonau
Er bod nifer o gyfuniadau o feintiau craidd a chladin yn bosibl, mae angen safonau i sicrhau y gellir cysylltu cysylltwyr ac offer yn iawn. Mae hyn yn arbennig o bwysig wrth ymdrin â chydrannau sydd mor fach â'r rhai a ddefnyddir mewn opteg ffibr, lle gall hyd yn oed cam-gamgymeriadau bach wneud y system gyfan yn ddiwerth.
Mae dau sefydliad yn cyhoeddi safonau sy'n diffinio perfformiad ffibrau optegol a ddefnyddir yn y diwydiant Telathrebu; nhw yw'r Gymdeithas Diwydiant Telathrebu (TIA) a'r Undeb Telathrebu Rhyngwladol (ITU). Er bod TIA ac ITU yn cyhoeddi llawer o safonau ar ffibr optegol, y safonau allweddol y dylech fod yn gyfarwydd â ANSI / TIA-568-C.3, ITU-TG.653, ITU-TG.655 ac ITU-T G.657.
Mae'r safon ANSI / TIA-568-C.3 yn berthnasol i gydrannau ceblau ffibr optegol adeiladau. Mae'r safonau UThD yn berthnasol i Gebl Ffibr Optig Modd Sengl. Dyma'r disgrifiadau canlynol:
> ITU-TG.652: Nodweddion ffibr optegol sengl a chebl
> ITU-T G.655: Nodweddion gwasgariad wedi newid ffibr optegol a chebl sengl
> ITU-T G.657: Nodweddion ffibr optegol a chebl optegol heb ei sero ar gyfer gwasgariad.
Mae'r safonau hyn yn cynnwys gwybodaeth bwysig sy'n diffinio perfformiad y ffibr optegol, Cebl Rhwydwaith Ffibr Optig, a chydrannau megis Connectors Optical a splices.
Deunyddiau
Mae ffibrau optegol yn cael eu gwneud yn gyffredin â chraidd gwydr a chladin gwydr, ond gellir defnyddio deunyddiau eraill os oes rhaid cydbwyso perfformiad y ffibr â chost gosod y ffibr, ei ffitio â cysylltwyr, a sicrhau ei fod wedi'i ddiogelu'n iawn rhag niwed. Mewn sawl achos, dim ond pellter byr y mae'n rhaid i ffibrau ei redeg, a daw manteision pob math o ffibrau gwydr yn llai pwysig na dim ond arbed arian. Mae yna hefyd amgylchiadau lle mae'r ffibrau'n agored i amodau garw, fel dirgryniad, tymheredd eithafol, trin dro ar ôl tro, neu symudiad cyson. Mae gwahanol ddosbarthiadau ffibr wedi esblygu i weddu i wahanol amodau, ffactorau cost a gofynion perfformiad.
Y prif ddosbarthiadau ffibr yn ôl deunydd yw :
Ffibrau gwydr : Mae gan y rhain graidd gwydr a chladin gwydr. Fe'u defnyddir pan fydd angen cyfraddau data uchel, pellteroedd trosglwyddo hir, neu gyfuniad o'r ddau. Ffibrau gwydr yw'r rhai mwyaf bregus o'r gwahanol fathau sydd ar gael, ac o ganlyniad mae'n rhaid eu gosod mewn amgylcheddau lle na fyddant yn destun llawer o gam-drin, neu rhaid eu diogelu gan geblau neu gaeau arbennig i sicrhau eu bod heb ei ddifrodi.
Mae ffibrau gwydr i'w cael yn gyffredin mewn data pellter hir a cheisiadau rhwydweithio rhyng-adeiladu a rhyng-bost.
Silica wedi'i orchuddio â plastig (PCS) : Mae gan y ffibrau hyn graidd gwydr a chladin plastig. Mae'r craidd yn fwy na ffibr gwydr cyfan; fel arfer, 200µm gyda thrwch cladin o 50µm. Fel ffibr optegol gwydr silicon, caiff cotio plastig ffibr optegol PCS ei ddefnyddio fel arfer gyda byffer thermo-blastig sy'n amgylchynu'r cladin plastig. Byddai manyleb ffibr PCS nodweddiadol yn 200 / 300µm. Mae'r cladin plastig hefyd yn gweithredu fel haen amddiffynnol ar gyfer y craidd gwydr, felly nid yw'r cotio a geir fel arfer ar ffibr gwydr-cyfan wedi'i gynnwys ar ffibrau PCS. Defnyddir ffibrau PCS fel arfer ar gyfer ceisiadau synhwyro diwydiannol a cheisiadau meddygol / deintyddol.
Silica caled-clad (HCS) : Mae'r ffibrau hyn yn debyg i ffibr PCS ond mae ganddynt graidd gwydr gyda chladin wedi'i wneud o bolymer caled neu ddeunydd arall, sydd fel arfer yn gryfach na deunyddiau cladin eraill. Mae ffibr silica wedi'i orchuddio â chaled yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin mewn lleoliadau lle mae anwedd yn brif ystyriaeth, fel gweithgynhyrchu, awtomeiddio ffatri, ac ardaloedd eraill lle byddai sioc a dirgryniad yn golygu bod ffibrau gwydr safonol yn annibynadwy. Mae ffibrau optegol HCS fel arfer yn llawer mwy na ffibrau optegol gwydr. Maint poblogaidd iawn yw 200 / 230µm.
Ffibr plastig : Mae gan y ffibrau hyn graidd plastig a chladin plastig. Fe'u dewisir am eu cost isel, eu hannibyniaeth a'u rhwyddineb defnydd, ac fe'u gosodir lle nad oes angen pellter lled band uchel a phellter hir. Er bod ffibrau plastig yn anaddas ar gyfer trosglwyddiadau perfformiad uchel, pellter hir, gallant ddal i gario signalau gyda chyfraddau data defnyddiol dros bellteroedd o lai na 100m. Maint poblogaidd iawn yw 980 / 1000µm. Mae ffibr plastig fel arfer wedi'i ddylunio ar gyfer tonfeddi gweladwy yn yr ystod 650nm. Mae rhai lleoliadau nodweddiadol ar gyfer ffibr plastig yn cynnwys systemau adloniant cartref, systemau rheoli modurol a gweithgynhyrchu. Gellir eu defnyddio hefyd mewn cysylltiadau rhwng cyfrifiaduron a pherifferolion ac mewn offer meddygol.
Manteision ffibr optegol plastig craidd mawr
Mae'n hawdd cyffroi ynglŷn â lled band uchel a galluoedd trosglwyddo pellter hir ffibr optegol gwydr. Mae'n amlwg yn perfformio'n well nag unrhyw gyfrwng arall. Fodd bynnag, nid oes angen lled band uchel ar lawer o geisiadau dros bellteroedd mawr. Mae llawer o geisiadau am ffibr optegol yn eich cartref. Efallai bod gennych eisoes system adloniant cartref sy'n defnyddio ffibr optegol plastig, neu efallai eich bod yn berchen ar gar sy'n defnyddio ffibr optegol plastig i gysylltu dyfeisiau sain neu beiriant DVD. Nid oes angen lled band uchel ar unrhyw un o'r ceisiadau hyn dros bellteroedd mawr. Mae'r cymwysiadau hyn yn ddelfrydol ar gyfer ffibr ffibr optegol plastig.Mae ffibr optegol plastig yn cael ei ddylunio i weithredu ar donfedd weladwy o amgylch yr ystod 650nm. Mae gallu gweld y golau wrth iddo adael y ffibr optegol o fantais sylweddol; nid oes angen offer profi drud. Mae angen mesurydd pŵer i fesur y golau sy'n gadael ffibr optegol gwydr sy'n gweithredu yn yr ystod is-goch. Gall mesuryddion pŵer gostio mwy na'ch system adloniant cartref.
Mae gan graidd mawr y ffibr optegol plastig fantais arall dros ffibrau gwydr bach: mae'n hawdd alinio â ffibr arall neu ffynhonnell neu synhwyrydd golau. Dychmygwch alinio dau flew dynol fel bod y pen yn cyffwrdd ac yn canolbwyntio ar y cyfan. Nawr dychmygwch wneud yr un peth gyda dau sbageti heb eu coginio.
