¿Para qué se utilizan los cables ópticos?
La tecnología de comunicación por fibra óptica se diferencia de la comunicación óptica y se convierte en uno de los principales pilares de la comunicación moderna, desempeñando un papel importante en las redes de telecomunicaciones modernas. Como nueva tecnología, el rápido desarrollo y la aplicación generalizada de las comunicaciones por fibra óptica en los últimos años es poco común en la historia de las comunicaciones. También es un símbolo importante de la nueva revolución tecnológica del mundo y es la principal herramienta de transmisión de información diversa en el futuro. sociedad de la información.
Fibra óptica es la abreviatura de fibra óptica. La comunicación por fibra óptica es un método de comunicación que utiliza ondas de luz como portador de información y fibras ópticas como medio de transmisión. En principio, los elementos materiales básicos de las comunicaciones por fibra óptica son fibras ópticas, fuentes de luz y detectores de luz. Además de clasificar las fibras ópticas según su proceso de fabricación, composición del material y propiedades ópticas, las fibras ópticas a menudo se clasifican según su uso en aplicaciones y se pueden dividir en fibras ópticas para comunicaciones y fibras ópticas para detección. Las fibras ópticas para medios de transmisión se pueden dividir en aplicaciones generales y especiales, mientras que las fibras ópticas para dispositivos funcionales se refieren a fibras ópticas utilizadas para completar funciones como amplificación de ondas de luz, conformación, división de frecuencia, duplicación de frecuencia, modulación y oscilación óptica, y a menudo aparecen en el forma de algún dispositivo funcional. El rápido desarrollo de las comunicaciones por fibra óptica se debe principalmente a sus siguientes características:
(1) Gran capacidad de comunicación y larga distancia de transmisión; el ancho de banda potencial de la fibra óptica puede alcanzar los 20 Hz; Con este ancho de banda, sólo se necesita aproximadamente un segundo para transmitir todos los datos escritos por humanos, antiguos y modernos, en el país y en el extranjero. Actualmente, se han puesto en uso comercial sistemas de 400 Gbit/s. La fibra óptica tiene pérdidas extremadamente bajas. Cuando la longitud de onda óptica es de alrededor de 1,55 μm, la pérdida de la fibra óptica puede ser inferior a 0,2 dB/km, que es menor que la pérdida de cualquier medio de transmisión actual. Por tanto, la distancia de transmisión sin relés puede alcanzar decenas o incluso cientos de kilómetros.
(2) Diafonía de señal pequeña y buen rendimiento de seguridad;
(3) Interferencia antielectromagnética y buena calidad de transmisión. La comunicación eléctrica no puede resolver diversos problemas de interferencias electromagnéticas. Sólo la comunicación por fibra óptica está libre de todo tipo de interferencias electromagnéticas.
(4) La fibra óptica es de tamaño pequeño y liviana, lo que facilita su instalación y transporte.
(5) La fuente de materias primas es rica y respetuosa con el medio ambiente; lo que favorece el ahorro de cobre de metales no ferrosos.
(6) No hay radiación y es difícil escuchar a escondidas porque las ondas de luz transmitidas por las fibras ópticas no pueden escapar de las fibras ópticas.
(7) El cable óptico tiene una gran adaptabilidad y una larga vida útil.
(8) La textura es quebradiza y la resistencia mecánica es pobre.
(9) El corte y empalme de fibra óptica requiere ciertas herramientas, equipos y tecnología.
(10) El desviador y el acoplamiento no son flexibles.
(11) El radio de curvatura del cable óptico no puede ser demasiado pequeño (>20 cm)
(12) El suministro de energía es difícil.
Método de comunicación que utiliza ondas de luz para transmitir información en fibras ópticas. Debido a que el láser tiene ventajas obvias, como alta directividad, alta coherencia y alta monocromaticidad, las ondas de luz en la comunicación por fibra óptica son principalmente láser, por lo que también se le llama comunicación láser-fibra.
El principio de la comunicación por fibra óptica es: en el extremo transmisor, la información transmitida (como la voz) primero debe convertirse en una señal eléctrica y luego modularse en el rayo láser emitido por el láser, de modo que que la intensidad de la luz cambia con la señal eléctrica. La amplitud (frecuencia) cambia y luego se envía a través de la fibra óptica en el extremo receptor, el detector convierte la señal óptica en una señal eléctrica y luego restaura la información original; demodulación.
La comunicación por fibra óptica es el principal método de transmisión de las redes de comunicación modernas. Su historia de desarrollo es de sólo una o dos décadas y ha pasado por tres generaciones: fibra multimodo de longitud de onda corta, fibra multimodo de longitud de onda larga y fibra monomodo de longitud de onda larga. La adopción de las comunicaciones por fibra óptica supone un cambio importante en la historia de las comunicaciones. Más de 20 países, incluidos Estados Unidos, Japón, Gran Bretaña y Francia, han anunciado que ya no construirán líneas de comunicación por cable y están comprometidos a desarrollar comunicaciones por fibra óptica. Las comunicaciones por fibra óptica de China han entrado en la etapa práctica.
La fibra óptica es un medio que transmite información de un extremo a otro. Es una fibra de vidrio o plástico que actúa como medio de transmisión, permitiendo el paso de la información.
A menudo se confunden los términos “fibra óptica” y “cable óptico”. La mayoría de las fibras ópticas se recubren con varias capas de estructuras protectoras antes de su uso. El cable óptico revestido se denomina "cable óptico". La estructura protectora en la capa exterior de la fibra óptica puede evitar daños a la fibra óptica por el entorno circundante, como agua, fuego, descargas eléctricas, etc. Las fibras ópticas se pueden dividir en: fibras ópticas, capas amortiguadoras y recubrimientos. El cable de fibra óptica es similar al cable coaxial, excepto que no tiene el blindaje de malla. En el centro hay un núcleo de vidrio a través del cual viaja la luz.
En la fibra óptica multimodo, el diámetro del núcleo es de 1,5 micrones a 50 micrones, lo que equivale aproximadamente al grosor de un cabello humano. El diámetro del núcleo de fibra monomodo es de 8 micrones a 10 μm. El núcleo está envuelto por un revestimiento de vidrio con un índice de refracción más bajo que el núcleo para mantener la fibra dentro del núcleo. El exterior es una fina funda de plástico para proteger el sobre. La fibra óptica suele estar agrupada y protegida por una carcasa exterior. El núcleo de fibra suele ser un cilindro concéntrico de doble capa con una pequeña sección transversal, hecho de vidrio estacional, que es frágil y requiere una capa protectora.
Características de la fibra óptica
Debido a que la fibra óptica es un medio de transmisión, puede transmitir datos como teléfonos o datos de computadora como cables de cobre comunes. La diferencia es que las fibras ópticas transmiten señales ópticas en lugar de señales eléctricas. Por tanto, la fibra óptica tiene muchas ventajas únicas.
Por ejemplo: banda ancha, baja pérdida, blindaje contra radiación electromagnética, peso ligero, seguridad y privacidad.
Funcionamiento del sistema de fibra óptica
Es posible que sepas que el proceso de transmisión de cualquier comunicación incluye codificación → transmisión → decodificación. Por supuesto, el proceso de transmisión de los sistemas de fibra óptica es básicamente el mismo. Después de ingresar la señal electrónica, el transmisor codifica digitalmente la señal y la convierte en una señal óptica. La luz se transmite al receptor en el otro extremo a través de la fibra óptica. El receptor decodifica la señal y la restaura a la señal electrónica original. producción.
Aplicaciones de los cables ópticos
Las aplicaciones de los cables ópticos se pueden dividir en tres tipos: uso profesional, uso general en exteriores y uso general en interiores. Los usos profesionales incluyen cables ópticos submarinos, cables ópticos aéreos en torres de alta tensión, cables ópticos resistentes a la radiación para centrales nucleares, cables ópticos resistentes a la corrosión en la industria química, etc. Sin embargo, las diferencias de clasificación entre el uso general en interiores y exteriores varían según las características de cada tipo de cable de fibra óptica durante la fabricación y el diseño.
El proceso de cableado óptico de exterior a interior se puede dividir en bastidor vacío, túnel subterráneo, enterramiento directo, tendido de tubería a tubería y uso en interiores.
Historia de la Fibra Óptica
1880-Alexandra Graham Bell inventó la transmisión de llamada por haz.
1960-Invención de la electricidad y la fibra óptica
1977-Primera instalación real de red telefónica de fibra óptica
1978-FORT primera instalación de electricidad de fibra óptica en Francia .
1990 - Fibra óptica para redes de área local y otras aplicaciones de transmisión de corta distancia
2000 - Fibra hasta el hogar => Fibra hasta el escritorio
Clasificación de fibra óptica
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Las fibras ópticas se dividen principalmente en las dos categorías siguientes:
1) Tipo de módulo de punto de transmisión
El módulo de punto de transmisión puede ser dividido en fibra óptica monomodo y fibra óptica multimodo. El diámetro del núcleo de la fibra monomodo es muy pequeño y solo puede transmitir en modo único a una longitud de onda operativa determinada. Tiene una amplia frecuencia de transmisión y una gran capacidad de transmisión. La fibra multimodo es una fibra que puede transmitir en múltiples modos en una longitud de onda operativa determinada. En comparación con la fibra monomodo, la fibra multimodo tiene un rendimiento de transmisión deficiente.
2) Categoría de distribución del índice de refracción
La fibra distribuida del índice de refracción se puede dividir en fibra de salto y fibra de gradiente. El índice de refracción del núcleo de fibra y el índice de refracción de la capa protectora son ambos constantes. En la interfaz entre el núcleo y la capa protectora, el índice de refracción cambia paso a paso. El índice de refracción del núcleo de una fibra graduada disminuye a medida que aumenta el radio y disminuye hasta el índice de refracción de la capa protectora en la interfaz entre el núcleo y la capa protectora. El índice de refracción del núcleo cambia como una parábola.
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