Pengembangan tahap dan klasifikasi Mode transmisi serat optik

Transmisi serat optik, itu, data dan transmisi sinyal menggunakan serat optik sebagai medium. Serat optik tidak hanya dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal analog dan sinyal digital, tetapi juga dapat memenuhi kebutuhan transmisi video. Transmisi serat optik umumnya dilakukan oleh kabel optik, dan kecepatan transmisi data serat optik tunggal dapat mencapai beberapa Gbps. Tanpa penggunaan repeater optik, jarak transmisi serat optik dapat mencapai puluhan kilometer.

1. Tahap pengembangan transmisi serat optik

(1) Panggung pasangan terpilin

Pada tahap ini, suara tidak dapat dicampur dengan komunikasi data berskala besar, dan juga cocok untuk komunikasi data seperti itu.

(2) kabel memutar pasangan

Dapat memenuhi kebutuhan pengguna untuk sejumlah besar transmisi data dan video, tetapi perlu lebih banyak peralatan akses. Biayanya relatif lebih tinggi, dan tidak mudah untuk memperluas permintaan di masa depan.

(3) tahap serat optik

Ini adalah yang kami tawarkan tahap akhir transmisi serat optik. Pada saat ini, peralatan tambahan yang sesuai lebih sempurna, kapasitas pemrosesan data lebih kuat, dan ekpansi lebih baik. Perkembangan juga sangat cepat, dan harga peralatan akses telah disesuaikan, yang dapat dikatakan sebagai tahap komunikasi komprehensif dalam satu langkah. Dua teori dapat digunakan untuk menganalisis transmisi cahaya pada serat optik: teori optik ray dan teori optik gelombang. Theory of ray optics adalah metode menggunakan sinar cahaya untuk mengganti rute transmisi energi cahaya. Teori ini mudah untuk mendapatkan hasil analisis yang sederhana dan intuitif untuk serat multimode yang gelombang optikal lebih kecil dari ukuran panduan gelombang optik. Tetapi untuk masalah kompleks, ray optics hanya dapat memberikan konsep kasar.

Optik gelombang memanjakan cahaya pada serat optik sebagai medan elektromagnetik klasik, jadi bidang cahaya harus mematuhi persamaan Maxwell dan semua kondisi batas. Berdasarkan kondisi batas persamaan gelombang dan medan elektromagnetik, analitis yang komprehensif dan benar atau hasil numerik dapat didapatkan, dan struktur medan yang diizinkan dalam panduan gelombang dapat diberikan.

2. Klasifikasi mode transmisi serat optik

Sesuai dengan jumlah dariTransmisi serat optikMode, serat optik dapat dibagi menjadi serat multimode dan serat mode tunggal. Pada panjang gelombang kerja tertentu, serat optik multimode dapat mengirimkan banyak mode panduan gelombang dielektrik, sementara serat optik mode tunggal hanya dapat mengirimkan mode dasar.

Hanya mode dasar yang dikirimkan dalam serat mode tunggal, jadi kira-kira berbicara, mode diameter medan adalah diameter mode dasar pada penerima akhir serat mode tunggal, dan juga dapat dipertimbangkan kurang lebih bahwa diameter bidang mode mirip dengan diameter inti dari serat mode tunggal.

Ketika frekuensi normal serat optik kurang dari frekuensi peralihan biasanya, transmisi satu mode dapat menyadari, itu, hanya mode fundamental yang dikirimkan dalam serat optik, dan semua mode pemesanan tinggi lainnya terputus. Dengan kata lain, selain parameter dari serat optik, seperti radius inti dan bukaan numerik yang memenuhi kondisi tertentu, panjang gelombang optik harus lebih besar dari nilai tertentu untuk mencapai transmisi satu mode, yang disebut panjang gelombang pemotong dari serat mode tunggal.

Oleh karena itu, panjang gelombang cutoff berarti panjang gelombang kerja minimum yang memungkinkan serat optik untuk mencapai transmisi mode tunggal. Dengan kata lain, bahkan jika semua kondisi lain puas, masih tidak mungkin untuk mencapai transmisi satu mode jika panjang gelombang optik tidak lebih besar dari panjang gelombang manset serat mode tunggal.