Estágio de desenvolvimento e classificação de modo de transmissão de fibra óptica

Transmissão de fibra óptica, isto é, transmissão de dados e sinal usando fibra óptica como meio. A fibra óptica não só pode ser usada para transmitir sinais analógicos e sinais digitais, mas também pode atender às necessidades de transmissão de vídeo. A transmissão de fibra óptica é geralmente realizada por cabo óptico, e a taxa de transmissão de dados de uma única fibra óptica pode atingir vários Gbps. Sem o uso de repetidores ópticos, a distância de transmissão de fibra óptica pode atingir dezenas de quilômetros.

1. o estágio de desenvolvimento da transmissão de fibra óptica

(1) estágio de par torcido

Nesse estágio, a voz não pode ser misturada com a comunicação de dados em grande escala e também é adequada para essa comunicação de dados.

(2) Cabo par trançado

Ele pode atender às necessidades dos usuários para um grande número de transmissão de dados e vídeo, mas precisa de mais equipamentos de acesso. Seu custo é relativamente maior e não é fácil expandir a demanda no futuro.

(3) fase de fibra óptica

Isso é o que chamamos de estágio final da transmissão de fibra óptica. Neste momento, o equipamento auxiliar correspondente é mais perfeito, a capacidade de processamento de dados é mais forte e a expansibilidade é melhor. O desenvolvimento também é muito rápido e o preço do equipamento de acesso foi ajustado, o que pode ser considerado um estágio de comunicação abrangente em uma única etapa. Duas teorias podem ser usadas para analisar a transmissão de luz em fibra óptica: a teoria da óptica de raios e a teoria da óptica de ondas. A teoria da óptica de raios é um método de uso de raios de luz para substituir a rota de transmissão da energia da luz. Esta teoria é fácil de obter resultados de análise simples e intuitivos para fibra multimodo cuja onda óptica é menor do que o tamanho do guia de onda óptico. Mas, para problemas complexos, a ótica de raios só pode dar um conceito aproximado.

A óptica de onda trata a luz na fibra óptica como um campo eletromagnético clássico, então o campo de luz deve obedecer às equações de Maxwell e todas as condições de contorno. Com base nas condições de contorno da equação de onda e do campo eletromagnético, resultados analíticos ou numéricos abrangentes e corretos podem ser obtidos, e a estrutura de campo permitida no guia de ondas pode ser fornecida.

2. classificação de modos de transmissão de fibra óptica

De acordo com o número deTransmissão de fibra ópticaModos, a fibra óptica pode ser dividida em fibra multimodo e fibra monomodo. Em um determinado comprimento de onda de trabalho, a fibra óptica multimodo pode transmitir muitos modos de guias de onda dielétricos, enquanto a fibra óptica de modo único só pode transmitir modos fundamentais.

Apenas o modo fundamental é transmitido na fibra de modo único, então, grosso modo, o diâmetro do campo de modo é o diâmetro do ponto de modo fundamental na extremidade receptora da fibra de modo único, e também pode ser considerado aproximadamente que o diâmetro do campo de modo é semelhante ao diâmetro do núcleo da fibra de modo único.

Quando a frequência normalizada da fibra óptica é menor do que sua frequência de corte normalizada, a transmissão de modo único pode ser realizada, ou seja, apenas o modo fundamental é transmitido na fibra óptica, e todos os outros modos de alta ordem são cortados. Ou seja, além dos parâmetros da fibra óptica, como o raio do núcleo e a abertura numérica que satisfaz certas condições, o comprimento de onda óptico deve ser maior que um determinado valor para obter uma transmissão de modo único, que é chamada de comprimento de onda de corte da fibra monomodo.

Portanto, o comprimento de onda de corte significa o comprimento de onda de trabalho mínimo que permite que a fibra óptica atinja a transmissão de modo único. Em outras palavras, mesmo que todas as outras condições sejam satisfeitas, ainda é impossível obter transmissão de modo único se o comprimento de onda óptico não for maior do que o comprimento de onda de corte da fibra de modo único.