Quais são os elementos básicos de um sistema de comunicação de fibra óptica?

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Para gigabits e além da transmissão de dados em gigabits, a comunicação por fibra óptica é a escolha ideal. Este tipo de comunicação é usado para transmitir voz, vídeo, telemetria e dados a longas distâncias e redes locais ou redes de computadores . Um sistema de comunicação de fibra óptica usa tecnologia de onda de luz para transmitir os dados por meio de uma fibra, transformando sinais eletrônicos em luz.

Algumas características excepcionais deste tipo de comunicação sistemas como grande largura de banda, diâmetro menor, peso leve, transmissão de sinal de longa distância, baixa atenuação, segurança de transmissão e assim por diante tornam esta comunicação um bloco de construção principal em qualquer infraestrutura de telecomunicações. As informações subsequentes sobre o sistema de comunicação por fibra óptica destacam suas características, elementos básicos e outros detalhes.




Comunicação de fibra óptica

Comunicação de fibra óptica

Como funciona uma comunicação de fibra óptica?

Ao contrário da transmissão baseada em fio de cobre, onde a transmissão depende inteiramente de sinais elétricos que passam pelo cabo, a transmissão de fibra ótica envolve a transmissão de sinais na forma de luz de um ponto a outro. Além disso, uma rede de comunicação de fibra óptica consiste em um circuito de transmissão e recepção, uma fonte de luz e dispositivos detectores como os mostrados na figura.



Quando os dados de entrada, na forma de sinais elétricos, são fornecidos ao circuito do transmissor, ele os converte em sinal de luz com a ajuda de uma fonte de luz. Esta fonte é de LED cuja amplitude, frequência e fases devem permanecer estáveis ​​e livres de oscilações para ter uma transmissão eficiente. O feixe de luz da fonte é transportado por um cabo de fibra óptica para o circuito de destino, em que a informação é transmitida de volta ao sinal elétrico por um circuito receptor.

Trabalho de comunicação de fibra óptica

Trabalho de comunicação de fibra óptica

O circuito receptor consiste em um fotodetector juntamente com um circuito eletrônico apropriado, que é capaz de medir a magnitude, freqüência e fase do campo óptico. Este tipo de comunicação usa os comprimentos de onda próximos ao banda infravermelha que estão logo acima da faixa visível. Tanto o LED quanto o laser podem ser usados ​​como fontes de luz com base na aplicação.

3 elementos básicos de um sistema de comunicação de fibra óptica

Existem três elementos básicos principais do sistema de comunicação de fibra óptica. Eles estão


  1. Fonte de luz compacta
  2. Fibra Ótica de Baixa Perda
  3. Photo Detector

Acessórios como conectores, interruptores, acopladores, dispositivos de multiplexação, amplificadores e emendas também são elementos essenciais neste sistema de comunicação.

1. Fonte de luz compacta

Laser Diodos

Laser Diodos

Dependendo das aplicações, como redes locais e sistemas de comunicação de longa distância, os requisitos da fonte de luz variam. Os requisitos das fontes incluem potência, velocidade, largura da linha espectral, ruído, robustez, custo, temperatura e assim por diante. Dois componentes são usados ​​como fontes de luz: diodos emissores de luz (LED's) e diodos laser.

Os diodos emissores de luz são usados ​​para distâncias curtas e aplicações de baixa taxa de dados devido à sua baixa largura de banda e recursos de energia. Duas dessas estruturas de LEDs incluem sistemas de emissão de superfície e borda. Os diodos emissores de superfície têm um design simples e são confiáveis, mas devido à sua largura de linha mais ampla e limitação da frequência de modulação, os diodos emissores de borda são mais usados. Os diodos emissores de borda têm alta potência e recursos de largura de linha mais estreita.

Para distâncias maiores e transmissão de alta taxa de dados, os diodos laser são preferidos devido às suas características de alta potência, alta velocidade e largura de linha espectral mais estreita. Mas estes são inerentemente não lineares e mais sensíveis às variações de temperatura.

LED vs Diodos Laser

LED vs Diodos Laser

Hoje em dia, muitas melhorias e avanços tornaram essas fontes mais confiáveis. Algumas dessas comparações dessas duas fontes são fornecidas abaixo. Ambas as fontes são moduladas usando técnicas de modulação direta ou externa.

2. Fibra ótica de baixa perda

A fibra óptica é um cabo, também conhecido como guia de onda dielétrico cilíndrico, feito de material de baixa perda. Uma fibra óptica também considera parâmetros como o ambiente em que está operando, a resistência à tração, durabilidade e rigidez. O cabo de fibra ótica é feito de vidro extrudado (si) ou plástico de alta qualidade e é flexível. O diâmetro do cabo de fibra ótica está entre 0,25 a 0,5 mm (um pouco mais espesso que um fio de cabelo humano).

Cabo de fibra ótica

Cabo de fibra ótica

Um cabo de fibra óptica consiste em quatro partes.

  • Testemunho
  • Cladding
  • Amortecedor
  • Jaqueta

Testemunho

O núcleo de um cabo de fibra é um cilindro de plástico que percorre todo o comprimento do cabo de fibra e oferece proteção por revestimento. O diâmetro do núcleo depende da aplicação utilizada. Devido à reflexão interna, a luz que viaja dentro do núcleo reflete a partir do núcleo, o limite do revestimento. A seção transversal do núcleo precisa ser circular para a maioria das aplicações.

Cladding

O revestimento é um material óptico externo que protege o núcleo. A principal função do revestimento é refletir a luz de volta para o núcleo. Quando a luz entra pelo núcleo (material denso) no revestimento (material menos denso), ela muda seu ângulo e, em seguida, reflete de volta para o núcleo.

Amortecedor

A principal função do buffer é proteger a fibra de danos e milhares de fibras ópticas dispostas em centenas de cabos ópticos. Esses feixes são protegidos pela cobertura externa do cabo que é chamada de jaqueta.

JAQUETA

Os revestimentos dos cabos de fibra óptica estão disponíveis em cores diferentes que podem facilmente nos fazer reconhecer a cor exata do cabo com o qual estamos lidando. A cor amarela significa claramente um cabo de modo único e a cor laranja indica multimodo.

2 tipos de fibras ópticas

Fibras de modo único: Fibras de modo único são usadas para transmitir um sinal por fibra, essas fibras são usadas em aparelhos de telefone e televisão. As fibras de modo único têm núcleos pequenos.

Fibras multimodo: Fibras multimodo são usadas para transmitir muitos sinais por fibra, esses sinais são usados ​​em computadores e redes locais que têm núcleos maiores.

3. Detectores de foto

O objetivo dos fotodetectores é converter o sinal de luz de volta em um sinal elétrico. Dois tipos de detectores de fotos são usados ​​principalmente para receptor óptico em sistema de comunicação óptica: foto diodo PN e foto diodo de avalanche. Dependendo dos comprimentos de onda do aplicativo, a composição do material desses dispositivos variam. Esses materiais incluem silício, germânio, InGaAs, etc.

Tudo se resume aos elementos básicos do sistema de comunicação de fibra óptica. Para obter informações adicionais e qualquer tipo de assistência, escreva para nós, pois encorajamos e apreciamos suas sugestões, comentários, dúvidas e comentários. Por favor, compartilhe suas idéias, sugestões e comentários na seção de comentários fornecida abaixo.

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