1. Multimode glasvezel

Wanneer de geometrische afmeting van de optische vezel (voornamelijk de kerndiameter dl) veel groter is dan de golflengte van de lichtgolf (ongeveer 1 µm), zullen er tientallen of zelfs honderden voortplantingsmodi in de optische vezel zijn. Verschillende voortplantingsmodi hebben verschillende voortplantingssnelheden en fasen, wat resulteert in tijdsvertragingen en verbreding van lichtpulsen na transmissie over lange afstanden. Dit fenomeen wordt mode-dispersie van optische vezels genoemd (ook wel inter-mode-dispersie genoemd). Modusspreiding zal de bandbreedte van multimode optische vezels verkleinen en de transmissiecapaciteit ervan verminderen. Daarom is multimode optische vezel alleen geschikt voor optische vezelcommunicatie met een kleinere capaciteit. De brekingsindexverdeling van multimode optische vezels is meestal een parabolische verdeling, dat wil zeggen een gradiëntbrekingsindexverdeling. De kerndiameter is ongeveer 50 µm.

2. Single-mode glasvezel

Wanneer de geometrische afmeting van de optische vezel (voornamelijk de kerndiameter) dichtbij de golflengte van licht kan liggen, zoals de kerndiameter d1 in het bereik van 5 tot 10 µm ligt, staat de optische vezel slechts één modus (fundamentele modus HE11) toe om zich daarin voort te planten, en worden alle andere modi van hogere orde afgesneden. Een dergelijke optische vezel wordt single-mode optische vezel genoemd. Omdat er slechts één voortplantingsmodus is, wordt het probleem van modusspreiding vermeden. Single-mode optische vezels hebben dus een extreem grote bandbreedte en zijn bijzonder geschikt voor optische vezelcommunicatie met grote capaciteit. Om single-mode transmissie te bereiken, moeten de parameters van de optische vezel daarom aan bepaalde voorwaarden voldoen. Er wordt berekend met de formule dat voor optische vezels met NA=0,12, wanneer single-mode transmissie wordt bereikt boven λ=1,3 µm, de straal van de optische vezelkern ≤4,2 µm moet zijn, dat wil zeggen de kerndiameter d1≤8,4 µm. Omdat de kerndiameter van single-mode optische vezels erg klein is, worden er strengere eisen gesteld aan het productieproces.

3. Wat zijn de voordelen van het gebruik van glasvezel?

1) De bandbreedte van optische vezels is zeer breed, theoretisch tot 30T.

2) De lengte van niet-relaisondersteuning kan tientallen tot honderden kilometers bedragen, terwijl koperdraad slechts een paar honderd meter bedraagt.

3) Het wordt niet beïnvloed door elektromagnetische velden en elektromagnetische straling.

4) Het is licht van gewicht en klein van formaat.

5) Optische vezelcommunicatie is niet geëlektrificeerd, dus veilig in gebruik en kan worden gebruikt op ontvlambare en explosieve plaatsen.

6) Het temperatuurbereik van de werkomgeving is breed.

7) Het heeft een lange levensduur.

4. Hoe kies ik een optische kabel?

Naast het aantal optische vezelkernen en het type optische vezel, moeten de structuur en de buitenmantel van de optische kabel ook worden geselecteerd op basis van de gebruiksomgeving van de optische kabel.

1) Wanneer deze direct ingegraven is, moet een gepantserde optische kabel met losse buizen worden geselecteerd als optische kabel voor buitengebruik. Bij gebruik boven het hoofd kan worden gekozen voor een optische kabel met losse buis en een zwarte PE-buitenmantel met twee of meer verstevigingsribben.

2) Bij het selecteren van optische kabels voor gebruik in gebouwen moeten optische kabels met strakke buizen worden gekozen en moet aandacht worden besteed aan hun vlamvertragende, toxische en rookeigenschappen. Over het algemeen kunnen vlamvertragende maar rookhoudende typen (Plenum) of brandbare en niet-giftige typen (LSZH) worden geselecteerd in pijpleidingen of geforceerde ventilatie, en moeten vlamvertragende, niet-giftige en rookvrije typen (Riser) worden geselecteerd in blootgestelde omgevingen.

3) Bij het verticaal of horizontaal leggen van kabels in een gebouw kan worden gekozen voor optische kabels met strakke buizen, optische distributiekabels of optische aftakkingskabels die gewoonlijk in gebouwen worden gebruikt.

4) Selecteer single-mode en multi-mode optische kabels op basis van netwerktoepassingen en toepassingsparameters voor optische kabels. Over het algemeen worden multi-mode optische kabels gebruikt voor toepassingen binnenshuis en over korte afstanden, terwijl single-mode optische kabels worden gebruikt voor toepassingen buitenshuis en over lange afstanden.

5. Hoe kiest u bij de aansluiting van optische vezels verschillende toepassingen van een vaste verbinding en een actieve verbinding?

De actieve verbinding van optische vezels wordt gerealiseerd via een optische vezelconnector. Een actief verbindingspunt in de optische link is een duidelijke segmentatie-interface. Bij de keuze voor een actieve verbinding en een vaste verbinding zijn de voordelen van een vaste verbinding lage kosten en een klein optisch verlies, maar een slechte flexibiliteit, terwijl een actieve verbinding het tegenovergestelde is. Bij het ontwerpen van het netwerk is het noodzakelijk om flexibel het gebruik van actieve en vaste verbindingen te kiezen, afhankelijk van de situatie van de gehele link, om zowel flexibiliteit als stabiliteit te garanderen, zodat hun respectieve voordelen ten volle kunnen worden benut. De actieve verbindingsinterface is een belangrijke interface voor testen, onderhoud en wijziging. Bij een actieve verbinding is het relatief gemakkelijker om het foutpunt in de link te vinden dan bij een vaste verbinding, wat het gemak van het vervangen van defecte componenten vergroot, waardoor de onderhoudbaarheid van het systeem wordt verbeterd en de onderhoudskosten worden verlaagd.

6. Glasvezel komt steeds dichter bij gebruikersterminals. Wat is de betekenis van "fiber to the desktop" en op welke factoren moet bij het ontwerpen van het systeem gelet worden?

"Fiber to the desktop" is complementair en onmisbaar voor koperkabels bij de toepassing van horizontale subsystemen. Glasvezel heeft zijn eigen unieke voordelen, zoals een lange transmissieafstand, stabiele transmissie, geen invloed van elektromagnetische interferentie, ondersteuning voor hoge bandbreedte en geen elektromagnetische lekkage. Deze kenmerken zorgen ervoor dat glasvezel in sommige specifieke omgevingen een onvervangbare rol speelt voor koperkabels:

1) Wanneer de transmissieafstand van het informatiepunt groter is dan 100 meter, als u ervoor kiest koperkabels te gebruiken. Er moeten repeaters worden toegevoegd of er moeten netwerkapparatuur en zwakstroomruimtes worden toegevoegd, waardoor de kosten en potentiële storingen toenemen. Het gebruik van vezels kan dit probleem eenvoudig oplossen.

2) In specifieke werkomgevingen (zoals fabrieken, ziekenhuizen, airconditioningkamers, elektriciteitskamers, enz.) zijn er een groot aantal bronnen van elektromagnetische interferentie. Glasvezel kan vrij zijn van elektromagnetische interferentie en stabiel functioneren in deze omgevingen.

3) Er is geen elektromagnetische lekkage in optische vezels en het is erg moeilijk om het signaal te detecteren dat in de optische vezel wordt verzonden. Het is een goede keuze op plaatsen met hoge vertrouwelijkheidsvereisten (zoals het leger, R&D, auditing, overheid en andere industrieën).

4) Voor omgevingen met hoge bandbreedtevereisten, die meer dan 1G bereiken, is glasvezel een goede keuze.

De toepassing van glasvezel breidt zich geleidelijk uit van de backbone of computerruimte naar desktop- en residentiële gebruikers, wat betekent dat steeds meer gebruikers die de kenmerken van glasvezel niet begrijpen, in contact beginnen te komen met optische vezelsystemen. Daarom moet bij het ontwerpen van optische vezelverbindingssystemen en het selecteren van producten volledige aandacht worden besteed aan de huidige en toekomstige toepassingsvereisten van het systeem, waarbij compatibele systemen en producten worden gebruikt, onderhoud en beheer zoveel mogelijk worden vergemakkelijkt en wordt aangepast aan de steeds veranderende feitelijke omstandigheden ter plaatse en de installatievereisten van de gebruiker.

5) Kunnen glasvezelconnectoren rechtstreeks worden aangesloten op optische vezels van 250 µm?

Nee. Optische kabels met losse buizen bevatten kale optische vezels met een buitendiameter van 250 µm, die erg klein en kwetsbaar zijn. Ze kunnen de optische vezels niet fixeren, zijn niet sterk genoeg om het gewicht van de glasvezelconnectoren te dragen en zijn zeer onveilig. Om de connector rechtstreeks op de optische kabel af te sluiten, moet er een strakke buislaag van ten minste 900 µm worden gebruikt om de optische vezel van 250 µm naar buiten te wikkelen om bescherming voor de optische vezel en ondersteuning voor de connector te bieden.

6) Kunnen FC-connectoren rechtstreeks worden aangesloten op SC-connectoren?

Ja, dit is gewoon een andere manier om twee verschillende soorten connectoren aan te sluiten.

Als u ze moet aansluiten, moet u een gemengde overdrachtsadapter kiezen. Met behulp van de FC/SC-adapter kunt u respectievelijk de FC-connector en de SC-connector aan beide uiteinden aansluiten. Deze methode vereist dat de connectoren vlak gepolijst zijn. Als u een haakse (APC) connector moet aansluiten, moet u de tweede methode gebruiken om schade te voorkomen.

De tweede methode is het gebruik van een hybride jumper en twee verbindingsadapters. Een hybride jumper betekent dat aan beide uiteinden verschillende typen glasvezelconnectoren worden gebruikt. Deze connectoren worden aangesloten op de plaats waar u verbinding moet maken, zodat u een universele adapter in het patchpaneel kunt gebruiken om verbinding te maken met het systeem, maar dit verhoogt het aantal connectorparen ten opzichte van het systeemdempingsbudget.

7) De vaste verbinding van optische vezels omvat mechanische optische vezelsplitsing en hete smeltlas. Wat zijn de selectieprincipes van mechanische optische vezelsplitsing en hot-fusion-splitsing?

Mechanische optische vezelsplitsing is algemeen bekend als koude splitsing van optische vezels. Het verwijst naar de lasmethode voor optische vezels waarbij geen hete-fusielasapparaat nodig is, maar gebruik maakt van eenvoudige lasgereedschappen en mechanische verbindingstechnologie om een ​​permanente verbinding van enkelkernige of meerkernige optische vezels te bereiken. Over het algemeen is het bij het splitsen van optische vezels met een klein aantal kernen en verspreide locaties raadzaam om mechanisch splitsen te gebruiken in plaats van heetsmelten.

In het begin werd mechanische optische vezellastechnologie vaak gebruikt in technische praktijken zoals lijnreparatie en kleinschalige toepassingen bij speciale gelegenheden. Met de grootschalige inzet van fiber to the desktop en fiber to the home (FTTH) hebben mensen de afgelopen jaren het belang ingezien van mechanische optische vezelsplitsing als een belangrijk middel voor optische vezelsplitsing.

Voor glasvezel-naar-desktop- en glasvezel-naar-thuis-toepassingen met een groot aantal gebruikers en verspreide locaties geldt dat wanneer de gebruikersschaal een bepaald niveau bereikt, de complexiteit van de constructie en het bouwpersoneel en de fusielasmachines niet kunnen voldoen aan de tijd die gebruikers nodig hebben om diensten te openen. Mechanische vezelsplitsing biedt de meest kosteneffectieve oplossing voor vezelsplitsing voor grootschalige vezelimplementatie vanwege de eenvoudige bediening, de korte opleidingscyclus voor personeel en de investeringen in kleine apparatuur. In hoogbouwgangen, smalle ruimtes, onvoldoende verlichting en lastige stroomvoorziening ter plaatse biedt mechanische vezelsplitsing bijvoorbeeld een handige, praktische, snelle en hoogwaardige vezellasmethode voor ontwerp-, constructie- en onderhoudspersoneel.

8) Wat zijn in het fiber-to-the-home-systeem de verschillen tussen de vereisten voor de optische kabelaansluitdoos en de optische kabelaansluitdoos die wordt gebruikt in de buitenlijnen van telecomoperatoren?

Ten eerste is het bij het fiber-to-the-home-systeem noodzakelijk om de installatie en aansluiting van de splitter in de aansluitdoos te reserveren, en om de jumpers die de splitter binnenkomen en verlaten op te vangen en te beschermen, afhankelijk van de werkelijke behoeften. Omdat de feitelijke situatie is dat de splitter zich kan bevinden in faciliteiten zoals de aansluitdoos voor optische kabels, de aansluitdoos voor optische kabels, de verdeelkast en de ODF, en dat de optische kabel daarin wordt afgesloten en gedistribueerd.

Ten tweede wordt de optische kabelaansluitdoos voor woongebieden vaker in de vorm van een ondergrondse installatie geïnstalleerd, zodat de ondergrondse prestaties van de optische kabelaansluitdoos hoger moeten zijn.

Bovendien kan het bij het fiber-to-the-home-project nodig zijn om de in- en uitgang van een groot aantal kleine kern optische kabels te overwegen.

De kerndiameter van multimode optische vezels is 50 ~ 62,5 μm, de buitendiameter van de bekleding is 125 μm, en de kerndiameter van single-mode optische vezels is 8,3 μm, en de buitendiameter van de bekleding is 125 μm. De werkgolflengten van optische vezels omvatten korte golflengte 0,85 μm, lange golflengte 1,31 μm en 1,55 μm. Het verlies aan optische vezels neemt in het algemeen af ​​met de toename van de golflengte. Het verlies van 0,85 μm is 2,5 dB/km, het verlies van 1,31 μm is 0,35 dB/km en het verlies van 1,55 μm is 0,20 dB/km, wat het laagste verlies van optische vezels is. Het verlies aan golflengten boven 1,65 μm heeft de neiging toe te nemen. Als gevolg van de absorptie van OHˉ zijn er verliespieken in het bereik van 0,90 ~ 1,30 μm en 1,34 ~ 1,52 μm, en deze twee bereiken zijn niet volledig benut. Sinds de jaren tachtig is er een tendens om meer single-mode optische vezels te gebruiken, en de lange golflengte van 1,31 μm is als eerste gebruikt.

Multimode glasvezel

Multimode glasvezel: De centrale glaskern is dikker (50 of 62,5 μm) en kan meerdere lichtmodi doorlaten. De spreiding tussen de modi is echter groot, wat de frequentie van de digitale signaaloverdracht beperkt, en deze wordt ernstiger naarmate de afstand groter wordt. Een optische vezel van 600 MB/KM heeft bijvoorbeeld slechts een bandbreedte van 300 MB op 2 km. Daarom is de transmissieafstand van multimode optische vezels relatief kort, in het algemeen slechts enkele kilometers.

Single-mode glasvezel

Single-mode glasvezel: De centrale glaskern is erg dun (de kerndiameter is over het algemeen 9 of 10 μm) en kan slechts één lichtmodus doorlaten. Daarom is de spreiding tussen de modi erg klein, wat geschikt is voor communicatie over lange afstanden, maar er is nog steeds sprake van materiële spreiding en golfgeleiderspreiding. Op deze manier stelt single-mode glasvezel hogere eisen aan de spectrale breedte en stabiliteit van de lichtbron, dat wil zeggen dat de spectrale breedte smal moet zijn en de stabiliteit goed moet zijn. Later werd ontdekt dat bij een golflengte van 1,31 μm de materiaaldispersie en golfgeleiderdispersie van single-mode glasvezel positief en negatief zijn, en dat de afmetingen exact gelijk zijn. Dit betekent dat bij een golflengte van 1,31 μm de totale spreiding van single-mode glasvezel nul is. Wat de verlieskarakteristieken van optische vezels betreft, is 1,31 μm precies een verliesarm venster voor optische vezels. Op deze manier is het golflengtegebied van 1,31 μm een ​​ideaal werkvenster geworden voor optische vezelcommunicatie, en het is ook de belangrijkste werkband van praktische optische vezelcommunicatiesystemen. De belangrijkste parameters van conventionele single-mode glasvezel van 1,31 μm worden bepaald door de International Telecommunication Union ITU-T in de G652-aanbeveling, daarom wordt deze vezel ook wel G652-vezel genoemd.

7. Wat is het verschil tussen multimode glasvezeltransceivers en single-mode glasvezeltransceivers?

Prijs: Multimode is goedkoop, single-mode is duur

Afstand: Multimode is minder dan 2 km, single-mode kan ongeveer 100 km verzenden

Golflengte: Multimode 850/1310NM, single-mode 1310/1550NM, andere zijn vergelijkbaar

Multimode-zendontvangers ontvangen meerdere transmissiemodi en hebben een kortere transmissieafstand.

Single-mode zendontvangers ontvangen slechts één modus. De transmissieafstand is langer.

Welke ervan op grotere schaal wordt gebruikt, is moeilijk te zeggen. Hoewel multimode wordt uitgefaseerd, wordt het vanwege de lagere prijs nog steeds veel gebruikt bij monitoring en transmissie over korte afstanden. Persoonlijk raad ik single-mode aan.

Single-mode kabels hebben twee kernen, één voor ontvangen en één voor verzenden; er zijn ook bidirectionele kabels met één vezel die één kern gebruiken en WDM-technologie gebruiken om bidirectionele transmissie op dezelfde kern te bereiken. Momenteel maken de meeste kabels op de markt gebruik van single-mode single-fiber.

Multimode-kabels hebben twee kernen, geen single-core, omdat multimode optische kabels geen WDM kunnen uitvoeren.

Bron: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd