1.เส้นใยแก้วนำแสงรวมกันอย่างไร?
คำตอบ: ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยสองส่วนพื้นฐาน: แกนที่ทำจากวัสดุนำแสงโปร่งใส และชั้นหุ้มและเคลือบ
2. พารามิเตอร์พื้นฐานที่อธิบายลักษณะการส่งผ่านของเส้นใยแก้วนำแสงมีอะไรบ้าง
คำตอบ: รวมถึงการสูญเสีย การกระจาย แบนด์วิธ ความยาวคลื่นคัตออฟ เส้นผ่านศูนย์กลางของฟิลด์โหมด ฯลฯ
3. สาเหตุของการลดทอนของเส้นใยคืออะไร?
คำตอบ: การลดทอนของไฟเบอร์หมายถึงการลดกำลังแสงระหว่างสองส่วนตัดขวางของไฟเบอร์ ซึ่งสัมพันธ์กับความยาวคลื่น สาเหตุหลักของการลดทอนคือการกระเจิง การดูดซับ และการสูญเสียการมองเห็นที่เกิดจากขั้วต่อและข้อต่อ
4. ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของใยแก้วนำแสงถูกกำหนดอย่างไร?
คำตอบ: ค่านี้ถูกกำหนดโดยการลดทอนต่อความยาวหน่วยของเส้นใยนำแสงที่สม่ำเสมอในสภาวะคงที่ (dB/km)
5. การสูญเสียการแทรกคืออะไร?
คำตอบ: หมายถึงการลดทอนที่เกิดจากการใส่ส่วนประกอบทางแสง (เช่นการเสียบขั้วต่อหรือข้อต่อ) ลงในสายส่งแสง
6. แบนด์วิธของใยแก้วนำแสงเกี่ยวข้องกับอะไร?
คำตอบ: แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงหมายถึงความถี่มอดูเลตเมื่อความกว้างของพลังงานแสงลดลง 50% หรือ 3dB เมื่อเทียบกับความกว้างของความถี่ศูนย์ในฟังก์ชันการถ่ายโอนของใยแก้วนำแสง แบนด์วิธของไฟเบอร์ออปติกจะแปรผกผันกับความยาวโดยประมาณ และผลคูณของแบนด์วิธและความยาวจะเป็นค่าคงที่
7. การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงมีกี่ประเภท? มันเกี่ยวข้องกับอะไร?
คำตอบ: การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงหมายถึงการขยายความล่าช้าของกลุ่มในใยแก้วนำแสง รวมถึงการกระจายตัวของโหมด การกระจายตัวของวัสดุ และการกระจายตัวของโครงสร้าง ขึ้นอยู่กับลักษณะของทั้งแหล่งกำเนิดแสงและใยแก้วนำแสง
8. จะอธิบายลักษณะการกระจายตัวของสัญญาณที่แพร่กระจายในใยแก้วนำแสงได้อย่างไร?
คำตอบ: สามารถอธิบายได้ด้วยปริมาณทางกายภาพ 3 ปริมาณ ได้แก่ การขยายพัลส์ แบนด์วิธของใยแก้วนำแสง และสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของใยแก้วนำแสง
9. ความยาวคลื่นคัตออฟคือเท่าไร?
คำตอบ: หมายถึงความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดที่สามารถส่งผ่านโหมดพื้นฐานในใยแก้วนำแสงเท่านั้น สำหรับใยแก้วนำแสงโหมดเดียว ความยาวคลื่นคัตออฟจะต้องสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่ส่ง
10. การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงจะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงอย่างไร?
คำตอบ: การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงจะทำให้พัลส์แสงกว้างขึ้นในระหว่างการส่งสัญญาณในใยแก้วนำแสง ซึ่งส่งผลต่ออัตราความผิดพลาดบิต ระยะการส่งสัญญาณ และอัตราของระบบ
11. วิธีการกระจายกลับคืออะไร?
คำตอบ: วิธีการกระจายแสงกลับเป็นวิธีการวัดการลดทอนตามความยาวของเส้นใยนำแสง พลังงานแสงส่วนใหญ่ในใยแก้วนำแสงแพร่กระจายไปข้างหน้า แต่ส่วนเล็กๆ จะกระจัดกระจายไปทางตัวปล่อยแสง การใช้สเปกโตรมิเตอร์ที่ตัวปล่อยแสงเพื่อสังเกตเส้นโค้งเวลาของการกระเจิงกลับ ไม่เพียงแต่สามารถวัดความยาวและการลดทอนของใยแก้วนำแสงแบบสม่ำเสมอที่เชื่อมต่อจากปลายด้านหนึ่งเท่านั้น แต่ยังสามารถวัดความผิดปกติเฉพาะจุด จุดพัก และการสูญเสียพลังงานแสงที่เกิดจากข้อต่อและขั้วต่อได้อีกด้วย
12. หลักการทดสอบของเครื่องวัดการสะท้อนโดเมนเวลาแบบออปติคัล (OTDR) คืออะไร หน้าที่ของมันคืออะไร?
คำตอบ: OTDR ขึ้นอยู่กับหลักการของการกระเจิงของแสงและการสะท้อนของเฟรส โดยจะใช้แสงสะท้อนกลับที่เกิดขึ้นเมื่อแสงแพร่กระจายในใยแก้วนำแสงเพื่อรับข้อมูลการลดทอน สามารถใช้เพื่อวัดการลดทอนของใยแก้วนำแสง การสูญเสียข้อต่อ ตำแหน่งจุดบกพร่องของใยแก้วนำแสง และทำความเข้าใจการกระจายการสูญเสียตามความยาวของใยแก้วนำแสง เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการสร้าง การบำรุงรักษา และการตรวจสอบสายเคเบิลออปติก ตัวบ่งชี้หลัก ได้แก่ ช่วงไดนามิก ความไว ความละเอียด เวลาในการวัด และพื้นที่ตาบอด
13.พื้นที่ตาบอดของ OTDR คืออะไร? มีผลกระทบต่อการทดสอบอย่างไรบ้าง? จะจัดการกับพื้นที่ตาบอดในการทดสอบจริงได้อย่างไร?
คำตอบ: โดยปกติแล้ว ชุดของ "จุดบอด" ที่เกิดจากความอิ่มตัวของจุดรับ OTDR เนื่องจากการสะท้อนที่เกิดจากจุดคุณลักษณะ เช่น ตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่และข้อต่อทางกล เรียกว่าพื้นที่ตาบอด
พื้นที่ตาบอดในเส้นใยนำแสงแบ่งออกเป็นพื้นที่ตาบอดเหตุการณ์และพื้นที่ตาบอดลดทอน: ระยะทางความยาวจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนถึงจุดสูงสุดของความอิ่มตัวของตัวรับที่เกิดจากการแทรกแซงของตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่เรียกว่าพื้นที่ตาบอดเหตุการณ์ ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนไปยังจุดเหตุการณ์อื่น ๆ ที่สามารถระบุได้ซึ่งเกิดจากการแทรกแซงของตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่ในเส้นใยนำแสงเรียกว่าพื้นที่ตาบอดการลดทอน
สำหรับ OTDR ยิ่งพื้นที่ตาบอดเล็กลงก็ยิ่งดี พื้นที่ตาบอดจะเพิ่มขึ้นตามความกว้างของพัลส์ที่กว้างขึ้น แม้ว่าการเพิ่มความกว้างพัลส์จะเพิ่มความยาวของการวัด แต่ก็ยังเพิ่มพื้นที่ตาบอดในการวัดด้วย ดังนั้น เมื่อทำการทดสอบไฟเบอร์ออปติก ควรใช้พัลส์แคบเพื่อวัดไฟเบอร์ออปติกและจุดเหตุการณ์ที่อยู่ติดกันของอุปกรณ์เสริม OTDR ในขณะที่พัลส์กว้างควรใช้ในการวัดปลายไกลของไฟเบอร์ออปติก
14.OTDR สามารถวัดใยแก้วนำแสงประเภทต่างๆ ได้หรือไม่
ตอบ: หากคุณใช้โมดูล OTDR โหมดเดียวในการวัดไฟเบอร์มัลติโหมด หรือใช้โมดูล OTDR มัลติโหมดเพื่อวัดไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 มม. ผลลัพธ์การวัดความยาวของไฟเบอร์จะไม่ได้รับผลกระทบ แต่ผลลัพธ์ของการสูญเสียไฟเบอร์ การสูญเสียตัวเชื่อมต่อออปติคัล และการสูญเสียส่งคืนจะไม่ถูกต้อง ดังนั้น เมื่อทำการวัดใยแก้วนำแสง คุณต้องเลือก OTDR ที่ตรงกับเส้นใยที่วัดได้เพื่อทำการวัด เพื่อที่คุณจะได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องสำหรับตัวชี้วัดประสิทธิภาพทั้งหมด
15. "1310nm" หรือ "1550nm" ในเครื่องมือทดสอบทางแสงทั่วไปหมายถึงอะไร
ตอบ: หมายถึงความยาวคลื่นของสัญญาณแสง ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้ในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงอยู่ในช่วงอินฟราเรดใกล้โดยมีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 800 นาโนเมตร ถึง 1700 นาโนเมตร มักแบ่งออกเป็นแถบความยาวคลื่นสั้นและแถบความยาวคลื่นยาว โดยแบบแรกหมายถึงความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร และแบบหลังหมายถึง 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร
16. ในใยแก้วนำแสงเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน ความยาวคลื่นของแสงใดที่มีการกระจายตัวน้อยที่สุด แสงความยาวคลื่นใดมีการสูญเสียน้อยที่สุด
คำตอบ: แสงที่มีความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรมีการกระจายตัวน้อยที่สุด และแสงที่มีความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตรมีการสูญเสียน้อยที่สุด
17. ใยแก้วนำแสงจำแนกตามการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแกนใยแก้วนำแสงอย่างไร
คำตอบ: สามารถแบ่งออกเป็นเส้นใยแสงดัชนีขั้นตอนและเส้นใยแสงดัชนีไล่ระดับสี ไฟเบอร์ออปติคอล Step-index มีแบนด์วิธแคบ และเหมาะสำหรับการสื่อสารระยะสั้นที่มีความจุน้อย ไฟเบอร์ออปติกดัชนีไล่ระดับสีมีแบนด์วิธกว้างและเหมาะสำหรับการสื่อสารที่มีความจุปานกลางและขนาดใหญ่
18. ใยแก้วนำแสงถูกจำแนกตามโหมดคลื่นแสงต่างๆ ที่ส่งผ่านในใยแก้วนำแสงอย่างไร
คำตอบ: พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวและใยแก้วนำแสงหลายโหมด เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวอยู่ที่ประมาณระหว่าง 1 ถึง 10μm ที่ความยาวคลื่นการทำงานที่กำหนด จะมีการส่งสัญญาณเฉพาะโหมดพื้นฐานเดียวเท่านั้น ซึ่งเหมาะสำหรับระบบการสื่อสารที่มีความจุสูงและระยะไกล ไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมดสามารถส่งคลื่นแสงได้หลายโหมด โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางประมาณระหว่าง 50 ถึง 60μm และประสิทธิภาพการส่งผ่านนั้นแย่กว่าไฟเบอร์ออปติกแบบโหมดเดี่ยว
เมื่อส่งสัญญาณการป้องกันส่วนต่างปัจจุบันของการป้องกันแบบมัลติเพล็กซ์ มักใช้ใยแก้วนำแสงแบบหลายโหมดระหว่างอุปกรณ์แปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในห้องสื่อสารของสถานีย่อยและอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งในห้องควบคุมหลัก
19. ค่ารูรับแสงตัวเลข (NA) ของไฟเบอร์ออปติก step-index มีความสำคัญอย่างไร?
คำตอบ: ค่ารูรับแสงที่เป็นตัวเลข (NA) บ่งบอกถึงความสามารถในการรวบรวมแสงของใยแก้วนำแสง ยิ่ง NA มีขนาดใหญ่เท่าใด ความสามารถในการรวบรวมแสงของไฟเบอร์ออปติกก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น
20. การรีฟริงเจนซ์ของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวคืออะไร?
คำตอบ: มีโหมดโพลาไรซ์แบบตั้งฉากสองโหมดในไฟเบอร์ออปติกแบบโหมดเดียว เมื่อใยแก้วนำแสงไม่สมมาตรทรงกระบอกอย่างสมบูรณ์ โหมดโพลาไรเซชันมุมฉากทั้งสองโหมดจะไม่เสื่อมลง ค่าสัมบูรณ์ของส่วนต่างในดัชนีการหักเหของแสงของโหมดโพลาไรซ์แบบตั้งฉากสองโหมดคือค่าการหักเหของแสงทั้งสอง
21. โครงสร้างสายเคเบิลแบบออปติกที่พบมากที่สุดคืออะไร?
คำตอบ: มีสองประเภท: แบบชั้นบิดและแบบโครงกระดูก
22. ส่วนประกอบหลักของสายออปติคอลมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: แกนไฟเบอร์ จาระบีใยแก้วนำแสง วัสดุเปลือก PBT (polybutylene terephthalate) และวัสดุอื่นๆ
23. เกราะของสายเคเบิลออปติกหมายถึงอะไร?
คำตอบ: หมายถึงองค์ประกอบป้องกัน (โดยทั่วไปคือลวดเหล็กหรือสายพานเหล็ก) ที่ใช้ในสายเคเบิลออปติกเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ (เช่น สายเคเบิลออปติคัลใต้น้ำ ฯลฯ ) เกราะติดอยู่ที่เปลือกด้านในของสายเคเบิลออปติก
24. เปลือกสายเคเบิลออปติกใช้วัสดุอะไร?
คำตอบ: เปลือกหรือเปลือกของสายเคเบิลออปติกมักทำจากวัสดุโพลีเอทิลีน (PE) และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และหน้าที่ของมันคือการปกป้องแกนสายเคเบิลจากอิทธิพลภายนอก
25. ทำรายการสายเคเบิลออปติกพิเศษที่ใช้ในระบบไฟฟ้า
คำตอบ: ส่วนใหญ่มีสายแสงพิเศษสามสาย:
สายเคเบิลคอมโพสิตออปติคอลสายกราวด์ (OPGW) ไฟเบอร์ออปติกวางอยู่ในสายไฟของโครงสร้างเกลียวอลูมิเนียมหุ้มเหล็ก การประยุกต์ใช้สายเคเบิลออปติคัล OPGW มีฟังก์ชันคู่คือสายกราวด์และการสื่อสาร ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้เสาไฟฟ้าและเสาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สายเคเบิลออปติคอลแบบพัน (GWWOP) ซึ่งมีสายส่งอยู่แล้ว สายเคเบิลออปติคอลชนิดนี้จะถูกพันหรือแขวนไว้บนสายกราวด์
สายเคเบิลออปติคอลที่รองรับตัวเอง (ADSS) มีความต้านทานแรงดึงสูง และสามารถแขวนไว้ระหว่างเสาส่งกำลังสองแห่งได้โดยตรง โดยมีช่วงระยะสูงสุดถึง 1,000 ม.
26. สายเคเบิลออปติก OPGW มีโครงสร้างการใช้งานกี่แบบ?
คำตอบ: ส่วนใหญ่: 1) ชั้นท่อพลาสติกบิด + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม; 2) ท่อพลาสติกกลาง + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม 3) โครงสร้างโครงกระดูกอลูมิเนียม 4) โครงสร้างท่ออลูมิเนียมเกลียว 5) โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นเดียว (โครงสร้างท่อสแตนเลสกลาง, โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นบิด); 6) โครงสร้างท่อสแตนเลสคอมโพสิต (โครงสร้างท่อสแตนเลสกลาง โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นบิด)
27. ส่วนประกอบหลักของสายตีเกลียวที่อยู่นอกแกนสายเคเบิลออปติคอล OPGW คืออะไร?
คำตอบ: ประกอบด้วยลวด AA (ลวดโลหะผสมอลูมิเนียม) และลวด AS (ลวดเหล็กหุ้มอลูมิเนียม)
28. เงื่อนไขทางเทคนิคที่จำเป็นในการเลือกรุ่นสายเคเบิลออปติก OPGW มีอะไรบ้าง
คำตอบ: 1) ความต้านทานแรงดึงที่กำหนด (RTS) ของสายเคเบิล OPGW (kN) 2) จำนวนแกนไฟเบอร์ (SM) ของสายเคเบิล OPGW 3) กระแสไฟฟ้าลัดวงจร (kA); 4) เวลาลัดวงจร (s); 5) ช่วงอุณหภูมิ (℃)
29. ระดับการดัดงอของสายเคเบิลออปติกมีจำกัดอย่างไร?
คำตอบ: รัศมีการโค้งงอของสายเคเบิลออปติคัลควรไม่น้อยกว่า 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคอล และไม่น้อยกว่า 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคัลในระหว่างการก่อสร้าง (สถานะไม่คงที่)
30. สิ่งที่ควรคำนึงถึงในวิศวกรรมเคเบิลออปติคอล ADSS?
คำตอบ: มีเทคโนโลยีหลักสามประการ: การออกแบบกลไกของสายเคเบิลออปติก การกำหนดจุดแขวนลอย และการเลือกและการติดตั้งฮาร์ดแวร์ที่รองรับ
31. ข้อต่อสายเคเบิลแบบออปติกประเภทหลักมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: อุปกรณ์ยึดสายเคเบิลแบบออปติกหมายถึงฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการติดตั้งสายเคเบิลแบบออปติก ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึง: แคลมป์ปรับความตึง แคลมป์ช่วงล่าง ตัวแยกการสั่นสะเทือน ฯลฯ
32. ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกมีพารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานที่สุดสองตัว คืออะไร?
คำตอบ: ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกมักเรียกกันว่าข้อต่อแบบสด สำหรับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพออปติคอลของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์เดี่ยว โฟกัสอยู่ที่พารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานที่สุดสองตัวของการสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการส่งคืน
33. ขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกที่ใช้กันทั่วไปมีกี่ประเภท?
คำตอบ: ตามวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามสื่อการส่งผ่านที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวและตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมด ตามโครงสร้างที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ เช่น FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT เป็นต้น ตามหน้าปลายพินของตัวเชื่อมต่อสามารถแบ่งออกเป็น FC, PC (UPC) และ APC ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกที่ใช้กันทั่วไป: ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกชนิด FC / PC, ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกชนิด SC, ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกชนิด LC
34. ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงมักพบรายการต่อไปนี้ กรุณาระบุชื่อของพวกเขา
อะแดปเตอร์ AFC, FC อะแดปเตอร์ ST อะแดปเตอร์ SC ขั้วต่อ FC/APC, FC/PC ขั้วต่อ SC ขั้วต่อ ST ขั้วต่อ LC สายแพทช์ LC สายแพทช์ MU สายแพทช์โหมดเดียวหรือหลายโหมด
35. การสูญเสียการแทรก (หรือการสูญเสียการแทรก) ของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?
คำตอบ: หมายถึงค่าของการลดกำลังประสิทธิผลของสายส่งที่เกิดจากการเสียบขั้วต่อ สำหรับผู้ใช้ ยิ่งค่ายิ่งน้อยก็ยิ่งดี ITU-T กำหนดว่าค่าของมันไม่ควรเกิน 0.5dB
36. การสูญเสียการคืน (หรือการลดทอนการสะท้อน, การสูญเสียการคืน, การสูญเสียการคืน) ของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?
คำตอบ: เป็นหน่วยวัดส่วนประกอบกำลังไฟฟ้าเข้าที่สะท้อนจากขั้วต่อและส่งกลับตามช่องสัญญาณเข้า ค่าปกติของมันควรจะไม่ต่ำกว่า 25dB
37. อะไรคือความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดระหว่างแสงที่ปล่อยออกมาจากไดโอดเปล่งแสงและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์?
คำตอบ: แสงที่เกิดจากไดโอดเปล่งแสงนั้นเป็นแสงที่ไม่ต่อเนื่องกันและมีสเปกตรัมกว้าง แสงที่เกิดจากเลเซอร์นั้นเป็นแสงที่สอดคล้องกันและมีสเปกตรัมแคบมาก
38. อะไรคือความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างลักษณะการทำงานของไดโอดเปล่งแสง (LED) และเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ (LD)?
คำตอบ: LED ไม่มีขีดจำกัด ในขณะที่ LD มีขีดจำกัด เลเซอร์จะถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสไฟที่ฉีดเกินเกณฑ์เท่านั้น
39. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์โหมดตามยาวเดี่ยวที่ใช้กันทั่วไปสองตัวคืออะไร?
คำตอบ: เลเซอร์ DFB และเลเซอร์ DBR ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นเลเซอร์ป้อนกลับแบบกระจาย และการป้อนกลับเชิงแสงนั้นมาจากตะแกรงป้อนกลับ Bragg แบบกระจายในช่องแสง
40. อุปกรณ์รับแสงมี 2 ประเภทหลักๆ คืออะไรบ้าง?
คำตอบ: ส่วนใหญ่เป็นโฟโตไดโอด (หลอด PIN) และโฟโตไดโอดถล่ม (APD)
41. ปัจจัยที่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: มีเสียงรบกวนที่เกิดจากอัตราส่วนการสูญพันธุ์อย่างไม่มีเงื่อนไข, เสียงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงแบบสุ่ม, เสียงที่เกิดจากการกระวนกระวายใจของเวลา, เสียงจุดและเสียงความร้อนของเครื่องรับ, เสียงโหมดของใยแก้วนำแสง, เสียงที่เกิดจากการขยายพัลส์ที่เกิดจากการกระจาย, เสียงการกระจายโหมดของ LD, เสียงที่เกิดจากการร้องเจี๊ยก ๆ ความถี่ของ LD และเสียงรบกวนที่เกิดจากการสะท้อน
42. ใยแก้วนำแสงหลักที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับการสร้างเครือข่ายการส่งสัญญาณคืออะไร? คุณสมบัติหลักของพวกเขาคืออะไร?
คำตอบ: มีสามประเภทหลัก ได้แก่ ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบธรรมดา G.652, ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบกระจาย G.653 และใยแก้วนำแสงแบบกระจายการกระจายแบบไม่มีค่า G.655
ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 มีการกระจายตัวมากใน C-band 1530-1565nm และ L-band 1565-1625nm โดยทั่วไป 17-22psnm•km เมื่ออัตราระบบถึง 2.5Gbit/s หรือสูงกว่า จำเป็นต้องมีการชดเชยการกระจาย ที่ 10Gbit/s ต้นทุนการชดเชยการกระจายของระบบค่อนข้างสูง เป็นไฟเบอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในเครือข่ายการส่งสัญญาณปัจจุบัน
การกระจายตัวของไฟเบอร์แบบกระจายกระจาย G.653 ในแถบ C และ L-band โดยทั่วไปจะอยู่ที่ -1-3.5psnm•km และมีการกระจายเป็นศูนย์ที่ 1550 นาโนเมตร อัตราของระบบสามารถเข้าถึง 20Gbit/s และ 40Gbit/s ทำให้เป็นไฟเบอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการส่งข้อมูลทางไกลพิเศษความยาวคลื่นเดี่ยว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณลักษณะการกระจายตัวเป็นศูนย์ ผลกระทบแบบไม่เชิงเส้นจะเกิดขึ้นเมื่อใช้ DWDM เพื่อขยายความจุ ส่งผลให้เกิดสัญญาณข้ามและ FWM สี่คลื่นผสม ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับ DWDM
G.655 ไฟเบอร์แบบกระจายการกระจายแบบไม่เป็นศูนย์: การกระจายตัวของไฟเบอร์แบบกระจายแบบกระจายแบบไม่เป็นศูนย์ G.655 ในแถบ C คือ 1 ถึง 6 psnm•km และการกระจายตัวในแถบ L โดยทั่วไปคือ 6 ถึง 10 psnm•km การกระจายตัวมีขนาดเล็ก หลีกเลี่ยงพื้นที่การกระจายตัวเป็นศูนย์ ระงับ FWM การผสมสี่คลื่น และสามารถใช้สำหรับการขยายความจุ DWDM และการเปิดระบบความเร็วสูง ไฟเบอร์ G.655 ใหม่สามารถขยายพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพเป็น 1.5 ถึง 2 เท่าของไฟเบอร์ออปติกธรรมดา พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่สามารถลดความหนาแน่นของพลังงานและลดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นของใยแก้วนำแสง
43. ความไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงคืออะไร?
คำตอบ: หมายความว่าเมื่อกำลังแสงของไฟเบอร์เกินค่าที่กำหนด ดัชนีการหักเหของใยแก้วนำแสงจะไม่สัมพันธ์กันแบบไม่เชิงเส้นกับพลังงานแสง และการกระเจิงของรามานและการกระเจิงของบริลลูอินจะถูกสร้างขึ้น ส่งผลให้ความถี่ของแสงที่ตกกระทบเปลี่ยนไป
44. ความไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงจะส่งผลต่อการส่งสัญญาณอย่างไร?
คำตอบ: ผลกระทบแบบไม่เชิงเส้นจะทำให้เกิดการสูญเสียและการรบกวนเพิ่มเติม ส่งผลให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง กำลังแสงของระบบ WDM มีขนาดใหญ่และถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงในระยะไกล ดังนั้นจึงเกิดความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้น การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นมีสองประเภท: การกระเจิงแบบกระตุ้นและการหักเหแบบไม่เชิงเส้น ในหมู่พวกเขา การกระเจิงแบบกระตุ้น ได้แก่ การกระเจิงแบบรามัน และการกระเจิงแบบบริลลูอิน การกระเจิงสองประเภทข้างต้นจะลดพลังงานของแสงที่ตกกระทบ ทำให้เกิดการสูญเสีย สามารถละเว้นได้เมื่อกำลังไฟเบอร์อินพุตมีน้อย
45. PON (Passive Optical Network) คืออะไร?
คำตอบ: PON เป็นเครือข่ายออปติกแบบวนรอบไฟเบอร์ออปติกในเครือข่ายการเข้าถึงของผู้ใช้เฉพาะที่ โดยอิงตามอุปกรณ์ออพติคัลแบบพาสซีฟ เช่น ข้อต่อและตัวแยก
สาเหตุต่าง ๆ ของการลดทอนของใยแก้วนำแสง
1. ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการลดทอนของเส้นใยคือ: ภายใน การดัดงอ การอัดขึ้นรูป สิ่งเจือปน ความไม่สม่ำเสมอ และการเชื่อมต่อ
ภายใน: เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติของใยแก้วนำแสง ซึ่งรวมถึง: การกระเจิงของเรย์ลีห์ การดูดกลืนแสงโดยธรรมชาติ ฯลฯ
การดัดงอ: เมื่อใยแก้วนำแสงงอ แสงบางส่วนในใยแก้วนำแสงจะหายไปเนื่องจากการกระเจิง ทำให้เกิดการสูญเสีย
การอัดขึ้นรูป: การสูญเสียที่เกิดจากการโค้งงอเล็กน้อยเมื่อใยแก้วนำแสงถูกบีบ
สิ่งเจือปน: สิ่งเจือปนในใยแก้วนำแสงดูดซับและกระจายแสงที่แพร่กระจายในใยแก้วนำแสง ทำให้เกิดการสูญเสีย
ความไม่สม่ำเสมอ: การสูญเสียที่เกิดจากดัชนีการหักเหของแสงที่ไม่สม่ำเสมอของวัสดุใยแก้วนำแสง
การเทียบท่า: การสูญเสียที่เกิดขึ้นเมื่อเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสง เช่น: แกนที่แตกต่างกัน (ข้อกำหนดด้านโคแอกเชียลของใยแก้วนำแสงโหมดเดียวน้อยกว่า 0.8μm) หน้าด้านท้ายไม่ตั้งฉากกับแกน หน้าด้านปลายไม่เท่ากัน เส้นผ่านศูนย์กลางแกนเชื่อมต่อไม่ตรงกัน และคุณภาพของฟิวชั่นไม่ดี
เมื่อแสงเข้ามาจากปลายด้านหนึ่งของใยแก้วนำแสงและออกจากปลายอีกด้านหนึ่ง ความเข้มของแสงจะลดลง ซึ่งหมายความว่าหลังจากที่สัญญาณแสงแพร่กระจายผ่านใยแก้วนำแสงแล้ว พลังงานแสงส่วนหนึ่งก็จะถูกลดทอนลง นี่แสดงให้เห็นว่ามีสารบางอย่างในใยแก้วนำแสงหรือด้วยเหตุผลบางประการที่ขัดขวางการผ่านของสัญญาณแสง นี่คือการสูญเสียการส่งผ่านของใยแก้วนำแสง การลดการสูญเสียใยแก้วนำแสงเท่านั้นจึงจะสามารถส่งสัญญาณแสงผ่านได้อย่างราบรื่น
2. การจำแนกประเภทของการสูญเสียใยแก้วนำแสง
การสูญเสียใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติของใยแก้วนำแสงและการสูญเสียเพิ่มเติมที่เกิดจากสภาพการใช้งานหลังจากสร้างใยแก้วนำแสงแล้ว แผนกย่อยเฉพาะมีดังนี้:
การสูญเสียใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งออกเป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติและการสูญเสียเพิ่มเติม
การสูญเสียโดยธรรมชาติรวมถึงการสูญเสียการกระเจิง การสูญเสียการดูดซึม และการสูญเสียที่เกิดจากโครงสร้างใยแก้วนำแสงที่ไม่สมบูรณ์
การสูญเสียเพิ่มเติมรวมถึงการสูญเสียไมโครโค้ง การสูญเสียจากการดัด และการสูญเสียการต่อประกบ
ในหมู่พวกเขามีการสูญเสียเพิ่มเติมเกิดขึ้นระหว่างการวางใยแก้วนำแสง ในการใช้งานจริง การเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสงทีละเส้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และการเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสงจะทำให้เกิดการสูญเสีย การดัดด้วยไมโคร การบีบ และการยืดของเส้นใยแก้วนำแสงจะทำให้เกิดการสูญเสียเช่นกัน สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นความสูญเสียที่เกิดจากสภาพการใช้งานของใยแก้วนำแสง สาเหตุหลักคือภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ โหมดการส่งสัญญาณในแกนใยแก้วนำแสงมีการเปลี่ยนแปลง สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียเพิ่มเติมได้มากที่สุด ด้านล่างนี้เราจะพูดถึงการสูญเสียใยแก้วนำแสงโดยธรรมชาติเท่านั้น
ในบรรดาการสูญเสียโดยธรรมชาติ การสูญเสียการกระเจิงและการสูญเสียการดูดซึมจะถูกกำหนดโดยลักษณะของวัสดุใยแก้วนำแสงเอง และการสูญเสียโดยธรรมชาติที่เกิดจากความยาวคลื่นในการทำงานที่แตกต่างกันก็แตกต่างกันเช่นกัน เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจกลไกของการสร้างการสูญเสียและวิเคราะห์เชิงปริมาณขนาดของการสูญเสียที่เกิดจากปัจจัยต่าง ๆ ในการพัฒนาใยแก้วนำแสงที่มีการสูญเสียต่ำและการใช้ใยแก้วนำแสงอย่างมีเหตุผล
3. การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุ
วัสดุที่ใช้ทำเส้นใยนำแสงสามารถดูดซับพลังงานแสงได้ หลังจากที่อนุภาคในวัสดุใยแก้วนำแสงดูดซับพลังงานแสง พวกมันจะสั่นและสร้างความร้อน และพลังงานจะสูญเสียไป ทำให้เกิดการสูญเสียการดูดซับ เรารู้ว่าสสารประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล และอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนนอกนิวเคลียร์ และอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสของอะตอมในวงโคจรที่แน่นอน นี่เป็นเหมือนกับโลกที่เราอาศัยอยู่และดาวเคราะห์เช่นดาวศุกร์และดาวอังคารหมุนรอบดวงอาทิตย์ อิเล็กตรอนแต่ละตัวมีพลังงานที่แน่นอนและอยู่ในวงโคจรที่แน่นอน หรืออีกนัยหนึ่งคือ แต่ละวงโคจรมีระดับพลังงานที่แน่นอน
ระดับพลังงานในวงโคจรใกล้กับนิวเคลียสจะต่ำกว่า และระดับพลังงานในวงโคจรที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสจะสูงกว่า ขนาดของความแตกต่างระดับพลังงานระหว่างวงโคจรนี้เรียกว่าความแตกต่างของระดับพลังงาน เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนจากระดับพลังงานต่ำไปเป็นระดับพลังงานสูง มันจะดูดซับพลังงานของระดับพลังงานที่แตกต่างกันที่สอดคล้องกัน
ในใยแก้วนำแสง เมื่ออิเล็กตรอนในระดับพลังงานหนึ่งถูกฉายรังสีด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นซึ่งสอดคล้องกับความแตกต่างของระดับพลังงาน อิเล็กตรอนในวงโคจรระดับพลังงานต่ำจะเปลี่ยนไปสู่วงโคจรที่มีระดับพลังงานสูงกว่า อิเล็กตรอนตัวนี้ดูดซับพลังงานแสง ส่งผลให้สูญเสียการดูดกลืนแสง
ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิตเส้นใยนำแสง ดูดซับแสงด้วยตัวมันเอง สิ่งหนึ่งเรียกว่าการดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลต และอีกอย่างเรียกว่าการดูดกลืนแสงอินฟราเรด ในปัจจุบัน การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงโดยทั่วไปจะทำงานในช่วงความยาวคลื่น 0.8 ถึง 1.6 μm เท่านั้น ดังนั้นเราจึงหารือเฉพาะการสูญเสียในช่วงการทำงานนี้เท่านั้น
ค่าสูงสุดของการดูดกลืนแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนในแก้วควอทซ์คือความยาวคลื่นประมาณ 0.1 ถึง 0.2 ไมโครเมตรในบริเวณอัลตราไวโอเลต เมื่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น ผลการดูดกลืนแสงจะค่อยๆ ลดลง แต่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะกว้างมาก จนถึงความยาวคลื่นที่สูงกว่า 1 μm อย่างไรก็ตาม การดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตมีผลเพียงเล็กน้อยต่อเส้นใยนำแสงควอทซ์ที่ทำงานในบริเวณอินฟราเรด ตัวอย่างเช่น ในบริเวณแสงที่มองเห็นซึ่งมีความยาวคลื่น 0.6 μm การดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตสามารถเข้าถึง 1 dB/km และที่ความยาวคลื่น 0.8 μm ลดลงเหลือ 0.2 ถึง 0.3 dB/km และที่ความยาวคลื่น 1.2 μm จะอยู่ที่ประมาณ 0.1 dB/km เท่านั้น
การสูญเสียการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของใยแก้วนำแสงควอทซ์เกิดจากการสั่นของโมเลกุลของวัสดุอินฟราเรด มีจุดดูดซับแรงสั่นสะเทือนหลายจุดในแถบที่สูงกว่า 2 ไมโครเมตร
เนื่องจากอิทธิพลขององค์ประกอบการเติมต่างๆ ในใยแก้วนำแสง จึงเป็นไปไม่ได้ที่ใยแก้วนำแสงควอตซ์จะมีหน้าต่างการสูญเสียต่ำในแถบความถี่ที่สูงกว่า 2μm และขีดจำกัดการสูญเสียทางทฤษฎีที่ความยาวคลื่น 1.85μm คือ ldB/km
จากการวิจัย ยังพบว่ามี "โมเลกุลที่ทำลายล้าง" ในแก้วควอทซ์ที่สร้างปัญหา โดยส่วนใหญ่เป็นโลหะทรานซิชันที่เป็นอันตราย เช่น ทองแดง เหล็ก โครเมียม แมงกานีส ฯลฯ "ผู้ร้าย" เหล่านี้ดูดซับพลังงานแสงอย่างตะกละตะกลามภายใต้การฉายรังสีของแสง กระโดดไปรอบๆ และทำให้สูญเสียพลังงานแสง การกำจัด "ตัวปัญหา" และการทำให้วัสดุที่ใช้ทำเส้นใยแก้วนำแสงบริสุทธิ์ทางเคมีจะช่วยลดการสูญเสียได้อย่างมาก
แหล่งดูดซับอีกแหล่งหนึ่งในใยแก้วนำแสงควอทซ์คือไฮดรอกซิล (OHˉ) จากการวิจัยในช่วงเวลาดังกล่าว ผู้คนพบว่าไฮดรอกซิลมีจุดดูดกลืนแสงสูงสุด 3 จุดในแถบการทำงานของใยแก้วนำแสง ซึ่งได้แก่ 0.95μm, 1.24μm และ 1.38μm โดยในจำนวนนี้การสูญเสียการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 1.38μm นั้นร้ายแรงที่สุดและมีผลกระทบต่อใยแก้วนำแสงมากที่สุด ที่ความยาวคลื่น 1.38μm การสูญเสียจุดสูงสุดของการดูดซับที่เกิดจากปริมาณไฮดรอกไซด์เพียง 0.0001 จะสูงถึง 33dB/กม.
ไฮดรอกไซด์เหล่านี้มาจากไหน? มีแหล่งไฮดรอกไซด์มากมาย ประการแรก มีสารประกอบน้ำและไฮดรอกไซด์อยู่ในวัสดุที่ใช้ทำเส้นใยนำแสง สารประกอบไฮดรอกไซด์เหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะถูกลบออกในระหว่างการทำให้บริสุทธิ์ของวัตถุดิบ และในที่สุดก็ยังคงอยู่ในใยแก้วนำแสงในรูปของไฮดรอกไซด์ ประการที่สอง มีน้ำจำนวนเล็กน้อยในไฮดรอกไซด์ที่ใช้สร้างเส้นใยนำแสง ประการที่สาม น้ำถูกสร้างขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างกระบวนการผลิตเส้นใยนำแสง ประการที่สี่ ไอน้ำถูกนำเข้ามาโดยการเข้ามาของอากาศภายนอก อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตในปัจจุบันได้พัฒนาไปสู่ระดับที่ค่อนข้างสูง และปริมาณไฮดรอกไซด์ได้ลดลงสู่ระดับต่ำเพียงพอจนสามารถมองข้ามผลก
1.เส้นใยแก้วนำแสงรวมกันอย่างไร?
คำตอบ: ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยสองส่วนพื้นฐาน: แกนที่ทำจากวัสดุนำแสงโปร่งใส และชั้นหุ้มและเคลือบ
2. พารามิเตอร์พื้นฐานที่อธิบายลักษณะการส่งผ่านของเส้นใยแก้วนำแสงมีอะไรบ้าง
คำตอบ: รวมถึงการสูญเสีย การกระจาย แบนด์วิธ ความยาวคลื่นคัตออฟ เส้นผ่านศูนย์กลางของฟิลด์โหมด ฯลฯ
3. สาเหตุของการลดทอนของเส้นใยคืออะไร?
คำตอบ: การลดทอนของไฟเบอร์หมายถึงการลดกำลังแสงระหว่างสองส่วนตัดขวางของไฟเบอร์ ซึ่งสัมพันธ์กับความยาวคลื่น สาเหตุหลักของการลดทอนคือการกระเจิง การดูดซับ และการสูญเสียการมองเห็นที่เกิดจากขั้วต่อและข้อต่อ
4. ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของใยแก้วนำแสงถูกกำหนดอย่างไร?
คำตอบ: ค่านี้ถูกกำหนดโดยการลดทอนต่อความยาวหน่วยของเส้นใยนำแสงที่สม่ำเสมอในสภาวะคงที่ (dB/km)
5. การสูญเสียการแทรกคืออะไร?
คำตอบ: หมายถึงการลดทอนที่เกิดจากการใส่ส่วนประกอบทางแสง (เช่นการเสียบขั้วต่อหรือข้อต่อ) ลงในสายส่งแสง
6. แบนด์วิธของใยแก้วนำแสงเกี่ยวข้องกับอะไร?
คำตอบ: แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงหมายถึงความถี่มอดูเลตเมื่อความกว้างของพลังงานแสงลดลง 50% หรือ 3dB เมื่อเทียบกับความกว้างของความถี่ศูนย์ในฟังก์ชันการถ่ายโอนของใยแก้วนำแสง แบนด์วิธของไฟเบอร์ออปติกจะแปรผกผันกับความยาวโดยประมาณ และผลคูณของแบนด์วิธและความยาวจะเป็นค่าคงที่
7. การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงมีกี่ประเภท? มันเกี่ยวข้องกับอะไร?
คำตอบ: การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงหมายถึงการขยายความล่าช้าของกลุ่มในใยแก้วนำแสง รวมถึงการกระจายตัวของโหมด การกระจายตัวของวัสดุ และการกระจายตัวของโครงสร้าง ขึ้นอยู่กับลักษณะของทั้งแหล่งกำเนิดแสงและใยแก้วนำแสง
8. จะอธิบายลักษณะการกระจายตัวของสัญญาณที่แพร่กระจายในใยแก้วนำแสงได้อย่างไร?
คำตอบ: สามารถอธิบายได้ด้วยปริมาณทางกายภาพ 3 ปริมาณ ได้แก่ การขยายพัลส์ แบนด์วิธของใยแก้วนำแสง และสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของใยแก้วนำแสง
9. ความยาวคลื่นคัตออฟคือเท่าไร?
คำตอบ: หมายถึงความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดที่สามารถส่งผ่านโหมดพื้นฐานในใยแก้วนำแสงเท่านั้น สำหรับใยแก้วนำแสงโหมดเดียว ความยาวคลื่นคัตออฟจะต้องสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่ส่ง
10. การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงจะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงอย่างไร?
คำตอบ: การกระจายตัวของใยแก้วนำแสงจะทำให้พัลส์แสงกว้างขึ้นในระหว่างการส่งสัญญาณในใยแก้วนำแสง ซึ่งส่งผลต่ออัตราความผิดพลาดบิต ระยะการส่งสัญญาณ และอัตราของระบบ
11. วิธีการกระจายกลับคืออะไร?
คำตอบ: วิธีการกระจายแสงกลับเป็นวิธีการวัดการลดทอนตามความยาวของเส้นใยนำแสง พลังงานแสงส่วนใหญ่ในใยแก้วนำแสงแพร่กระจายไปข้างหน้า แต่ส่วนเล็กๆ จะกระจัดกระจายไปทางตัวปล่อยแสง การใช้สเปกโตรมิเตอร์ที่ตัวปล่อยแสงเพื่อสังเกตเส้นโค้งเวลาของการกระเจิงกลับ ไม่เพียงแต่สามารถวัดความยาวและการลดทอนของใยแก้วนำแสงแบบสม่ำเสมอที่เชื่อมต่อจากปลายด้านหนึ่งเท่านั้น แต่ยังสามารถวัดความผิดปกติเฉพาะจุด จุดพัก และการสูญเสียพลังงานแสงที่เกิดจากข้อต่อและขั้วต่อได้อีกด้วย
12. หลักการทดสอบของเครื่องวัดการสะท้อนโดเมนเวลาแบบออปติคัล (OTDR) คืออะไร หน้าที่ของมันคืออะไร?
คำตอบ: OTDR ขึ้นอยู่กับหลักการของการกระเจิงของแสงและการสะท้อนของเฟรส โดยจะใช้แสงสะท้อนกลับที่เกิดขึ้นเมื่อแสงแพร่กระจายในใยแก้วนำแสงเพื่อรับข้อมูลการลดทอน สามารถใช้เพื่อวัดการลดทอนของใยแก้วนำแสง การสูญเสียข้อต่อ ตำแหน่งจุดบกพร่องของใยแก้วนำแสง และทำความเข้าใจการกระจายการสูญเสียตามความยาวของใยแก้วนำแสง เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการสร้าง การบำรุงรักษา และการตรวจสอบสายเคเบิลออปติก ตัวบ่งชี้หลัก ได้แก่ ช่วงไดนามิก ความไว ความละเอียด เวลาในการวัด และพื้นที่ตาบอด
13.พื้นที่ตาบอดของ OTDR คืออะไร? มีผลกระทบต่อการทดสอบอย่างไรบ้าง? จะจัดการกับพื้นที่ตาบอดในการทดสอบจริงได้อย่างไร?
คำตอบ: โดยปกติแล้ว ชุดของ "จุดบอด" ที่เกิดจากความอิ่มตัวของจุดรับ OTDR เนื่องจากการสะท้อนที่เกิดจากจุดคุณลักษณะ เช่น ตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่และข้อต่อทางกล เรียกว่าพื้นที่ตาบอด
พื้นที่ตาบอดในเส้นใยนำแสงแบ่งออกเป็นพื้นที่ตาบอดเหตุการณ์และพื้นที่ตาบอดลดทอน: ระยะทางความยาวจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนถึงจุดสูงสุดของความอิ่มตัวของตัวรับที่เกิดจากการแทรกแซงของตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่เรียกว่าพื้นที่ตาบอดเหตุการณ์ ระยะห่างจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนไปยังจุดเหตุการณ์อื่น ๆ ที่สามารถระบุได้ซึ่งเกิดจากการแทรกแซงของตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่ในเส้นใยนำแสงเรียกว่าพื้นที่ตาบอดการลดทอน
สำหรับ OTDR ยิ่งพื้นที่ตาบอดเล็กลงก็ยิ่งดี พื้นที่ตาบอดจะเพิ่มขึ้นตามความกว้างของพัลส์ที่กว้างขึ้น แม้ว่าการเพิ่มความกว้างพัลส์จะเพิ่มความยาวของการวัด แต่ก็ยังเพิ่มพื้นที่ตาบอดในการวัดด้วย ดังนั้น เมื่อทำการทดสอบไฟเบอร์ออปติก ควรใช้พัลส์แคบเพื่อวัดไฟเบอร์ออปติกและจุดเหตุการณ์ที่อยู่ติดกันของอุปกรณ์เสริม OTDR ในขณะที่พัลส์กว้างควรใช้ในการวัดปลายไกลของไฟเบอร์ออปติก
14.OTDR สามารถวัดใยแก้วนำแสงประเภทต่างๆ ได้หรือไม่
ตอบ: หากคุณใช้โมดูล OTDR โหมดเดียวในการวัดไฟเบอร์มัลติโหมด หรือใช้โมดูล OTDR มัลติโหมดเพื่อวัดไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 มม. ผลลัพธ์การวัดความยาวของไฟเบอร์จะไม่ได้รับผลกระทบ แต่ผลลัพธ์ของการสูญเสียไฟเบอร์ การสูญเสียตัวเชื่อมต่อออปติคัล และการสูญเสียส่งคืนจะไม่ถูกต้อง ดังนั้น เมื่อทำการวัดใยแก้วนำแสง คุณต้องเลือก OTDR ที่ตรงกับเส้นใยที่วัดได้เพื่อทำการวัด เพื่อที่คุณจะได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องสำหรับตัวชี้วัดประสิทธิภาพทั้งหมด
15. "1310nm" หรือ "1550nm" ในเครื่องมือทดสอบทางแสงทั่วไปหมายถึงอะไร
ตอบ: หมายถึงความยาวคลื่นของสัญญาณแสง ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้ในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงอยู่ในช่วงอินฟราเรดใกล้โดยมีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 800 นาโนเมตร ถึง 1700 นาโนเมตร มักแบ่งออกเป็นแถบความยาวคลื่นสั้นและแถบความยาวคลื่นยาว โดยแบบแรกหมายถึงความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร และแบบหลังหมายถึง 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร
16. ในใยแก้วนำแสงเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน ความยาวคลื่นของแสงใดที่มีการกระจายตัวน้อยที่สุด แสงความยาวคลื่นใดมีการสูญเสียน้อยที่สุด
คำตอบ: แสงที่มีความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรมีการกระจายตัวน้อยที่สุด และแสงที่มีความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตรมีการสูญเสียน้อยที่สุด
17. ใยแก้วนำแสงจำแนกตามการเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหักเหของแกนใยแก้วนำแสงอย่างไร
คำตอบ: สามารถแบ่งออกเป็นเส้นใยแสงดัชนีขั้นตอนและเส้นใยแสงดัชนีไล่ระดับสี ไฟเบอร์ออปติคอล Step-index มีแบนด์วิธแคบ และเหมาะสำหรับการสื่อสารระยะสั้นที่มีความจุน้อย ไฟเบอร์ออปติกดัชนีไล่ระดับสีมีแบนด์วิธกว้างและเหมาะสำหรับการสื่อสารที่มีความจุปานกลางและขนาดใหญ่
18. ใยแก้วนำแสงถูกจำแนกตามโหมดคลื่นแสงต่างๆ ที่ส่งผ่านในใยแก้วนำแสงอย่างไร
คำตอบ: พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวและใยแก้วนำแสงหลายโหมด เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวอยู่ที่ประมาณระหว่าง 1 ถึง 10μm ที่ความยาวคลื่นการทำงานที่กำหนด จะมีการส่งสัญญาณเฉพาะโหมดพื้นฐานเดียวเท่านั้น ซึ่งเหมาะสำหรับระบบการสื่อสารที่มีความจุสูงและระยะไกล ไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมดสามารถส่งคลื่นแสงได้หลายโหมด โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางประมาณระหว่าง 50 ถึง 60μm และประสิทธิภาพการส่งผ่านนั้นแย่กว่าไฟเบอร์ออปติกแบบโหมดเดี่ยว
เมื่อส่งสัญญาณการป้องกันส่วนต่างปัจจุบันของการป้องกันแบบมัลติเพล็กซ์ มักใช้ใยแก้วนำแสงแบบหลายโหมดระหว่างอุปกรณ์แปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในห้องสื่อสารของสถานีย่อยและอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งในห้องควบคุมหลัก
19. ค่ารูรับแสงตัวเลข (NA) ของไฟเบอร์ออปติก step-index มีความสำคัญอย่างไร?
คำตอบ: ค่ารูรับแสงที่เป็นตัวเลข (NA) บ่งบอกถึงความสามารถในการรวบรวมแสงของใยแก้วนำแสง ยิ่ง NA มีขนาดใหญ่เท่าใด ความสามารถในการรวบรวมแสงของไฟเบอร์ออปติกก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น
20. การรีฟริงเจนซ์ของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวคืออะไร?
คำตอบ: มีโหมดโพลาไรซ์แบบตั้งฉากสองโหมดในไฟเบอร์ออปติกแบบโหมดเดียว เมื่อใยแก้วนำแสงไม่สมมาตรทรงกระบอกอย่างสมบูรณ์ โหมดโพลาไรเซชันมุมฉากทั้งสองโหมดจะไม่เสื่อมลง ค่าสัมบูรณ์ของส่วนต่างในดัชนีการหักเหของแสงของโหมดโพลาไรซ์แบบตั้งฉากสองโหมดคือค่าการหักเหของแสงทั้งสอง
21. โครงสร้างสายเคเบิลแบบออปติกที่พบมากที่สุดคืออะไร?
คำตอบ: มีสองประเภท: แบบชั้นบิดและแบบโครงกระดูก
22. ส่วนประกอบหลักของสายออปติคอลมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: แกนไฟเบอร์ จาระบีใยแก้วนำแสง วัสดุเปลือก PBT (polybutylene terephthalate) และวัสดุอื่นๆ
23. เกราะของสายเคเบิลออปติกหมายถึงอะไร?
คำตอบ: หมายถึงองค์ประกอบป้องกัน (โดยทั่วไปคือลวดเหล็กหรือสายพานเหล็ก) ที่ใช้ในสายเคเบิลออปติกเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ (เช่น สายเคเบิลออปติคัลใต้น้ำ ฯลฯ ) เกราะติดอยู่ที่เปลือกด้านในของสายเคเบิลออปติก
24. เปลือกสายเคเบิลออปติกใช้วัสดุอะไร?
คำตอบ: เปลือกหรือเปลือกของสายเคเบิลออปติกมักทำจากวัสดุโพลีเอทิลีน (PE) และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และหน้าที่ของมันคือการปกป้องแกนสายเคเบิลจากอิทธิพลภายนอก
25. ทำรายการสายเคเบิลออปติกพิเศษที่ใช้ในระบบไฟฟ้า
คำตอบ: ส่วนใหญ่มีสายแสงพิเศษสามสาย:
สายเคเบิลคอมโพสิตออปติคอลสายกราวด์ (OPGW) ไฟเบอร์ออปติกวางอยู่ในสายไฟของโครงสร้างเกลียวอลูมิเนียมหุ้มเหล็ก การประยุกต์ใช้สายเคเบิลออปติคัล OPGW มีฟังก์ชันคู่คือสายกราวด์และการสื่อสาร ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้เสาไฟฟ้าและเสาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สายเคเบิลออปติคอลแบบพัน (GWWOP) ซึ่งมีสายส่งอยู่แล้ว สายเคเบิลออปติคอลชนิดนี้จะถูกพันหรือแขวนไว้บนสายกราวด์
สายเคเบิลออปติคอลที่รองรับตัวเอง (ADSS) มีความต้านทานแรงดึงสูง และสามารถแขวนไว้ระหว่างเสาส่งกำลังสองแห่งได้โดยตรง โดยมีช่วงระยะสูงสุดถึง 1,000 ม.
26. สายเคเบิลออปติก OPGW มีโครงสร้างการใช้งานกี่แบบ?
คำตอบ: ส่วนใหญ่: 1) ชั้นท่อพลาสติกบิด + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม; 2) ท่อพลาสติกกลาง + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม 3) โครงสร้างโครงกระดูกอลูมิเนียม 4) โครงสร้างท่ออลูมิเนียมเกลียว 5) โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นเดียว (โครงสร้างท่อสแตนเลสกลาง, โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นบิด); 6) โครงสร้างท่อสแตนเลสคอมโพสิต (โครงสร้างท่อสแตนเลสกลาง โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นบิด)
27. ส่วนประกอบหลักของสายตีเกลียวที่อยู่นอกแกนสายเคเบิลออปติคอล OPGW คืออะไร?
คำตอบ: ประกอบด้วยลวด AA (ลวดโลหะผสมอลูมิเนียม) และลวด AS (ลวดเหล็กหุ้มอลูมิเนียม)
28. เงื่อนไขทางเทคนิคที่จำเป็นในการเลือกรุ่นสายเคเบิลออปติก OPGW มีอะไรบ้าง
คำตอบ: 1) ความต้านทานแรงดึงที่กำหนด (RTS) ของสายเคเบิล OPGW (kN) 2) จำนวนแกนไฟเบอร์ (SM) ของสายเคเบิล OPGW 3) กระแสไฟฟ้าลัดวงจร (kA); 4) เวลาลัดวงจร (s); 5) ช่วงอุณหภูมิ (℃)
29. ระดับการดัดงอของสายเคเบิลออปติกมีจำกัดอย่างไร?
คำตอบ: รัศมีการโค้งงอของสายเคเบิลออปติคัลควรไม่น้อยกว่า 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคอล และไม่น้อยกว่า 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคัลในระหว่างการก่อสร้าง (สถานะไม่คงที่)
30. สิ่งที่ควรคำนึงถึงในวิศวกรรมเคเบิลออปติคอล ADSS?
คำตอบ: มีเทคโนโลยีหลักสามประการ: การออกแบบกลไกของสายเคเบิลออปติก การกำหนดจุดแขวนลอย และการเลือกและการติดตั้งฮาร์ดแวร์ที่รองรับ
31. ข้อต่อสายเคเบิลแบบออปติกประเภทหลักมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: อุปกรณ์ยึดสายเคเบิลแบบออปติกหมายถึงฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการติดตั้งสายเคเบิลแบบออปติก ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึง: แคลมป์ปรับความตึง แคลมป์ช่วงล่าง ตัวแยกการสั่นสะเทือน ฯลฯ
32. ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกมีพารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานที่สุดสองตัว คืออะไร?
คำตอบ: ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกมักเรียกกันว่าข้อต่อแบบสด สำหรับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพออปติคอลของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์เดี่ยว โฟกัสอยู่ที่พารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานที่สุดสองตัวของการสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการส่งคืน
33. ขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกที่ใช้กันทั่วไปมีกี่ประเภท?
คำตอบ: ตามวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามสื่อการส่งผ่านที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวและตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมด ตามโครงสร้างที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ เช่น FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT เป็นต้น ตามหน้าปลายพินของตัวเชื่อมต่อสามารถแบ่งออกเป็น FC, PC (UPC) และ APC ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกที่ใช้กันทั่วไป: ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกชนิด FC / PC, ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกชนิด SC, ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกชนิด LC
34. ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงมักพบรายการต่อไปนี้ กรุณาระบุชื่อของพวกเขา
อะแดปเตอร์ AFC, FC อะแดปเตอร์ ST อะแดปเตอร์ SC ขั้วต่อ FC/APC, FC/PC ขั้วต่อ SC ขั้วต่อ ST ขั้วต่อ LC สายแพทช์ LC สายแพทช์ MU สายแพทช์โหมดเดียวหรือหลายโหมด
35. การสูญเสียการแทรก (หรือการสูญเสียการแทรก) ของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?
คำตอบ: หมายถึงค่าของการลดกำลังประสิทธิผลของสายส่งที่เกิดจากการเสียบขั้วต่อ สำหรับผู้ใช้ ยิ่งค่ายิ่งน้อยก็ยิ่งดี ITU-T กำหนดว่าค่าของมันไม่ควรเกิน 0.5dB
36. การสูญเสียการคืน (หรือการลดทอนการสะท้อน, การสูญเสียการคืน, การสูญเสียการคืน) ของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?
คำตอบ: เป็นหน่วยวัดส่วนประกอบกำลังไฟฟ้าเข้าที่สะท้อนจากขั้วต่อและส่งกลับตามช่องสัญญาณเข้า ค่าปกติของมันควรจะไม่ต่ำกว่า 25dB
37. อะไรคือความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดระหว่างแสงที่ปล่อยออกมาจากไดโอดเปล่งแสงและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์?
คำตอบ: แสงที่เกิดจากไดโอดเปล่งแสงนั้นเป็นแสงที่ไม่ต่อเนื่องกันและมีสเปกตรัมกว้าง แสงที่เกิดจากเลเซอร์นั้นเป็นแสงที่สอดคล้องกันและมีสเปกตรัมแคบมาก
38. อะไรคือความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่างลักษณะการทำงานของไดโอดเปล่งแสง (LED) และเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ (LD)?
คำตอบ: LED ไม่มีขีดจำกัด ในขณะที่ LD มีขีดจำกัด เลเซอร์จะถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสไฟที่ฉีดเกินเกณฑ์เท่านั้น
39. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์โหมดตามยาวเดี่ยวที่ใช้กันทั่วไปสองตัวคืออะไร?
คำตอบ: เลเซอร์ DFB และเลเซอร์ DBR ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นเลเซอร์ป้อนกลับแบบกระจาย และการป้อนกลับเชิงแสงนั้นมาจากตะแกรงป้อนกลับ Bragg แบบกระจายในช่องแสง
40. อุปกรณ์รับแสงมี 2 ประเภทหลักๆ คืออะไรบ้าง?
คำตอบ: ส่วนใหญ่เป็นโฟโตไดโอด (หลอด PIN) และโฟโตไดโอดถล่ม (APD)
41. ปัจจัยที่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: มีเสียงรบกวนที่เกิดจากอัตราส่วนการสูญพันธุ์อย่างไม่มีเงื่อนไข, เสียงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงแบบสุ่ม, เสียงที่เกิดจากการกระวนกระวายใจของเวลา, เสียงจุดและเสียงความร้อนของเครื่องรับ, เสียงโหมดของใยแก้วนำแสง, เสียงที่เกิดจากการขยายพัลส์ที่เกิดจากการกระจาย, เสียงการกระจายโหมดของ LD, เสียงที่เกิดจากการร้องเจี๊ยก ๆ ความถี่ของ LD และเสียงรบกวนที่เกิดจากการสะท้อน
42. ใยแก้วนำแสงหลักที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับการสร้างเครือข่ายการส่งสัญญาณคืออะไร? คุณสมบัติหลักของพวกเขาคืออะไร?
คำตอบ: มีสามประเภทหลัก ได้แก่ ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบธรรมดา G.652, ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบกระจาย G.653 และใยแก้วนำแสงแบบกระจายการกระจายแบบไม่มีค่า G.655
ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 มีการกระจายตัวมากใน C-band 1530-1565nm และ L-band 1565-1625nm โดยทั่วไป 17-22psnm•km เมื่ออัตราระบบถึง 2.5Gbit/s หรือสูงกว่า จำเป็นต้องมีการชดเชยการกระจาย ที่ 10Gbit/s ต้นทุนการชดเชยการกระจายของระบบค่อนข้างสูง เป็นไฟเบอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในเครือข่ายการส่งสัญญาณปัจจุบัน
การกระจายตัวของไฟเบอร์แบบกระจายกระจาย G.653 ในแถบ C และ L-band โดยทั่วไปจะอยู่ที่ -1-3.5psnm•km และมีการกระจายเป็นศูนย์ที่ 1550 นาโนเมตร อัตราของระบบสามารถเข้าถึง 20Gbit/s และ 40Gbit/s ทำให้เป็นไฟเบอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการส่งข้อมูลทางไกลพิเศษความยาวคลื่นเดี่ยว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณลักษณะการกระจายตัวเป็นศูนย์ ผลกระทบแบบไม่เชิงเส้นจะเกิดขึ้นเมื่อใช้ DWDM เพื่อขยายความจุ ส่งผลให้เกิดสัญญาณข้ามและ FWM สี่คลื่นผสม ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับ DWDM
G.655 ไฟเบอร์แบบกระจายการกระจายแบบไม่เป็นศูนย์: การกระจายตัวของไฟเบอร์แบบกระจายแบบกระจายแบบไม่เป็นศูนย์ G.655 ในแถบ C คือ 1 ถึง 6 psnm•km และการกระจายตัวในแถบ L โดยทั่วไปคือ 6 ถึง 10 psnm•km การกระจายตัวมีขนาดเล็ก หลีกเลี่ยงพื้นที่การกระจายตัวเป็นศูนย์ ระงับ FWM การผสมสี่คลื่น และสามารถใช้สำหรับการขยายความจุ DWDM และการเปิดระบบความเร็วสูง ไฟเบอร์ G.655 ใหม่สามารถขยายพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพเป็น 1.5 ถึง 2 เท่าของไฟเบอร์ออปติกธรรมดา พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่สามารถลดความหนาแน่นของพลังงานและลดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นของใยแก้วนำแสง
43. ความไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงคืออะไร?
คำตอบ: หมายความว่าเมื่อกำลังแสงของไฟเบอร์เกินค่าที่กำหนด ดัชนีการหักเหของใยแก้วนำแสงจะไม่สัมพันธ์กันแบบไม่เชิงเส้นกับพลังงานแสง และการกระเจิงของรามานและการกระเจิงของบริลลูอินจะถูกสร้างขึ้น ส่งผลให้ความถี่ของแสงที่ตกกระทบเปลี่ยนไป
44. ความไม่เชิงเส้นของใยแก้วนำแสงจะส่งผลต่อการส่งสัญญาณอย่างไร?
คำตอบ: ผลกระทบแบบไม่เชิงเส้นจะทำให้เกิดการสูญเสียและการรบกวนเพิ่มเติม ส่งผลให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง กำลังแสงของระบบ WDM มีขนาดใหญ่และถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงในระยะไกล ดังนั้นจึงเกิดความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้น การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นมีสองประเภท: การกระเจิงแบบกระตุ้นและการหักเหแบบไม่เชิงเส้น ในหมู่พวกเขา การกระเจิงแบบกระตุ้น ได้แก่ การกระเจิงแบบรามัน และการกระเจิงแบบบริลลูอิน การกระเจิงสองประเภทข้างต้นจะลดพลังงานของแสงที่ตกกระทบ ทำให้เกิดการสูญเสีย สามารถละเว้นได้เมื่อกำลังไฟเบอร์อินพุตมีน้อย
45. PON (Passive Optical Network) คืออะไร?
คำตอบ: PON เป็นเครือข่ายออปติกแบบวนรอบไฟเบอร์ออปติกในเครือข่ายการเข้าถึงของผู้ใช้เฉพาะที่ โดยอิงตามอุปกรณ์ออพติคัลแบบพาสซีฟ เช่น ข้อต่อและตัวแยก
สาเหตุต่าง ๆ ของการลดทอนของใยแก้วนำแสง
1. ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการลดทอนของเส้นใยคือ: ภายใน การดัดงอ การอัดขึ้นรูป สิ่งเจือปน ความไม่สม่ำเสมอ และการเชื่อมต่อ
ภายใน: เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติของใยแก้วนำแสง ซึ่งรวมถึง: การกระเจิงของเรย์ลีห์ การดูดกลืนแสงโดยธรรมชาติ ฯลฯ
การดัดงอ: เมื่อใยแก้วนำแสงงอ แสงบางส่วนในใยแก้วนำแสงจะหายไปเนื่องจากการกระเจิง ทำให้เกิดการสูญเสีย
การอัดขึ้นรูป: การสูญเสียที่เกิดจากการโค้งงอเล็กน้อยเมื่อใยแก้วนำแสงถูกบีบ
สิ่งเจือปน: สิ่งเจือปนในใยแก้วนำแสงดูดซับและกระจายแสงที่แพร่กระจายในใยแก้วนำแสง ทำให้เกิดการสูญเสีย
ความไม่สม่ำเสมอ: การสูญเสียที่เกิดจากดัชนีการหักเหของแสงที่ไม่สม่ำเสมอของวัสดุใยแก้วนำแสง
การเทียบท่า: การสูญเสียที่เกิดขึ้นเมื่อเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสง เช่น: แกนที่แตกต่างกัน (ข้อกำหนดด้านโคแอกเชียลของใยแก้วนำแสงโหมดเดียวน้อยกว่า 0.8μm) หน้าด้านท้ายไม่ตั้งฉากกับแกน หน้าด้านปลายไม่เท่ากัน เส้นผ่านศูนย์กลางแกนเชื่อมต่อไม่ตรงกัน และคุณภาพของฟิวชั่นไม่ดี
เมื่อแสงเข้ามาจากปลายด้านหนึ่งของใยแก้วนำแสงและออกจากปลายอีกด้านหนึ่ง ความเข้มของแสงจะลดลง ซึ่งหมายความว่าหลังจากที่สัญญาณแสงแพร่กระจายผ่านใยแก้วนำแสงแล้ว พลังงานแสงส่วนหนึ่งก็จะถูกลดทอนลง นี่แสดงให้เห็นว่ามีสารบางอย่างในใยแก้วนำแสงหรือด้วยเหตุผลบางประการที่ขัดขวางการผ่านของสัญญาณแสง นี่คือการสูญเสียการส่งผ่านของใยแก้วนำแสง การลดการสูญเสียใยแก้วนำแสงเท่านั้นจึงจะสามารถส่งสัญญาณแสงผ่านได้อย่างราบรื่น
2. การจำแนกประเภทของการสูญเสียใยแก้วนำแสง
การสูญเสียใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติของใยแก้วนำแสงและการสูญเสียเพิ่มเติมที่เกิดจากสภาพการใช้งานหลังจากสร้างใยแก้วนำแสงแล้ว แผนกย่อยเฉพาะมีดังนี้:
การสูญเสียใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งออกเป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติและการสูญเสียเพิ่มเติม
การสูญเสียโดยธรรมชาติรวมถึงการสูญเสียการกระเจิง การสูญเสียการดูดซึม และการสูญเสียที่เกิดจากโครงสร้างใยแก้วนำแสงที่ไม่สมบูรณ์
การสูญเสียเพิ่มเติมรวมถึงการสูญเสียไมโครโค้ง การสูญเสียจากการดัด และการสูญเสียการต่อประกบ
ในหมู่พวกเขามีการสูญเสียเพิ่มเติมเกิดขึ้นระหว่างการวางใยแก้วนำแสง ในการใช้งานจริง การเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสงทีละเส้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และการเชื่อมต่อเส้นใยแก้วนำแสงจะทำให้เกิดการสูญเสีย การดัดด้วยไมโคร การบีบ และการยืดของเส้นใยแก้วนำแสงจะทำให้เกิดการสูญเสียเช่นกัน สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นความสูญเสียที่เกิดจากสภาพการใช้งานของใยแก้วนำแสง สาเหตุหลักคือภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ โหมดการส่งสัญญาณในแกนใยแก้วนำแสงมีการเปลี่ยนแปลง สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียเพิ่มเติมได้มากที่สุด ด้านล่างนี้เราจะพูดถึงการสูญเสียใยแก้วนำแสงโดยธรรมชาติเท่านั้น
ในบรรดาการสูญเสียโดยธรรมชาติ การสูญเสียการกระเจิงและการสูญเสียการดูดซึมจะถูกกำหนดโดยลักษณะของวัสดุใยแก้วนำแสงเอง และการสูญเสียโดยธรรมชาติที่เกิดจากความยาวคลื่นในการทำงานที่แตกต่างกันก็แตกต่างกันเช่นกัน เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจกลไกของการสร้างการสูญเสียและวิเคราะห์เชิงปริมาณขนาดของการสูญเสียที่เกิดจากปัจจัยต่าง ๆ ในการพัฒนาใยแก้วนำแสงที่มีการสูญเสียต่ำและการใช้ใยแก้วนำแสงอย่างมีเหตุผล
3. การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุ
วัสดุที่ใช้ทำเส้นใยนำแสงสามารถดูดซับพลังงานแสงได้ หลังจากที่อนุภาคในวัสดุใยแก้วนำแสงดูดซับพลังงานแสง พวกมันจะสั่นและสร้างความร้อน และพลังงานจะสูญเสียไป ทำให้เกิดการสูญเสียการดูดซับ เรารู้ว่าสสารประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล และอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนนอกนิวเคลียร์ และอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสของอะตอมในวงโคจรที่แน่นอน นี่เป็นเหมือนกับโลกที่เราอาศัยอยู่และดาวเคราะห์เช่นดาวศุกร์และดาวอังคารหมุนรอบดวงอาทิตย์ อิเล็กตรอนแต่ละตัวมีพลังงานที่แน่นอนและอยู่ในวงโคจรที่แน่นอน หรืออีกนัยหนึ่งคือ แต่ละวงโคจรมีระดับพลังงานที่แน่นอน
ระดับพลังงานในวงโคจรใกล้กับนิวเคลียสจะต่ำกว่า และระดับพลังงานในวงโคจรที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสจะสูงกว่า ขนาดของความแตกต่างระดับพลังงานระหว่างวงโคจรนี้เรียกว่าความแตกต่างของระดับพลังงาน เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนจากระดับพลังงานต่ำไปเป็นระดับพลังงานสูง มันจะดูดซับพลังงานของระดับพลังงานที่แตกต่างกันที่สอดคล้องกัน
ในใยแก้วนำแสง เมื่ออิเล็กตรอนในระดับพลังงานหนึ่งถูกฉายรังสีด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นซึ่งสอดคล้องกับความแตกต่างของระดับพลังงาน อิเล็กตรอนในวงโคจรระดับพลังงานต่ำจะเปลี่ยนไปสู่วงโคจรที่มีระดับพลังงานสูงกว่า อิเล็กตรอนตัวนี้ดูดซับพลังงานแสง ส่งผลให้สูญเสียการดูดกลืนแสง
ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิตเส้นใยนำแสง ดูดซับแสงด้วยตัวมันเอง สิ่งหนึ่งเรียกว่าการดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลต และอีกอย่างเรียกว่าการดูดกลืนแสงอินฟราเรด ในปัจจุบัน การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงโดยทั่วไปจะทำงานในช่วงความยาวคลื่น 0.8 ถึง 1.6 μm เท่านั้น ดังนั้นเราจึงหารือเฉพาะการสูญเสียในช่วงการทำงานนี้เท่านั้น
ค่าสูงสุดของการดูดกลืนแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนในแก้วควอทซ์คือความยาวคลื่นประมาณ 0.1 ถึง 0.2 ไมโครเมตรในบริเวณอัลตราไวโอเลต เมื่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น ผลการดูดกลืนแสงจะค่อยๆ ลดลง แต่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะกว้างมาก จนถึงความยาวคลื่นที่สูงกว่า 1 μm อย่างไรก็ตาม การดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตมีผลเพียงเล็กน้อยต่อเส้นใยนำแสงควอทซ์ที่ทำงานในบริเวณอินฟราเรด ตัวอย่างเช่น ในบริเวณแสงที่มองเห็นซึ่งมีความยาวคลื่น 0.6 μm การดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตสามารถเข้าถึง 1 dB/km และที่ความยาวคลื่น 0.8 μm ลดลงเหลือ 0.2 ถึง 0.3 dB/km และที่ความยาวคลื่น 1.2 μm จะอยู่ที่ประมาณ 0.1 dB/km เท่านั้น
การสูญเสียการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของใยแก้วนำแสงควอทซ์เกิดจากการสั่นของโมเลกุลของวัสดุอินฟราเรด มีจุดดูดซับแรงสั่นสะเทือนหลายจุดในแถบที่สูงกว่า 2 ไมโครเมตร
เนื่องจากอิทธิพลขององค์ประกอบการเติมต่างๆ ในใยแก้วนำแสง จึงเป็นไปไม่ได้ที่ใยแก้วนำแสงควอตซ์จะมีหน้าต่างการสูญเสียต่ำในแถบความถี่ที่สูงกว่า 2μm และขีดจำกัดการสูญเสียทางทฤษฎีที่ความยาวคลื่น 1.85μm คือ ldB/km
จากการวิจัย ยังพบว่ามี "โมเลกุลที่ทำลายล้าง" ในแก้วควอทซ์ที่สร้างปัญหา โดยส่วนใหญ่เป็นโลหะทรานซิชันที่เป็นอันตราย เช่น ทองแดง เหล็ก โครเมียม แมงกานีส ฯลฯ "ผู้ร้าย" เหล่านี้ดูดซับพลังงานแสงอย่างตะกละตะกลามภายใต้การฉายรังสีของแสง กระโดดไปรอบๆ และทำให้สูญเสียพลังงานแสง การกำจัด "ตัวปัญหา" และการทำให้วัสดุที่ใช้ทำเส้นใยแก้วนำแสงบริสุทธิ์ทางเคมีจะช่วยลดการสูญเสียได้อย่างมาก
แหล่งดูดซับอีกแหล่งหนึ่งในใยแก้วนำแสงควอทซ์คือไฮดรอกซิล (OHˉ) จากการวิจัยในช่วงเวลาดังกล่าว ผู้คนพบว่าไฮดรอกซิลมีจุดดูดกลืนแสงสูงสุด 3 จุดในแถบการทำงานของใยแก้วนำแสง ซึ่งได้แก่ 0.95μm, 1.24μm และ 1.38μm โดยในจำนวนนี้การสูญเสียการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 1.38μm นั้นร้ายแรงที่สุดและมีผลกระทบต่อใยแก้วนำแสงมากที่สุด ที่ความยาวคลื่น 1.38μm การสูญเสียจุดสูงสุดของการดูดซับที่เกิดจากปริมาณไฮดรอกไซด์เพียง 0.0001 จะสูงถึง 33dB/กม.
ไฮดรอกไซด์เหล่านี้มาจากไหน? มีแหล่งไฮดรอกไซด์มากมาย ประการแรก มีสารประกอบน้ำและไฮดรอกไซด์อยู่ในวัสดุที่ใช้ทำเส้นใยนำแสง สารประกอบไฮดรอกไซด์เหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะถูกลบออกในระหว่างการทำให้บริสุทธิ์ของวัตถุดิบ และในที่สุดก็ยังคงอยู่ในใยแก้วนำแสงในรูปของไฮดรอกไซด์ ประการที่สอง มีน้ำจำนวนเล็กน้อยในไฮดรอกไซด์ที่ใช้สร้างเส้นใยนำแสง ประการที่สาม น้ำถูกสร้างขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างกระบวนการผลิตเส้นใยนำแสง ประการที่สี่ ไอน้ำถูกนำเข้ามาโดยการเข้ามาของอากาศภายนอก อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตในปัจจุบันได้พัฒนาไปสู่ระดับที่ค่อนข้างสูง และปริมาณไฮดรอกไซด์ได้ลดลงสู่ระดับต่ำเพียงพอจนสามารถมองข้ามผลก
