1.เส้นใยแก้วนำแสงรวมกันได้อย่างไร?
คำตอบ: ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยส่วนพื้นฐานสองส่วน ได้แก่ แกนที่ทำจากวัสดุออปติกแบบโปร่งใส และชั้นหุ้มและเคลือบ
2. พารามิเตอร์พื้นฐานที่อธิบายลักษณะการส่งสัญญาณของเส้นใยแก้วนำแสงมีอะไรบ้าง
คำตอบ: ได้แก่ การสูญเสีย การกระจาย แบนด์วิดท์ ความยาวคลื่นตัด เส้นผ่านศูนย์กลางสนามโหมด ฯลฯ
3. สาเหตุของการลดทอนสัญญาณของเส้นใยมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: การลดทอนสัญญาณของไฟเบอร์หมายถึงการลดกำลังแสงระหว่างหน้าตัดสองส่วนของไฟเบอร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่น สาเหตุหลักของการลดทอนสัญญาณ ได้แก่ การกระเจิง การดูดซับ และการสูญเสียสัญญาณแสงที่เกิดจากขั้วต่อและข้อต่อ
4. ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของเส้นใยแก้วนำแสงถูกกำหนดอย่างไร?
คำตอบ: ถูกกำหนดโดยการลดทอนต่อหน่วยความยาวของเส้นใยแก้วนำแสงสม่ำเสมอในสถานะคงที่ (dB/km)
5. การสูญเสียการแทรกคืออะไร
คำตอบ: หมายถึงการลดทอนที่เกิดจากการใส่ส่วนประกอบออปติคัล (เช่น การใส่ขั้วต่อหรือตัวต่อ) เข้าไปในสายส่งสัญญาณออปติคัล
6. แบนด์วิดท์ของเส้นใยแก้วนำแสงเกี่ยวข้องกับอะไร
คำตอบ: แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงหมายถึงความถี่การมอดูเลตเมื่อแอมพลิจูดของกำลังแสงลดลง 50% หรือ 3dB เมื่อเทียบกับแอมพลิจูดของความถี่ศูนย์ในฟังก์ชันการถ่ายโอนของใยแก้วนำแสง แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงจะแปรผกผันโดยประมาณกับความยาว และผลคูณของแบนด์วิดท์และความยาวจะเป็นค่าคงที่
7. ประเภทของเส้นใยนำแสงมีกี่ประเภท เกี่ยวข้องกับอะไรบ้าง
ตอบ: การกระจายของใยแก้วนำแสงหมายถึงการขยายตัวของความล่าช้าของกลุ่มในใยแก้วนำแสง ซึ่งได้แก่ การกระจายของโหมด การกระจายของวัสดุ และการกระจายของโครงสร้าง ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของทั้งแหล่งกำเนิดแสงและใยแก้วนำแสง
8. จะอธิบายลักษณะการกระจายของสัญญาณที่แพร่กระจายในเส้นใยแก้วนำแสงได้อย่างไร
คำตอบ: สามารถอธิบายได้ด้วยปริมาณทางกายภาพ 3 ประการ คือ การขยายพัลส์ แบนด์วิดท์ของเส้นใยแก้วนำแสง และค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของเส้นใยแก้วนำแสง
9. ความยาวคลื่นตัดคือเท่าไร?
คำตอบ: หมายถึงความยาวคลื่นสั้นที่สุดที่สามารถส่งผ่านโหมดพื้นฐานในใยแก้วนำแสงได้เท่านั้น สำหรับใยแก้วนำแสงโหมดเดียว ความยาวคลื่นตัดต้องสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่ส่งผ่าน
10. การกระจายตัวของเส้นใยแก้วนำแสงจะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบสื่อสารเส้นใยแก้วนำแสงอย่างไร
ตอบ: การกระจายของเส้นใยแก้วนำแสงจะทำให้พัลส์แสงมีความกว้างขึ้นในระหว่างการส่งข้อมูลในเส้นใยแก้วนำแสง ส่งผลกระทบต่ออัตราข้อผิดพลาดบิต ระยะทางในการส่งข้อมูล และอัตราของระบบ
11. วิธีการกระเจิงกลับคืออะไร?
คำตอบ: วิธีการกระเจิงกลับเป็นวิธีการวัดค่าการลดทอนตามความยาวของใยแก้วนำแสง พลังงานแสงส่วนใหญ่ในใยแก้วนำแสงจะแพร่กระจายไปข้างหน้า แต่มีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่กระเจิงกลับเข้าหาตัวปล่อยแสง การใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ที่ตัวปล่อยแสงเพื่อสังเกตเส้นโค้งเวลาของการกระเจิงกลับ ไม่เพียงแต่สามารถวัดความยาวและการลดทอนของใยแก้วนำแสงแบบสม่ำเสมอที่เชื่อมต่อจากปลายด้านหนึ่งเท่านั้น แต่ยังสามารถวัดความไม่สม่ำเสมอในพื้นที่ จุดขาด และการสูญเสียพลังงานแสงที่เกิดจากข้อต่อและขั้วต่อได้อีกด้วย
12. หลักการทดสอบของเครื่องวัดการสะท้อนโดเมนเวลาแบบออปติคัล (OTDR) คืออะไร และมีหน้าที่อะไรบ้าง
คำตอบ: OTDR มีพื้นฐานมาจากหลักการของการกระเจิงแสงกลับและการสะท้อนแบบเฟรสเนล โดยใช้แสงที่กระเจิงกลับซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแสงแพร่กระจายในใยแก้วนำแสงเพื่อรับข้อมูลการลดทอน สามารถใช้ในการวัดการลดทอนใยแก้วนำแสง การสูญเสียจุดต่อ ตำแหน่งของจุดบกพร่องของใยแก้วนำแสง และทำความเข้าใจการกระจายการสูญเสียตลอดความยาวของใยแก้วนำแสง เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการสร้าง การบำรุงรักษา และการตรวจสอบสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ตัวบ่งชี้หลัก ได้แก่ ช่วงไดนามิก ความไว ความละเอียด เวลาในการวัด และพื้นที่บอด
13.พื้นที่บอดของ OTDR คืออะไร มีผลกระทบต่อการทดสอบอย่างไร จะจัดการกับพื้นที่บอดในการทดสอบจริงอย่างไร
คำตอบ: โดยทั่วไป "จุดบอด" หลายๆ จุดที่เกิดจากความอิ่มตัวของปลายรับ OTDR เนื่องมาจากแสงสะท้อนที่เกิดจากจุดคุณลักษณะ เช่น ขั้วต่อแอ็คทีฟและข้อต่อทางกล เรียกว่า "พื้นที่บอด"
พื้นที่บอดในเส้นใยแก้วนำแสงแบ่งออกเป็นพื้นที่บอดของเหตุการณ์และพื้นที่บอดของการลดทอนสัญญาณ โดยระยะทางจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนสัญญาณไปยังจุดสูงสุดของความอิ่มตัวของตัวรับที่เกิดจากการแทรกแซงของขั้วต่อที่ใช้งานอยู่ เรียกว่าพื้นที่บอดของเหตุการณ์ ส่วนระยะทางจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนสัญญาณไปยังจุดเหตุการณ์ที่ระบุได้อื่น ๆ ซึ่งเกิดจากการแทรกแซงของขั้วต่อที่ใช้งานอยู่ในเส้นใยแก้วนำแสง เรียกว่าพื้นที่บอดของการลดทอนสัญญาณ
สำหรับ OTDR ยิ่งพื้นที่บอดมีขนาดเล็กเท่าไรก็ยิ่งดี พื้นที่บอดจะเพิ่มขึ้นตามความกว้างของการขยายพัลส์ที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าการเพิ่มความกว้างของพัลส์จะเพิ่มความยาวในการวัด แต่ก็เพิ่มพื้นที่บอดในการวัดด้วยเช่นกัน ดังนั้น เมื่อทดสอบใยแก้วนำแสง ควรใช้พัลส์แคบในการวัดใยแก้วนำแสงและจุดเหตุการณ์ที่อยู่ติดกันของอุปกรณ์เสริม OTDR ในขณะที่ควรใช้พัลส์กว้างในการวัดปลายไกลของใยแก้วนำแสง
14. OTDR สามารถวัดเส้นใยแก้วนำแสงหลายประเภทได้หรือไม่
A: หากคุณใช้โมดูล OTDR โหมดเดียวในการวัดไฟเบอร์แบบหลายโหมด หรือใช้โมดูล OTDR โหมดเดียวในการวัดไฟเบอร์แบบโหมดเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 มม. ผลการวัดความยาวไฟเบอร์จะไม่ได้รับผลกระทบ แต่ผลลัพธ์ของการสูญเสียไฟเบอร์ การสูญเสียขั้วต่อออปติก และการสูญเสียการส่งคืนจะไม่ถูกต้อง ดังนั้น เมื่อวัดไฟเบอร์ออปติก คุณต้องเลือก OTDR ที่ตรงกับไฟเบอร์ที่วัดได้เพื่อวัด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องสำหรับตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทั้งหมด
15. "1310nm" หรือ "1550nm" ในเครื่องมือทดสอบออปติกทั่วไปหมายถึงอะไร
A: หมายถึงความยาวคลื่นของสัญญาณออปติก ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้ในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงคือช่วงอินฟราเรดใกล้ โดยมีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 800 นาโนเมตรถึง 1,700 นาโนเมตร มักแบ่งเป็นแถบความยาวคลื่นสั้นและแถบความยาวคลื่นยาว โดยแถบความยาวคลื่นสั้นหมายถึงความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ส่วนแถบความยาวคลื่นยาวหมายถึงความยาวคลื่น 1,310 นาโนเมตรและ 1,550 นาโนเมตร
16. ในใยแก้วนำแสงเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน แสงที่มีความยาวคลื่นใดมีการกระจายตัวน้อยที่สุด และแสงที่มีความยาวคลื่นใดมีการสูญเสียน้อยที่สุด
ตอบ: แสงที่มีความยาวคลื่น 1,310 นาโนเมตรมีการกระจายแสงน้อยที่สุด และแสงที่มีความยาวคลื่น 1,550 นาโนเมตรมีการสูญเสียแสงน้อยที่สุด
17. เส้นใยแก้วนำแสงถูกจำแนกประเภทอย่างไรตามการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหของแกนใยแก้วนำแสง?
ตอบ: ไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งได้เป็นไฟเบอร์ออปติกแบบดัชนีขั้นบันไดและไฟเบอร์ออปติกแบบดัชนีขั้นบันไดมีแบนด์วิดท์แคบและเหมาะสำหรับการสื่อสารระยะสั้นที่มีความจุต่ำ ส่วนไฟเบอร์ออปติกแบบดัชนีขั้นบันไดมีแบนด์วิดท์กว้างและเหมาะสำหรับการสื่อสารขนาดกลางและขนาดใหญ่
18. เส้นใยแก้วนำแสงถูกจำแนกประเภทตามโหมดคลื่นแสงที่แตกต่างกันที่ส่งผ่านในเส้นใยแก้วนำแสงอย่างไร
คำตอบ: ไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งได้เป็นไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวและไฟเบอร์ออปติกหลายโหมด เส้นผ่านศูนย์กลางแกนของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวอยู่ที่ประมาณ 1 ถึง 10 ไมโครเมตร ที่ความยาวคลื่นทำงานที่กำหนด จะส่งได้เพียงโหมดพื้นฐานเดียวเท่านั้น ซึ่งเหมาะสำหรับระบบการสื่อสารระยะไกลและความจุขนาดใหญ่ ไฟเบอร์ออปติกหลายโหมดสามารถส่งคลื่นแสงได้หลายโหมด โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนประมาณ 50 ถึง 60 ไมโครเมตร และประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณนั้นแย่กว่าไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียว
เมื่อทำการส่งสัญญาณการป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียลของการป้องกันแบบมัลติเพล็กซ์ มักใช้สายใยแก้วนำแสงหลายโหมดระหว่างอุปกรณ์แปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในห้องสื่อสารของสถานีย่อยและอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งในห้องควบคุมหลัก
19. ความสำคัญของรูรับแสงตัวเลข (NA) ของใยแก้วนำแสงแบบดัชนีขั้นบันไดคืออะไร
คำตอบ: รูรับแสงตัวเลข (NA) บ่งบอกถึงความสามารถในการรวบรวมแสงของใยแก้วนำแสง ยิ่ง NA มีขนาดใหญ่ ความสามารถในการรวบรวมแสงของใยแก้วนำแสงก็จะยิ่งแข็งแกร่งมากขึ้น
20. การหักเหแสงแบบคู่ของเส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวคืออะไร
คำตอบ: มีโหมดโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากสองโหมดในใยแก้วนำแสงโหมดเดียว เมื่อใยแก้วนำแสงไม่สมมาตรทรงกระบอกอย่างสมบูรณ์ โหมดโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากทั้งสองโหมดจะไม่เกิดการเสื่อมสภาพ ค่าสัมบูรณ์ของความแตกต่างของดัชนีหักเหของโหมดโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากทั้งสองโหมดคือค่าการหักเหแสงแบบคู่กัน
21. โครงสร้างสายเคเบิลออปติกที่พบมากที่สุดคืออะไร
ตอบ: มี 2 ประเภท คือ ประเภทบิดชั้น และประเภทโครงกระดูก
22. ส่วนประกอบหลักของสายเคเบิลออปติคอลคืออะไร
ตอบ: ประกอบด้วยหลักๆ ดังนี้: แกนไฟเบอร์, จารบีใยแก้วนำแสง, วัสดุปลอก, PBT (โพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต) และวัสดุอื่นๆ
23. เกราะของสายเคเบิลออปติกหมายถึงอะไร
คำตอบ: หมายถึงองค์ประกอบป้องกัน (โดยทั่วไปคือลวดเหล็กหรือสายพานเหล็ก) ที่ใช้ในสายเคเบิลออปติกเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ (เช่น สายเคเบิลออปติกใต้น้ำ เป็นต้น) เกราะจะติดอยู่กับปลอกหุ้มด้านในของสายเคเบิลออปติก
24. วัสดุที่ใช้ทำปลอกหุ้มสายเคเบิลออปติกมีอะไรบ้าง
ตอบ: ปลอกหุ้มหรือปลอกหุ้มของสายเคเบิลออปติคอลมักทำจากวัสดุโพลีเอทิลีน (PE) และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และทำหน้าที่ปกป้องแกนกลางของสายเคเบิลจากอิทธิพลภายนอก
25. ระบุสายออปติกพิเศษที่ใช้ในระบบไฟฟ้า
ตอบ : สายออปติกพิเศษหลักๆ มีอยู่ 3 ประเภท ได้แก่
สายใยแก้วนำแสงแบบสายดิน (OPGW) เป็นสายใยแก้วนำแสงที่บรรจุอยู่ในสายไฟของโครงสร้างอลูมิเนียมหุ้มเหล็ก การใช้งานสายใยแก้วนำแสงแบบสายดินและการสื่อสารมีฟังก์ชันคู่กัน ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้ไฟฟ้าของเสาและเสาส่งไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สายออปติกแบบพันรอบ (GWWOP) ซึ่งจะมีสายส่งสัญญาณอยู่แล้ว สายออปติกประเภทนี้จะพันหรือแขวนไว้บนสายดิน
สายเคเบิลออปติคอลที่รองรับตัวเอง (ADSS) มีความแข็งแรงทนทานต่อแรงดึงสูง และสามารถแขวนระหว่างเสาไฟฟ้าสองต้นได้โดยตรง โดยมีช่วงความยาวสูงสุด 1,000 ม.
26. โครงสร้างการใช้งานสายเคเบิลออปติก OPGW มีกี่ประเภท?
คำตอบ: ส่วนใหญ่: 1) โครงสร้างท่อพลาสติกชั้นบิด + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม 2) ท่อพลาสติกตรงกลาง + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม 3) โครงสร้างโครงกระดูกอลูมิเนียม 4) โครงสร้างท่ออลูมิเนียมเกลียว 5) โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นเดียว (โครงสร้างท่อสแตนเลสตรงกลาง โครงสร้างท่อสแตนเลสแบบบิด); 6) โครงสร้างท่อสแตนเลสแบบคอมโพสิต (โครงสร้างท่อสแตนเลสตรงกลาง โครงสร้างท่อสแตนเลสแบบบิด)
27. ส่วนประกอบหลักของสายเกลียวภายนอกแกนสายเคเบิลออปติก OPGW มีอะไรบ้าง
ตอบ: ประกอบด้วยสาย AA (สายโลหะผสมอลูมิเนียม) และสาย AS (สายเหล็กหุ้มอลูมิเนียม)
28. เงื่อนไขทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการเลือกสายเคเบิลออปติก OPGW มีอะไรบ้าง?
คำตอบ: 1) ความแข็งแรงแรงดึงที่กำหนด (RTS) ของสายเคเบิล OPGW (kN); 2) จำนวนแกนใยแก้ว (SM) ของสายเคเบิล OPGW; 3) กระแสไฟฟ้าลัดวงจร (kA); 4) เวลาไฟฟ้าลัดวงจร (วินาที); 5) ช่วงอุณหภูมิ (℃)
29. ระดับการดัดของสายเคเบิลออปติกจำกัดอย่างไร
ตอบ: รัศมีการโค้งงอของสายเคเบิลออปติคอลควรไม่น้อยกว่า 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคอล และไม่น้อยกว่า 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคอลระหว่างการก่อสร้าง (สถานะไม่คงที่)
30. ในงานวิศวกรรมสายเคเบิลออปติก ADSS ควรให้ความสำคัญกับอะไรบ้าง?
คำตอบ: มีเทคโนโลยีหลักสามประการ ได้แก่ การออกแบบเชิงกลของสายเคเบิลออปติคอล การกำหนดจุดแขวน และการเลือกและการติดตั้งฮาร์ดแวร์สนับสนุน
31. ประเภทหลักของอุปกรณ์สายเคเบิลออปติกมีอะไรบ้าง
คำตอบ: อุปกรณ์ติดตั้งสายเคเบิลออปติกหมายถึงฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการติดตั้งสายเคเบิลออปติก โดยหลักๆ แล้วได้แก่ แคลมป์ปรับความตึง แคลมป์แขวน ตัวแยกการสั่นสะเทือน เป็นต้น
32. ขั้วต่อใยแก้วนำแสงมีพารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานที่สุดสองประการ อะไรบ้าง?
คำตอบ: ขั้วต่อใยแก้วนำแสงมักเรียกกันทั่วไปว่าข้อต่อแบบมีไฟ สำหรับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพออปติกของขั้วต่อใยแก้วนำแสงเดี่ยว เน้นที่พารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานสองประการ ได้แก่ การสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการส่งคืน
33. ขั้วต่อสายใยแก้วนำแสงที่นิยมใช้มีกี่ประเภท?
คำตอบ: ตามวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ ขั้วต่อใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ตามสื่อการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งได้เป็นขั้วต่อใยแก้วนำแสงโหมดเดียวและขั้วต่อใยแก้วนำแสงหลายโหมด ตามโครงสร้างที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งได้เป็นประเภทต่างๆ เช่น FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT เป็นต้น ตามหน้าปลายพินของขั้วต่อ สามารถแบ่งได้เป็น FC, PC (UPC) และ APC ขั้วต่อใยแก้วนำแสงที่ใช้กันทั่วไป: ขั้วต่อใยแก้วนำแสงประเภท FC/PC, ขั้วต่อใยแก้วนำแสงประเภท SC, ขั้วต่อใยแก้วนำแสงประเภท LC
34. ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง มักพบอุปกรณ์ดังต่อไปนี้ โปรดระบุชื่ออุปกรณ์
AFC, อะแดปเตอร์ FC อะแดปเตอร์ ST อะแดปเตอร์ SC FC/APC, ขั้วต่อ FC/PC ขั้วต่อ SC ขั้วต่อ ST สายแพทช์ LC สายแพทช์ MU สายแพทช์โหมดเดียวหรือหลายโหมด
35. การสูญเสียการแทรก (หรือการสูญเสียการแทรก) ของขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร
คำตอบ: หมายถึงค่าการลดกำลังไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพของสายส่งที่เกิดจากการเสียบขั้วต่อ สำหรับผู้ใช้ ยิ่งค่าน้อยก็ยิ่งดี ITU-T กำหนดว่าค่านี้ไม่ควรเกิน 0.5dB
36. การสูญเสียการส่งกลับ (หรือการลดทอนการสะท้อน การสูญเสียการส่งกลับ การสูญเสียการส่งกลับ) ของขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร
คำตอบ: เป็นการวัดค่าพลังงานอินพุตที่สะท้อนจากขั้วต่อและส่งกลับตามช่องอินพุต โดยค่าทั่วไปควรไม่น้อยกว่า 25dB
37. ความแตกต่างที่เด่นชัดที่สุดระหว่างแสงที่ปล่อยออกมาจากไดโอดเปล่งแสงและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์คืออะไร
ตอบ: แสงที่สร้างโดยไดโอดเปล่งแสงเป็นแสงไม่สอดคล้องกันที่มีสเปกตรัมกว้าง แสงที่สร้างโดยเลเซอร์เป็นแสงสอดคล้องกันที่มีสเปกตรัมแคบมาก
38. ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดที่สุดระหว่างลักษณะการทำงานของไดโอดเปล่งแสง (LED) และเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ (LD) คืออะไร
คำตอบ: LED ไม่มีเกณฑ์ แต่ LD มีเกณฑ์ เลเซอร์จะถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสที่ฉีดเข้าไปเกินเกณฑ์เท่านั้น
39. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์โหมดตามยาวเดี่ยวที่ใช้ทั่วไปมีอะไรบ้าง
ตอบ: เลเซอร์ DFB และเลเซอร์ DBR ทั้งคู่เป็นเลเซอร์ป้อนกลับแบบกระจาย และการตอบสนองทางแสงของเลเซอร์ทั้งสองชนิดนี้เกิดขึ้นจากกริด Bragg ป้อนกลับแบบกระจายภายในโพรงออปติก
40. อุปกรณ์รับสัญญาณแสงมี 2 ประเภทหลักๆ อะไรบ้าง?
ตอบ: ส่วนใหญ่จะเป็นโฟโตไดโอด (หลอด PIN) และโฟโตไดโอดแบบหิมะถล่ม (APD)
41. ปัจจัยใดทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในระบบสื่อสารด้วยสายใยแก้วนำแสง?
ตอบ: มีสัญญาณรบกวนที่เกิดจากอัตราการสูญพันธุ์ที่ไม่มีคุณสมบัติ, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงแบบสุ่ม, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากความสั่นไหวของเวลา, สัญญาณรบกวนจุดและสัญญาณรบกวนความร้อนของตัวรับ, สัญญาณรบกวนโหมดของเส้นใยแก้วนำแสง, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากการขยายพัลส์ที่เกิดจากการกระจาย, สัญญาณรบกวนการกระจายโหมดของ LD, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากชิร์ปความถี่ของ LD และสัญญาณรบกวนที่เกิดจากการสะท้อนกลับ
42. เส้นใยแก้วนำแสงหลักที่ใช้ในการสร้างเครือข่ายส่งสัญญาณในปัจจุบันคืออะไร และมีคุณสมบัติหลักอะไรบ้าง
คำตอบ: มีสามประเภทหลักๆ ได้แก่ ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบธรรมดา G.652 ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบกระจายแสง G.653 และใยแก้วนำแสงแบบกระจายแสง G.655 ที่ไม่เท่ากับศูนย์
ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 มีการกระจายตัวขนาดใหญ่ในแบนด์ C 1530-1565nm และแบนด์ L 1565-1625nm โดยทั่วไปคือ 17-22psnm•km เมื่ออัตราของระบบถึง 2.5Gbit/s หรือสูงกว่านั้น จำเป็นต้องมีการชดเชยการกระจายตัว ที่ 10Gbit/s ต้นทุนการชดเชยการกระจายตัวของระบบค่อนข้างสูง ถือเป็นไฟเบอร์ที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในเครือข่ายการส่งสัญญาณปัจจุบัน
การกระจายของไฟเบอร์ G.653 ที่เปลี่ยนการกระจายในแถบ C และแถบ L โดยทั่วไปจะอยู่ที่ -1-3.5psnm•km และการกระจายเป็นศูนย์ที่ 1550nm อัตราของระบบสามารถเข้าถึง 20Gbit/s และ 40Gbit/s ทำให้เป็นไฟเบอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกลพิเศษที่ความยาวคลื่นเดียว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากลักษณะการกระจายเป็นศูนย์ ผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นจะเกิดขึ้นเมื่อใช้ DWDM เพื่อขยายความจุ ส่งผลให้เกิดการครอสทอล์คสัญญาณและ FWM แบบผสมสี่คลื่น ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับ DWDM
ไฟเบอร์ G.655 ที่เปลี่ยนสัญญาณแบบไม่เป็นศูนย์: การกระจายของไฟเบอร์ G.655 ที่เปลี่ยนสัญญาณแบบไม่เป็นศูนย์ในแถบ C คือ 1 ถึง 6 psnm•km และการกระจายในแถบ L โดยทั่วไปคือ 6 ถึง 10 psnm•km การกระจายมีขนาดเล็ก หลีกเลี่ยงพื้นที่การกระจายเป็นศูนย์ ยับยั้ง FWM ผสมสี่คลื่น และสามารถใช้สำหรับการขยายความจุ DWDM และการเปิดระบบความเร็วสูง ไฟเบอร์ G.655 ใหม่สามารถขยายพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพได้ 1.5 ถึง 2 เท่าของไฟเบอร์ออปติกทั่วไป พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่สามารถลดความหนาแน่นของพลังงานและลดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นของไฟเบอร์ออปติก
43. ความไม่เชิงเส้นของเส้นใยแก้วนำแสงคืออะไร
คำตอบ: หมายความว่าเมื่อกำลังแสงของใยแก้วนำแสงเกินค่าที่กำหนด ดัชนีการหักเหของใยแก้วนำแสงจะสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นกับกำลังแสง และจะเกิดการกระเจิงแบบรามานและการกระเจิงแบบบริลลูอิน ส่งผลให้ความถี่ของแสงตกกระทบเปลี่ยนแปลงไป
44. ความไม่เชิงเส้นของเส้นใยแก้วนำแสงจะส่งผลต่อการส่งสัญญาณอย่างไร
คำตอบ: เอฟเฟกต์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นจะทำให้เกิดการสูญเสียและการรบกวนเพิ่มเติม ทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง พลังงานแสงของระบบ WDM มีขนาดใหญ่และถูกส่งผ่านระยะทางไกลไปตามใยแก้วนำแสง ดังนั้นจึงเกิดการบิดเบือนแบบไม่เป็นเชิงเส้น การบิดเบือนแบบไม่เป็นเชิงเส้นมีสองประเภท ได้แก่ การกระเจิงแบบกระตุ้นและการหักเหแสงแบบไม่เป็นเชิงเส้น ซึ่งการกระเจิงแบบกระตุ้น ได้แก่ การกระเจิงแบบรามานและการกระเจิงแบบบริลลูอิน การกระเจิงสองประเภทข้างต้นจะลดพลังงานของแสงที่ตกกระทบ ทำให้เกิดการสูญเสีย สามารถละเว้นได้เมื่อพลังงานใยแก้วนำแสงอินพุตมีขนาดเล็ก
45. PON (Passive Optical Network) คืออะไร?
คำตอบ: PON เป็นเครือข่ายออปติกแบบลูปไฟเบอร์ออปติกในเครือข่ายการเข้าถึงของผู้ใช้ในพื้นที่ โดยอาศัยอุปกรณ์ออปติกแบบพาสซีฟ เช่น คัปเปลอร์และสปลิตเตอร์
สาเหตุต่างๆ ของการลดทอนสัญญาณใยแก้วนำแสง
1. ปัจจัยหลักที่ทำให้เส้นใยลดทอนสัญญาณ ได้แก่: ปัจจัยภายใน การดัด การอัดขึ้นรูป สิ่งเจือปน ความไม่สม่ำเสมอ และการเชื่อมต่อ
แบบภายใน: คือการสูญเสียโดยธรรมชาติของเส้นใยแก้วนำแสง ซึ่งได้แก่ การกระเจิงของเรย์ลี การดูดกลืนโดยธรรมชาติ ฯลฯ
การดัดโค้ง: เมื่อใยแก้วนำแสงถูกดัดโค้ง แสงบางส่วนในใยแก้วนำแสงจะสูญหายไปเนื่องจากการกระเจิง ทำให้เกิดการสูญเสีย
การอัดรีด: การสูญเสียที่เกิดจากการโค้งงอเล็กน้อยเมื่อเส้นใยแก้วนำแสงถูกบีบ
สิ่งเจือปน: สิ่งเจือปนในใยแก้วนำแสงจะดูดซับและกระจายแสงที่แพร่กระจายในใยแก้วนำแสง ทำให้เกิดการสูญเสียแสง
ความไม่สม่ำเสมอ: การสูญเสียที่เกิดจากดัชนีหักเหแสงที่ไม่สม่ำเสมอของวัสดุใยแก้วนำแสง
การเชื่อมต่อ: การสูญเสียที่เกิดขึ้นเมื่อสายใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อ เช่น: แกนที่แตกต่างกัน (ความต้องการความร่วมแกนของสายใยแก้วนำแสงโหมดเดียวน้อยกว่า 0.8μm) หน้าปลายไม่ตั้งฉากกับแกน หน้าปลายไม่เรียบ เส้นผ่านศูนย์กลางแกนเชื่อมต่อไม่ตรงกัน และคุณภาพการเชื่อมประสานไม่ดี
เมื่อแสงเข้าจากปลายด้านหนึ่งของใยแก้วนำแสงและออกจากปลายอีกด้านหนึ่ง ความเข้มของแสงจะลดลง ซึ่งหมายความว่าหลังจากสัญญาณแสงผ่านใยแก้วนำแสงแล้ว พลังงานแสงบางส่วนก็จะลดลง แสดงว่าสารบางอย่างในใยแก้วนำแสงหรือด้วยเหตุผลบางประการขัดขวางไม่ให้สัญญาณแสงผ่านได้ นี่คือการสูญเสียการส่งผ่านของใยแก้วนำแสง สัญญาณแสงผ่านได้อย่างราบรื่นก็ต่อเมื่อลดการสูญเสียใยแก้วนำแสงลงเท่านั้น
2. การจำแนกการสูญเสียของเส้นใยแก้วนำแสง
การสูญเสียของใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งได้คร่าวๆ เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติของใยแก้วนำแสงและการสูญเสียเพิ่มเติมที่เกิดจากเงื่อนไขการใช้งานหลังจากผลิตใยแก้วนำแสงแล้ว โดยสามารถแบ่งย่อยได้ดังนี้:
การสูญเสียเส้นใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งได้เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติและการสูญเสียเพิ่มเติม
การสูญเสียโดยธรรมชาติได้แก่การสูญเสียจากการกระเจิง การสูญเสียการดูดซับ และการสูญเสียที่เกิดจากโครงสร้างใยแก้วนำแสงที่ไม่สมบูรณ์
การสูญเสียเพิ่มเติมได้แก่การสูญเสียจากการดัดไมโคร การสูญเสียจากการดัด และการสูญเสียจากการต่อเชื่อม
ในจำนวนนี้ การสูญเสียเพิ่มเติมเกิดขึ้นโดยเทียมระหว่างการวางสายใยแก้วนำแสง ในการใช้งานจริง การเชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสงทีละเส้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และการเชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสงจะทำให้เกิดการสูญเสีย การดัดงอ การบีบ และการยืดสายใยแก้วนำแสงยังทำให้เกิดการสูญเสียอีกด้วย การสูญเสียเหล่านี้ทั้งหมดเกิดจากเงื่อนไขการใช้งานของสายใยแก้วนำแสง เหตุผลหลักคือภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ โหมดการส่งสัญญาณในแกนกลางของสายใยแก้วนำแสงได้เปลี่ยนไป การสูญเสียเพิ่มเติมสามารถหลีกเลี่ยงได้มากที่สุด ด้านล่างนี้ เราจะพูดถึงการสูญเสียโดยธรรมชาติของสายใยแก้วนำแสงเท่านั้น
ในบรรดาการสูญเสียโดยธรรมชาติ การสูญเสียจากการกระเจิงและการสูญเสียการดูดซับนั้นถูกกำหนดโดยลักษณะของวัสดุใยแก้วนำแสงเอง และการสูญเสียโดยธรรมชาติที่เกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นการทำงานที่แตกต่างกันก็แตกต่างกันด้วย การทำความเข้าใจกลไกของการสร้างการสูญเสียและวิเคราะห์เชิงปริมาณขนาดของการสูญเสียที่เกิดจากปัจจัยต่างๆ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาใยแก้วนำแสงที่มีการสูญเสียต่ำและการใช้ใยแก้วนำแสงอย่างมีเหตุผล
3. การสูญเสียการดูดซับของวัสดุ
วัสดุที่ใช้ทำใยแก้วนำแสงสามารถดูดซับพลังงานแสงได้ หลังจากอนุภาคในวัสดุใยแก้วนำแสงดูดซับพลังงานแสง อนุภาคจะสั่นสะเทือนและสร้างความร้อน และสูญเสียพลังงาน ทำให้เกิดการสูญเสียการดูดซับ เรารู้ดีว่าสสารประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล และอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสอะตอมและอิเล็กตรอนนอกนิวเคลียร์ และอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสอะตอมในวงโคจรที่แน่นอน เช่นเดียวกับโลกที่เราอาศัยอยู่ และดาวเคราะห์เช่นดาวศุกร์และดาวอังคารโคจรรอบดวงอาทิตย์ อิเล็กตรอนแต่ละตัวมีพลังงานบางอย่างและอยู่ในวงโคจรบางอย่าง หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง วงโคจรแต่ละวงมีระดับพลังงานบางอย่าง
ระดับพลังงานวงโคจรที่อยู่ใกล้นิวเคลียสจะต่ำกว่า และระดับพลังงานวงโคจรที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสจะสูงกว่า ขนาดของความแตกต่างของระดับพลังงานระหว่างวงโคจรนี้เรียกว่าความแตกต่างของระดับพลังงาน เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนจากระดับพลังงานต่ำไปยังระดับพลังงานสูง อิเล็กตรอนจะดูดซับพลังงานจากความแตกต่างของระดับพลังงานที่สอดคล้องกัน
ในใยแก้วนำแสง เมื่ออิเล็กตรอนที่ระดับพลังงานหนึ่งถูกฉายด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นสอดคล้องกับความแตกต่างของระดับพลังงาน อิเล็กตรอนในวงโคจรที่มีระดับพลังงานต่ำจะเปลี่ยนไปสู่วงโคจรที่มีระดับพลังงานสูงกว่า อิเล็กตรอนนี้จะดูดซับพลังงานแสง ส่งผลให้แสงสูญเสียการดูดซับไป
ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิตเส้นใยแก้วนำแสง จะดูดซับแสงเอง โดยซิลิกอนไดออกไซด์ชนิดหนึ่งเรียกว่า การดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต และอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า การดูดซับอินฟราเรด ในปัจจุบัน การสื่อสารด้วยเส้นใยแก้วนำแสงโดยทั่วไปจะทำงานได้ในช่วงความยาวคลื่น 0.8 ถึง 1.6 ไมโครเมตรเท่านั้น ดังนั้น เราจึงจะพูดถึงการสูญเสียในช่วงการทำงานนี้เท่านั้น
จุดสูงสุดของการดูดกลืนที่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนในแก้วควอตซ์คือความยาวคลื่นประมาณ 0.1 ถึง 0.2 ไมโครเมตรในช่วงอัลตราไวโอเลต เมื่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น ผลการดูดกลืนจะลดลงทีละน้อย แต่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะกว้างมาก โดยมีความยาวคลื่นมากกว่า 1 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตาม การดูดกลืนอัลตราไวโอเลตมีผลเพียงเล็กน้อยต่อเส้นใยนำแสงควอตซ์ที่ทำงานในช่วงอินฟราเรด ตัวอย่างเช่น ในช่วงแสงที่มองเห็นได้ซึ่งมีความยาวคลื่น 0.6 ไมโครเมตร การดูดกลืนอัลตราไวโอเลตอาจสูงถึง 1 เดซิเบลต่อกิโลเมตร และเมื่อมีความยาวคลื่น 0.8 ไมโครเมตร การดูดกลืนจะลดลงเหลือ 0.2 ถึง 0.3 เดซิเบลต่อกิโลเมตร และเมื่อมีความยาวคลื่น 1.2 ไมโครเมตร การดูดกลืนจะอยู่ที่ประมาณ 0.1 เดซิเบลต่อกิโลเมตรเท่านั้น
การสูญเสียการดูดกลืนอินฟราเรดของใยแก้วนำแสงควอทซ์เกิดจากการสั่นสะเทือนระดับโมเลกุลของวัสดุอินฟราเรด มีจุดสูงสุดของการดูดกลืนการสั่นสะเทือนหลายจุดในแถบที่สูงกว่า 2 μm
เนื่องจากอิทธิพลขององค์ประกอบการเจือปนต่างๆ ในใยแก้วนำแสง จึงเป็นไปไม่ได้ที่ใยแก้วนำแสงควอตซ์จะมีหน้าต่างการสูญเสียต่ำในแบนด์ที่สูงกว่า 2μm และการสูญเสียจำกัดทางทฤษฎีที่ความยาวคลื่น 1.85μm คือ ldB/km
จากการวิจัยพบว่ามี "โมเลกุลทำลายล้าง" บางชนิดในแก้วควอทซ์ซึ่งก่อให้เกิดปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งเจือปนโลหะทรานซิชันที่เป็นอันตราย เช่น ทองแดง เหล็ก โครเมียม แมงกานีส เป็นต้น "ตัวร้าย" เหล่านี้จะดูดกลืนพลังงานแสงภายใต้การฉายแสงอย่างตะกละตะกลาม กระโดดไปมา และทำให้สูญเสียพลังงานแสง การกำจัด "ตัวก่อปัญหา" และทำให้วัสดุที่ใช้ในการผลิตเส้นใยแก้วนำแสงบริสุทธิ์ด้วยสารเคมีสามารถลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมาก
แหล่งดูดกลืนอีกแหล่งหนึ่งในใยแก้วนำแสงควอทซ์คือไฮดรอกซิล (OHˉ) จากการวิจัยในสมัยนั้นพบว่าไฮดรอกซิลมีค่าพีคการดูดกลืน 3 ค่าในแถบการทำงานของใยแก้วนำแสง ได้แก่ 0.95μm, 1.24μm และ 1.38μm โดยค่าการสูญเสียการดูดกลืนที่ความยาวคลื่น 1.38μm ถือเป็นค่าที่ร้ายแรงที่สุดและส่งผลกระทบต่อใยแก้วนำแสงมากที่สุด ที่ความยาวคลื่น 1.38μm ค่าการสูญเสียค่าพีคการดูดกลืนที่เกิดจากปริมาณไฮดรอกไซด์เพียง 0.0001 จะสูงถึง 33dB/km
ไฮดรอกไซด์เหล่านี้มาจากไหน? ไฮดรอกไซด์มีแหล่งกำเนิดอยู่หลายแหล่ง ประการแรก มีน้ำและสารประกอบไฮดรอกไซด์อยู่ในวัตถุดิบที่ใช้ทำใยแก้วนำแสง สารประกอบไฮดรอกไซด์เหล่านี้ไม่สามารถกำจัดออกได้ง่ายในระหว่
1.เส้นใยแก้วนำแสงรวมกันได้อย่างไร?
คำตอบ: ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยส่วนพื้นฐานสองส่วน ได้แก่ แกนที่ทำจากวัสดุออปติกแบบโปร่งใส และชั้นหุ้มและเคลือบ
2. พารามิเตอร์พื้นฐานที่อธิบายลักษณะการส่งสัญญาณของเส้นใยแก้วนำแสงมีอะไรบ้าง
คำตอบ: ได้แก่ การสูญเสีย การกระจาย แบนด์วิดท์ ความยาวคลื่นตัด เส้นผ่านศูนย์กลางสนามโหมด ฯลฯ
3. สาเหตุของการลดทอนสัญญาณของเส้นใยมีอะไรบ้าง?
คำตอบ: การลดทอนสัญญาณของไฟเบอร์หมายถึงการลดกำลังแสงระหว่างหน้าตัดสองส่วนของไฟเบอร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่น สาเหตุหลักของการลดทอนสัญญาณ ได้แก่ การกระเจิง การดูดซับ และการสูญเสียสัญญาณแสงที่เกิดจากขั้วต่อและข้อต่อ
4. ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของเส้นใยแก้วนำแสงถูกกำหนดอย่างไร?
คำตอบ: ถูกกำหนดโดยการลดทอนต่อหน่วยความยาวของเส้นใยแก้วนำแสงสม่ำเสมอในสถานะคงที่ (dB/km)
5. การสูญเสียการแทรกคืออะไร
คำตอบ: หมายถึงการลดทอนที่เกิดจากการใส่ส่วนประกอบออปติคัล (เช่น การใส่ขั้วต่อหรือตัวต่อ) เข้าไปในสายส่งสัญญาณออปติคัล
6. แบนด์วิดท์ของเส้นใยแก้วนำแสงเกี่ยวข้องกับอะไร
คำตอบ: แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงหมายถึงความถี่การมอดูเลตเมื่อแอมพลิจูดของกำลังแสงลดลง 50% หรือ 3dB เมื่อเทียบกับแอมพลิจูดของความถี่ศูนย์ในฟังก์ชันการถ่ายโอนของใยแก้วนำแสง แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงจะแปรผกผันโดยประมาณกับความยาว และผลคูณของแบนด์วิดท์และความยาวจะเป็นค่าคงที่
7. ประเภทของเส้นใยนำแสงมีกี่ประเภท เกี่ยวข้องกับอะไรบ้าง
ตอบ: การกระจายของใยแก้วนำแสงหมายถึงการขยายตัวของความล่าช้าของกลุ่มในใยแก้วนำแสง ซึ่งได้แก่ การกระจายของโหมด การกระจายของวัสดุ และการกระจายของโครงสร้าง ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของทั้งแหล่งกำเนิดแสงและใยแก้วนำแสง
8. จะอธิบายลักษณะการกระจายของสัญญาณที่แพร่กระจายในเส้นใยแก้วนำแสงได้อย่างไร
คำตอบ: สามารถอธิบายได้ด้วยปริมาณทางกายภาพ 3 ประการ คือ การขยายพัลส์ แบนด์วิดท์ของเส้นใยแก้วนำแสง และค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของเส้นใยแก้วนำแสง
9. ความยาวคลื่นตัดคือเท่าไร?
คำตอบ: หมายถึงความยาวคลื่นสั้นที่สุดที่สามารถส่งผ่านโหมดพื้นฐานในใยแก้วนำแสงได้เท่านั้น สำหรับใยแก้วนำแสงโหมดเดียว ความยาวคลื่นตัดต้องสั้นกว่าความยาวคลื่นของแสงที่ส่งผ่าน
10. การกระจายตัวของเส้นใยแก้วนำแสงจะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบสื่อสารเส้นใยแก้วนำแสงอย่างไร
ตอบ: การกระจายของเส้นใยแก้วนำแสงจะทำให้พัลส์แสงมีความกว้างขึ้นในระหว่างการส่งข้อมูลในเส้นใยแก้วนำแสง ส่งผลกระทบต่ออัตราข้อผิดพลาดบิต ระยะทางในการส่งข้อมูล และอัตราของระบบ
11. วิธีการกระเจิงกลับคืออะไร?
คำตอบ: วิธีการกระเจิงกลับเป็นวิธีการวัดค่าการลดทอนตามความยาวของใยแก้วนำแสง พลังงานแสงส่วนใหญ่ในใยแก้วนำแสงจะแพร่กระจายไปข้างหน้า แต่มีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่กระเจิงกลับเข้าหาตัวปล่อยแสง การใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ที่ตัวปล่อยแสงเพื่อสังเกตเส้นโค้งเวลาของการกระเจิงกลับ ไม่เพียงแต่สามารถวัดความยาวและการลดทอนของใยแก้วนำแสงแบบสม่ำเสมอที่เชื่อมต่อจากปลายด้านหนึ่งเท่านั้น แต่ยังสามารถวัดความไม่สม่ำเสมอในพื้นที่ จุดขาด และการสูญเสียพลังงานแสงที่เกิดจากข้อต่อและขั้วต่อได้อีกด้วย
12. หลักการทดสอบของเครื่องวัดการสะท้อนโดเมนเวลาแบบออปติคัล (OTDR) คืออะไร และมีหน้าที่อะไรบ้าง
คำตอบ: OTDR มีพื้นฐานมาจากหลักการของการกระเจิงแสงกลับและการสะท้อนแบบเฟรสเนล โดยใช้แสงที่กระเจิงกลับซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแสงแพร่กระจายในใยแก้วนำแสงเพื่อรับข้อมูลการลดทอน สามารถใช้ในการวัดการลดทอนใยแก้วนำแสง การสูญเสียจุดต่อ ตำแหน่งของจุดบกพร่องของใยแก้วนำแสง และทำความเข้าใจการกระจายการสูญเสียตลอดความยาวของใยแก้วนำแสง เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการสร้าง การบำรุงรักษา และการตรวจสอบสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ตัวบ่งชี้หลัก ได้แก่ ช่วงไดนามิก ความไว ความละเอียด เวลาในการวัด และพื้นที่บอด
13.พื้นที่บอดของ OTDR คืออะไร มีผลกระทบต่อการทดสอบอย่างไร จะจัดการกับพื้นที่บอดในการทดสอบจริงอย่างไร
คำตอบ: โดยทั่วไป "จุดบอด" หลายๆ จุดที่เกิดจากความอิ่มตัวของปลายรับ OTDR เนื่องมาจากแสงสะท้อนที่เกิดจากจุดคุณลักษณะ เช่น ขั้วต่อแอ็คทีฟและข้อต่อทางกล เรียกว่า "พื้นที่บอด"
พื้นที่บอดในเส้นใยแก้วนำแสงแบ่งออกเป็นพื้นที่บอดของเหตุการณ์และพื้นที่บอดของการลดทอนสัญญาณ โดยระยะทางจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนสัญญาณไปยังจุดสูงสุดของความอิ่มตัวของตัวรับที่เกิดจากการแทรกแซงของขั้วต่อที่ใช้งานอยู่ เรียกว่าพื้นที่บอดของเหตุการณ์ ส่วนระยะทางจากจุดเริ่มต้นของจุดสูงสุดของการสะท้อนสัญญาณไปยังจุดเหตุการณ์ที่ระบุได้อื่น ๆ ซึ่งเกิดจากการแทรกแซงของขั้วต่อที่ใช้งานอยู่ในเส้นใยแก้วนำแสง เรียกว่าพื้นที่บอดของการลดทอนสัญญาณ
สำหรับ OTDR ยิ่งพื้นที่บอดมีขนาดเล็กเท่าไรก็ยิ่งดี พื้นที่บอดจะเพิ่มขึ้นตามความกว้างของการขยายพัลส์ที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าการเพิ่มความกว้างของพัลส์จะเพิ่มความยาวในการวัด แต่ก็เพิ่มพื้นที่บอดในการวัดด้วยเช่นกัน ดังนั้น เมื่อทดสอบใยแก้วนำแสง ควรใช้พัลส์แคบในการวัดใยแก้วนำแสงและจุดเหตุการณ์ที่อยู่ติดกันของอุปกรณ์เสริม OTDR ในขณะที่ควรใช้พัลส์กว้างในการวัดปลายไกลของใยแก้วนำแสง
14. OTDR สามารถวัดเส้นใยแก้วนำแสงหลายประเภทได้หรือไม่
A: หากคุณใช้โมดูล OTDR โหมดเดียวในการวัดไฟเบอร์แบบหลายโหมด หรือใช้โมดูล OTDR โหมดเดียวในการวัดไฟเบอร์แบบโหมดเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 62.5 มม. ผลการวัดความยาวไฟเบอร์จะไม่ได้รับผลกระทบ แต่ผลลัพธ์ของการสูญเสียไฟเบอร์ การสูญเสียขั้วต่อออปติก และการสูญเสียการส่งคืนจะไม่ถูกต้อง ดังนั้น เมื่อวัดไฟเบอร์ออปติก คุณต้องเลือก OTDR ที่ตรงกับไฟเบอร์ที่วัดได้เพื่อวัด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องสำหรับตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทั้งหมด
15. "1310nm" หรือ "1550nm" ในเครื่องมือทดสอบออปติกทั่วไปหมายถึงอะไร
A: หมายถึงความยาวคลื่นของสัญญาณออปติก ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้ในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงคือช่วงอินฟราเรดใกล้ โดยมีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 800 นาโนเมตรถึง 1,700 นาโนเมตร มักแบ่งเป็นแถบความยาวคลื่นสั้นและแถบความยาวคลื่นยาว โดยแถบความยาวคลื่นสั้นหมายถึงความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ส่วนแถบความยาวคลื่นยาวหมายถึงความยาวคลื่น 1,310 นาโนเมตรและ 1,550 นาโนเมตร
16. ในใยแก้วนำแสงเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน แสงที่มีความยาวคลื่นใดมีการกระจายตัวน้อยที่สุด และแสงที่มีความยาวคลื่นใดมีการสูญเสียน้อยที่สุด
ตอบ: แสงที่มีความยาวคลื่น 1,310 นาโนเมตรมีการกระจายแสงน้อยที่สุด และแสงที่มีความยาวคลื่น 1,550 นาโนเมตรมีการสูญเสียแสงน้อยที่สุด
17. เส้นใยแก้วนำแสงถูกจำแนกประเภทอย่างไรตามการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหของแกนใยแก้วนำแสง?
ตอบ: ไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งได้เป็นไฟเบอร์ออปติกแบบดัชนีขั้นบันไดและไฟเบอร์ออปติกแบบดัชนีขั้นบันไดมีแบนด์วิดท์แคบและเหมาะสำหรับการสื่อสารระยะสั้นที่มีความจุต่ำ ส่วนไฟเบอร์ออปติกแบบดัชนีขั้นบันไดมีแบนด์วิดท์กว้างและเหมาะสำหรับการสื่อสารขนาดกลางและขนาดใหญ่
18. เส้นใยแก้วนำแสงถูกจำแนกประเภทตามโหมดคลื่นแสงที่แตกต่างกันที่ส่งผ่านในเส้นใยแก้วนำแสงอย่างไร
คำตอบ: ไฟเบอร์ออปติกสามารถแบ่งได้เป็นไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวและไฟเบอร์ออปติกหลายโหมด เส้นผ่านศูนย์กลางแกนของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียวอยู่ที่ประมาณ 1 ถึง 10 ไมโครเมตร ที่ความยาวคลื่นทำงานที่กำหนด จะส่งได้เพียงโหมดพื้นฐานเดียวเท่านั้น ซึ่งเหมาะสำหรับระบบการสื่อสารระยะไกลและความจุขนาดใหญ่ ไฟเบอร์ออปติกหลายโหมดสามารถส่งคลื่นแสงได้หลายโหมด โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนประมาณ 50 ถึง 60 ไมโครเมตร และประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณนั้นแย่กว่าไฟเบอร์ออปติกโหมดเดียว
เมื่อทำการส่งสัญญาณการป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียลของการป้องกันแบบมัลติเพล็กซ์ มักใช้สายใยแก้วนำแสงหลายโหมดระหว่างอุปกรณ์แปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในห้องสื่อสารของสถานีย่อยและอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งในห้องควบคุมหลัก
19. ความสำคัญของรูรับแสงตัวเลข (NA) ของใยแก้วนำแสงแบบดัชนีขั้นบันไดคืออะไร
คำตอบ: รูรับแสงตัวเลข (NA) บ่งบอกถึงความสามารถในการรวบรวมแสงของใยแก้วนำแสง ยิ่ง NA มีขนาดใหญ่ ความสามารถในการรวบรวมแสงของใยแก้วนำแสงก็จะยิ่งแข็งแกร่งมากขึ้น
20. การหักเหแสงแบบคู่ของเส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดียวคืออะไร
คำตอบ: มีโหมดโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากสองโหมดในใยแก้วนำแสงโหมดเดียว เมื่อใยแก้วนำแสงไม่สมมาตรทรงกระบอกอย่างสมบูรณ์ โหมดโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากทั้งสองโหมดจะไม่เกิดการเสื่อมสภาพ ค่าสัมบูรณ์ของความแตกต่างของดัชนีหักเหของโหมดโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากทั้งสองโหมดคือค่าการหักเหแสงแบบคู่กัน
21. โครงสร้างสายเคเบิลออปติกที่พบมากที่สุดคืออะไร
ตอบ: มี 2 ประเภท คือ ประเภทบิดชั้น และประเภทโครงกระดูก
22. ส่วนประกอบหลักของสายเคเบิลออปติคอลคืออะไร
ตอบ: ประกอบด้วยหลักๆ ดังนี้: แกนไฟเบอร์, จารบีใยแก้วนำแสง, วัสดุปลอก, PBT (โพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต) และวัสดุอื่นๆ
23. เกราะของสายเคเบิลออปติกหมายถึงอะไร
คำตอบ: หมายถึงองค์ประกอบป้องกัน (โดยทั่วไปคือลวดเหล็กหรือสายพานเหล็ก) ที่ใช้ในสายเคเบิลออปติกเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ (เช่น สายเคเบิลออปติกใต้น้ำ เป็นต้น) เกราะจะติดอยู่กับปลอกหุ้มด้านในของสายเคเบิลออปติก
24. วัสดุที่ใช้ทำปลอกหุ้มสายเคเบิลออปติกมีอะไรบ้าง
ตอบ: ปลอกหุ้มหรือปลอกหุ้มของสายเคเบิลออปติคอลมักทำจากวัสดุโพลีเอทิลีน (PE) และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และทำหน้าที่ปกป้องแกนกลางของสายเคเบิลจากอิทธิพลภายนอก
25. ระบุสายออปติกพิเศษที่ใช้ในระบบไฟฟ้า
ตอบ : สายออปติกพิเศษหลักๆ มีอยู่ 3 ประเภท ได้แก่
สายใยแก้วนำแสงแบบสายดิน (OPGW) เป็นสายใยแก้วนำแสงที่บรรจุอยู่ในสายไฟของโครงสร้างอลูมิเนียมหุ้มเหล็ก การใช้งานสายใยแก้วนำแสงแบบสายดินและการสื่อสารมีฟังก์ชันคู่กัน ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้ไฟฟ้าของเสาและเสาส่งไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สายออปติกแบบพันรอบ (GWWOP) ซึ่งจะมีสายส่งสัญญาณอยู่แล้ว สายออปติกประเภทนี้จะพันหรือแขวนไว้บนสายดิน
สายเคเบิลออปติคอลที่รองรับตัวเอง (ADSS) มีความแข็งแรงทนทานต่อแรงดึงสูง และสามารถแขวนระหว่างเสาไฟฟ้าสองต้นได้โดยตรง โดยมีช่วงความยาวสูงสุด 1,000 ม.
26. โครงสร้างการใช้งานสายเคเบิลออปติก OPGW มีกี่ประเภท?
คำตอบ: ส่วนใหญ่: 1) โครงสร้างท่อพลาสติกชั้นบิด + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม 2) ท่อพลาสติกตรงกลาง + โครงสร้างท่ออลูมิเนียม 3) โครงสร้างโครงกระดูกอลูมิเนียม 4) โครงสร้างท่ออลูมิเนียมเกลียว 5) โครงสร้างท่อสแตนเลสชั้นเดียว (โครงสร้างท่อสแตนเลสตรงกลาง โครงสร้างท่อสแตนเลสแบบบิด); 6) โครงสร้างท่อสแตนเลสแบบคอมโพสิต (โครงสร้างท่อสแตนเลสตรงกลาง โครงสร้างท่อสแตนเลสแบบบิด)
27. ส่วนประกอบหลักของสายเกลียวภายนอกแกนสายเคเบิลออปติก OPGW มีอะไรบ้าง
ตอบ: ประกอบด้วยสาย AA (สายโลหะผสมอลูมิเนียม) และสาย AS (สายเหล็กหุ้มอลูมิเนียม)
28. เงื่อนไขทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการเลือกสายเคเบิลออปติก OPGW มีอะไรบ้าง?
คำตอบ: 1) ความแข็งแรงแรงดึงที่กำหนด (RTS) ของสายเคเบิล OPGW (kN); 2) จำนวนแกนใยแก้ว (SM) ของสายเคเบิล OPGW; 3) กระแสไฟฟ้าลัดวงจร (kA); 4) เวลาไฟฟ้าลัดวงจร (วินาที); 5) ช่วงอุณหภูมิ (℃)
29. ระดับการดัดของสายเคเบิลออปติกจำกัดอย่างไร
ตอบ: รัศมีการโค้งงอของสายเคเบิลออปติคอลควรไม่น้อยกว่า 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคอล และไม่น้อยกว่า 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลออปติคอลระหว่างการก่อสร้าง (สถานะไม่คงที่)
30. ในงานวิศวกรรมสายเคเบิลออปติก ADSS ควรให้ความสำคัญกับอะไรบ้าง?
คำตอบ: มีเทคโนโลยีหลักสามประการ ได้แก่ การออกแบบเชิงกลของสายเคเบิลออปติคอล การกำหนดจุดแขวน และการเลือกและการติดตั้งฮาร์ดแวร์สนับสนุน
31. ประเภทหลักของอุปกรณ์สายเคเบิลออปติกมีอะไรบ้าง
คำตอบ: อุปกรณ์ติดตั้งสายเคเบิลออปติกหมายถึงฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการติดตั้งสายเคเบิลออปติก โดยหลักๆ แล้วได้แก่ แคลมป์ปรับความตึง แคลมป์แขวน ตัวแยกการสั่นสะเทือน เป็นต้น
32. ขั้วต่อใยแก้วนำแสงมีพารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานที่สุดสองประการ อะไรบ้าง?
คำตอบ: ขั้วต่อใยแก้วนำแสงมักเรียกกันทั่วไปว่าข้อต่อแบบมีไฟ สำหรับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพออปติกของขั้วต่อใยแก้วนำแสงเดี่ยว เน้นที่พารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นฐานสองประการ ได้แก่ การสูญเสียการแทรกและการสูญเสียการส่งคืน
33. ขั้วต่อสายใยแก้วนำแสงที่นิยมใช้มีกี่ประเภท?
คำตอบ: ตามวิธีการจำแนกประเภทต่างๆ ขั้วต่อใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทต่างๆ ตามสื่อการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งได้เป็นขั้วต่อใยแก้วนำแสงโหมดเดียวและขั้วต่อใยแก้วนำแสงหลายโหมด ตามโครงสร้างที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งได้เป็นประเภทต่างๆ เช่น FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT เป็นต้น ตามหน้าปลายพินของขั้วต่อ สามารถแบ่งได้เป็น FC, PC (UPC) และ APC ขั้วต่อใยแก้วนำแสงที่ใช้กันทั่วไป: ขั้วต่อใยแก้วนำแสงประเภท FC/PC, ขั้วต่อใยแก้วนำแสงประเภท SC, ขั้วต่อใยแก้วนำแสงประเภท LC
34. ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง มักพบอุปกรณ์ดังต่อไปนี้ โปรดระบุชื่ออุปกรณ์
AFC, อะแดปเตอร์ FC อะแดปเตอร์ ST อะแดปเตอร์ SC FC/APC, ขั้วต่อ FC/PC ขั้วต่อ SC ขั้วต่อ ST สายแพทช์ LC สายแพทช์ MU สายแพทช์โหมดเดียวหรือหลายโหมด
35. การสูญเสียการแทรก (หรือการสูญเสียการแทรก) ของขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร
คำตอบ: หมายถึงค่าการลดกำลังไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพของสายส่งที่เกิดจากการเสียบขั้วต่อ สำหรับผู้ใช้ ยิ่งค่าน้อยก็ยิ่งดี ITU-T กำหนดว่าค่านี้ไม่ควรเกิน 0.5dB
36. การสูญเสียการส่งกลับ (หรือการลดทอนการสะท้อน การสูญเสียการส่งกลับ การสูญเสียการส่งกลับ) ของขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร
คำตอบ: เป็นการวัดค่าพลังงานอินพุตที่สะท้อนจากขั้วต่อและส่งกลับตามช่องอินพุต โดยค่าทั่วไปควรไม่น้อยกว่า 25dB
37. ความแตกต่างที่เด่นชัดที่สุดระหว่างแสงที่ปล่อยออกมาจากไดโอดเปล่งแสงและเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์คืออะไร
ตอบ: แสงที่สร้างโดยไดโอดเปล่งแสงเป็นแสงไม่สอดคล้องกันที่มีสเปกตรัมกว้าง แสงที่สร้างโดยเลเซอร์เป็นแสงสอดคล้องกันที่มีสเปกตรัมแคบมาก
38. ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดที่สุดระหว่างลักษณะการทำงานของไดโอดเปล่งแสง (LED) และเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ (LD) คืออะไร
คำตอบ: LED ไม่มีเกณฑ์ แต่ LD มีเกณฑ์ เลเซอร์จะถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสที่ฉีดเข้าไปเกินเกณฑ์เท่านั้น
39. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์โหมดตามยาวเดี่ยวที่ใช้ทั่วไปมีอะไรบ้าง
ตอบ: เลเซอร์ DFB และเลเซอร์ DBR ทั้งคู่เป็นเลเซอร์ป้อนกลับแบบกระจาย และการตอบสนองทางแสงของเลเซอร์ทั้งสองชนิดนี้เกิดขึ้นจากกริด Bragg ป้อนกลับแบบกระจายภายในโพรงออปติก
40. อุปกรณ์รับสัญญาณแสงมี 2 ประเภทหลักๆ อะไรบ้าง?
ตอบ: ส่วนใหญ่จะเป็นโฟโตไดโอด (หลอด PIN) และโฟโตไดโอดแบบหิมะถล่ม (APD)
41. ปัจจัยใดทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในระบบสื่อสารด้วยสายใยแก้วนำแสง?
ตอบ: มีสัญญาณรบกวนที่เกิดจากอัตราการสูญพันธุ์ที่ไม่มีคุณสมบัติ, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงแบบสุ่ม, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากความสั่นไหวของเวลา, สัญญาณรบกวนจุดและสัญญาณรบกวนความร้อนของตัวรับ, สัญญาณรบกวนโหมดของเส้นใยแก้วนำแสง, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากการขยายพัลส์ที่เกิดจากการกระจาย, สัญญาณรบกวนการกระจายโหมดของ LD, สัญญาณรบกวนที่เกิดจากชิร์ปความถี่ของ LD และสัญญาณรบกวนที่เกิดจากการสะท้อนกลับ
42. เส้นใยแก้วนำแสงหลักที่ใช้ในการสร้างเครือข่ายส่งสัญญาณในปัจจุบันคืออะไร และมีคุณสมบัติหลักอะไรบ้าง
คำตอบ: มีสามประเภทหลักๆ ได้แก่ ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบธรรมดา G.652 ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวแบบกระจายแสง G.653 และใยแก้วนำแสงแบบกระจายแสง G.655 ที่ไม่เท่ากับศูนย์
ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 มีการกระจายตัวขนาดใหญ่ในแบนด์ C 1530-1565nm และแบนด์ L 1565-1625nm โดยทั่วไปคือ 17-22psnm•km เมื่ออัตราของระบบถึง 2.5Gbit/s หรือสูงกว่านั้น จำเป็นต้องมีการชดเชยการกระจายตัว ที่ 10Gbit/s ต้นทุนการชดเชยการกระจายตัวของระบบค่อนข้างสูง ถือเป็นไฟเบอร์ที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในเครือข่ายการส่งสัญญาณปัจจุบัน
การกระจายของไฟเบอร์ G.653 ที่เปลี่ยนการกระจายในแถบ C และแถบ L โดยทั่วไปจะอยู่ที่ -1-3.5psnm•km และการกระจายเป็นศูนย์ที่ 1550nm อัตราของระบบสามารถเข้าถึง 20Gbit/s และ 40Gbit/s ทำให้เป็นไฟเบอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกลพิเศษที่ความยาวคลื่นเดียว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากลักษณะการกระจายเป็นศูนย์ ผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นจะเกิดขึ้นเมื่อใช้ DWDM เพื่อขยายความจุ ส่งผลให้เกิดการครอสทอล์คสัญญาณและ FWM แบบผสมสี่คลื่น ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับ DWDM
ไฟเบอร์ G.655 ที่เปลี่ยนสัญญาณแบบไม่เป็นศูนย์: การกระจายของไฟเบอร์ G.655 ที่เปลี่ยนสัญญาณแบบไม่เป็นศูนย์ในแถบ C คือ 1 ถึง 6 psnm•km และการกระจายในแถบ L โดยทั่วไปคือ 6 ถึง 10 psnm•km การกระจายมีขนาดเล็ก หลีกเลี่ยงพื้นที่การกระจายเป็นศูนย์ ยับยั้ง FWM ผสมสี่คลื่น และสามารถใช้สำหรับการขยายความจุ DWDM และการเปิดระบบความเร็วสูง ไฟเบอร์ G.655 ใหม่สามารถขยายพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพได้ 1.5 ถึง 2 เท่าของไฟเบอร์ออปติกทั่วไป พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพขนาดใหญ่สามารถลดความหนาแน่นของพลังงานและลดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นของไฟเบอร์ออปติก
43. ความไม่เชิงเส้นของเส้นใยแก้วนำแสงคืออะไร
คำตอบ: หมายความว่าเมื่อกำลังแสงของใยแก้วนำแสงเกินค่าที่กำหนด ดัชนีการหักเหของใยแก้วนำแสงจะสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นกับกำลังแสง และจะเกิดการกระเจิงแบบรามานและการกระเจิงแบบบริลลูอิน ส่งผลให้ความถี่ของแสงตกกระทบเปลี่ยนแปลงไป
44. ความไม่เชิงเส้นของเส้นใยแก้วนำแสงจะส่งผลต่อการส่งสัญญาณอย่างไร
คำตอบ: เอฟเฟกต์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นจะทำให้เกิดการสูญเสียและการรบกวนเพิ่มเติม ทำให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง พลังงานแสงของระบบ WDM มีขนาดใหญ่และถูกส่งผ่านระยะทางไกลไปตามใยแก้วนำแสง ดังนั้นจึงเกิดการบิดเบือนแบบไม่เป็นเชิงเส้น การบิดเบือนแบบไม่เป็นเชิงเส้นมีสองประเภท ได้แก่ การกระเจิงแบบกระตุ้นและการหักเหแสงแบบไม่เป็นเชิงเส้น ซึ่งการกระเจิงแบบกระตุ้น ได้แก่ การกระเจิงแบบรามานและการกระเจิงแบบบริลลูอิน การกระเจิงสองประเภทข้างต้นจะลดพลังงานของแสงที่ตกกระทบ ทำให้เกิดการสูญเสีย สามารถละเว้นได้เมื่อพลังงานใยแก้วนำแสงอินพุตมีขนาดเล็ก
45. PON (Passive Optical Network) คืออะไร?
คำตอบ: PON เป็นเครือข่ายออปติกแบบลูปไฟเบอร์ออปติกในเครือข่ายการเข้าถึงของผู้ใช้ในพื้นที่ โดยอาศัยอุปกรณ์ออปติกแบบพาสซีฟ เช่น คัปเปลอร์และสปลิตเตอร์
สาเหตุต่างๆ ของการลดทอนสัญญาณใยแก้วนำแสง
1. ปัจจัยหลักที่ทำให้เส้นใยลดทอนสัญญาณ ได้แก่: ปัจจัยภายใน การดัด การอัดขึ้นรูป สิ่งเจือปน ความไม่สม่ำเสมอ และการเชื่อมต่อ
แบบภายใน: คือการสูญเสียโดยธรรมชาติของเส้นใยแก้วนำแสง ซึ่งได้แก่ การกระเจิงของเรย์ลี การดูดกลืนโดยธรรมชาติ ฯลฯ
การดัดโค้ง: เมื่อใยแก้วนำแสงถูกดัดโค้ง แสงบางส่วนในใยแก้วนำแสงจะสูญหายไปเนื่องจากการกระเจิง ทำให้เกิดการสูญเสีย
การอัดรีด: การสูญเสียที่เกิดจากการโค้งงอเล็กน้อยเมื่อเส้นใยแก้วนำแสงถูกบีบ
สิ่งเจือปน: สิ่งเจือปนในใยแก้วนำแสงจะดูดซับและกระจายแสงที่แพร่กระจายในใยแก้วนำแสง ทำให้เกิดการสูญเสียแสง
ความไม่สม่ำเสมอ: การสูญเสียที่เกิดจากดัชนีหักเหแสงที่ไม่สม่ำเสมอของวัสดุใยแก้วนำแสง
การเชื่อมต่อ: การสูญเสียที่เกิดขึ้นเมื่อสายใยแก้วนำแสงเชื่อมต่อ เช่น: แกนที่แตกต่างกัน (ความต้องการความร่วมแกนของสายใยแก้วนำแสงโหมดเดียวน้อยกว่า 0.8μm) หน้าปลายไม่ตั้งฉากกับแกน หน้าปลายไม่เรียบ เส้นผ่านศูนย์กลางแกนเชื่อมต่อไม่ตรงกัน และคุณภาพการเชื่อมประสานไม่ดี
เมื่อแสงเข้าจากปลายด้านหนึ่งของใยแก้วนำแสงและออกจากปลายอีกด้านหนึ่ง ความเข้มของแสงจะลดลง ซึ่งหมายความว่าหลังจากสัญญาณแสงผ่านใยแก้วนำแสงแล้ว พลังงานแสงบางส่วนก็จะลดลง แสดงว่าสารบางอย่างในใยแก้วนำแสงหรือด้วยเหตุผลบางประการขัดขวางไม่ให้สัญญาณแสงผ่านได้ นี่คือการสูญเสียการส่งผ่านของใยแก้วนำแสง สัญญาณแสงผ่านได้อย่างราบรื่นก็ต่อเมื่อลดการสูญเสียใยแก้วนำแสงลงเท่านั้น
2. การจำแนกการสูญเสียของเส้นใยแก้วนำแสง
การสูญเสียของใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งได้คร่าวๆ เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติของใยแก้วนำแสงและการสูญเสียเพิ่มเติมที่เกิดจากเงื่อนไขการใช้งานหลังจากผลิตใยแก้วนำแสงแล้ว โดยสามารถแบ่งย่อยได้ดังนี้:
การสูญเสียเส้นใยแก้วนำแสงสามารถแบ่งได้เป็นการสูญเสียโดยธรรมชาติและการสูญเสียเพิ่มเติม
การสูญเสียโดยธรรมชาติได้แก่การสูญเสียจากการกระเจิง การสูญเสียการดูดซับ และการสูญเสียที่เกิดจากโครงสร้างใยแก้วนำแสงที่ไม่สมบูรณ์
การสูญเสียเพิ่มเติมได้แก่การสูญเสียจากการดัดไมโคร การสูญเสียจากการดัด และการสูญเสียจากการต่อเชื่อม
ในจำนวนนี้ การสูญเสียเพิ่มเติมเกิดขึ้นโดยเทียมระหว่างการวางสายใยแก้วนำแสง ในการใช้งานจริง การเชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสงทีละเส้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และการเชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสงจะทำให้เกิดการสูญเสีย การดัดงอ การบีบ และการยืดสายใยแก้วนำแสงยังทำให้เกิดการสูญเสียอีกด้วย การสูญเสียเหล่านี้ทั้งหมดเกิดจากเงื่อนไขการใช้งานของสายใยแก้วนำแสง เหตุผลหลักคือภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ โหมดการส่งสัญญาณในแกนกลางของสายใยแก้วนำแสงได้เปลี่ยนไป การสูญเสียเพิ่มเติมสามารถหลีกเลี่ยงได้มากที่สุด ด้านล่างนี้ เราจะพูดถึงการสูญเสียโดยธรรมชาติของสายใยแก้วนำแสงเท่านั้น
ในบรรดาการสูญเสียโดยธรรมชาติ การสูญเสียจากการกระเจิงและการสูญเสียการดูดซับนั้นถูกกำหนดโดยลักษณะของวัสดุใยแก้วนำแสงเอง และการสูญเสียโดยธรรมชาติที่เกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นการทำงานที่แตกต่างกันก็แตกต่างกันด้วย การทำความเข้าใจกลไกของการสร้างการสูญเสียและวิเคราะห์เชิงปริมาณขนาดของการสูญเสียที่เกิดจากปัจจัยต่างๆ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาใยแก้วนำแสงที่มีการสูญเสียต่ำและการใช้ใยแก้วนำแสงอย่างมีเหตุผล
3. การสูญเสียการดูดซับของวัสดุ
วัสดุที่ใช้ทำใยแก้วนำแสงสามารถดูดซับพลังงานแสงได้ หลังจากอนุภาคในวัสดุใยแก้วนำแสงดูดซับพลังงานแสง อนุภาคจะสั่นสะเทือนและสร้างความร้อน และสูญเสียพลังงาน ทำให้เกิดการสูญเสียการดูดซับ เรารู้ดีว่าสสารประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล และอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสอะตอมและอิเล็กตรอนนอกนิวเคลียร์ และอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสอะตอมในวงโคจรที่แน่นอน เช่นเดียวกับโลกที่เราอาศัยอยู่ และดาวเคราะห์เช่นดาวศุกร์และดาวอังคารโคจรรอบดวงอาทิตย์ อิเล็กตรอนแต่ละตัวมีพลังงานบางอย่างและอยู่ในวงโคจรบางอย่าง หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง วงโคจรแต่ละวงมีระดับพลังงานบางอย่าง
ระดับพลังงานวงโคจรที่อยู่ใกล้นิวเคลียสจะต่ำกว่า และระดับพลังงานวงโคจรที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสจะสูงกว่า ขนาดของความแตกต่างของระดับพลังงานระหว่างวงโคจรนี้เรียกว่าความแตกต่างของระดับพลังงาน เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนจากระดับพลังงานต่ำไปยังระดับพลังงานสูง อิเล็กตรอนจะดูดซับพลังงานจากความแตกต่างของระดับพลังงานที่สอดคล้องกัน
ในใยแก้วนำแสง เมื่ออิเล็กตรอนที่ระดับพลังงานหนึ่งถูกฉายด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นสอดคล้องกับความแตกต่างของระดับพลังงาน อิเล็กตรอนในวงโคจรที่มีระดับพลังงานต่ำจะเปลี่ยนไปสู่วงโคจรที่มีระดับพลังงานสูงกว่า อิเล็กตรอนนี้จะดูดซับพลังงานแสง ส่งผลให้แสงสูญเสียการดูดซับไป
ซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิตเส้นใยแก้วนำแสง จะดูดซับแสงเอง โดยซิลิกอนไดออกไซด์ชนิดหนึ่งเรียกว่า การดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต และอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า การดูดซับอินฟราเรด ในปัจจุบัน การสื่อสารด้วยเส้นใยแก้วนำแสงโดยทั่วไปจะทำงานได้ในช่วงความยาวคลื่น 0.8 ถึง 1.6 ไมโครเมตรเท่านั้น ดังนั้น เราจึงจะพูดถึงการสูญเสียในช่วงการทำงานนี้เท่านั้น
จุดสูงสุดของการดูดกลืนที่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนในแก้วควอตซ์คือความยาวคลื่นประมาณ 0.1 ถึง 0.2 ไมโครเมตรในช่วงอัลตราไวโอเลต เมื่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น ผลการดูดกลืนจะลดลงทีละน้อย แต่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะกว้างมาก โดยมีความยาวคลื่นมากกว่า 1 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตาม การดูดกลืนอัลตราไวโอเลตมีผลเพียงเล็กน้อยต่อเส้นใยนำแสงควอตซ์ที่ทำงานในช่วงอินฟราเรด ตัวอย่างเช่น ในช่วงแสงที่มองเห็นได้ซึ่งมีความยาวคลื่น 0.6 ไมโครเมตร การดูดกลืนอัลตราไวโอเลตอาจสูงถึง 1 เดซิเบลต่อกิโลเมตร และเมื่อมีความยาวคลื่น 0.8 ไมโครเมตร การดูดกลืนจะลดลงเหลือ 0.2 ถึง 0.3 เดซิเบลต่อกิโลเมตร และเมื่อมีความยาวคลื่น 1.2 ไมโครเมตร การดูดกลืนจะอยู่ที่ประมาณ 0.1 เดซิเบลต่อกิโลเมตรเท่านั้น
การสูญเสียการดูดกลืนอินฟราเรดของใยแก้วนำแสงควอทซ์เกิดจากการสั่นสะเทือนระดับโมเลกุลของวัสดุอินฟราเรด มีจุดสูงสุดของการดูดกลืนการสั่นสะเทือนหลายจุดในแถบที่สูงกว่า 2 μm
เนื่องจากอิทธิพลขององค์ประกอบการเจือปนต่างๆ ในใยแก้วนำแสง จึงเป็นไปไม่ได้ที่ใยแก้วนำแสงควอตซ์จะมีหน้าต่างการสูญเสียต่ำในแบนด์ที่สูงกว่า 2μm และการสูญเสียจำกัดทางทฤษฎีที่ความยาวคลื่น 1.85μm คือ ldB/km
จากการวิจัยพบว่ามี "โมเลกุลทำลายล้าง" บางชนิดในแก้วควอทซ์ซึ่งก่อให้เกิดปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งเจือปนโลหะทรานซิชันที่เป็นอันตราย เช่น ทองแดง เหล็ก โครเมียม แมงกานีส เป็นต้น "ตัวร้าย" เหล่านี้จะดูดกลืนพลังงานแสงภายใต้การฉายแสงอย่างตะกละตะกลาม กระโดดไปมา และทำให้สูญเสียพลังงานแสง การกำจัด "ตัวก่อปัญหา" และทำให้วัสดุที่ใช้ในการผลิตเส้นใยแก้วนำแสงบริสุทธิ์ด้วยสารเคมีสามารถลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมาก
แหล่งดูดกลืนอีกแหล่งหนึ่งในใยแก้วนำแสงควอทซ์คือไฮดรอกซิล (OHˉ) จากการวิจัยในสมัยนั้นพบว่าไฮดรอกซิลมีค่าพีคการดูดกลืน 3 ค่าในแถบการทำงานของใยแก้วนำแสง ได้แก่ 0.95μm, 1.24μm และ 1.38μm โดยค่าการสูญเสียการดูดกลืนที่ความยาวคลื่น 1.38μm ถือเป็นค่าที่ร้ายแรงที่สุดและส่งผลกระทบต่อใยแก้วนำแสงมากที่สุด ที่ความยาวคลื่น 1.38μm ค่าการสูญเสียค่าพีคการดูดกลืนที่เกิดจากปริมาณไฮดรอกไซด์เพียง 0.0001 จะสูงถึง 33dB/km
ไฮดรอกไซด์เหล่านี้มาจากไหน? ไฮดรอกไซด์มีแหล่งกำเนิดอยู่หลายแหล่ง ประการแรก มีน้ำและสารประกอบไฮดรอกไซด์อยู่ในวัตถุดิบที่ใช้ทำใยแก้วนำแสง สารประกอบไฮดรอกไซด์เหล่านี้ไม่สามารถกำจัดออกได้ง่ายในระหว่
