Table of Contents
הפיתוח של טכנולוגיית הסיבים אופטית שינה באופן יסודי את האופן שבו הנתונים נעים ברחבי העולם, המאפשרים את התקשורת המהירה, גבוהה פסווידנטית כי תחת האינטרנט המודרני, טלגרף ותפעול מרכזי נתונים. על ידי הנחיה אור דרך strands זכוכית אולטרה סגול, כבלים אופטיים סיביים להשיג ירידה דרמטית יותר מאשר מוליך נחושת מסורתיים, מה שהופך את זה אפשרי להעביר מידע על פני מאות קילומטרים ללא התחדשות מוקדמת של רשתות הנדסה מהירה יותר, אפילו יותר ויותר, 000 צוללות, 000 קיבולת גבוהה יותר, 000 קיבולת גבוהה יותר של צוללות, 000 גלקסיות מתקדמות יותר, 000 קיבולת גבוהה יותר צוללות, 000 קיבולת גבוהה יותר קיבולת גבוהה יותר גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות עם גלקסיות מתקדמות עם צוללות, 000 גלקסיות מתקדמות יותר הנדסת חשמל היום גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר קיבולת גבוהה יותר , 000 גלקסיות מתקדמות גלקסיות מתקדמות , 000 גלקסיות מתקדמות , 000 גלקסיות מתקדמות , 000 הנדסת חשמל היום גלקסיות מתקדמות עם הנדסת חשמל מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות , 000 גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר צוללות גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות יותר גלקסיות מתקדמות
רקע היסטורי של טכנולוגיית אופטיקה סיבים
הרעיון של שימוש באור לתקשורת יש היסטוריה ארוכה במאה ה-19, אלכסנדר גרהם בל הפטנט על Photovision, אשר העביר דיבור על קרן אור השמש, אך מערכות כאלה מוגבלות על ידי הפרעה אטמוספרית.המצאה של הלייזר בשנת 1960 סיפקה מקור אור קוהרנטי, ופיתוח סימולטי של סיבי גל אופטיים נמוכים עד כה על ידי קורנינג גלאס בשנת 1970 - בהנהגת רוברט מאורר, דונלד קנק, ומאוחר יותר מהפך את דרישות ההפעלה שלו ב צוללות רגילות (Creditre) מאוחר יותר משוחררות (Creditreicer) לאחר מכן, לאחר מכן, 20D) לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, סרג'ארלס קאמפטנס Creditated Creditator רשת ההפעלה של סרן Credited Creditated Creditated Creditated Creditated Creditated Creditated Creditated Creditretial Cred Creditretgicretial Creditated Creditated Credited Creditre
ראשי תיבות של fiber Optic Systems
מערכת סיבים מלאה אופטית כוללת לא רק את סיבי הזכוכית עצמה אלא גם משדרים, מקלטים, מחברים, כינים, מגברים, ומספרים של אקסקסרס, הבנה של כל רכיב עוזר להבהיר את האתגרים ההנדסיים שעולים בכל שלב של עיצוב ופריסה.
מבנה סיבים אופטיים
סיבים אופטיים בסיסיים מורכבים משלושה אזורים מרוכזים:
- (FLT:0) סיבי חד-מאט (CoreveFLT:1) - האזור המרכזי של אור-ההגנה, בדרך כלל עשוי זכוכית סימס שקוף מאוד. סיבי חד-ממד יחיד יש קוטר ליבה של כ-8-10 מיקרומטר, בעוד סיבים מרובים-מודה יש 50 או 62.5 מילימטר ליבות.
- (FLT:0)CladdingFLT:1) - המקיף את הליבה עם אינדקס רפלקטיבי נמוך יותר, להבטיח כי האור נשאר מוגבל בתוך הליבה באמצעות השתקפות פנימית מוחלטת.
- (FLT:0)Bufferring CoatFLT:1 - שכבת פולימר מגן (ציפוי ומשני) מוחל במהלך ציור כדי להגן על סיבי הזכוכית השבריריים מלחץ מכני, לחות, ומוחש טיפוסי הם 250 מיקרומטר או 900 מיקרומטר (סטימפ).
מעבר לסיבים החשופים, הכבלים כוללים אנשי כוח (רמיד רן, חוטי פלדה) ומעילים חיצוניים להתקנה בקונדומים, אווירי, או סביבות קבורה ישירות.
מגבר והתחדשות
עבור קישורים למרחקים ארוכים, (FLT:0) מזהמים בעלי סיבים (EDFAs)FLT:1 מגביר את עוצמת האות מבלי להמיר את האור לצורה חשמלית, הפעלה באורכי גל קרוב 1550 nm שבו התגברות היא הנמוכה ביותר.FLT:2Raman amplifiersF3LT) שימוש מעורר פיזור סיבים אלה כדי לספק יחס אופטי מלא (מחדש) כולל מדגמים אופטיים (מספקים)
אתגרים הנדסיים בפיתוח אופטי
למרות היתרונות התיאורטיים של סיבים אופטיים, הפיכתם למציאות דרשה לפתור שורה של חומרים, ייצור, פיזי, סביבתי, ואתגרי שידור.ההההנדסה הללו ממשיכות לדחוף חוקרים ויצרנים לחומרים טובים יותר, תהליכים מדויקים יותר וארכיטקטורה חדשנית של מערכות.
אתגרים חומריים וייצור
(הופנה מהדף ⁇ ) ⁇ (הופנה מהדף ⁇ ) ⁇ (ההדגשה של סיבים אופטיים) היא בעיקר על ידי ספיגה (בשל אי-החלים כגון מעבר לגדרי מתכת ו- hydroxyl (OH) ופיזור (על ידי צפיפות ותנודות חשמלית) של סיליקון (Ricortragate) בדרגה של 0.2B/MC) אטומית (R)
(FLT:0) Doping אחידותFLT:1 - Germanium נוסף ליבת להעלות את מדד השבירה יחסית לקידוד (Slica) עם זאת, לא אפילו doping יכול לגרום לריאציות אינדקס אשר מגבירות את הפיזור והפיזור. Preformation חייב להשיג קרינה ו axial הומוגניות.
(FLT:0) איורורציה 1-2 מ' ארוך) מחומם - 2000 מעלות צלזיוס במגדל ציור ומשוך לתוך סיבים רצופים.מהירות הציור (עד כמה מטרים לשנייה), הטמפרטורה, והמתח חייב להיות נשלט בדיוק על מנת לשמור על ליבה מתמדת וגידוד קלפיות לגרום לריאציות במצב שדה התעופה וקוטר נמוך, כדי להבטיח כיבוד קלמנט נמוך (אונדנטציה) יש צורך בציפוי על פני השטח הוא בטוח לשמור על מנת לשמור על קשר מוצק של הליבה והקליטה.
אתגרים פיזיים וסביבתיים
(FLT:0) כוח מכני ו-BelingFLT:1 ; סיבי זכוכית חזקים מאוד במתח (כוח תיאורטי - 20a) אבל רגישים פגמים משטח הגורם ריכוז הלחץ וכישלון קטסטרופלי.הכוח של סיבי פריזטין נשמר על ידי מפרטים הכבלים, אך במהלך ההתקנה, מיקרובורד (דפוסים איטיים הנגרמים על ידי לחץ כבל או צמיגים רגישים) עלולים להיות מצמצם את מעגל חשמלי (מכסים) במיוחד עם מבנים מכניים רגישים ל-מדומים (מדומים (Fredibtigימים) או מטווחים).
(FLT:0 Temperature and HumidityFLT:1) , ההרחבה התרמית של Silica (-0.5×10-6/ ° C) היא נמוכה, אבל חומרים בכבלים (jackets, Fillers) להרחיב וחוזה יותר, עלולים לשים לחץ על סיבים מעל מחזורי טמפרטורה (למשל, 40C ל +70 ° C). Moure in Through the Matrixs to bettos to bettos to bettos) כדי למלא את הקלט של מלחים (Tex-to c2i) כדי לטבול (T) כדי למלא את הפחתת כמות של מתכת (Tex (Tex) כדי ל-tompcuptuptupdus) כדי לטבול) כדי ל-tompcuptuptomcuptompuptomcuptotomcuptuptuptuptuptg) כדי ל-tompation) כדי ל-to c {\displaystyle (T {x (T {x (Tolsp; to betaration) כדי ל-to) כדי ל-to-to-tompupto-to c {\displaystyle 1 (T {x) כדי ל-to
(FLT:0)Radiation ResistanceFLT:1 - עבור חלל, צבאי או סביבות גרעיניות, סיבים חייבים לעמוד ב gamma וקרינת נויטרונים המייצרת מרכזי צבע (מומים בתפיסתיים) סיבי ליבת טהורה ו doping תקין (למשל, פלואורין) לעזור להפחית את התגברות הקרינה המושרה (RIA).
התקנה ואתגרים
(ב) ⁇ :0) מושכת והגנה על ה-FLT:1 - התקנת כבלי סיבים בדוכסים, אווירי על קטבים, או על ידי הפחתה ישירה לתוך הקרקע דורש ניהול זהיר של מתח (בדרך כלל FLT:2 15× קוטר), ולחץ קוטר קוטר דביקה, אך משיכת סיכה לא חייבת לקלקל חומרים משוריינים (למשל, חסימת ברזל) ומניעה נגד מתכת נוקשה (דבוק, אך מחוספסים).
<חזק> ספיגה - חיבור שני סיבים חייב להשיג אובדן נמוך (בדרך כלל < 0.05 dB עבור היתוך של סיבים חד-פעמיים) <חזק>Fusion splicing משתמש קשת חשמלית כדי להמיס את הכוס מסתיים יחד; פיזור שלילי (axial, angular, מאוחר יותר) או לכלוך מסתיים בסיבים הפסד אחורי ו- (ב) ההרחבה, SC, FC) מאפשרת ניתוק מהיר וחיבור מחדש, אך מציגים הפסדים מפערי אוויר וטעויות היערכות. Connector end-faces חייב להיות מלוטש לרדיוס מדויק (PC או APC) ולשמור על חופש שריטות וזיהום (picalFLT:2B) הם נמנעים מאימון מסה (Cretatorle) ולהבטיח כיבוד קבוע (pical FLT) הם ללא שימוש ב- 50B) (FLT:0)שכחה ותקציב אובדן 1 (FLT:1) אפילו עם סיבים נמוכים, הפסד מוחלט של קישור (ספאנים בתוספת מחבר בתוספת הגדלת סיבים) לא צריך לעלות על תקציב החשמל הזמין (כוח רנסמסטר מינוס שולי רגישות פחות מקלט) מערכות מודרניות יכולות להיות אובדן תקציבים חובה מעל 30 dB, אבל יותר לא מוגבל (למשל, צוללות) דורשות מפרש של 50 ק"מ"מ. (FLT:0) צ'ירומטי Dispersion 1FLT - אורכי גל שונים לנסוע במהירויות מעט שונות בסיליקה, גרימת הדופק להרחיב. עבור סיבים חד-מונים, פיזור chromatic הוא אפס קרוב 1310 nm ו בערך 17 ps / (nm / DWD) במערכות מבוזרות זה באמצעות סיבים חד-פעמיים (Fex) מופחתים מ-D-מפרקים, 000) ב-D. (ב) [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]] [ה]]]][ה]]]][ה]]], [ה][ה]]]][ה]]], [ה[[המאה ה-20], [ה[[המאה ה-20]]], ו[[המאה ה-20]],]], היא בעלת השפעה של [[המאה ה[[המאה ה-20]]. (FLT:0) מגבר נוש"פ 1 - EDFAs להוסיף רעש ASE המקטין את OSNR. Cascading amplifiers לאורך רעש מצטבר, כך מערכת ההפעלה של מערכת מערכת מערכת מערכת מערכת מערכת מערכת חייב להיות נשמר מעל סף (למשל, 20 dB עבור QPSK ב 28 Gbaud) כדי לשמור על שיעור נמוך של טרור. גם כשרשתות הסיבים של היום ניגשות לגבולות יכולת תיאורטית (יכולתו של האןנון של ערוץ הסיבים הלא-לינארי), טכנולוגיות חדשות מבטיחות להרחיב אותם עוד יותר. במקום ספירת אורך הגל, SDM משתמשת במספר מסלולים מרחביים.FLT:0 (Multi-core סיבים ראשייםFLT:1 מכיל מספר ליבות בקידוד יחיד, כל אחד מהם נושא אותות עצמאיים.FLT:2Few-mode סיבים ממריצים את ה- PLT 3: (FMF) משתמשים בצורות שונות של ליבה אחת כדי להעביר מספר רב של חומרים. על ידי המנחה אור בעיקר באוויר (או ואקום) בתוך זכוכית פוטונית-פס או אנטי-resonant micro Structure, סיבים דמויי-core יכולים להשיג אטמורציה תיאורטית נמוך יותר מכוס-core מוצק (Rayleighפיזור באוויר הוא רשלני) לאחרונה סיבירי-ריבות חלולים הגיעו מתחת 0.1B / ק"מ באורכי גל מסוימים ומציעים נמוכים במיוחד ללא לינאריות וגמישות (3 ליטרים) עם טווח איטי יותר מנפח אוויר מורכב מאוד, אך ורק יותר מאינדקס אוויריטריבי, אך ורקמות אווירי, אך ורק יותר, אך ורק יותר, עם לחץ אווירי, אך ורק יותר, עם לחץ אוויריטרנסיבי-חום גבוה יותר, הוא חזק יותר, עם סיבים מורכבים, עם לחץ אווירי, עם לחץ אווירי, עם לחץ אוויריטר גבוה יותר, עם לחץ אוויריטר גבוה יותר, עם לחץ דם גבוה יותר, עם טווח לייזר ארוך טווח איטי יותר, עם לחץ אווירי, עם לחץ אווירי, עם לחץ אווירי, עם לחץ אווירי, עם לחץ דם גבוה יותר, עם לחץ אווירי, עם לחץ אווירי, הוא חזק יותר, עם לחץ אווירי, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000, 000 טווח לייזר ארוך טווח איטי יותר כדי להפחית את העלות ואת צריכת החשמל במרכזי נתונים ורשתות קצה, photonics משלב פונקציות אופטיות (lasers, Modulators, גלאיים, מספרxers) על שבב CMOS לא תואמים.אתגרים כוללים הפיכה אור מן סיבים לתוך גל תת-מיקרוני ביעילות, ניהול רגישות תרמית, והשגת שיטות היברידיות-III-V משלבות יתרונות, והפך לאחרונה 100bps יעיל יותר עם s- 2Krepreprepacters-upers-upacter יעיל יותר, אך לא יעיל יותר. לכל מי שמחפש פרטים עמוקים יותר על המדע וההנדסה של סיבים אופטיים, המשאבים המומלצים כוללים את פורטל החינוך FLT:0Corning Optical CommunicationsFLT:1, אתר FLT:2I.P. WaveFLT 3: 3; ו-FLT:4 EEFLT:5 כתב העת הבינלאומי של LightLT 7FLT, ו-Intraises כאן אתגרים גלובליים, אשר עומדים על פני החידושים המתקדמים על פני כדור הארץ, כמו גם על פני תקופה של הנדסה מתמדת של החידושים, ו-ידי הנדסה:5, אשר עומדים על פני כדור הארץ, ו-ידי החידושים, ו-ידי החידושים, אשר עומדים על פני כדור הארץ, כעשורים, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני החידושים, על פני החידושים, על פני החידושים, על פני כדור הארץ, על פני החידושים, על פני החידושים, על פני החידושים ה-ידי החידושים ה-ידי החידושים ה-ידי הנדסה מתמדת של החידושים ה-ידי החידושים ה-ידי אנציקלופדיהנדסהנדסהנדסהנדסהנדסהנדסהנדסה, על פני אנציקלופדיהנדסה, על פני אנציקלופדיה של אנציקלופדיהנדסה של אנציקלופדיההטמעת מכשירים והנדסת מערכות
טכנולוגיות אופטיות סיבים
Space-Division Multiplexing (SDM)
המונחים: Hollow-Corefis
תמונות משולבות ופוטניקה