Брзим развојем науке и технологије оптичка влакна се шире у областима комуникације, електронике и електричне енергије, постајући нов основни материјал који обећава. Пратећа технологија оптичких влакана такође осваја наклоност људи ГГ-а са новитетом и практичношћу.
Комплетна функција преноса снаге
Лариан корпорација Сједињених Држава успешно је користила оптичка влакна за довршавање функције преноса енергије, отварајући потпуно нов начин на пољу напајања. Користе полуводичке ласерске диоде на крају преноса за претварање електричне енергије у ласерску светлост за пренос у оптичким влакнима и користе соларне ћелије као пријемни крајњи уређај. Овај уређај користи галијум-арсенид дебљине 300 микрона као изолациону подлогу, прекривену соларном ћелијом дебљине 20 микрона. Подељен је у 6 независних подручја која су серијски повезана позлаћеним ваздушним мостовима. Када ласерско светло које преноси оптичко влакно удари у соларну ћелију, светлосна енергија одмах постаје електрична енергија. Напон који генерише свако подручје тачно је 1 волт, а шест подручја у серији имају напон од 6 волти, што је довољно за контролни круг већине сензора.
широко користе
Ако се снага ласерске диоде непрекидно повећава и опреми комплетним системом преноса енергије, пренос оптичких влакана може се широко користити у војним, индустријским, комерцијалним и другим аспектима. Франце ГГ лабораторија Боген, специјализована за рачунаре, електроничку опрему, обраду сигнала и технологију слике, користи оптички солитон и кратке импулсе за постизање преноса без изобличења у оптичким влакнима. Ова технологија може решити проблеме хроматске дисперзије и нелинеарних ефеката без потребе за вишеструким уређајима за регенерацију дуж оптичког кабла. Потребно је само подесити појачало сваких 100 километара при раду. Усамљени талас могу пролазити једни друге без уплитања једни у друге. Каже се да се ова нова технологија користи у подморници подморнице у распону од 6450-12900 километара и може да реши проблем потешкоћа у комуникацији. Неправилна комуникациона технологија оптичких влакана носача сигнала развијена од стране америчких стручњака за безбедност комуникација посебно је дизајнирана да се бави данашњим све већим и веома софистицираним прислушкивачима компаније ГГ # 39; Ова технологија прво претвара корисне информације попут гласа у дигиталне пулсне сигнале, а затим кодира те дигиталне пулсне сигнале и модулира их на случајним микроталасним носачима који се неправилно мењају. Приликом слања, уређај за преношење ласера преноси сигнал неправилног носача који преноси информације до пријемника путем комуникационог система оптичких влакана. Ласерски пријемник пријемника користи посебну технологију за синхронизацију и динамичку координацију са ласерским уређајем који шаље и на крају испуњава задатак демодулације корисних сигнала са неправилних носача. Помоћу ове технологије, прислушкивачи више неће бити корисни, чут ће само хаотичне звукове. Аустралија Паулине недавно је развила вагу за мерење влакана која може вагати камионе са једним влакном и једним ласером. Ова врста вагона користи оптичка влакна са врло посебним карактеристикама отпора. Када је под притиском или затезањем, оптичко влакно ће бити благо деформисано, због чега ће се карактеристике ласера променити. Детектор ће у овом тренутку научити ову промену и претворити је у промену електричног сигнала. То се одражава на дисплеју инструмента. Пошто је оптичко влакно направљено од стакла, има отпорност на влагу и отпорност на зрачење. Што је још важније, једноставно га је инсталирати и одржавати. Погодан је за постављање на магистралним путевима у урбаним срединама, око фабрика, аеродрома и писта, складишта и лука. Континуирани рад током 24 сата. Због тога осим вагања може играти и надзорну улогу, а тачност је далеко већа од оне постојећих електронских уређаја.
Пластично оптичко влакно
Према недавном извештају америчког часописа, пластично оптичко влакно које је развила Бостон Оптицал Фибер Цорпоратион, Массацхусеттс, има брзину преноса 30 пута бржу од тренутне стандардне бакарне жице и лакши је, флексибилнији и нижи од стаклених влакана . Ова врста оптичких влакана користи рефракцију светлости или начин скакања светлости у влакну да би постигла већу брзину преноса, и може да преноси податке брзином од 3 мегабита у секунди у року од 100 метара. Тренутно је широм света положено 370.000 километара подморничких оптичких каблова. Ова дужина може скоро да заокружи земљу 10 пута. Штавише, пошто се ласери користе на оба краја, понављачи за појачавање сигнала више нису потребни током преноса, што ће у великој мери смањити трошкове и трошкове позива. Према извештајима, ускоро се отвара подморнички оптички кабл највећег светског ГГ-а који повезује Европу и Сједињене Државе. Поставља се овај оптички кабл за подморницу који повезује свет. Ово је највеличанственији пројекат на пољу комуникације у 20. веку и подржава 30 међународних телекомуникационих организација широм света. Прелази преко Атлантског океана, прелази Средоземно море, пролази кроз Црвено и Индијско океан и прелази кроз Малачки тјеснац у Тихи океан. Укупна дужина од скоро 320.000 километара повезује се са 175 држава и региона и истовремено може обавити 2,4 милиона телефонских позива или пренијети стотине хиљада компресованих слика. Цео пројекат коштао је 14 милијарди америчких долара и очекује се да буде завршен 2003. године.
Принцип састављања
Технологија оптичких влакана обично се састоји од три дела: краја који одашиље оптички сигнал, оптичког влакна који се користи за пренос оптичког сигнала и краја за пријем оптичког сигнала.
Функција краја који преноси оптички сигнал је претварање електричног сигнала који се преноси у оптички сигнал кроз уређај за електро-оптичку претворбу. Тренутно уређај за електро-оптичку конверзију који емитује светлост углавном користи светлећу диоду или полуводичку ласерску цев. Излазна снага светлосне диоде је релативно мала, стопа модулације сигнала је релативно ниска, али цена је јефтина. Његова излазна светлосна снага и погонска струја су у основи линеарни унутар одређеног опсега, што је погодније за пренос кратких, малих брзина и аналогни сигнал; Излазна снага диоде је велика, брзина модулације сигнала је висока, али цена је релативно висока, па је погодна за пренос сигнала на велике удаљености, велике брзине. Функција оптичког влакна је да преноси оптички сигнал на крају преноса до крајњег пријемног оптичког сигнала са што је могуће мањим пригушењем и изобличењем. Тренутно се оптичко влакно углавном користи у блиском инфрацрвеном опсегу.0.84 ГГ амп; мицро; м 、 1.31 ГГ амп; мицро; м 、 1.55 ГГ амп; мицро; мМулти-моде или једносмјерно кварцно влакно с добром пропустљивошћу. Функција краја за примање оптичког сигнала је враћање оптичког сигнала у одговарајући електрични сигнал путем фотоелектричног претварача. Уређај за фотоелектричну претворбу обично користи полутоводнички фотодиод или лавински фотодиод. Таласна дужина емитоване светлости извора светлости која чини систем за пренос оптичких влакана мора да одговара таласној опсегу прозора ниског губитка преносног влакна и опсегу врха одзива фотоелектричног уређаја за детекцију. Уређај за електро-оптичку претворбу са одашиљачем прихвата средишњу таласну таласну дужину од 0,84 ГГ амп; микро; мВелико свјетлост близу инфрацрвене полуводичке диоде, пријеносно влакно прихваћа вишемоделско кварцно влакно, а пријемни крајњи фотоелектрични уређај за претворбу усваја. таласна дужина вршне реакције од 0,8 ГГ амп; микро; м-0,9 ГГ амп; микро; мСилицијум фотодиода. Сваки део ће бити представљен у даљем тексту.
Склопиви предајник оптичког сигнала
Управљачки и модулацијски круг ЛЕД који се користи у систему приказан је на слици 2. Модулација сигнала прихвата методу модулације интензитета светлости, а потенциометар за подешавање јачине светлости шаље се да подеси статичку покретачку струју која тече кроз ЛЕД, и на тај начин промена снаге емитоване светлости ЛЕД-а, постављени распон подешавања статичке струје вожње је 0-20 мА, што одговара приказној вредности интензитета преноса светлости на плочи 0-2000 јединица, када је струја вожње мала, светло емитовање снаге диоде и покретачке струје су у основи линеарни, звучни. Сигнал је повезан са негативним улазним терминалом другог оп амператора након што је изолован кондензатором, мрежом отпорника и оп ампором и намештен статичком покретачком струјом светла. емитирајућом диодом да би диода која емитује светлост шаље оптички сигнал који се мења са аудио сигналом, а затим преко спојнице оптичких влакана Тх је оптички сигнал повезан са преносним влакном. Низак крај фреквенције преносивог сигнала може се одредити кондензаторском и отпорничком мрежом, а одзив ниске фреквенције система није већи од 20Хз
Склопиви пријемник оптичког сигнала
То је дијаграм принципа рада краја оптичког сигнала. Преносно влакно спаја оптички сигнал са предајног краја на фотоелектрични уређај за претворбу фотодиода преко спојнице оптичких влакана. Фотодиода претвара оптички сигнал у тренутни сигнал који је пропорционалан њему. Диода би требало да буде обрнуто пристрана када се користи, а фототоковни сигнал се претвара у напонски сигнал пропорционалан њему претворбом струје у напон оп. Аудио сигнал садржан у напонском сигналу повезан је са аудио појачалом како би се звучник покренуо кроз кондензатор и отпор. Фреквенцијски одзив фотодиода је генерално висок, а високофреквентни одзив система углавном зависи од фреквенције одзива оперативног појачала.
Влакна за пренос
Тренутно се оптичка влакна која се користе за оптичку комуникацију углавном користе силика влакна. Прекривен је слојем облоге са малим индексом лома н1 унутар језгре са великим индексом лома н2. Светлост се у потпуности расподељује на интерфејсу између језгре и оплате. Одраз је ограничен на ширење у језгри влакана. Као што је приказано на слици 5, оптичко влакно је заправо врста диелектричног валовода. Светлост је закључана у оптичком влакну и може се преносити само дуж оптичког влакна. Пречник језгре оптичког влакна је обично од неколико микрона до стотина микрона. Према режиму светлосног преноса, може се поделити на вишемоделско влакно и једносмерно влакно, а према различитим начинима расподјеле индекса рефракције влакна може се поделити на фактор рефракционог индекса и степена ломљења индекса. Фактор рефрактивног корака типа садржи два кружно симетрична коаксијална медија, која су једнолична текстуре, али имају различите индексе лома. Индекс лома спољног слоја нижи је од унутрашњег слоја.
Градирано индексно влакно је врста влакана чији се индекс лома разврстава дуж пресека влакана. Сврха промене индекса лома је да се групне брзине различитих модуса учине сличним, смањујући на тај начин модалну дисперзију и повећавајући опсег комуникације. Мултимодна рефрактивна индексна влакна корачног типа производе интер-модну дисперзију због различитих групних брзина сваког начина преноса, а ширина опсега преноса је ограничена. Мултимодна рефрактивна индексирана влакна повећавају ширину опсега преноса сигнала захваљујући посебној дистрибуцији индекса лома, што групну брзину сваког преноса начина рада чини истом. Једноосно влакно је влакно које преноси само један оптички режим, а једно модусно влакно може пренијети највећу ширину опсега сигнала. Тренутно се једносмерна оптичка влакна углавном користе у оптичким комуникацијама на велике даљине.
Главни технички показатељи силицијумског влакна укључују карактеристике слабљења, нумерички отвор и дисперзију. Нумеричка бленда: Нумеричка бленда описује карактеристике влакана у комбинацији са извором светлости, детектором и другим оптичким уређајима. Његова величина одражава способност оптичког влакна да скупља светлост. Као што је приказано на слици 5, инцидент светлости на крајњем лицу оптичког влакна унутар чврстог угла 2θмак потпуно се одражава на унутрашњем интерфејсу оптичког влакна које се преноси, а светлости које падају на крајњој страни оптичког влакна напољу распон 2θмак је Унутрашњи интерфејс влакана не производи тотални одраз, већ се преноси на облагање и одмах је атенуиран. Бројчани отвор бленде дефинисан је као: НА=Синθмак, његова вредност је углавном између 0,1 и 0,6, а одговарајућа θмак између 90 и 330, Мултимоде влакно има велики нумерички отвор, а нумерички отвор једносмерног влакна је релативно мали, тако да опћенито једносмерном влакну треба ЛД полуводички ласер као његов извор свјетлости.
