Etapa de desarrollo y clasificación de modo de transmisión de fibra óptica

Transmisión de fibra óptica, es decir, transmisión de datos y señales utilizando fibra óptica como medio. La fibra óptica no solo se puede utilizar para transmitir señales analógicas y señales digitales, sino que también puede satisfacer las necesidades de la transmisión de video. La Transmisión de fibra óptica generalmente se lleva a cabo por cable óptico, y la velocidad de transmisión de datos de una sola fibra óptica puede alcanzar varios Gbps. Sin el uso de repetidores ópticos, la distancia de transmisión de fibra óptica puede alcanzar decenas de kilómetros.

1. La etapa de desarrollo de la transmisión de fibra óptica

(1) Etapa de par retorcido

En esta etapa, la voz no se puede mezclar con la comunicación de datos a gran escala, y también es adecuada para dicha comunicación de datos.

(2) Cable par trenzado

Puede satisfacer las necesidades de los usuarios para una gran cantidad de transmisión de datos y video, pero necesita más equipos de acceso. Su coste es relativamente mayor, y no es fácil ampliar la demanda en el futuro.

(3) Etapa de fibra óptica

Esto es lo que llamamos la etapa final de la transmisión de fibra óptica. En este momento, el equipo auxiliar correspondiente es más perfecto, la capacidad de procesamiento de datos es más fuerte y La expansibilidad es mejor. El desarrollo también es muy rápido, y el precio del equipo de acceso se ha ajustado, lo que se puede decir que es una etapa de comunicación integral en un solo paso. Se pueden utilizar dos teorías para analizar la transmisión de luz en fibra óptica: la teoría de la óptica de rayos y la teoría de la óptica de ondas. La teoría de la óptica de rayos es un método de uso de rayos de luz para reemplazar la ruta de transmisión de la energía de la luz. Esta teoría es fácil de obtener resultados de análisis simples e intuitivos para fibra multimodo cuya onda óptica es más pequeña que el tamaño de la guía de ondas ópticas. Pero para problemas complejos, la óptica de rayos solo puede dar un concepto aproximado.

La óptica de onda trata la luz en la fibra óptica como un campo electromagnético clásico, por lo que el campo de luz debe obedecer las ecuaciones de Maxwell y todas las condiciones de contorno. Según las condiciones de contorno de la ecuación de onda y el campo electromagnético, se pueden obtener resultados analíticos o numéricos completos y correctos, y se puede dar la estructura de campo permitida en la guía de ondas.

2. Clasificación de los modos de transmisión de fibra óptica

Según el número deTransmisión de fibra ópticaModos, la fibra óptica se puede dividir en fibra multimodo y fibra monomodo. A cierta longitud de onda de trabajo, la fibra óptica multimodo puede transmitir muchos modos de guías de ondas dieléctricas, mientras que la fibra óptica monomodo solo puede transmitir modos fundamentales.

Solo el modo fundamental se transmite en la fibra monomodo, por lo que aproximadamente, el diámetro del campo de modo es el diámetro del punto de modo fundamental en el extremo receptor de la fibra monomodo, Y también se puede considerar aproximadamente que el diámetro del campo de modo es similar al diámetro del núcleo de la fibra monomodo.

Cuando la frecuencia normalizada de la fibra óptica es menor que su frecuencia de corte normalizada, la transmisión monomodo se puede realizar, es decir, solo se transmite el modo fundamental en la fibra óptica, Y todos los demás modos de orden superior están cortados. Es decir, además de los parámetros de la fibra óptica, como el radio del núcleo y La apertura numérica que satisface ciertas condiciones, la longitud de onda óptica debe ser mayor que un cierto valor para lograr una transmisión monomodo, lo que se denomina longitud de onda de corte de la fibra monomodo.

Por lo tanto, la longitud de onda de corte significa la longitud de onda mínima de trabajo que permite a lograr una transmisión la fibra óptica monomodo. En otras palabras, incluso si se cumplen todas las demás condiciones, todavía es imposible lograr una transmisión monomodo si la longitud de onda óptica no es mayor que la longitud de onda de corte de la fibra monomodo.