Hvað er inni í ljósleiðara?
Ljósleiðarar gegna mikilvægu hlutverki í nútíma heimi okkar, sem gerir háhraðasamskipti yfir langar vegalengdir. En hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér hvað er inni í þessum pínulitlu snúrum sem gera þá svo öfluga? Í þessari upplýsandi grein munum við kafa djúpt inn í heim ljósleiðara, kanna uppbyggingu þeirra og afhjúpa leyndarmálin sem eru falin í þeim.
Grunnatriði ljósleiðara
Áður en við hættum okkur í innri virkni ljósleiðara, skulum við skilja stuttlega grunnatriði ljósleiðara. Ljósleiðari er tækni sem sendir merki í formi ljóss í gegnum þunna strengi úr gleri eða plasti. Þessar snúrur eru gerðar úr nokkrum hlutum sem vinna saman til að tryggja skilvirka gagnaflutning.
Kjarninn
Í hjarta hvers ljósleiðara er kjarninn. Kjarninn er þunnt sívalur hlutur úr optískt hreinu gleri eða plasti. Aðalhlutverk þess er að flytja ljósmerkin frá einum enda kapalsins til hins. Þvermál kjarnans getur verið á bilinu 5 til 100 míkrómetrar, allt eftir tiltekinni notkun.
Klæðningin
Umhverfis kjarnann er lag sem kallast klæðning. Klæðningin er venjulega gerð úr annarri gerð af gleri eða plastefni. Tilgangur þess er að tryggja að ljósmerkin haldist föst inni í kjarnanum í gegnum fyrirbæri sem kallast heildar innri endurspeglun. Þetta ferli kemur í veg fyrir að merkin leki út og viðheldur heilleika þeirra meðan á sendingu stendur.
Buffer húðunin
Til að vernda viðkvæma kjarnann og klæðninguna er stuðpúðahúð, einnig þekkt sem frumhúð, sett utan um klæðninguna. Þetta þunnt lag af plasti verndar trefjarnar gegn raka, líkamlegum skemmdum og öðrum umhverfisþáttum. Stuðpúðahúðin virkar einnig sem púði og dregur úr álagi á ljósleiðara við uppsetningu og meðhöndlun.
Styrktarfélagar
Ljósleiðarar þurfa að standast erfiðleika við uppsetningu og notkun. Til að veita styrk og stuðning eru ýmsir styrkleikaeiningar felldar inn í kapalhönnunina. Styrkhlutar geta verið úr efnum eins og aramíðgarni, trefjagleri eða stáli, allt eftir fyrirhugaðri notkun kapalsins. Þessir einingar koma í veg fyrir að ljósleiðarinn teygist eða brotni undir spennu.
Jakkinn
Ysta lagið á ljósleiðara er kallað jakki. Jakkinn er hlífðarhlíf úr efnum eins og PVC, pólýetýleni eða pólýúretani. Meginhlutverk þess er að veita viðbótarvörn gegn raka, efnum og líkamlegum skemmdum. Jakkinn veitir einnig einangrun og hjálpar til við að viðhalda uppbyggingu heilleika alls kapalsins.
Tegundir ljósleiðara
Nú þegar við skiljum grunnþætti ljósleiðarastrengs skulum við kanna nokkrar af mismunandi gerðum sem til eru.
Einhams ljósleiðarasnúra
Einhams ljósleiðarar eru hannaðar til að bera einn ljósgeisla yfir langar vegalengdir. Þeir eru með litla kjarnastærð, venjulega í kringum 9 míkrómetrar, sem gerir kleift að dreifa ljósinu í lágmarki. Þessar snúrur eru almennt notaðar í forritum þar sem þörf er á mikilli bandbreidd og langdrægum samskiptum, svo sem í langlínum símalínum og gagnaverum.
Multimode ljósleiðarasnúra
Öfugt við einhams snúrur hafa fjölstillingar ljósleiðarar stærri kjarnastærð, allt frá 50 til 100 míkrómetrar. Þessi stærri kjarni gerir mörgum ljósgeislum kleift að dreifa sér samtímis. Multimode snúrur henta fyrir skammdræga notkun, þar á meðal staðarnet (LAN) og ljósleiðara-til-heimili (FTTH) tengingar.
Inni í kjarnanum: Ljósmerkið
Nú skulum við ferðast inn í kjarna ljósleiðara og skoða ljósmerkið sem fer í gegnum hann. Ljósflæði í gegnum kjarnann er stjórnað af meginreglunni um heildar innri endurspeglun. Þegar ljósið kemur inn í kjarnann í grunnu horni endurkastast það af klæðningunni og heldur áfram að skoppa meðfram kjarnanum og breiðist út í gegnum hann með lágmarks tapi.
Fjölgunarstillingar
Í multimode ljósleiðarastrengjum eru mismunandi leiðir, eða stillingar, sem ljós getur farið í gegnum kjarnann. Þessar stillingar eru tilkomnar vegna ljóss sem skoppar í ýmsum sjónarhornum innan kjarnans. Hver háttur tekur aðeins mismunandi tíma að ná viðtökuendanum, sem veldur dreifingu. Þessi dreifing takmarkar hámarks gagnahraða sem hægt er að ná í fjölstillingarkerfum.
Dreifingarjöfnunartækni
Til að vinna bug á þeim takmörkunum sem settar eru af dreifingu aðferða hafa ýmsar dreifingarbætur verið þróaðar. Þessar aðferðir miða að því að draga úr töfum á milli mismunandi stillinga, sem gerir ráð fyrir hærri gagnaflutningshraða. Dæmi um dreifingarbætur eru að nota trefjar með flokkuðum vísitölu eða innleiða sérhæfða merkjavinnslualgrím.
The Wonders of Wavelength Division Multiplexing
Ljósleiðarar hafa gjörbylt fjarskiptasamskiptum, ekki aðeins með mikilli gagnaflutningsgetu heldur einnig með tækni sem kallast bylgjulengdarskiptingu (WDM). WDM gerir kleift að senda mörg ljósmerki af mismunandi bylgjulengdum samtímis í gegnum eina trefjar, sem eykur verulega heildargagnagetu.
Mögnun og endurnýjun
Þegar ljósmerkið fer í gegnum ljósleiðarann, veikist það óhjákvæmilega vegna þátta eins og deyfingar og dreifingar. Til að vinna bug á þessu eru magnarar eða endurnýjarar settir beitt meðfram snúrunni til að auka merkið. Þessi tæki taka við veika merkinu, magna það og senda það aftur og tryggja að merkið komist á áfangastað með lágmarks tapi eða röskun.
Niðurstaða
Að lokum eru ljósleiðarar óaðskiljanlegur hluti af alþjóðlegu samskiptaneti okkar. Þeir veita okkur háhraða gagnaflutningsmöguleika til lengri vegalengda sem hafa gjörbylt samskiptum okkar. Skilningur á innri virkni ljósleiðarakapla, þar með talið kjarna þeirra, klæðningu, stuðpúðahúðun, styrkleikahluta og jakka, hjálpar okkur að meta hið verkfræðilega undur sem gerir samtengdan heim okkar kleift.