Ibercahaya
Sinyal keluaran dari sistem kendali komputer mikro adalah sinyal listrik, dan sistem serat optik mentransmisikan sinyal optik.Oleh karena itu, untuk mengirimkan sinyal listrik yang dihasilkan oleh sistem mikrokomputer ke dalam serat optik, sinyal listrik tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi sinyal optik.Sumber cahaya adalah perangkat konversi elektro-optik.
Sumber cahaya pertama-tama mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik, dan kemudian mengirimkan sinyal optik ke serat optik.Dalam sistem serat optik, sumber cahaya mempunyai kedudukan yang sangat penting.Lampu pijar, laser dan sumber cahaya semikonduktor dapat digunakan sebagai sumber cahaya serat optik.Sumber cahaya semikonduktor adalah penggunaan sambungan PN semikonduktor untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, sumber cahaya semikonduktor yang umum digunakan adalah dioda pemancar cahaya (LED) semikonduktor dan dioda laser (LD).
Sumber cahaya semikonduktor telah banyak digunakan dalam sistem transmisi serat optik karena kelebihannya yaitu ukurannya yang kecil, ringan, strukturnya sederhana, mudah digunakan dan mudah dipadukan dengan serat optik.
Ppenerima panas
Sebelum sinyal optik yang ditransmisikan dalam serat optik diterima oleh sistem mikrokomputer, sinyal tersebut harus dikembalikan terlebih dahulu ke sinyal listrik yang sesuai.Konversi ini dicapai melalui penerima cahaya.Peran penerima optik adalah mengubah sinyal optik yang ditransmisikan oleh serat optik menjadi sinyal listrik, dan kemudian sinyal listrik tersebut diproses oleh sistem kendali.Penerima optik didasarkan pada prinsip efek fotolistrik, cahaya menyinari sambungan PN semikonduktor, dan sambungan PN semikonduktor akan menghasilkan pembawa setelah menyerap energi cahaya, sehingga dihasilkan efek fotolistrik dari sambungan PN, sehingga mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik.Penerima semikonduktor yang digunakan dalam sistem serat optik terutama mencakup fotodioda semikonduktor, fototrioda, tabung fotomultiplier, dan fotosel.Trioda fotolistrik tidak hanya dapat mengubah sinyal cahaya datang menjadi sinyal listrik, tetapi juga memperkuat sinyal listrik, yang dapat disesuaikan dengan baik dengan rangkaian antarmuka sistem kontrol, sehingga triode fotolistrik adalah yang paling banyak digunakan.
serat optik
Serat optik adalah saluran transmisi sinyal optik dan bahan utama komunikasi serat optik.
Serat optik terdiri dari inti, kelongsong, lapisan pelapis dan jaket, yaitu silinder simetris dengan struktur dielektrik multi-lapis.Bagian utama inti serat adalah silika, yang dicampur dengan sejumlah kecil bahan lain untuk meningkatkan indeks bias optik bahan tersebut.Terdapat lapisan kelongsong di luar inti serat, dan kelongsong serta inti serat memiliki indeks bias optik yang berbeda, dan indeks bias optik inti serat lebih tinggi untuk memastikan bahwa sinyal optik terutama ditransmisikan dalam inti serat.Di luar cladding terdapat lapisan cat, terutama digunakan untuk meningkatkan kekuatan mekanik serat, sehingga serat tidak mengalami kerusakan eksternal.Lapisan terluar dari serat optik adalah jaket, yang juga berperan sebagai pelindung.
Dua karakteristik utama serat optik adalah redaman dan dispersi.Loss adalah redaman atau dispersi sinyal optik dalam satuan panjang yang dinyatakan dalam db/km, parameternya berkaitan dengan jarak transmisi sinyal optik, semakin besar loss maka semakin pendek jarak transmisi.Sistem kendali elevator multi mikrokomputer umumnya memiliki jarak transmisi yang pendek, sehingga untuk menekan biaya, kebanyakan memilih serat optik plastik.Penyebaran serat terutama terkait dengan perluasan denyut nadi.Dalam sistem kontrol elevator Mitsubishi, komunikasi serat optik terutama digunakan untuk transmisi data antara kontrol grup dan tangga tunggal dan transmisi data antara dua tangga tunggal paralel.Perangkat serat optik yang digunakan oleh elevator Mitsubishi terutama terdiri dari sumber cahaya, penerima optik, dan serat optik, dimana sumber cahaya dan penerima optik dikemas dalam steker tetap pada konektor serat optik, dan serat optik tersebut dihubungkan. ke konektor dinamis.
Teknologi multiplexing divisi panjang gelombang optik
Teknologi Wavelength Division Multiplexing (WDM) mengacu pada penggunaan beberapa laser untuk mengirimkan beberapa panjang gelombang cahaya berbeda secara bersamaan pada serat optik yang sama.Ini dapat sangat meningkatkan kapasitas transmisi sistem transmisi serat optik.Sistem WDM 1,6 Tbit/s telah dikomersialkan dalam skala besar.Untuk lebih meningkatkan kapasitas transmisi serat optik, DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) telah menjadi objek penelitian internasional utama sejak tahun 1995, dan Lucent Bell Laboratories percaya bahwa kapasitas sistem DWDM komersial dapat mencapai hingga 100 Tbit/s.DWDM berbasis 10 Gbit/s secara bertahap menjadi arus utama jaringan inti di banyak operator di negara kita.Selain bertambahnya jumlah panjang gelombang dan kapasitas transmisi sistem DWDM, jarak transmisi optik juga meningkat dari 600 km menjadi lebih dari 2000 km.Selain itu, Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM) juga muncul dalam perluasan jaringan transportasi metro optik, dengan keunggulan kapasitas besar, transmisi jarak pendek dan biaya rendah.Para peneliti juga menemukan bahwa multiplexing WDM dari beberapa sinyal OTDM pembagian waktu optik dapat sangat meningkatkan kapasitas transmisi.Asalkan digabungkan dengan baik dapat mencapai transmisi di atas Tbit/s, oleh karena itu juga menjadi arah pengembangan komunikasi serat optik masa depan.Kebanyakan percobaan transmisi di laboratorium dengan kecepatan lebih dari 3 Tbit/s dilakukan dengan cara ini.
Teknologi komunikasi soliton optik
Cahaya adalah jenis pulsa cahaya ultra-pendek khusus dengan urutan ps, dan bentuk gelombang serta kecepatannya tetap tidak berubah setelah transmisi jarak jauh melalui serat optik.Komunikasi soliton optik adalah penggunaan soliton optik sebagai pembawa untuk mencapai komunikasi jarak jauh bebas distorsi, dan transmisi informasi dapat mencapai ribuan mil dalam kondisi kode kesalahan nol.Banyak pengujian telah menunjukkan bahwa ini dapat digunakan untuk komunikasi kabel optik bawah laut, dll., dan cocok untuk digabungkan dengan sistem WDM untuk membentuk komunikasi optik berkapasitas besar berkecepatan sangat tinggi, ketika kecepatan saluran tunggal mencapai 40 Gbit/s atau lebih lanjut, keuntungan komunikasi soliton optik dapat sepenuhnya tercermin.
Teknologi akses serat optik
Akses fiber yang menggunakan teknologi PON dapat dikombinasikan dengan berbagai teknologi, seperti ATMSDH dan Ethernet, untuk menghasilkan APON, GPON, EPON.Sebaliknya, EPON mewarisi keunggulan Ethernet dan biayanya yang relatif rendah, setelah digabungkan dengan teknologi serat optik, EPON tidak hanya terbatas pada jaringan area lokal, tetapi juga meluas ke jaringan area metropolitan, bahkan jaringan area luas.Serat optik untuk rumah juga menggunakan teknologi EPON;GPON memiliki keunggulan terbesar dalam dukungan layanan peralihan sirkuit dan dapat memanfaatkan sepenuhnya teknologi SDH yang ada, namun teknologinya rumit dan biayanya tinggi.APON akan digunakan untuk mengimplementasikan skema FTTH.
Bidang aplikasi
Bidang penerapan komunikasi serat optik sangat luas, terutama digunakan pada jalur utama lokal. Keunggulan komunikasi serat optik dapat dimainkan sepenuhnya di sini, secara bertahap menggantikan kabel, dan digunakan secara luas.Ini juga digunakan untuk komunikasi jalur utama jarak jauh, yang di masa lalu terutama bergantung pada komunikasi kabel, gelombang mikro dan satelit, dan sekarang secara bertahap menggunakan komunikasi serat optik dan membentuk metode transmisi bit yang dominan di dunia.Untuk jaringan komunikasi global, jaringan telekomunikasi publik di berbagai negara (seperti jalur utama nasional Tiongkok, jalur utama sekunder provinsi, dan jalur cabang sub-kabupaten);Ini juga digunakan untuk transmisi televisi berwarna berkualitas tinggi, pemantauan dan penjadwalan lokasi produksi industri, kontrol dan komando pengawasan lalu lintas, jaringan televisi kabel kota, sistem antena bersama (CATV), untuk jaringan area lokal serat optik dan kegunaan lain seperti di pesawat terbang , pesawat ruang angkasa, kapal laut, tambang bawah tanah, sektor tenaga listrik, militer serta korosi dan radiasi.
Sistem transmisi serat optik terutama terdiri dari pemancar optik, penerima optik, saluran transmisi kabel optik, repeater optik dan berbagai perangkat optik pasif.Untuk mencapai komunikasi, sinyal baseband juga harus diproses oleh terminal listrik dan dikirim ke sistem transmisi serat optik untuk menyelesaikan proses komunikasi.
Sangat cocok untuk sistem komunikasi analog serat optik, tetapi juga cocok untuk sistem komunikasi digital serat optik dan sistem komunikasi data.Dalam sistem komunikasi analog serat optik, pemrosesan sinyal listrik mengacu pada amplifikasi sinyal baseband, pra-modulasi dan pemrosesan lainnya, dan pemrosesan invers sinyal listrik adalah proses kebalikan dari pemrosesan asal, yaitu demodulasi, amplifikasi, dan pemrosesan lainnya. .Dalam sistem komunikasi digital serat optik, pemrosesan sinyal listrik mengacu pada amplifikasi, pengambilan sampel, kuantisasi sinyal baseband, yaitu modulasi kode pulsa (PCM) dan pemrosesan pengkodean jenis kode baris, dan pemrosesan invers sinyal listrik juga merupakan proses invers dari asal.Untuk komunikasi serat optik data, pemrosesan sinyal listrik terutama mencakup penguatan sinyal, dan sistem komunikasi digital berbeda dari itu tidak memerlukan transformasi kode.
