Fiber optik bileşenleri nelerdir
Optik fiberin bileşenleri nelerdir? Tipik bir optik fiber üç ana bileşenden oluşur: ışığı taşıyan çekirdek; çekirdeği daha düşük bir kırılma indisi ile çevreleyen ve ışığı içeren kaplama; ve içindeki kırılgan lifi koruyan kaplama.
çekirdek
Işığı taşıyan çekirdek , optik fiberin en küçük kısmıdır. Optik fiber çekirdek, bazıları plastikten yapılmış olmasına rağmen, genellikle camdan yapılır. Çekirdekte kullanılan cam, son derece saf silikon dioksittir (SiO2), 5 mil boyunca bir ev penceresinden bakıyormuşsunuz gibi bakabileceğiniz kadar net bir malzeme.
Üretim sürecinde, kontrollü koşullar altında kırılma endeksini yükseltmek için almanya, fosfor pentoksit veya alümina gibi katkı maddeleri kullanılır.
Optik lifler, farklı uygulamalar için farklı çaplarda üretilmektedir. Tipik cam çekirdekler 3.7um ila 200um arasındadır. Telekomünikasyonda yaygın olarak kullanılan çekirdek boyutları 9um, 50um ve 62.5um'dur. Plastik fiber optikler camdan çok daha büyük olabilir. Popüler bir plastik çekirdek boyutu 980um'dur.
Kaplama
Kaplama , çekirdeği çevrelemektedir ve optik fiberin çalışması için daha düşük kırılma indisi sağlamaktadır. Cam kaplama kullanıldığında, kaplama ve çekirdek, aynı silikon dioksit bazlı malzemeden kalıcı olarak kaynaşmış halde birlikte üretilir. Üretim süreci, kırılma indekslerinde aralarında% 1'lik bir farkın varlığını korumak için, çekirdeğe farklı miktarlarda katkı maddelerini ve kaplamayı ekler.
Tipik bir çekirdek 1300nm'de 1.49'luk bir kırılma endeksine sahip olabilirken, kaplamanın 1.47 bir kırılma endeksine sahip olabilir. Bununla birlikte, bu sayılar dalga boyuna bağlıdır. Aynı fiberin çekirdeği, farklı bir dalga boyunda farklı bir kırılma indisine sahip olacaktır.
Çekirdek gibi, kaplama standart çaplarda üretilir. En yaygın kullanılan iki çap 125um ve 140um'dur. 125um kaplama tipik olarak 9um, 50um, 62.5um ve 85um çekirdek boyutlarını destekler. 140um kaplama tipik olarak 100um bir çekirdeğe sahiptir.
Kaplama
Kaplama , optik fiberin koruma koruyucu katmanıdır. Kaplama, kaplamaya zarar verebilecek şokları, çentikleri, sıyrıkları ve hatta nemi emer. Kaplama olmadan, fiber optik çok kırılgandır. Kaplamadaki tek bir mikroskopik nick, optik fiberin büküldüğünde kırılmasına neden olabilir. Kaplama, tüm cam elyafları için esastır ve onlarsız satılmaz.
Kaplama sadece koruyucudur. Optik fiberin ışık taşıma kabiliyetine hiçbir şekilde katkıda bulunmaz. Kaplamanın dış çapı tipik olarak 250um veya 500um'dur. Genel olarak, kaplama renksizdir. Bununla birlikte, bazı uygulamalarda, kaplama renklidir, böylece bir grup optik fiberdeki ayrı ayrı optik fiberler tanımlanabilir.
Bir optik fiberde bulunan kaplama, belirli bir performans veya ortam tipi için seçilir. En yaygın kaplama türlerinden biri akrilattır. Bu kaplama tipik olarak iki tabaka halinde uygulanır. Birincil kaplama doğrudan kaplama üzerine uygulanır. Bu kaplama yumuşaktır ve büküldüğü zaman fiber optik için bir yastık sağlar. İkincil kaplama, birincil kaplamadan daha serttir ve sert bir dış yüzey sağlar. Bununla birlikte, akrilat, sıcaklık performansında sınırlıdır. Tipik bir akrilatlar, 125 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda performans gösterebilir.
Silikon, karbon ve poliimid, aviyonik, uzay ve uzay ile ilişkili olanlar gibi zorlu ortamlarda kullanılan optik fiberlerde bulunabilecek kaplamalardır. Madencilik için tasarlanan optik fiberlerde veya petrol ve gaz sondajlarında da kullanılabilirler.
Standartlar
Birçok çekirdek ve kaplama boyutu kombinasyonu mümkün olmakla birlikte, konektörlerin ve ekipmanın uygun şekilde eşleştirilebilmesi için standartlar gereklidir. Bu, özellikle küçük yanlış hizalamaların bile tüm sistemi yararsız hale getirebileceği fiber optiklerde kullanılanlar kadar küçük bileşenlerle çalışırken önemlidir.
İki kuruluş, Telekomünikasyon endüstrisinde kullanılan optik fiberlerin performansını tanımlayan standartları yayınlar; bunlar Telekomünikasyon Endüstrisi Birliği (TIA) ve Uluslararası Telekomünikasyon Birliği'dir (ITU). TIA ve ITU, fiber optik konusunda birçok standart yayınlarken, ANSI / TIA-568-C.3, ITU-TG.653, ITU-TG.655 ve ITU-T G.657 ile ilgili bilmeniz gereken temel standartlar.
ANSI / TIA-568-C.3 standardı, tesis içi fiber optik kablolama bileşenleri için geçerlidir. ITU standartları, Tek Modlu Fiber Optik Kablo için geçerlidir. Aşağıdaki açıklamaları:
> ITU-TG.652: Tek modlu optik fiber ve kablonun özellikleri
> ITU-T G.655: Dispersiyon kaydırılmış tek modlu optik fiber ve kablo özellikleri
> ITU-T G.657: Sıfır olmayan, dağılma kaymalı, tek modlu bir optik fiber ve kablonun özellikleri
Bu standartlar, fiber optik, Fiber Optik Ağ Kablosu ve Optik Konektörler ve ekler gibi bileşenlerin performansını tanımlayan önemli bilgiler içerir.
Malzemeler
Optik fiberler genellikle bir cam çekirdek ve cam kaplama ile yapılır, ancak fiberin performansı, fiberin montajı, konnektörlerle takılması ve hasardan gerektiği gibi korunmasının sağlanmasıyla dengelenmesi gerekiyorsa, diğer malzemeler kullanılabilir. Çoğu durumda, elyafların çok kısa bir mesafeden geçmesi gerekir ve yüksek kalitede elde edilen faydalar, tüm cam elyaflarının para tasarrufu yapmaktan daha az önemli hale gelir. Liflerin, titreşim, aşırı sıcaklık, tekrarlanan kullanım veya sürekli hareket gibi sert koşullara maruz kaldığı durumlar da vardır. Farklı koşullar, maliyet faktörleri ve performans gereksinimlerine uygun olarak farklı elyaf sınıflandırmaları geliştirilmiştir.
Malzemeye göre ana elyaf sınıflandırmaları :
Cam elyafı : Bunlar cam çekirdekli ve cam kaplamalıdır. Yüksek veri hızları, uzun iletim mesafeleri veya her ikisinin bir kombinasyonu gerektiğinde kullanılırlar. Cam elyafları, mevcut olan çeşitli tiplerin en kırılganlarıdır ve sonuç olarak, çok fazla suiistimal edilmeyecekleri ortamlara yerleştirilmeleri veya kullanılmaları için özel kablolar veya muhafazalar tarafından korunmaları gerekir. zarar görmemiş.
Cam elyafı genellikle uzun mesafeli verilerde ve bina içi ve kurumlar arası ağ uygulamalarında bulunur.
Plastik kaplı silika (PCS) : Bu liflerin cam çekirdeği ve plastik kaplaması vardır. Çekirdek tüm cam elyafından daha büyük; tipik olarak, kaplama kalınlığı 50 um olan 200 um'dir. Bir silikon kaplı cam optik fiber gibi, bir PCS optik fiberinin plastik kaplaması tipik olarak plastik kaplamayı saran bir termo-plastik tamponla kullanılır. Tipik bir PCS elyaf spesifikasyonu 200 / 300um olacaktır. Plastik kaplama ayrıca cam çekirdek için koruyucu bir tabaka görevi görür, bu nedenle normalde tüm cam elyafta bulunan kaplama PCS elyaflarına dahil edilmez. PCS elyafları tipik olarak endüstriyel algılama uygulamaları ve tıbbi / dişçilik uygulamaları için kullanılır.
Sert kaplamalı silika (HCS) : Bu lifler PCS lifine benzer, ancak sert bir polimerden veya başka bir malzemeden yapılmış, genellikle diğer kaplama malzemelerine göre daha kuvvetli, kaplamalı bir cam çekirdeğe sahiptirler. Sert kaplamalı silika lifi, üretim, fabrika otomasyonu ve şok ve titreşimin standart cam elyaflarını güvenilmez hale getireceği diğer alanlar gibi sağlamlığın en önemli husus olduğu yerlerde yaygın olarak kullanılır. HCS optik fiberleri tipik olarak cam optik fiberlerden çok daha büyüktür. Çok popüler bir boyut 200/230 um'dir.
Plastik elyaf : Bu elyafların plastik bir çekirdeği ve plastik kaplaması vardır. Düşük maliyet, sağlamlık ve kullanım kolaylığı nedeniyle seçilirler ve yüksek bant genişliği ve uzun iletim mesafelerinin gerekli olmadığı yerlerde kurulurlar. Plastik fiberler uzun mesafeli ve yüksek performanslı iletimler için uygun olmasa da, 100m'den daha kısa mesafelerde kullanışlı veri hızlarıyla sinyalleri taşıyabilirler. Çok popüler bir boyut 980/1000 um'dir. Plastik elyaf, tipik olarak 650nm aralığında görünür dalga boyları için tasarlanmıştır. Plastik elyafın bazı tipik yerleri arasında ev eğlence sistemleri, otomotiv ve üretim kontrol sistemleri bulunur. Bilgisayarlar ve çevre birimleri arasındaki bağlantılarda ve tıbbi cihazlarda da kullanılabilirler.
Büyük çekirdekli plastik optik fiberin avantajları
Cam optik fiberin yüksek bant genişliği ve uzun mesafe iletim yetenekleri konusunda heyecanlanmak kolaydır. Diğer tüm ortamlardan daha iyi performans gösteriyor. Bununla birlikte, birçok uygulama, uzak mesafelerde yüksek bant genişliği gerektirmez. Evinizde optik fiber için pek çok uygulama var. Zaten plastik optik fiber kullanan bir ev eğlence sisteminiz olabilir veya ses aygıtlarını veya bir DVD değiştiriciyi bağlamak için plastik optik fiber kullanan bir aracınız olabilir. Bu uygulamaların hiçbiri, uzak mesafelerde yüksek bant genişliği gerektirmez. Bu uygulamalar, büyük çekirdekli plastik optik fiber için idealdir. Işığı, optik fiberden çıktığında görebilmek, önemli bir avantaja sahiptir; pahalı bir test ekipmanı gerekmez. Kızılötesi aralığında çalışan bir cam optik fiberden çıkan ışığı ölçmek için bir güç ölçer gereklidir. Güç sayaçları ev eğlence sisteminizden daha pahalı olabilir.
Plastik optik fiberin büyük çekirdeği, küçük cam fiberlere göre başka bir avantaja sahiptir: başka bir fiber veya bir ışık kaynağı veya detektör ile hizalanması kolaydır. İki insan kılını, uçların birbirine değecek ve mükemmel bir şekilde ortalanacak şekilde hizalandığını hayal edin. Şimdi iki pişmemiş makarna eriştesiyle aynı şeyi yapmayı hayal edin.
