Оптикалық талшық - деректерді жарық импульстары түрінде беретін жоғары тазалықтағы шыныдан немесе пластиктен жасалған жұқа, икемді және мөлдір жіп. Электр сигналдарын пайдаланатын дәстүрлі мыс кабельдерден айырмашылығы, оптикалық талшық әдетте лазерлер немесе жарықдиодтар арқылы пайда болатын жарықты пайдаланады.

Стандартты оптикалық талшық үш негізгі қабаттан тұрады:

• НегізгіЖарық таралатын орталық аймақ
• Қаптау: Жарықты ядроға кері шағылыстыратын ядроны қоршап тұрған қабат
• Қаптау/буферЗақымдану мен ылғалдың араласуын болдырмау үшін қорғаныс қабаты

Бұл құрылым жарық сигналдарының талшық ішінде қалуын қамтамасыз етеді, бұл процесс ... деп аталады. толық ішкі шағылысу.

Оптикалық талшық қалай жұмыс істейді

Оптикалық талшықтың жұмыс принципі физикаға және жарықтың таралуына негізделген.

Толық ішкі шағылысу

Жарық талшықты өзекке белгілі бір бұрышпен енген кезде, ол шығып кетпей, өзектің ішінде үздіксіз шағылысады. Бұл сигналдардың ұзақ қашықтыққа минималды шығынмен таралуына мүмкіндік береді.

Жарық өткізгіштігі

Деректер жарық импульстарына келесі әдістердің көмегімен түрлендіріледі:

• Лазерлік диодтар (алыс қашықтыққа, жоғары жылдамдықты байланыс үшін)
• Жарықдиодты шамдар (қысқа қашықтықтағы байланыс үшін)

Бұл импульстар қабылдау жағында декодталған екілік деректерді (0 және 1) білдіреді.

Сигнал қабылдау

Белгіленген жерде фотодетектор жарықты электрлік сигналдарға түрлендіреді, содан кейін олар деректер (интернет, дауыс немесе бейне) ретінде өңделеді.

Оптикалық талшық түрлері

Оптикалық талшықты өткізу режимі мен материалдық құрылымы бойынша жіктеуге болады.

Бір режимді талшықты-оптикалық байланыс (SMF)

• Кішкентай ядро ​​диаметрі (шамамен 9 микрон)
• Бір жарық режимін таратады
• Ұзақ қашықтықтағы байланыс үшін қолданылады (телекоммуникация магистральдары, суасты кабельдері)
• Сигналдың әлсіреуі төмен және өткізу қабілеті жоғары

Көп режимді талшықты-оптикалық байланыс (MMF)

• Үлкенірек ядро ​​(50 немесе 62,5 микрон)
• Бірнеше жарық жолдарын қолдайды
• Қысқа қашықтықтағы байланыс үшін қолданылады (LAN, деректер орталықтары)

Қадамдық индекс және бағаланған индекс

• Қадам индексі: сыну көрсеткішінің күрт өзгеруі
• Бағаланған көрсеткіш: Дисперсияны азайту үшін сыну көрсеткішінің біртіндеп өзгеруі

Оптикалық талшықтың негізгі артықшылықтары

Оптикалық талшықты кабельдер дәстүрлі мыс кабельдермен салыстырғанда айтарлықтай артықшылықтарға ие:

Жоғары өткізу қабілеттілігі

Оптикалық талшық өте жоғары деректер жылдамдығын қолдайды, бұл оны заманауи интернет трафигі, бейне ағыны, бұлтты есептеулер және жасанды интеллект жұмыс жүктемелері үшін өте қолайлы етеді.

Сигналдың төмен жоғалуы

Талшықты-оптикалық кабельдер деректерді ондаған немесе жүздеген шақырымға айтарлықтай нашарлаусыз жібере алады.

Электромагниттік кедергіге төзімділік (ЭМИ)

Мыс кабельдерінен айырмашылығы, талшық электр шуылына төзімді, бұл оны өнеркәсіптік ортада тұрақты етеді.

Жоғары қауіпсіздік

Талшықты-оптикалық кабельдерді анықтаусыз қосу қиын, бұл деректер қауіпсіздігін жақсартады.

Жеңіл және икемді

Талшықты кабельдер мыс баламаларымен салыстырғанда жұқа және жеңіл, бұл орнатуды жеңілдетеді.

Оптикалық талшықты кабель құрылымының түрлері

Әртүрлі кабель конструкциялары әртүрлі орталарға арналған:

Ішкі талшықты кабель

• Ғимараттар мен кеңселердің ішінде қолданылады
• Икемді және орнату оңай

Сыртқы талшықты кабель

• Қатал орталарға арналған
• УК-ға төзімді және су өткізбейтін

Бронды талшықты кабель

• Болат немесе алюминий қабаттарымен қорғалған
• Тікелей жерлеу немесе кеміргіштерден қорғау үшін қолданылады

Әуе талшықты кабель

• Бағандарға немесе мұнараларға орнатылған
• ADSS (толық диэлектрлік өзін-өзі қамтамасыз ететін) кабельдерін қамтиды

Қазіргі заманғы байланыс жүйелеріндегі оптикалық талшық

Оптикалық талшық - әлемдік байланыс инфрақұрылымының негізі.

Интернет магистралы

Ұзақ қашықтықтағы талшықты-оптикалық желілер қалаларды, елдерді және құрлықтарды байланыстырады.

FTTH (үйге дейін талшықты-оптикалық байланыс)

Талшықты-оптикалық байланыс тікелей тұрғын үй пайдаланушыларына жеткізіледі, бұл гигабит жылдамдығындағы интернетті қамтамасыз етеді.

Деректер орталықтары

Жоғары жылдамдықты талшықты-оптикалық байланыс серверлерді, коммутаторларды және сақтау жүйелерін өзара байланыстырады.

5G желілері

Талшықты-оптикалық байланыс базалық станцияларды қосу және өте төмен кідіріспен байланысты қолдау үшін өте маңызды.

Сүңгуір қайық кабельдері

Теңіз асты талшықты кабельдері халықаралық интернет трафигінің 95%-дан астамын тасымалдайды.

Оптикалық талшық пен мыс кабель

Қорытынды: Оптикалық талшық - қазіргі заманғы цифрлық байланыстың ең озық технологиясы.

Жалпы оптикалық талшық стандарттары

Кейбір кеңінен қолданылатын талшықты стандарттарға мыналар жатады:

• G.652D (стандартты бір режимді талшықты-оптикалық)
• G.657 (иілуге ​​сезімтал емес талшық)
• OM1 / OM2 / OM3 / OM4 / OM5 (көп режимді талшықты стандарттар)

Бұл стандарттар өнімділікті, әлсіреуін және иілу сипаттамаларын анықтайды.

Оптикалық талшықты орнату әдістері

Дұрыс орнату ұзақ мерзімді жұмыс пен сенімділікті қамтамасыз етеді.

Әуеден орнату

Талшық бағандарға ілулі, сымдарды немесе өзін-өзі тірейтін құрылымдарды қолданады.

Тікелей жерлеу

Талшық жер астында қорғаныш сауыт қабаттарымен көмілген.

Түтіктерді орнату

Талшық қорғаныс құбырларының ішіне орналастырылады.

Ішкі кабельдер

Ғимараттардың ішіндегі құрылымдық кабельдік жүйелерде қолданылады.

Оптикалық талшықты орналастырудың қиындықтары

Оптикалық талшықтың артықшылықтарына қарамастан, оның бірқатар кемшіліктері бар:

• Бастапқы орнату құны жоғары
• Ұстау кезіндегі сынғыштық
• Сплайсингке білікті техниктер қажет
• Сынақтан өткізу және техникалық қызмет көрсету үшін қажетті арнайы жабдықтар

Дегенмен, ұзақ мерзімді пайда бұл шектеулерден асып түседі.

Оптикалық талшық технологиясының болашақ үрдістері

Оптикалық талшықтың болашағы жаһандық цифрлық трансформациямен тығыз байланысты.

Жоғары сыйымдылықтағы желілер

Келесі буын талшықтары терабит деңгейіндегі берілісті қолдайды.

Ақылды қалалар

Талшықты-оптикалық желілер IoT құрылғыларын, трафик жүйелерін және бақылау инфрақұрылымын қуатпен қамтамасыз етеді.

6G әзірлеу

Болашақ сымсыз жүйелер талшықты-оптикалық байланысқа негізделген қайта жабдықтауға көп тәуелді болады.

Фотондық интеграция

Оптикалық компоненттерді чиптерге біріктіру жылдамдық пен тиімділікті одан әрі арттырады.

Неліктен оптикалық талшық сандық дәуір үшін маңызды

Қазіргі әлемде бәрі деректерге байланысты:

• Бұлтты есептеулер
• Жасанды интеллект
• Ағындық платформалар
• Қашықтан жұмыс істеу
• Электрондық коммерция

Бұл жүйелердің барлығы жоғары жылдамдықты талшықты-оптикалық инфрақұрылымға негізделген. Оптикалық талшықсыз қазіргі заманғы цифрлық өмір мүмкін болмас еді.

Қорытынды

Оптикалық талшық қазіргі заманғы жаһандық байланыс желілерінің негізі болып табылады. Ол дәстүрлі мыс жүйелерімен салыстырғанда теңдесі жоқ жылдамдықты, сенімділікті және масштабталуды қамтамасыз етеді. Цифрлық сұраныс өсе берген сайын, оптикалық талшық жаһандық байланыстың негізі болып қала береді, бұл жылдам интернетті, ақылды қалаларды және жасанды интеллект, IoT және 6G желілері сияқты озық технологияларды қамтамасыз етеді.

Кәсіпорындар, инженерлер және желілік жоспарлаушылар үшін оптикалық талшықты түсіну болашаққа арналған инфрақұрылымды құру үшін өте маңызды.