Iiluminante
O sinal de saída do sistema de controle do microcomputador é um sinal elétrico e o sistema de fibra óptica transmite um sinal óptico.Portanto, para transmitir o sinal elétrico gerado pelo sistema de microcomputador na fibra óptica, o sinal elétrico deve primeiro ser convertido em um sinal óptico.A fonte de luz é um dispositivo de conversão eletro-óptica.
A fonte de luz primeiro converte o sinal elétrico em um sinal óptico e depois envia um sinal óptico para a fibra óptica.No sistema de fibra óptica, a fonte de luz ocupa uma posição muito importante.Lâmpadas incandescentes, lasers e fontes de luz semicondutoras podem ser usadas como fontes de luz de fibra óptica.Fonte de luz semicondutora é o uso de junção PN semicondutora para converter energia elétrica em energia luminosa. As fontes de luz semicondutoras comumente usadas são diodos emissores de luz semicondutores (LED) e diodos laser (LD).
A fonte de luz semicondutora tem sido amplamente utilizada em sistemas de transmissão de fibra óptica devido às suas vantagens de tamanho pequeno, peso leve, estrutura simples, fácil de usar e fácil de ser compatível com fibra óptica.
Preceptor quente
Antes que o sinal óptico transmitido na fibra óptica seja recebido pelo sistema de microcomputador, ele deve primeiro ser restaurado para o sinal elétrico correspondente.Esta conversão é conseguida por meio de um receptor de luz.A função do receptor óptico é converter o sinal óptico transmitido pela fibra óptica em um sinal elétrico e, em seguida, o sinal elétrico é processado pelo sistema de controle.O receptor óptico é baseado no princípio do efeito fotoelétrico, a luz irradia a junção PN do semicondutor, e a junção PN do semicondutor produzirá um portador após absorver a energia luminosa, então o efeito fotoelétrico da junção PN é gerado, assim converter o sinal óptico em um sinal elétrico.Os receptores semicondutores usados em sistemas de fibra óptica incluem principalmente fotodiodos semicondutores, fototriodos, tubos fotomultiplicadores e fotocélulas.O triodo fotoelétrico pode não apenas transformar o sinal de luz incidente em um sinal elétrico, mas também amplificar o sinal elétrico, que pode ser bem combinado com o circuito de interface do sistema de controle, de modo que o triodo fotoelétrico é o mais amplamente utilizado.
Fibra ótica
A fibra óptica é o canal de transmissão do sinal óptico e o material chave da comunicação por fibra óptica.
A fibra óptica consiste em núcleo, revestimento, camada de revestimento e jaqueta, que é um cilindro simétrico com estrutura dielétrica multicamadas.O corpo principal do núcleo da fibra é a sílica, que é misturada com vestígios de outros materiais para melhorar o índice de refração óptica do material.Há uma camada de revestimento fora do núcleo da fibra, e o revestimento e o núcleo da fibra têm índices de refração óptica diferentes, e o índice de refração óptica do núcleo da fibra é maior para garantir que o sinal óptico seja transmitido principalmente no núcleo da fibra.No exterior do revestimento existe uma camada de tinta, utilizada principalmente para aumentar a resistência mecânica da fibra, para que a fibra não fique sujeita a danos externos.A camada mais externa da fibra óptica é a capa, que também desempenha uma função protetora.
As duas principais características das fibras ópticas são atenuação e dispersão.Perda é a atenuação ou dispersão do sinal óptico em unidade de comprimento, expressa em db/km, o parâmetro está relacionado à distância de transmissão do sinal óptico, quanto maior a perda, menor será a distância de transmissão.O sistema de controle de elevador multimicrocomputador geralmente tem uma curta distância de transmissão, portanto, para reduzir custos, a maioria deles escolhe fibra óptica plástica.A dispersão da fibra está relacionada principalmente ao alargamento do pulso.No sistema de controle de elevadores Mitsubishi, a comunicação de fibra óptica é usada principalmente para transmissão de dados entre controle de grupo e escada única e transmissão de dados entre duas escadas únicas paralelas.O dispositivo de fibra óptica usado pelo elevador Mitsubishi é composto principalmente por uma fonte de luz, um receptor óptico e uma fibra óptica, em que a fonte de luz e o receptor óptico são embalados em um plugue fixo do conector de fibra óptica, e a fibra óptica é conectada ao plug dinâmico.
Tecnologia de multiplexação por divisão óptica de comprimento de onda
A tecnologia Wavelength Division Multiplexing (WDM) refere-se ao uso de vários lasers para transmitir vários comprimentos de onda diferentes de luz simultaneamente na mesma fibra óptica.Pode melhorar muito a capacidade de transmissão do sistema de transmissão de fibra óptica.O sistema WDM de 1,6 Tbit/s tem sido comercializado em larga escala.A fim de melhorar ainda mais a capacidade de transmissão de fibra óptica, DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) tornou-se um importante objeto de pesquisa internacional desde 1995, e os Laboratórios Lucent Bell acreditam que a capacidade dos sistemas DWDM comerciais pode atingir até 100 Tbit/s.O DWDM baseado em 10 Gbit/s tornou-se gradualmente a rede principal principal em muitas operadoras em nosso país.Além do crescente número de comprimentos de onda e da capacidade de transmissão do sistema DWDM, a distância de transmissão óptica também aumentou de 600 km para mais de 2.000 km.Além disso, a Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Grossa (CWDM) também surgiu na expansão da rede de transporte óptico metropolitano, com vantagens de grande capacidade, transmissão de curta distância e baixo custo.Os pesquisadores também descobriram que a multiplexação WDM de múltiplos sinais OTDM de divisão de tempo óptico pode melhorar significativamente a capacidade de transmissão.Contanto que seja adequadamente combinado, pode atingir transmissão acima de Tbit/s, portanto, também se tornou a direção de desenvolvimento da futura comunicação de fibra óptica.A maioria dos experimentos de transmissão em laboratório acima de 3 Tbit/s são feitos dessa maneira.
Tecnologia de comunicação óptica soliton
A luz é um tipo especial de pulso de luz ultracurto da ordem de ps, e sua forma de onda e velocidade permanecem inalteradas após transmissão de longa distância através de fibras ópticas.A comunicação óptica de soliton é o uso de soliton óptico como portadora para obter comunicação sem distorção de longa distância, e a transmissão de informações pode atingir milhares de quilômetros sob a condição de código de erro zero.Muitos testes mostraram que ele pode ser usado para comunicação por cabo óptico submarino, etc., e é adequado para combinação com o sistema WDM para formar comunicação óptica de grande capacidade e velocidade ultra-alta, quando a taxa de canal único atinge 40 Gbit/s ou além disso, as vantagens da comunicação óptica soliton podem ser totalmente refletidas.
Tecnologia de acesso de fibra óptica
O acesso de fibra usando a tecnologia PON pode ser combinado com uma variedade de tecnologias, como ATMSDH e Ethernet, respectivamente, para gerar APON, GPON, EPON.Em contraste, EPON herda as vantagens da Ethernet e o custo é relativamente baixo, depois de combinado com a tecnologia de fibra óptica, EPON não se limita apenas às redes locais, mas também se estende às redes metropolitanas e até mesmo às redes de longa distância.A fibra óptica para uso doméstico também usa tecnologia EPON;GPON tem mais vantagens no suporte de serviços de comutação de circuitos e pode fazer pleno uso da tecnologia SDH existente, mas a tecnologia é complicada e o custo é alto.APON será usado para implementar esquemas FTTH.
Campo de aplicação
O campo de aplicação da comunicação por fibra óptica é muito amplo, usado principalmente na linha tronco local, as vantagens da comunicação por fibra óptica podem ser aproveitadas aqui, substituir gradativamente o cabo e ser amplamente utilizada.Também é usado para comunicação de linha tronco de longa distância, que no passado dependia principalmente de comunicação por cabo, micro-ondas e satélite, e agora usa gradualmente comunicação de fibra óptica e forma o método de transmissão de bits dominante no mundo.Para redes de comunicação globais, redes públicas de telecomunicações em vários países (como o tronco primário nacional da China, o tronco secundário provincial e os ramais sub-condados);Também é usado para transmissão de televisão em cores de alta qualidade, monitoramento e programação de locais de produção industrial, controle e comando de vigilância de tráfego, redes urbanas de televisão a cabo, sistemas de antena compartilhada (CATV), para redes locais de fibra óptica e outros usos, como em aeronaves. , espaçonaves, navios, minas subterrâneas, setor de energia, militar e corrosão e radiação.
O sistema de transmissão de fibra óptica é composto principalmente por transmissor óptico, receptor óptico, linha de transmissão de cabo óptico, repetidor óptico e vários dispositivos ópticos passivos.Para conseguir a comunicação, o sinal de banda base também deve ser processado pelo terminal elétrico e enviado ao sistema de transmissão de fibra óptica para completar o processo de comunicação.
É adequado para sistema de comunicação analógica de fibra óptica, mas também adequado para sistema de comunicação digital de fibra óptica e sistema de comunicação de dados.No sistema de comunicação analógica de fibra óptica, o processamento do sinal elétrico refere-se à amplificação do sinal de banda base, pré-modulação e outros processamentos, e o processamento inverso do sinal elétrico é o processo inverso do processamento de origem, ou seja, demodulação, amplificação e outros processamentos .Em sistemas de comunicação digital de fibra óptica, o processamento de sinal elétrico refere-se à amplificação, amostragem, quantização de sinais de banda base, ou seja, modulação de código de pulso (PCM) e processamento de codificação de tipo de código de linha, e o processamento inverso de sinal elétrico também é o processo inverso do origem.Para comunicação de dados por fibra óptica, o processamento do sinal elétrico inclui principalmente a amplificação do sinal, e o sistema de comunicação digital, diferentemente, não requer transformação de código.
