ما هي خصائص الألياف أحادية الوضع؟

الألياف أحادية النمط: اللب الزجاجي المركزي رقيق جدًا (قطر النواة عمومًا 9 أو 10) ميكرومتر) ، يمكن نقل نمط واحد فقط من الألياف الضوئية.

التشتت متعدد الوسائط للألياف أحادية النمط صغير جدًا ، وهو مناسب للاتصال عن بُعد ، ولكن هناك أيضًا تشتت المواد وتشتت الدليل الموجي.بهذه الطريقة ، يكون للألياف أحادية الوضع متطلبات عالية للعرض الطيفي واستقرار مصدر الضوء ، أي يجب أن يكون عرض الطيف ضيقًا ويجب أن يكون الاستقرار جيدًا.

في وقت لاحق ، وجد أنه عند 1.31 μ عند الطول الموجي M ، يكون تشتت المواد وتشتت الدليل الموجي للألياف أحادية النمط موجبًا وسالبًا ، والحجم هو نفسه تمامًا.لذلك ، أصبحت منطقة الطول الموجي 1.31 ميكرومتر نافذة عمل مثالية جدًا لاتصالات الألياف الضوئية ، وهي أيضًا نطاق العمل الرئيسي لنظام اتصالات الألياف الضوئية العملي 1.31 ميكرومتر ، يتم تحديد المعلمات الرئيسية للألياف التقليدية أحادية الوضع بواسطة ITU-T في توصية G652 ، يسمى هذا النوع من الألياف أيضًا ألياف G652.

بالمقارنة مع الألياف متعددة الأوضاع ، يمكن أن تدعم الألياف أحادية الوضع مسافة نقل أطول.في شبكة إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية وشبكة جيجابت 1 جيجابت ، يمكن أن تدعم الألياف أحادية الوضع مسافة نقل تزيد عن 5000 متر.

من منظور التكلفة ، نظرًا لأن جهاز الإرسال والاستقبال البصري مكلف للغاية ، فإن تكلفة استخدام الألياف الضوئية أحادية الوضع ستكون أعلى من تكلفة كابل الألياف الضوئية متعدد الأوضاع.

يتشابه توزيع معامل الانكسار مع توزيع الألياف الطافرة ، ويبلغ قطر النواة 8 ~ 10 ميكرومتر فقط.ينتشر الضوء على طول المحور المركزي لنواة الألياف في شكل خطي.نظرًا لأن هذا النوع من الألياف يمكنه نقل وضع واحد فقط (انحلال حالتين من الاستقطاب) ، فإنه يطلق عليه الألياف أحادية الوضع ، وتشويه الإشارة صغير جدًا.

شرح "الألياف الضوئية أحادية النمط" في الأدبيات الأكاديمية: بشكل عام ، عندما يكون V أقل من 2.405 ، تمر قمة موجة واحدة فقط عبر الألياف الضوئية ، لذلك يطلق عليها اسم الألياف الضوئية أحادية النمط.جوهره رقيق جدًا ، حوالي 8-10 ميكرون ، وتشتت الوضع صغير جدًا.العامل الرئيسي الذي يؤثر على عرض نطاق الإرسال للألياف الضوئية هو التشتت المتنوع ، ويكون تشتت النمط هو الأهم ، ويكون تشتت الألياف الضوئية أحادية الوضع صغيرًا ، لذلك يمكن نقل الضوء لمسافة طويلة بتردد عريض حافظة مسافة.

يبلغ قطر الألياف الضوئية أحادية الوضع 10 ميكرون ، والتي يمكن أن تسمح بنقل الحزمة أحادية الوضع وتقليل قيود النطاق الترددي والتشتت النمطي.ومع ذلك ، نظرًا للقطر الأساسي الصغير للألياف الضوئية أحادية الوضع ، من الصعب التحكم في نقل الحزمة ، لذلك فهي تحتاج إلى ليزر باهظ التكلفة كمصدر للضوء ، ويكمن القيد الرئيسي للألياف الضوئية أحادية الوضع في تشتت المواد ، يستخدم الكبل البصري للوضع الليزر بشكل أساسي للحصول على عرض نطاق ترددي عالٍ.نظرًا لأن LED سيصدر عددًا كبيرًا من مصادر الضوء بنطاق ترددي مختلف ، فإن متطلبات تشتت المواد مهمة جدًا.

بالمقارنة مع الألياف متعددة الأوضاع ، يمكن أن تدعم الألياف أحادية الوضع مسافة نقل أطول.في شبكة إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية وشبكة جيجابت 1 جيجابت ، يمكن أن تدعم الألياف أحادية الوضع مسافة نقل تزيد عن 5000 متر.

من منظور التكلفة ، نظرًا لأن جهاز الإرسال والاستقبال البصري مكلف للغاية ، فإن تكلفة استخدام الألياف الضوئية أحادية الوضع ستكون أعلى من تكلفة كابل الألياف الضوئية متعدد الأوضاع.

الألياف أحادية الوضع (SMF)

بالمقارنة مع الألياف متعددة الأوضاع ، يكون القطر الأساسي للألياف أحادية النمط أرق بكثير ، فقط 8 ~ 10 ميكرومتر نظرًا لأنه يتم إرسال وضع واحد فقط ، لا يوجد تشتت في الوضع البيني ، وتشتت إجمالي صغير وعرض نطاق عريض.يتم استخدام الألياف أحادية الوضع في 1.3 ~ 1.6 μ في منطقة الطول الموجي لـ M ، من خلال التصميم المناسب لتوزيع معامل الانكسار للألياف الضوئية واختيار مواد عالية النقاء لإعداد كسوة أكبر 7 مرات من اللب ، يمكن تحقيق الحد الأدنى من الخسارة والحد الأدنى من التشتت في نفس الوقت في هذا النطاق.

تُستخدم الألياف الضوئية أحادية الوضع في نظام اتصالات الألياف الضوئية لمسافات طويلة وعالية السعة ، وشبكة المنطقة المحلية للألياف الضوئية والعديد من أجهزة استشعار الألياف الضوئية