Optisk fiber med enkelläge är ett optiskt transmissionsmedium med hög precision och används ofta i långväga och höghastighetskommunikationssystem. Jämfört med multimodoptiska fibrer har optiska fibrer med en enda läge högre bandbredd och lägre signaldämpning och upptar således en viktig position i moderna kommunikationsnätverk.
Strukturen för optisk fiber
Optiska fibrer med en enda läge består av tre delar: kärnan, beklädnaden och beläggningsskiktet. Kärnan är den centrala delen av den optiska fibern, med en diameter som vanligtvis sträcker sig från 8 till 10 mikrometer, och används för att överföra optiska signaler. Beklädnaden omger kärnan, med en diameter på cirka 125 mikrometer. Dess brytningsindex är något lägre än kärnan för att säkerställa utbredningen av optiska signaler i kärnan. Beläggningsskiktet skyddar optisk fiber från påverkan av den yttre miljön.
Överföring av signaler i optiska fibrer
Överföringen av signaler i optiska fibrer med en enda läge förlitar sig huvudsakligen på principen om total intern reflektion. När den optiska signalen kommer in i kärnan från ljuskällan (såsom en laser), på grund av brytningsindexskillnaden mellan kärnan och beklädnaden, kommer den optiska signalen att genomgå total intern reflektion i kärnan och därmed överföras längs kärnan. Utformningen av optiska fibrer med en enda läge möjliggör endast ett läge för optisk signal att sprida, vilket avsevärt reducerar lägesdispersion och förbättrar överföringskvaliteten för signalen.
Överföringsegenskaper
1. Låg förlust: Överföringsförlusten av optiska fibrer med en enda läge är extremt låg, vanligtvis mellan 0. 2 och 0. 3 dB/km, vilket är mycket lägre än för multi-läge optiska fibrer. Detta gör det möjligt för optiska fibrer att uppnå långdistansöverföring och är lämpliga för transoceanisk kommunikation och långväga ryggradsnätverk.
2. Hög bandbredd: Bandbredden för optiska fibrer med en enda läge är extremt hög, kan stödja dataöverföringshastigheter så höga som 100 Gbps eller till och med högre. Detta gör optiska fibrer med en enda läge till det föredragna valet för höghastighetsnätverk.
3. Låg spridning: Dispersionseffekten av optiska fibrer med en enda läge är relativt liten, vilket säkerställer att signalen inte kommer att drabbas av svår signalförvrängning under överföring på grund av de olika förökningshastigheterna för optiska signaler för olika frekvenser.
