ギガビットおよびギガビットを超えるデータ伝送の場合、光ファイバー通信が理想的な選択肢です。このタイプの通信は、音声、ビデオ、テレメトリ、およびデータを長距離およびローカルエリアネットワークを介して送信するために使用されます。コンピューターネットワーク。光ファイバ通信システムは、光波技術を使用して、電子信号を光に変換することにより、ファイバを介してデータを送信します。

このタイプのいくつかの例外的な特徴コミュニケーション広い帯域幅、小さな直径、軽量、長距離信号伝送、低減衰、伝送セキュリティなどのシステムにより、この通信はあらゆる通信インフラストラクチャの主要な構成要素になります。光ファイバ通信システムに関するその後の情報は、その特徴、基本要素、およびその他の詳細を強調しています。

光ファイバ通信

光ファイバ通信はどのように機能しますか？

伝送がケーブルを通過する電気信号に完全に依存する銅線ベースの伝送とは異なり、光ファイバー伝送は、あるポイントから別のポイントへの光の形での信号の伝送を伴います。さらに、光ファイバー通信ネットワークは、図に示すような送信および受信回路、光源、および検出器デバイスで構成されています。

電気信号の形で入力データが送信機回路に与えられると、光源の助けを借りてそれらを光信号に変換します。この光源は、効率的な伝送を行うために、振幅、周波数、および位相が安定していて変動がない状態を維持する必要があるLEDです。光源からの光ビームは光ファイバーケーブルによって宛先回路に運ばれ、そこで情報は受信回路によって電気信号に送り返されます。

光ファイバ通信の働き

“電気回路のトラブルシューティング方法 ”

受信回路は、光検出器と適切な電子回路で構成されており、光場の大きさ、周波数、位相を測定できます。このタイプの通信は、に近い波長を使用します赤外線バンドそれは可視範囲のすぐ上にあります。用途に応じて、LEDとレーザーの両方を光源として使用できます。

光ファイバ通信システムの3つの基本要素

光ファイバ通信システムには、3つの主要な基本要素があります。彼らです

コンパクト光源
低損失光ファイバー
光検出器

コネクタ、スイッチ、カプラー、多重化デバイス、増幅器、スプライスなどのアクセサリも、この通信システムの重要な要素です。

1.コンパクトな光源

レーザーダイオード

ローカルエリアネットワークや長距離通信システムなどのアプリケーションに応じて、光源の要件は異なります。ソースの要件には、電力、速度、スペクトル線幅、ノイズ、耐久性、コスト、温度などが含まれます。 2つのコンポーネントが光源として使用されます。発光ダイオード（LED）とレーザーダイオード。

発光ダイオードは、帯域幅と電力能力が低いため、短距離および低データレートのアプリケーションに使用されます。このような2つのLED構造には、表面発光システムとエッジ発光システムが含まれます。表面発光ダイオードは設計が単純で信頼性がありますが、線幅が広く、変調周波数が制限されているため、主にエッジ発光ダイオードが使用されます。エッジ発光ダイオードは、高出力と狭い線幅の機能を備えています。

“双方向スイッチとは ”

長距離および高データレートの伝送には、高出力、高速、およびスペクトル線幅の特性が狭いレーザーダイオードが推奨されます。しかし、これらは本質的に非線形であり、温度変化に対してより敏感です。

LED対レーザーダイオード

今日、多くの改善と進歩により、これらのソースの信頼性が向上しています。これら2つのソースのそのような比較のいくつかを以下に示します。これらのソースは両方とも、直接または外部変調技術を使用して変調されます。

2.低損失光ファイバー

光ファイバはケーブルであり、低損失材料で作られた円筒形誘電体導波路としても知られています。光ファイバは、動作環境、引張強度、耐久性、剛性などのパラメータも考慮します。光ファイバケーブルは、高品質の押し出しガラス（si）またはプラスチックでできており、柔軟性があります。光ファイバケーブルの直径は0.25〜0.5mm（人間の髪の毛よりわずかに太い）です。

光ファイバケーブル

光ファイバケーブルは4つの部分で構成されています。

芯
クラッディング
バッファ
ジャケット

芯

ファイバーケーブルのコアは、ファイバーケーブルの長さに沿って走るプラスチックのシリンダーであり、クラッドによる保護を提供します。コアの直径は、使用するアプリケーションによって異なります。内部反射により、コア内を移動する光はコア、つまりクラッド境界から反射します。ほとんどのアプリケーションでは、コア断面は円形である必要があります。

クラッディング

クラッドは、コアを保護する外側の光学材料です。クラッドの主な機能は、光を反射してコアに戻すことです。光がコア（密度の高い材料）を通ってクラッド（密度の低い材料）に入ると、光の角度が変化し、反射してコアに戻ります。

バッファ

バッファの主な機能は、ファイバを損傷から保護し、数百の光ケーブルに配置された数千の光ファイバを保護することです。これらのバンドルは、ジャケットと呼ばれるケーブルの外側カバーによって保護されています。

ジャケット

光ファイバケーブルのジャケットにはさまざまな色があり、扱っているケーブルの正確な色を簡単に認識できます。黄色は明らかにシングルモードケーブルを示し、オレンジ色はマルチモードを示します。

2種類の光ファイバー

シングルモードファイバー： シングルモードファイバは、ファイバごとに1つの信号を送信するために使用されます。これらのファイバは、電話やテレビで使用されます。シングルモードファイバのコアは小さいです。

マルチモードファイバー： マルチモードファイバは、ファイバごとに多くの信号を送信するために使用されます。これらの信号は、より大きなコアを持つコンピュータおよびローカルエリアネットワークで使用されます。

3.光検出器

光検出器の目的は、光信号を電気信号に変換することです。 2種類光検出器主に光通信システムの光受信機に使用されます：PNフォトダイオードとアバランシェフォトダイオード。アプリケーションの波長に応じて、これらのデバイスの材料組成は異なります。これらの材料には、シリコン、ゲルマニウム、InGaAsなどが含まれます。