Sledovali jste někdy kabelovou televizi? Dokáže splnit požadavky uživatelů na multimediální služby, jako je televize s vysokým rozlišením, video na vyžádání a přístup k internetu, ale víte, jak se informace v televizi přenášejí? Děje se tak prostřednictvím sítě linek pod zemí nebo pod mořem, tedy optickým vláknem. Většina informací se v dnešním světě přenáší prostřednictvím optických vláken. Optické vlákno se také používá v lékařských zařízeních. Pojďme se dozvědět, jak optické vlákno funguje a jak změnilo svět kolem nás. Optické kabely se skládají z tisíců optických vláken a každé vlákno má tloušťku přibližně lidského vlasu. Optické kabely přenášejí informace ve formě světla.
Rychlost šíření světla mezi různými médii je různá. Tato změna rychlosti je vyjádřena indexem lomu. Změna rychlosti světla vede k zajímavému jevu – lomu. Pro pochopení lomu si můžeme představit zajímavý experiment. Předpokládejme, že světlo prochází hranolem. Můžete vidět, že světlo se ohýbá na povrchu hranolu, místo aby šlo rovně. Tento jev se nazývá refrakce. K lomu dochází, když světlo prochází médiem s různými indexy lomu. Když světlo přejde z média s vysokým indexem lomu do média s nízkým indexem lomu, bude ohnuto směrem k povrchu. Refrakce způsobí, že tužka umístěná v nádobce na vodu bude vypadat ohnutá.
Optické vlákno efektivně využívá principu lomu. Nyní dedukujme tento experiment s hranolem. Předpokládejme, že používáme nějaké přísady, abychom neustále zvyšovali index lomu skla. Když zvýšíme index lomu, světlo se bude stále více přibližovat k povrchu skla. Po chvíli zjistíte, že se světlo šíří po povrchu skla. Pokud budeme dále zvyšovat index lomu, světlo se náhle vrátí dovnitř původního prostředí a vytvoří čistý odraz, kterému se říká totální odraz. Úplného odrazu můžeme dosáhnout změnou odrazu úhlu dopadu, aniž bychom museli zvyšovat index lomu. Tento specifický úhel se nazývá kritický úhel a světlo se vrátí do původního média. Tento jev úplného odrazu je aplikován na přenos světla optickým vláknem.
Nyní se vraťme k původnímu tématu. Jak optická vlákna přenášejí informace, jako jsou telefonní hovory nebo internet? Jakákoli informace může být reprezentována posloupností {{0}}s a 1s. Předpokládejme, že chcete ze svého mobilního telefonu odeslat textovou zprávu HELLO. Nejprve bude toto slovo převedeno na binární sekvenci. Po převodu bude váš mobilní telefon vysílat tento řetězec binárních souborů jako elektromagnetické vlny. Předpokládejme jednoduše, že 1 je reprezentována vysokofrekvenčními vlnami a 0 je reprezentována nízkofrekvenčními vlnami. Věž místní základnové stanice bude přijímat tyto elektromagnetické vlny. Ve věži základnové stanice budou vysokofrekvenční elektromagnetické vlny generovat světelný puls, jinak nebude žádný světelný puls. Nyní lze tyto světelné impulsy snadno přenášet přes optická vlákna. Světelné pulsy nesoucí informace dosáhnou svého cíle prostřednictvím složité sítě optických vláken. Proto je na zemském povrchu rozmístěno mnoho optických kabelů. Tyto optické kabely jsou umístěny na zemi a na mořském dně. Tyto optické kabely udržují především mobilní operátoři a další organizace.
Níže je schéma průřezu podmořského optického kabelu. Vidíte, že pouze malá část se používá k umístění optického vlákna a zbytek slouží k ochraně a vylepšení mechanické struktury. Jak tedy zesilovač získává energii na mořském dně? Protože je uprostřed optického kabelu tenký měděný plášť, je zesilovač napájen po optickém kabelu, to znamená, že pokud nějaké místo optickým kabelem neprojde, stane se z tohoto místa ostrůvek pro telefon. a internetu. Pokud porovnáme optické vlákno s tradičními měděnými kabelovými dráty, optické vlákno má výhody ve všech aspektech. Optické vlákno může poskytnout větší šířku pásma a přenosová rychlost je mnohem rychlejší než měděný kabel. Proud v měděném kabelu bude generovat elektromagnetické pole a dokonce způsobí elektromagnetické rušení mimo drát, zatímco světlo v optickém vláknu bude vždy chráněno uvnitř optického vlákna, takže nedochází k žádnému rušení vnějšími signály; další vlastností optického kabelu je, že světlo vstupující z boční stěny se pravděpodobně nebude dále šířit podél optického vlákna, takže optické vlákno má vyšší zabezpečení dat.
Optické vlákno je široce používáno v globální komunikační síti, veřejných telekomunikačních sítích různých zemí a dalších oblastech. Co je ale základním kamenem, který zajišťuje vysokou rychlost a spolehlivost optického vlákna? Odpověď je laser. Laser je světelný zdroj, který vytváří vysoce zaostřený, monochromatický, koherentní světelný paprsek. Dokáže přeměnit elektrickou energii na světelnou energii a vytvořit světelný paprsek se specifickou vlnovou délkou a směrem. V komunikačních systémech s optickými vlákny se lasery obvykle používají k přeměně informací na optické signály a jejich přenosu do cílového místa prostřednictvím optického vlákna. Tyto optické signály jsou modulovány a kódovány, přenášeny do cílového umístění přes optické vlákno a poté demodulovány a dekódovány. V komunikaci optických vláken je nejběžnějším a nejrozšířenějším typem laseru polovodičový laser.
Naše adresa
B-1508 Ruiding Mansion, č. 200 Zhenhua Rd, okres Xihu
Telefonní číslo
0086-571-8898-7800
info@brandnew-china.com
