የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች እንዴት ይሰራሉ?

ዋና መርህ፦ አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ
የፋይበር ኦፕቲክ አሠራር ዋና አካላዊ መርህ ሙሉ በሙሉ ውስጣዊ ነጸብራቅ ነው። በቀላል አነጋገር፣ ብርሃን በቀጭን የመስታወት ክሮች ውስጥ፣ ልክ እንደ ኳስ በቧንቧ ውስጥ ሳይፈስ ይንሸራተታል።

የኤ ክፍሎች የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ
ኤ.ኤ. የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ በተለምዶ የሚከተሉትን ክፍሎች ያቀፈ ነው፣ ከውስጥ ወደ ውጭ፡

ኮር፦ ብርሃን የሚሰራጭበት ማዕከላዊ፣ እጅግ በጣም ቀጭን፣ ከፍተኛ ንፁህ የመስታወት ክሮች።

ክላዲንግ፦ ከኮርሱ ያነሰ የሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ያለው ሌላ የመስታወት ወይም የፕላስቲክ ንብርብር። ይህ የሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ልዩነት አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ ለማግኘት ቁልፍ ነው።

ሽፋን: የፕላስቲክ ቋት ሽፋን በዋናነት ዋናውን እና ሽፋኑን ከእርጥበት፣ ከመቧጨር እና ከመሰባበር ይጠብቃል።

የጥንካሬ አባላት፡- በተለምዶ የኬብሉን ጥንካሬ ለመጨመር እና በተጫነበት ጊዜ እንዳይሰበር ለመከላከል የሚያገለግል ኬቭላር (ጠንካራ ሰው ሰራሽ ፋይበር)።

ጃኬት: መላውን ገመድ የሚከላከል ውጫዊ የፕላስቲክ ሽፋን።

የስራ ሂደት ደረጃ በደረጃ
ደረጃ 1፡ የምልክት ልወጣ (የኤሌክትሪክ ምልክት → የኦፕቲካል ምልክት)
መረጃ (እንደ ድረ-ገጾች፣ ቪዲዮዎች፣ የስልክ ጥሪዎች) መጀመሪያ ላይ በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች (እንደ ራውተሮች እና ኮምፒውተሮች) ውስጥ በኤሌክትሪክ ምልክቶች መልክ ይገኛል። በፋይበር ኦፕቲክ ሲስተም የላኪ ጫፍ ላይ አስተላላፊ ወይም የብርሃን ምንጭ (ብዙውን ጊዜ የሌዘር ዳዮድ ወይም የብርሃን አመንጪ ዳዮድ ኤልኢዲ) አለ። ይህ መሳሪያ በኤሌክትሪክ ምልክት "በርቷል" (1) እና "ጠፍቷል" (0) ቅጦች መሠረት በፍጥነት ያበራል እና ያጠፋል፣ ተከታታይ የብርሃን ምቶች ይፈጥራል።

ደረጃ 2፡ በፋይበሩ ውስጥ የብርሃን ስርጭት (አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ)
እነዚህ የብርሃን ምቶች ወደ ፋይበሩ እምብርት ውስጥ ይገባሉ። ብርሃን ከኮር (ከፍተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ) ወደ ክላዲንግ (ዝቅተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ) ለመጓዝ ሲሞክር፣ በሁለቱ ቁሳቁሶች መካከል ባለው ድንበር ላይ ይንጸባረቃል።

የክላዲንግ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ዝቅተኛ ስለሆነ፣ ብርሃኑ አይገለበጥም፣ ነገር ግን ሙሉ በሙሉ ወደ ዋናው ክፍል ይመለሳል።

ይህ ሂደት በፋይበሩ ውስጥ በሰከንድ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ጊዜያት ይከሰታል፣ እና ብርሃኑ እንደ መስታወት ቱቦ ዚግዛግ ይወዛወዛል፣ በፋይበሩ ላይ ወደ ሩቅ ቦታ ይጓዛል፣ እና አነስተኛ የኃይል ኪሳራ ሳይኖር።

ደረጃ 3፡ የሲግናል ሪሌይ (ለረጅም ርቀት ማስተላለፊያ)
እጅግ በጣም ዝቅተኛ የኦፕቲካል ፋይበር ብክነት ቢኖርም፣ ረጅም ርቀት ከተጓዙ በኋላ የኦፕቲካል ሲግናሎች አሁንም ይዳከማሉ (እንደ ትራንስኦሴኒክ ሰርጓጅ ኬብሎች)። ስለዚህ፣ በመንገድ ላይ የኦፕቲካል ሪፔተርስ ወይም ማጉያዎች ያስፈልጋሉ።

የኦፕቲካል ማጉያዎች፡ የኦፕቲካል ምልክቶችን ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ሳይመልሷቸው በቀጥታ ያሳድጋሉ።

ተደጋጋሚዎች፡- ደካማ የኦፕቲካል ምልክቶችን ይቀበሉ፣ ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ይመልሷቸው፣ ያጽዱዋቸው እና ያጎላሉ፣ ከዚያም ለቀጣይ ስርጭት ወደ ኦፕቲካል ሲግናሎች ይመልሷቸው።

ደረጃ 4፡ የሲግናል አቀባበል እና ልወጣ (ከኦፕቲካል ወደ ኤሌክትሪክ)
የብርሃን ምቶች ወደ መቀበያው ጫፍ ሲደርሱ፣ የብርሃን መመርመሪያ (ብዙውን ጊዜ ፎቶዲዮድ) እነዚህን የተለያዩ የብሩህነት ደረጃዎች ይለያል።

መርማሪው የብርሃን ምቶች "በርቷል" እና "ጠፍቷል" ቅጦችን ወደ ተጓዳኝ የኤሌክትሪክ ምቶች (1s እና 0s) ይለውጣል።

በመጨረሻም፣ የመቀበያ መሳሪያው (እንደ ኮምፒውተርዎ ወይም ስልክዎ ያሉ) እነዚህን የኤሌክትሪክ ምልክቶች በመለየት የመጀመሪያውን ምስል፣ ጽሑፍ ወይም የድምጽ መረጃ ወደነበረበት ይመልሳል።

የኦፕቲካል ፋይበር ለምን እጅግ የላቀ ነው? ዋና ዋና ጥቅሞች
እጅግ በጣም ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት እና ፍጥነት፡ እጅግ በጣም ከፍተኛ የብርሃን ሞገዶች ድግግሞሽ ከፍተኛ መጠን ያለው ውሂብ መሸከም ይችላል ማለት ነው። ይህ ለጊጋባይት እና ለከፍተኛ ፍጥነት ያለው ኢንተርኔት መሠረት ነው። አንድ የኦፕቲካል ፋይበር ከተመሳሳይ ውፍረት ካለው የመዳብ ገመድ በእጅጉ የበለጠ መረጃ መሸከም ይችላል።

ዝቅተኛ የመቀነስ መጠን፡- ሲግናሎች በኦፕቲካል ፋይበር በኩል በሚተላለፉበት ጊዜ አነስተኛ የኃይል ኪሳራ ያጋጥማቸዋል፣ ይህም ማለት ማጉላት ሳያስፈልጋቸው የበለጠ መጓዝ ይችላሉ ማለት ነው። ለምሳሌ፣ የኦፕቲካል ፋይበር ሲግናሎች ማጉላት የሚያስፈልጋቸው በየ50 ኪሎ ሜትር ብቻ ሲሆን የመዳብ ኬብሎች ደግሞ በየ5 ኪሎ ሜትር ያስፈልጋቸዋል።

ለኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት የማይበገር፡ የኦፕቲካል ፋይበር ከመስታወት የተሠራ ሲሆን ይህም ዳይኤሌክትሪክ ነው። ከውጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት (እንደ መብረቅ፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው የኃይል መስመሮች እና ከሞተሮች ጋር ቅርበት) ሙሉ በሙሉ አይጎዳም እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር አያመነጭም፣ ይህም የተረጋጋ እና ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ምልክቶች ያስከትላል።

ከፍተኛ ደህንነት፡- ብርሃን ከኦፕቲካል ፋይበር ሊፈስ ስለማይችል (ሆን ተብሎ ወደ ጽንፍ ካልተጠጋ በስተቀር)፣ የመረጃ ስርጭትን ለመስማት አስቸጋሪ ነው፣ ይህም ከመዳብ ኬብሎች የበለጠ ደህንነቱ የተጠበቀ ያደርገዋል።

ቀላል ክብደት ያለው እና የታመቀ፡ የኦፕቲካል ፋይበር ከመዳብ ሽቦ የበለጠ ቀጭን እና ቀላል ነው፣ ይህም ውስን የሆነ የቱቦ ክፍተት ባለባቸው አካባቢዎች ትልቅ ጥቅም ነው።