ምልክቶች በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ምን ያህል ርቀት መጓዝ ይችላሉ፡- ገደቦችን እና አቅሞችን መረዳት

የፋይበር ኦፕቲክ ገመድዎች የዘመናዊ የመገናኛ ስርዓቶች ዋና አካል ሆነዋል። በቀጭን ብርጭቆ ወይም በፕላስቲክ ኦፕቲካል ፋይበር አማካኝነት በኦፕቲካል ሲግናሎች መልክ መረጃዎችን ያስተላልፋሉ። ከሚከተሉት በጣም ጉልህ ጥቅሞች አንዱ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድዎች ማለት ከፍተኛ የሲግናል መጥፋት ሳይኖርባቸው በረጅም ርቀት ላይ መረጃን የማስተላለፍ ችሎታቸው ነው። ይህ ጽሑፍ ሲግናል ሊጓዝበት በሚችለው ርቀት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩትን ምክንያቶች ይዳስሳል የፋይበር ኦፕቲክ ገመድኤስ.

የፋይበር ኦፕቲክ ማስተላለፊያ መሰረታዊ ነገሮች የፋይበር ኦፕቲክ ገመድዎች በረጅም ርቀት ላይ ውሂብ ለማስተላለፍ የኦፕቲካል ምልክቶችን ይጠቀማሉ። የኦፕቲካል ምልክቱ የሚመነጨው በሌዘር ወይም በብርሃን አመንጪ ዳዮድ (LED) ሲሆን በኦፕቲካል ፋይበር በኩል ይተላለፋል። ከዚያም በኬብሉ በሌላኛው ጫፍ ላይ ያለ የፎቶ ዴቴክተር የኦፕቲካል ምልክቱን ተቀብሎ ወደ ኤሌክትሪክ ምልክት ይለውጠዋል። የፋይበር ኦፕቲክ ገመድs ከባህላዊ የመዳብ ሽቦዎች ይልቅ ፈጣን እና የበለጠ ቀልጣፋ ነው።

የምልክት ርቀትን የሚነኩ ምክንያቶች በርካታ ምክንያቶች አንድ ምልክት ሊጓዝበት በሚችለው ርቀት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድs. በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ነገሮች አንዱ መቀነስ ሲሆን ብርሃን በፋይበሩ ውስጥ ሲያልፍ የምልክት ጥንካሬ ማጣት ነው። የኦፕቲካል ሲግናል በሚጓዝበት ርቀት መቀነስ ይጨምራል።

የሲግናል ርቀትን የሚነኩ ሌሎች ምክንያቶች መበታተን፣ የኦፕቲካል ሲግናል በጊዜ ሂደት መስፋፋት እና የውሂብ መጠን፣ በአንድ አሃድ ጊዜ የሚተላለፈው የውሂብ መጠን ያካትታሉ።

ቁልፍ ነጥቦች

1. የፋይበር ኦፕቲክ ገመድዎች በቀጭን ብርጭቆ ወይም በፕላስቲክ ኦፕቲካል ፋይበር አማካኝነት በኦፕቲካል ሲግናሎች መልክ መረጃዎችን ያስተላልፋሉ።

2. በ ውስጥ ያለ የሲግናል ማስተላለፊያ ርቀት የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ በመቀነስ፣ በመበተን እና በውሂብ ፍጥነት ይጎዳል።

3. የቴክኖሎጂ እድገቶች በ ውስጥ ከፍተኛውን የምልክት ማስተላለፊያ ርቀት ጨምረዋል የፋይበር ኦፕቲክ ገመድኤስ.

የፋይበር ኦፕቲክ መዋቅር

የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ከመስታወት ወይም ከፕላስቲክ የተሰራ ቀጭን፣ ተለዋዋጭ፣ ግልጽ የሆነ ሽቦ ወይም ክር ሲሆን አነስተኛ የምልክት ጥራት ማጣት ባለበት ረጅም ርቀት የኦፕቲካል ምልክቶችን ለማስተላለፍ የሚያገለግል ነው። ኮር እና ክላዲንግ ያካትታል። ኮር ብርሃን የሚሰራጭበት የፋይበር ማዕከላዊ ክፍል ሲሆን ክላዲንግ ደግሞ ኮርን የሚከብበው እና ብርሃንን ወደ እሱ የሚያንፀባርቀው ውጫዊ ንብርብር ነው።

ኮር እና ክላዲንግ ከተለያዩ ቁሳቁሶች የተሠሩ ሲሆን የተለያዩ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች አሏቸው፣ ይህም አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ እንዲኖር ያስችላል።

የኦፕቲካል ፋይበር እምብርት በተለምዶ ከመስታወት ወይም ከፕላስቲክ የተሰራ ነው። የነጠላ-ሞድ ፋይበር ዲያሜትር በግምት 9 ማይክሮሜትር ሲሆን የመልቲሚዲያ ፋይበር ዲያሜትር ከ50-62.5 ማይክሮሜትር ነው። ሽፋኑም ከመስታወት ወይም ከፕላስቲክ የተሰራ ሲሆን ብርሃን በዋናው ውስጥ እንዲቆይ ለማድረግ ከዋናው ትንሽ ዝቅተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ አለው።

የሲግናል ማስተላለፊያ እና አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ

የኦፕቲካል pulse ሲገባ የፋይበር ኮር, በፋይበሩ ላይ በጠቅላላው ውስጣዊ ነጸብራቅ ይመራል። አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቅ የሚከሰተው የኦፕቲካል pulse የመከሰት አንግል ከወሳኝ አንግል ሲበልጥ ሲሆን ይህም በኮር እና በክዳን ላይ ባለው የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ይወሰናል። የኦፕቲካል pulse በኮር እና በክዳን መካከል ባለው በይነገጽ ላይ ይንጸባረቃል፣ ይህም የሲግናል ጥራት ከፍተኛ ኪሳራ ሳይኖር በፋይበሩ ላይ እንዲሰራጭ ያስችለዋል።

አንድ ምልክት በኦፕቲካል ፋይበር ገመድ ላይ ሊሰራጭ የሚችለው ርቀት በበርካታ ምክንያቶች ላይ የተመሰረተ ሲሆን ከእነዚህም መካከል የኬብል ጥራት፣ የብርሃን የሞገድ ርዝመት እና የብርሃን ምንጭ ኃይል ይገኙበታል። በአጠቃላይ፣ ነጠላ-ሞድ ፋይበር ከባለብዙ-ሞድ ፋይበር ይልቅ ምልክቶችን ማስተላለፍ ይችላል ምክንያቱም የእነሱ ዋና ዲያሜትር አነስተኛ ስለሆነ፣ ይህም ዝቅተኛ የምልክት መቀነስ ያስከትላል።

ባጭሩ፣ የኦፕቲካል ፋይበር ለረጅም ርቀት የመረጃ ስርጭት ቀልጣፋ እና አስተማማኝ ዘዴ ነው። አወቃቀሩ እና አጠቃላይ ውስጣዊ ነጸብራቁ የምልክት ጥራት መጥፋትን ስለሚቀንሱ ለቴሌኮሙኒኬሽን፣ ለኔትወርክ እና ለውሂብ ማስተላለፊያ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል።

መቀነስ እና የሲግናል ማጣት

መቀነስ ማለት በኦፕቲካል ፋይበር ገመድ በኩል ሲጓዝ የምልክት ጥንካሬ ቀስ በቀስ ማጣት ነው። ይህ የሚከሰተው መምጠጥ፣ መበታተን እና ነጸብራቅን ጨምሮ በተለያዩ ምክንያቶች ነው። በኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ውስጥ ያለው መቀነስ የሚለካው በኪሎሜትር በዴሲቤል (dB/km) ነው። የመቀነስ መጠኑ በጨመረ ቁጥር የምልክቱ ስርጭት ሊያጥር የሚችለው ርቀት አጭር ነው።

የሲግናል መጥፋት በኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ውስጥ ያሉትን የሲግናል ማስተላለፊያ ርቀት የሚነካ ሌላ ነገር ነው። የሲግናል መጥፋት በመቀነስ ምክንያት ሊከሰት ይችላል፣ ነገር ግን እንደ ማያያዣዎች፣ ስፕሊስ እና በኬብሉ ውስጥ መታጠፊያዎች ባሉ ሌሎች ምክንያቶች ሊከሰት ይችላል። የሲግናል ጥንካሬ መጥፋት የሚለካው በዴሲቤል (dB) ነው።

መበታተን የብርሃን ምቶች በኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ውስጥ ሲሰራጩ የሚሰራጭበት መንገድ ነው። ሁለት ዋና ዋና የመበታተን ዓይነቶች አሉ፤ እነሱም ሞዳል ዲተርሲሽን እና ክሮማቲክ ዲተርሲሽን ናቸው።

ሞዳል መበታተን የሚከሰተው ባለብዙ ሞድ ኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ውስጥ ሲሆን የተለያዩ የብርሃን ሁነታዎች በተለያዩ ፍጥነቶች ይሰራጫሉ። የክሮማቲክ መበታተን የሚከሰተው በነጠላ ሞድ እና ባለብዙ ሞድ ኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ሲሆን የተለያዩ የብርሃን ሞገድ ርዝመቶች በተለያዩ ፍጥነቶች ይሰራጫሉ።

የመተላለፊያ ይዘት ገደብ በኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ውስጥ ያሉትን የሲግናሎች ማስተላለፊያ ርቀት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር ሌላ ምክንያት ነው። የኦፕቲካል ፋይበር ኬብል የመተላለፊያ ይዘት የሚደግፈው የድግግሞሽ ክልል ነው። የመተላለፊያ ይዘቱ እየጨመረ ሲሄድ፣ ሲግናል ሊሰራጭ የሚችለው ርቀት በተመጣጣኝ መጠን ይቀንሳል።

ጥቅም ላይ የሚውለው የኦፕቲካል ፋይበር ገመድ አይነት የምልክቱን የማስተላለፊያ ርቀትም ይነካል። ነጠላ-ሞድ የኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ለረጅም ርቀት ማስተላለፊያ የተነደፉ ሲሆኑ ከብዙ ሞድ ኦፕቲካል ፋይበር ኬብሎች ያነሰ የኮር ዲያሜትር አላቸው።

ባለብዙ ሁነታ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድኤስ ለአጭር ርቀት ማስተላለፊያ የተነደፉ እና ከነጠላ-ሞድ የበለጠ ትልቅ የኮር ዲያሜትር ያላቸው ናቸው የፋይበር ኦፕቲክ ገመድሰ. የ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድእንደ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ እና ቁጥራዊ ቀዳዳ ያሉ፣ አንድ ምልክት ሊሰራጭ የሚችለውን ርቀትም ይነካል።

ባጭሩ፣ አንድ ምልክት ሊሰራጭበት የሚችለው ርቀት የፋይበር ኦፕቲክ ገመድኤስ (s) በብዙ ምክንያቶች ተጽዕኖ ይደረግበታል፤ ከእነዚህም መካከል መቀነስ፣ የሲግናል መጥፋት፣ ስርጭት፣ የመተላለፊያ ይዘት ገደቦች እና የ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ጥቅም ላይ የዋለ። እነዚህን ምክንያቶች መረዳት ምልክቶችን በረጅም ርቀት ላይ በአነስተኛ የሲግናል መጥፋት ለማስተላለፍ የሚችሉ የፋይበር ኦፕቲክ ኔትወርኮችን ዲዛይን እና ማሰማራት ያስችላል።

አንድ ምልክት በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ላይ ሊሰራጭ የሚችለው ርቀት የሚለካው በተለያዩ ምክንያቶች ሲሆን ይህም የማስተላለፊያውን ጥራት እና ጥቅም ላይ የዋለውን ሌዘር ያካትታል። በማስተላለፊያው የሚፈጠረው ምልክት በፋይበር ኦፕቲክ ኬብል በኩል ይተላለፋል፣ ሌዘር ደግሞ ምልክቱን ለማጉላት እና የረጅም ርቀት ስርጭቱን ለማረጋገጥ ይጠቅማል።

የሌዘር ስፔክትራል ስፋት አንድ ምልክት በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ላይ ሊሰራጭ የሚችለውን ከፍተኛ ርቀት ሲወስኑ ግምት ውስጥ መግባት ያለበት አስፈላጊ ነገር ነው። ጠባብ ስፔክትራል ስፋቶች ያላቸው ሌዘሮች ማጉላት ሳያስፈልጋቸው በረጅም ርቀት ምልክቶችን ማስተላለፍ ይችላሉ።

አንድ ምልክት በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ላይ ሊሰራጭ የሚችለውን ከፍተኛ ርቀት ሲወስኑ አምፕሊፋየሮች እና ተደጋጋሚዎች ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው አስፈላጊ ነገሮች ናቸው። አምፕሊፋየሮች የምልክት ጥንካሬን ለማሻሻል የሚያገለግሉ ሲሆን ተደጋጋሚዎች ደግሞ የምልክቱን ጥንካሬ እንደገና ለማደስ እና ያለመበላሸት የረጅም ርቀት ስርጭቱን ለማረጋገጥ ያገለግላሉ።

ለአብዛኛዎቹ አፕሊኬሽኖች፣ ለማንኛውም አይነት የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ከፍተኛው ርቀት በግምት 62.14 ማይል (100 ኪ.ሜ) ነው። ሆኖም፣ አንዳንድ አፕሊኬሽኖች በጣም ረጅም ርቀት ያስፈልጋቸዋል። ለእነዚህ አፕሊኬሽኖች፣ ልዩ የተበታተኑ ባህሪያት ወይም ማጉላት ያላቸው የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ሊያስፈልጉ ይችላሉ።

ጣልቃ ገብነት እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃ ገብነት

ጣልቃ ገብነት እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት (EMI) አንድ ምልክት በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ላይ ሊጓዝ የሚችለውን ርቀት ይገድባሉ። EMI በተለያዩ ምክንያቶች ሊከሰት ይችላል፣ ከእነዚህም ውስጥ ሌሎች የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን፣ የኃይል መስመሮችን እና የመብረቅ ጥቃቶችን ጨምሮ።

የጣልቃ ገብነት እና የኢኤምአይ ተጽእኖዎችን ለመቀነስ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች በተለምዶ የተጠበቁ እና መሬት ላይ የተዘረጉ ናቸው። በተጨማሪም፣ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ብዙውን ጊዜ ከመሬት በታች ተቀብረው ወይም በመከላከያ ቱቦዎች ውስጥ እንዲገቡ ይደረጋሉ ይህም የጣልቃ ገብነት እና የኢኤምአይ አደጋን የበለጠ ለመቀነስ ነው።

ባጭሩ፣ አንድ ምልክት በፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ላይ ሊጓዝ የሚችለው ከፍተኛ ርቀት በተለያዩ ምክንያቶች ላይ የተመሰረተ ሲሆን ከእነዚህም መካከል ጥቅም ላይ የዋሉት አስተላላፊዎችና ሌዘሮች ጥራት፣ ጥቅም ላይ የዋሉት ማጉያዎችና ተደጋጋሚዎች፣ እንዲሁም የጣልቃ ገብነት አደጋ እና የEMI አደጋ ይገኙበታል። እነዚህን ምክንያቶች በጥንቃቄ በማጤን፣ ምልክቶች ያለመበላሸት በረጅም ርቀት ሊተላለፉ ይችላሉ።

የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች በቴሌኮሙኒኬሽን ኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ ምክንያቱም ከፍተኛ የሲግናል ጥንካሬ ሳይቀንስ መረጃዎችን በረጅም ርቀት ማስተላለፍ ይችላሉ።

የቴሌኮሙኒኬሽን ኩባንያዎች ለተጠቃሚዎች ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የኢንተርኔት፣ የኬብል ቴሌቪዥን እና የስልክ አገልግሎቶችን ለማቅረብ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን ይጠቀማሉ። የመረጃ ማዕከላትም ሰርቨሮችን እና ሌሎች የኔትወርክ መሳሪያዎችን በረጅም ርቀት ለማገናኘት የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን ይጠቀማሉ።

የአካባቢ አካባቢ አውታረ መረቦች (LANs) እና ግንኙነት

የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች በአካባቢያዊ አካባቢ ኔትወርኮች (LANs) ውስጥ መሳሪያዎችን ለማገናኘት እና ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ግንኙነት ለማቅረብ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ በከፍተኛ ፍጥነት የውሂብ ማስተላለፊያ ፍላጎት ምክንያት በLANs ውስጥ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን መጠቀም በጣም የተለመደ እየሆነ መጥቷል። የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች በህንፃዎች ወይም ግቢዎች ውስጥ ማብሪያና ማጥፊያዎችን፣ ራውተሮችን እና ሌሎች የኔትወርክ መሳሪያዎችን ለማገናኘት ያገለግላሉ።

የኢንዱስትሪ ደረጃዎች እና ተገዢነት

የቴሌኮሙኒኬሽን ኢንዱስትሪ ማህበር (TIA) ከተለያዩ አምራቾች በተገኙ ምርቶች መካከል መስተጋብር እና ተኳሃኝነትን ለማረጋገጥ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ደረጃዎችን አዘጋጅቷል። እነዚህ መመዘኛዎች በፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ሊተላለፉ የሚችሉትን ከፍተኛ የርቀት ምልክቶች እና ጥቅም ላይ መዋል ያለባቸውን የማገናኛዎች ዓይነቶች ይገልጻሉ።

ለምሳሌ፣ የTIA 1000BASE-SX መስፈርት ባለብዙ ሞድ ፋይበር ላይ ባለ ሙሉ-ዱፕሌክስ LC ማገናኛን በመጠቀም ከፍተኛውን 550 ሜትር ርቀት ይገልጻል። የ10GBASE-SR መስፈርት ባለብዙ ሞድ ፋይበር ላይ ባለ ሙሉ-ዱፕሌክስ LC ማገናኛን በመጠቀም ከፍተኛውን 300 ሜትር ርቀት ይገልጻል። የ40GBASE-SR4 መስፈርት ባለብዙ ሞድ ፋይበር ላይ የMPO ማገናኛዎችን ለመጠቀም ከፍተኛውን 100 ሜትር ርቀት ይገልጻል።

የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን በአግባቡ ለመጠቀም እና አስተማማኝ ግንኙነቶችን ለማቅረብ የኢንዱስትሪ ደረጃዎችን ማክበር ወሳኝ ነው።