เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางโดยทั่วไปของใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวคือเท่าใด

ในขอบเขตของโทรคมนาคมสมัยใหม่ ใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวถือเป็นแกนหลักของการส่งข้อมูลความเร็วสูงและระยะไกล ในฐานะซัพพลายเออร์ของเส้นใยนำแสงแบบโหมดเดี่ยว ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางทั่วไปของส่วนประกอบที่สำคัญเหล่านี้ ในบล็อกนี้ ฉันจะเจาะลึกรายละเอียดของเส้นผ่านศูนย์กลางแกนใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยว ความสำคัญ และความแตกต่างกันไปตามเส้นใยประเภทต่างๆ

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยว

ใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งแสงไปตามเส้นทางหรือโหมดเดียว ซึ่งแตกต่างจากไฟเบอร์แบบหลายโหมดซึ่งช่วยให้เส้นทางแสงหลายเส้นทางสามารถแพร่กระจายพร้อมกันได้ ไฟเบอร์แบบโหมดเดี่ยวให้การลดทอนที่ต่ำกว่าและแบนด์วิธที่สูงกว่า ทำให้เหมาะสำหรับเครือข่ายการสื่อสารระยะไกล เช่น ที่ใช้ในโทรคมนาคม ศูนย์ข้อมูล และเคเบิลทีวี

แกนกลางของใยแก้วนำแสงคือบริเวณตรงกลางที่แสงเดินทางผ่าน การหุ้มซึ่งล้อมรอบแกนกลางมีดัชนีการหักเหของแสงที่ต่ำกว่า ทำให้แสงถูกจำกัดอยู่ภายในแกนกลางผ่านการสะท้อนภายในทั้งหมด เส้นผ่านศูนย์กลางแกนมีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณสมบัติทางแสงของไฟเบอร์ รวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของโหมด ความยาวคลื่นในการตัด และการสูญเสียการดัดงอ

เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางทั่วไปของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยว

เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางที่พบบ่อยที่สุดสำหรับไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวคือ 9 ไมโครเมตร (μm) มาตรฐานนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเนื่องจากมีคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง 9 - μm ช่วยให้สามารถแพร่กระจายแสงในโหมดเดี่ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความยาวคลื่นที่ใช้กันทั่วไปในโทรคมนาคม เช่น 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร

ที่ความยาวคลื่นเหล่านี้ เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง 9 - μm ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเฉพาะโหมดแสงพื้นฐานเท่านั้นที่สามารถแพร่กระจายผ่านเส้นใยได้ ช่วยลดการกระจายตัวและการลดทอนให้เหลือน้อยที่สุด การกระจายตัวหมายถึงการแพร่กระจายของพัลส์แสงขณะเดินทางผ่านไฟเบอร์ ซึ่งสามารถจำกัดอัตราการส่งข้อมูลได้ ในทางกลับกัน การลดทอนคือการสูญเสียความเข้มแสงในระยะทาง ซึ่งส่งผลต่อความแรงและคุณภาพของสัญญาณ

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง

แม้ว่า 9 μm เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางแกนทั่วไปสำหรับเส้นใยโหมดเดี่ยว แต่ก็มีปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลต่อการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางแกนสำหรับการใช้งานเฉพาะ

ความยาวคลื่นของการทำงาน

ความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ในการส่งผ่านเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแพร่กระจายในโหมดเดี่ยว ตัวอย่างเช่น ที่ความยาวคลื่นสั้น อาจจำเป็นต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางแกนเล็กลงเพื่อรองรับการทำงานในโหมดเดี่ยว ในทางกลับกัน ที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่า อาจยอมรับเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่ใหญ่กว่าเล็กน้อยได้

ข้อกำหนดแบนด์วิธ

การใช้งานแบนด์วิธที่สูงขึ้นอาจต้องมีการควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อลดการกระจายตัว เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางที่เล็กลงสามารถช่วยลดการกระจายตัวของสี ซึ่งเกิดจากความเร็วการแพร่กระจายที่แตกต่างกันของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงภายในเส้นใย นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูงในระยะทางไกล

ความไวในการดัดงอ

การใช้งานบางอย่าง เช่น การเดินสายไฟในอาคารหรือการติดตั้งไฟเบอร์ถึงบ้าน (FTTH) ต้องใช้ไฟเบอร์ที่มีความไวต่อการโค้งงอน้อยกว่า ในกรณีเหล่านี้ อาจใช้เส้นใยที่มีพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าหรือมีการออกแบบพิเศษที่ไม่คำนึงถึงการโค้งงอ ตัวอย่างเช่นG.657.a2 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบโค้งงอแบบไม่ละเอียดอ่อนและG.657.a1 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบโค้งงอได้รับการออกแบบให้มีการสูญเสียการดัดงอต่ำ แม้ว่าจะโค้งงอด้วยรัศมีน้อยก็ตาม เส้นใยเหล่านี้อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนหรือโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับเส้นใยโหมดเดี่ยวมาตรฐานเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพนี้

ใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวประเภทต่างๆ และเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง

มีมาตรฐานสากลหลายมาตรฐานสำหรับไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยว ซึ่งแต่ละมาตรฐานมีลักษณะเฉพาะและข้อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางแกนของตัวเอง

ก.652 ไฟเบอร์

ไฟเบอร์ G.652 หรือที่เรียกว่าไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมาตรฐานเป็นไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนประมาณ 9 μm และได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร ที่G.652d Low Water Peak Non Dispersion Shifted ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวเป็นตัวแปรหนึ่งของไฟเบอร์ G.652 ที่มีปริมาณน้ำสูงสุดต่ำ ซึ่งช่วยลดการลดทอนในช่วงความยาวคลื่น 1380 - 1420 นาโนเมตร ทำให้มีแบนด์วิธเพิ่มขึ้น

ก.655 ไฟเบอร์

ไฟเบอร์ G.655 เป็นไฟเบอร์แบบกระจายตัวที่ออกแบบมาเพื่อลดการกระจายตัวของสีที่ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนคล้ายกับของเส้นใย G.652 (ประมาณ 9 μm) แต่มีโปรไฟล์ดัชนีการหักเหที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ค่าชดเชยการกระจายตัว

ก.657 ไฟเบอร์

ไฟเบอร์ G.657 เป็นไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่ไม่ไวต่อโค้งงอ ออกแบบมาเพื่อใช้ในเครือข่ายการเข้าถึง เช่น FTTH ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าG.657.a2 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบโค้งงอแบบไม่ละเอียดอ่อนและG.657.a1 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบโค้งงอเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล G.657 เส้นใยเหล่านี้อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสูญเสียการโค้งงอต่ำในขณะที่ยังคงการทำงานในโหมดเดี่ยว

ความสำคัญของเส้นผ่านศูนย์กลางแกนในการเลือกไฟเบอร์

เมื่อเลือกใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวสำหรับการใช้งานเฉพาะ เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา ไฟเบอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางที่เหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแพร่กระจายของแสงที่มีประสิทธิภาพ การกระจายตัวต่ำ และการลดทอนที่น้อยที่สุด ซึ่งจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูลคุณภาพสูง

สำหรับเครือข่ายโทรคมนาคมระยะไกล ซึ่งจำเป็นต้องมีการส่งข้อมูลความเร็วสูงในระยะทางไกล ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนมาตรฐาน 9 μm เช่น ไฟเบอร์ G.652 มักเป็นตัวเลือกที่ต้องการ ในทางกลับกัน สำหรับแอปพลิเคชันเครือข่ายภายในอาคารหรือการเข้าถึง ซึ่งคำนึงถึงความไวในการโค้งงอ ไฟเบอร์ที่ไม่ไวต่อการโค้งงอ เช่น ไฟเบอร์ G.657 อาจเหมาะสมกว่า

บทสรุป

โดยสรุป เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางโดยทั่วไปของไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวคือ 9 ไมโครเมตร ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานโทรคมนาคมส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม เส้นใยโหมดเดี่ยวประเภทต่างๆ เช่น เส้นใยที่ออกแบบมาสำหรับความยาวคลื่นเฉพาะหรือที่มีคุณสมบัติไม่ไวต่อการดัดงอเป็นพิเศษ อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางหรือโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันเล็กน้อย

ในฐานะซัพพลายเออร์ของใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยว เรามีผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะสร้างเครือข่ายโทรคมนาคมระยะไกล ศูนย์ข้อมูล หรือเครือข่ายการเข้าถึง เราสามารถจัดหาไฟเบอร์ที่เหมาะกับการใช้งานของคุณได้ หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวของเรา หรือต้องการหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ โปรดติดต่อเราเพื่อขอหารือเรื่องการจัดซื้อจัดจ้าง

อ้างอิง

• คำแนะนำของ ITU - T G.652, G.655 และ G.657 สำหรับไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยว
• ระบบการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงโดย Govind P. Agrawal