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Entre ellos, el modo HE11 se denomina modo básico y el resto se denominan modos de orden superior.
1) Fibra multimodo.
Cuando el tamaño geométrico de la fibra (principalmente el diámetro del núcleo d1) es mucho mayor que la longitud de onda de la luz (aproximadamente 1 μm), existen decenas o incluso cientos de modos de propagación en la fibra. Los diferentes modos de propagación tienen distintas velocidades y fases de propagación, lo que resulta en retrasos y pulsos de luz más amplios tras la transmisión a larga distancia. Este fenómeno se denomina dispersión modal de la fibra (también llamada dispersión intermodal).
La dispersión modal puede reducir el ancho de banda de la fibra multimodo y su capacidad de transmisión. Por lo tanto, la fibra multimodo solo es adecuada para comunicaciones de fibra de menor capacidad.
La distribución del índice de refracción de una fibra multimodo es principalmente parabólica, es decir, con un perfil de índice graduado. Su diámetro del núcleo es de aproximadamente 50 μm.
Cuando la geometría de la fibra (principalmente el diámetro del núcleo) puede ser similar a la longitud de onda de la luz, si el diámetro del núcleo d1 está en el rango de 5~10 μm, la fibra solo permite que un modo (modo base HE11) se propague en ella, y todos los demás modos de orden superior se cortan. Este tipo de fibra se llama fibra monomodo.
Dado que solo tiene un modo para propagarse y evita el problema de la dispersión de modos, la fibra monomodo tiene un ancho de banda muy amplio y es particularmente adecuada para comunicaciones de fibra óptica de gran capacidad. Por lo tanto, para lograr la transmisión monomodo, los parámetros de la fibra deben satisfacer ciertas condiciones. A través de cálculos de fórmulas, para una fibra con NA=0,12, transmisión monomodo por encima de λ=1,3 μm, el radio del núcleo de la fibra debe ser ≤ 4,2 μm, es decir, su diámetro del núcleo d1 ≤ 8,4 μm.
Debido a que el diámetro del núcleo de una fibra monomodo es muy pequeño, se imponen requisitos más estrictos en su proceso de fabricación.
2. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar fibra óptica?
1) La banda de paso de la fibra óptica es muy amplia y teóricamente puede alcanzar los 30T.
2) La longitud del soporte sin relé puede alcanzar decenas o cientos de kilómetros, mientras que el cable de cobre solo mide unos pocos cientos de metros.
3) No se ve afectado por campos electromagnéticos ni radiación electromagnética.
4) Ligero y compacto.
5) La comunicación por fibra óptica no requiere alimentación, por lo que es segura en entornos inflamables, volátiles y de otro tipo.
6) Se puede usar en un amplio rango de temperaturas ambiente.
7) Larga vida útil.
3. ¿Cómo elegir el cable óptico?
Además de seleccionar la cantidad de núcleos de fibra óptica y fibras ópticas, el cable óptico debe seleccionarse de acuerdo con el entorno de uso del cable óptico para seleccionar la estructura del cable óptico y la cubierta exterior.
1) Cable óptico para uso en exteriores Cuando está enterrado de forma suelta, es mejor usar un cable con funda suelta. Cuando está en altura, se puede usar un cable PE suelto con una funda de PE negra con dos o más nervaduras.
2) Los cables de fibra óptica utilizados en edificios deben usar cables ópticos ajustados y prestar atención a sus características ignífugas, tóxicas y de humo. El tipo ignífugo pero con humo (Plenum) o el tipo inflamable y no tóxico (LSZH) se puede usar en la tubería o en la ventilación forzada. El tipo ignífugo, no tóxico y no fumador (Riser) se debe usar en el entorno expuesto.
3) Cuando se instala cableado vertical u horizontal en un edificio, se puede usar cuando se usa cable óptico ajustado, cable óptico de distribución o cable óptico de derivación que son comunes en el edificio.
4) Seleccione cables ópticos monomodo y multimodo según las aplicaciones de red y los parámetros de aplicación del cable óptico. Por lo general, las aplicaciones interiores y de corta distancia utilizan cables ópticos multimodo, mientras que las aplicaciones exteriores y de larga distancia utilizan cables ópticos monomodo.
4. En la conexión de fibras ópticas, ¿cómo elegir las diferentes aplicaciones de conexión fija y conexión activa?
La conexión activa de la fibra se logra mediante un conector de fibra óptica. Un punto de conexión activa en el enlace óptico es una interfaz claramente dividida. Al elegir la conexión activa y la conexión fija, las ventajas de la conexión fija se reflejan en un menor costo y pérdida de luz, pero con menor flexibilidad, mientras que la conexión activa presenta el caso contrario. Al diseñar la red, es necesario seleccionar con flexibilidad el uso de actividades y conexiones fijas según la situación general del enlace para garantizar la flexibilidad y la estabilidad, y así aprovechar al máximo sus respectivas ventajas. La interfaz de conexión activa es una interfaz importante para pruebas, mantenimiento y cambios. La conexión activa facilita la detección de fallas en el enlace en comparación con la conexión fija, lo que facilita la sustitución del dispositivo defectuoso, mejorando así el mantenimiento del sistema y reduciendo los costos de mantenimiento.
5. La fibra óptica se acerca cada vez más a los terminales de usuario. ¿Qué aspectos deben tenerse en cuenta al definir la "fibra hasta el escritorio" y el diseño del sistema? La
"fibra hasta el escritorio" en la aplicación del subsistema horizontal, y la relación entre el cobre y el cable de cobre, son complementarios e indispensables. La fibra óptica ofrece ventajas únicas, como una larga distancia de transmisión, una transmisión estable, ausencia de interferencias electromagnéticas, un alto ancho de banda compatible y ausencia de fugas electromagnéticas. Estas características hacen que la fibra óptica desempeñe un papel indispensable en algunos entornos específicos:
1) Si la distancia de transmisión del punto de información es superior a 100 m, se recomienda usar cable de cobre. Se deben agregar replicadores o equipos de red y salas con baja potencia, lo que aumenta los costos y genera problemas ocultos. El uso de fibra óptica puede resolver fácilmente este problema.
2) Existen numerosas fuentes de interferencia electromagnética en entornos de trabajo específicos (como fábricas, hospitales, salas de aire acondicionado, salas de equipos eléctricos, etc.), y la fibra óptica puede operar de forma estable sin interferencia electromagnética en estos entornos.
3) No hay fugas electromagnéticas en la fibra. Es muy difícil detectar la señal transmitida en la fibra. Es una buena opción para lugares con un nivel de seguridad relativamente alto (como militares, I+D, auditorías, gobierno, etc.).
4) En entornos con una alta demanda de ancho de banda que ha alcanzado más de 1G, la fibra óptica es una buena opción.
Existen muchas diferencias entre la fibra monomodo y la multimodo , y el método de selección es diferente. Hablemos de ello hoy. Para más detalles, consulte el artículo " Diferencias entre la fibra monomodo y la multimodo y su método de selección" (2).
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