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Dentre eles, o modo HE11 é chamado de modo básico, e os demais são chamados de modos de ordem superior.
1) Fibra multimodo:
Quando a dimensão geométrica da fibra (principalmente o diâmetro do núcleo d1) é muito maior que o comprimento de onda da luz (cerca de 1 μm), haverá dezenas ou mesmo centenas de modos de propagação na fibra. Diferentes modos de propagação têm diferentes velocidades e fases de propagação, resultando em atrasos e alargamento dos pulsos de luz após a transmissão a longa distância. Esse fenômeno é chamado de dispersão modal da fibra (também chamada de dispersão intermodal).
A dispersão de modos pode reduzir a largura de banda da fibra multimodo e sua capacidade de transmissão. Portanto, a fibra multimodo é adequada apenas para comunicações de fibra de menor capacidade.
A distribuição do índice de refração de uma fibra multimodo é predominantemente parabólica, ou seja, apresenta um perfil de índice gradual. Seu diâmetro central é de aproximadamente 50 μm.
Quando a geometria da fibra (principalmente o diâmetro do núcleo) é semelhante ao comprimento de onda da luz, se o diâmetro do núcleo d1 estiver na faixa de 5 a 10 μm, a fibra permite a propagação de apenas um modo (modo base HE11), e todos os outros modos de ordem superior são bloqueados. Esse tipo de fibra é chamado de fibra monomodo.
Como possui apenas um modo para propagação e evita o problema da dispersão modal, a fibra monomodo tem uma largura de banda muito ampla e é particularmente adequada para comunicações ópticas de alta capacidade. Portanto, para se obter transmissão monomodo, os parâmetros da fibra devem satisfazer certas condições. Por meio de cálculos com fórmulas, para uma fibra com NA = 0,12, a transmissão monomodo acima de λ = 1,3 μm requer que o raio do núcleo da fibra seja ≤ 4,2 μm, ou seja, seu diâmetro do núcleo d1 ≤ 8,4 μm.
Como o diâmetro do núcleo de uma fibra monomodo é muito pequeno, requisitos mais rigorosos são impostos ao seu processo de fabricação.
2. Quais são as vantagens de usar fibra óptica?
1) A banda de passagem da fibra é muito ampla e, teoricamente, pode atingir 30T.
2) O comprimento sem retransmissão pode chegar a dezenas ou centenas de quilômetros, enquanto o fio de cobre tem apenas algumas centenas de metros.
3) Não é afetada por campos eletromagnéticos nem radiação eletromagnética.
4) Leve e compacta.
5) A comunicação por fibra óptica não necessita de alimentação externa e, por ser segura, pode ser utilizada em locais com substâncias inflamáveis, voláteis e outras.
6) Opera em uma ampla faixa de temperaturas ambientes.
7) Longa vida útil.
3. Como escolher o cabo óptico?
Além de selecionar o número de núcleos e fibras ópticas, o cabo óptico deve ser escolhido de acordo com o ambiente de uso, definindo-se a estrutura do cabo e o revestimento externo.
1) Cabo óptico para uso externo: Quando enterrado de forma frouxa, é melhor usar cabo com revestimento solto. Para uso aéreo, pode-se utilizar um cabo PE solto com revestimento PE preto e duas ou mais nervuras.
2) Cabos de fibra óptica usados em edifícios: devem ser cabos ópticos com encaixe firme e atenção às suas características de resistência ao fogo, toxicidade e emissão de fumaça. Cabos retardantes de chama, mas com emissão de fumaça (Plenum) ou inflamáveis e não tóxicos (LSZH) podem ser usados em tubulações ou em sistemas de ventilação forçada. Cabos retardantes de chama, não tóxicos e sem emissão de fumaça (Riser) devem ser usados em ambientes expostos.
3) Quando a fiação vertical ou horizontal é instalada em um edifício, podem ser usados cabos ópticos com encaixe firme, cabos ópticos de distribuição ou cabos ópticos de derivação comuns em edifícios.
4) Selecione cabos ópticos monomodo ou multimodo com base nas aplicações de rede e nos parâmetros de aplicação do cabo óptico. Normalmente, aplicações internas e de curta distância utilizam cabos ópticos multimodo, enquanto aplicações externas e de longa distância utilizam cabos ópticos monomodo.
4. Na conexão de fibras ópticas, como escolher entre as diferentes aplicações de conexão fixa e ativa?
A conexão ativa da fibra é realizada por meio de um conector de fibra óptica. Um ponto de conexão ativa no enlace óptico é uma interface claramente separada. Na escolha entre conexão ativa e conexão fixa, as vantagens da conexão fixa se refletem no menor custo e menor perda de luz, porém com menor flexibilidade, enquanto a conexão ativa apresenta a desvantagem. Ao projetar a rede, é necessário selecionar de forma flexível o uso de conexões ativas e fixas de acordo com a situação geral do enlace para garantir flexibilidade e estabilidade, de modo a aproveitar ao máximo as respectivas vantagens. A interface de conexão ativa é uma importante interface de teste, manutenção e substituição. A conexão ativa facilita a localização de pontos de falha no enlace em comparação com a conexão fixa, o que aumenta a conveniência de substituição do dispositivo defeituoso, melhorando assim a manutenção do sistema e reduzindo os custos de manutenção.
5. As fibras ópticas estão cada vez mais próximas dos terminais dos usuários. A que você precisa prestar atenção quando se trata do significado de "fibra até a mesa" e do projeto do sistema?
A aplicação de "fibra até a mesa" em subsistemas horizontais torna a relação entre cabos de cobre complementares e indispensáveis. A fibra óptica possui vantagens únicas, como longa distância de transmissão, transmissão estável, ausência de interferência eletromagnética, alta largura de banda suportada e ausência de vazamento eletromagnético. Essas características fazem com que a fibra óptica desempenhe um papel insubstituível em alguns ambientes específicos.
1) Se a distância de transmissão do ponto de informação for superior a 100 metros, o uso de cabo de cobre exigirá a adição de replicadores, equipamentos de rede e salas com sinal fraco, aumentando os custos e a complexidade do sistema. A fibra óptica resolve esse problema facilmente.
2) Em ambientes de trabalho específicos (como fábricas, hospitais, salas de ar condicionado, salas de equipamentos elétricos, etc.), existem diversas fontes de interferência eletromagnética. Nesses ambientes, a fibra óptica opera de forma estável e sem interferência eletromagnética.
3) A fibra óptica não apresenta vazamento eletromagnético, tornando muito difícil a detecção do sinal transmitido. É uma excelente opção para locais com alto nível de segurança (como instalações militares, de pesquisa e desenvolvimento, auditoria, governamentais, etc.).
4) Em ambientes com alta demanda de largura de banda, acima de 1 Gbps, a fibra óptica é uma ótima escolha.
Existem muitas diferenças entre fibra monomodo e fibra multimodo , e o método de seleção também não é o mesmo. Vamos falar sobre isso hoje. Para mais detalhes, consulte Diferenças entre fibra monomodo e fibra multimodo e método de seleção (2).
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