יקערדיק וויסן פון אָפּטיש פיברע

די דערפינדונג פון אָפּטיש פיברע האט געטריבן די רעוואָלוציע אין די פעלד פון קאָמוניקאַציע. אויב עס איז קיין אָפּטיש פיברע צו צושטעלן הויך-ספּעשאַלד טשאַנאַלז, דער אינטערנעץ קענען בלויז בלייַבן אין טעאָרעטיש בינע. אויב די 20 יאָרהונדערט איז געווען די תקופה פון עלעקטרע, די 21 יאָרהונדערט איז די תקופה פון ליכט. ווי קען ליכט דערגרייכן קאָמוניקאַציע? זאל ס לערנען די גרונט וויסן פון אָפּטיש קאָמוניקאַציע צוזאַמען מיט די עדיטאָר אונטן.

טייל 1. יקערדיק וויסן פון ליכט פּראַפּאַגיישאַן

פארשטאנד ליכט כוואליעס
Light waves are actually electromagnetic waves, and in free space, the wavelength and frequency of electromagnetic waves are inversely proportional. די פּראָדוקט פון די צוויי איז גלייַך צו די גיכקייַט פון ליכט, דאָס איז:

צולייגן די ווייוולענגטס אָדער פריקוואַנסיז פון ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס צו פאָרעם אַ ילעקטראָומאַגנעטיק ספּעקטרום. לויט די פאַרשידענע ווייוולענגטס אָדער פריקוואַנסיז, ילעקטראָאָמאַגנעטיק כוואליעס קענען זיין צעטיילט אין ראַדיאַציע געגנט, קענטיק ליכט געגנט, ינפרערעד געגנט, מייקראַווייוו געגנט, מיידיאָו כוואַליע, און לאַנג כוואַליע געגנט און לאַנג כוואַליע געגנט. די באַנדס געניצט פֿאַר קאָמוניקאַציע זענען דער הויפּט די ינפרערעד געגנט, מייקראַווייוו געגנט און ראַדיאָ כוואַליע געגנט. די פאלגענדע בילד וועט העלפֿן איר פֿאַרשטיין די אָפּטייל פון קאָמוניקאַציע באַנדס און קאָראַספּאַנדינג פּראַפּאַגיישאַן מעדיע אין מינוטן.

די פּראָוטאַגאַנאַסט פון דעם אַרטיקל, "פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע," ניצט ליכט כוואליעס אין די ינפרערעד באַנד. ווען עס קומט צו דעם פונט, מענטשן קען פרעגן וואָס עס מוזן זיין אין די ינפרערעד באַנד? דעם אַרויסגעבן איז שייך צו די אָפּטיש טראַנסמיסיע אָנווער פון אָפּטיש פיברע מאַטעריאַלס, ניימלי סילאַקאַ גלאז. ווייַטער, מיר דאַרפֿן צו פֿאַרשטיין ווי אָפּטיש פייבערז יבערשיקן ליכט.

בראָכצאָל, אָפּשפּיגלונג און גאַנץ אָפּשפּיגלונג פון ליכט

ווען ליכט איז ימיטיד פון איין מאַטעריע צו אנדערן, די רעפעררענע און אָפּשפּיגלונג און אָפּשפּיגלונג און אָפּשפּיגלט צווישן די צוויי סאַבסטאַנסיז, און די ווינקל פון רעפראַקטיאָן ינקריסיז מיט די ווינקל פון דעם אינצידענט ליכט. ווי געוויזן אין פיגורע → ②. When the incident angle reaches or exceeds a certain angle, the refracted light disappears and all the incident light is reflected back, which is the total reflection of light, as shown in ② → ③ in the following figure.

פאַרשידענע מאַטעריאַלס האָבן פאַרשידענע רעפראַקטיווע ינדאַסיז, ​​אַזוי די גיכקייַט פון ליכט פּראַפּאַגיישאַן וועריז אין פאַרשידענע מידיאַ. די רעפראַקטיווע אינדעקס איז רעפּריזענטיד דורך N, N = C / V, ווו C איז די גיכקייַט אין וואַקוום און V איז די פּראַפּאַגיישאַן גיכקייַט אין די מיטל. אַ מיטל מיט אַ העכער רעפראַקטיווע אינדעקס איז גערופֿן אַ אָפּטיש געדיכט מיטל, בשעת אַ מיטל מיט אַ נידעריקער רעפראַקטיווע אינדעקס איז גערופֿן אַ אָפּטיש שיטער מיטל. די צוויי טנאָים פֿאַר גאַנץ אָפּשפּיגלונג צו פּאַסירן:
1. טראַנסמיסיע פון ​​אָפּטיש טעמפּ מיטל צו אָפּטיש שיטער מיטל
2. דער אינצידענט ווינקל איז גרעסער ווי אָדער גלייַך צו די קריטיש ווינקל פון גאַנץ אָפּשפּיגלונג
כּדי צו ויסמיידן אָפּטיש ליקאַדזש און רעדוצירן די טראַנסמיסיע אָנווער, אָפּטיש טראַנסמיסיע אין אָפּטיש פייבערז אַקערז אונטער גאַנץ אָפּשפּיגלונג באדינגונגען.

טייל 2. הקדמה צו אָפּטיש פּראַפּאַגיישאַן מעדיע (פיברע אַפּטיק)

פיברע אַפּטיק סטרוקטור

מיט די יקערדיק וויסן פון גאַנץ אָפּשפּיגלונג ליכט פּראַפּאַגיישאַן, עס איז גרינג צו פֿאַרשטיין די פּלאַן סטרוקטור פון אָפּטיש פייבערז. די נאַקעט פיברע פון ​​אָפּטיש פיברע איז צעטיילט אין דריי לייַערס: דער ערשטער שיכטע איז די האַרץ, וואָס איז ליגן אין די צענטער פון דער פיברע און איז קאַמפּאָוזד פון הויך-ריינקייַט סיליציום דייאַסייד, אויך באקאנט ווי גלאז. די האַרץ דיאַמעטער איז 9-10 מיקראָנס (איין-מאָדע), 50 אָדער 62.5 מייקראַנז (מולטי-מאָדע). די פיברע האַרץ האט אַ הויך רעפראַקטיווע ינדעקס און איז געניצט צו יבערשיקן ליכט. רגע שיכטע קלאַדדינג: לאָוקייטאַד אַרום די פיברע האַרץ, אויך קאַמפּאָוזד פון סיליקאַ גלאז (מיט אַ דיאַמעטער פון בכלל 125 מייקראַנז). די רעפראַקטיווע אינדעקס פון די קלאַדדינג איז נידעריק, פאָרמינג אַ גאַנץ אָפּשפּיגלונג צושטאַנד צוזאַמען מיט די פיברע האַרץ. די דריט קאָוטינג שיכטע: די ויסווייניקסט שיכטע איז אַ ריינפאָרסט סמאָלע קאָוטינג. די פּראַטעקטיוו שיכטע מאַטעריאַל האט הויך שטאַרקייט און קענען וויטסטאַנד גרויס ימפּאַקץ, פּראַטעקטינג די אָפּטיש פיברע פון ​​וואַסער פארע יראָוזשאַן און מעטשאַניקאַל אַברייזשאַן.

אָפּטיש טראַנסמיסיע אָנווער

פיברע אַפּטיק טראַנסמיסיע אָנווער איז אַ זייער וויכטיק פאַקטאָר וואָס ווירקן די קוואַליטעט פון פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע. די הויפּט סיבות קאָזינג אַטטענואַטיאָן פון אָפּטיש סיגנאַלז אַרייַננעמען אַבזאָרפּשאַן אָנווער פון מאַטעריאַלס, און אנדערע לאָססעס געפֿירט דורך די טראַנסמיסיע, און אנדערע לאָססעס געפֿירט דורך סיבות אַזאַ ווי פיברע בענדינג, קאַמפּרעשאַן און דאַקינג אָנווער.

די ווייוולענגט פון ליכט איז אַנדערש, און די טראַנסמיסיע אָנווער אין אָפּטיש פייבערז איז אויך אַנדערש. אין סדר צו מינאַמייז די אָנווער און ענשור די טראַנסמיסיע ווירקונג, סייאַנטיס האָבן שוין באגאנגען צו געפֿינען די מערסט פּאַסיק ליכט. די ליכט אין די ווייוולענגט קייט פון 1260 נם ~ 1360 נם האט דער קלענסטער סיגנאַל דיסטאָרשאַן געפֿירט דורך דיספּערזשאַן און די לאָואַסט אַבזאָרפּשאַן אָנווער. אין די פרי טעג, די ווייוולענגט קייט איז געווען אנגענומען ווי די אָפּטיש קאָמוניקאַציע באַנד. שפּעטער, נאָך אַ לאַנג צייט פון עקספּלאָריישאַן און פיר, עקספּערץ ביסלעכווייַז סאַמערייזד אַ ווייוולענגט קייט (1260 נם ~ 1625 נם), וואָס איז מערסט פּאַסיק פֿאַר טראַנסמיסיע אין אָפּטיש פייבערז. אַזוי די ליכט כוואליעס געניצט אין פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע זענען בכלל אין די ינפרערעד באַנד.

פיברע אָפּטיק קלאַסאַפאַקיישאַן

מולטימאָדע אָפּטיש פיברע: טרענדינס קייפל מאָדעס, אָבער די גרויס ינטער דיספּערזשאַן לימאַץ אָפטקייַט פון דיגיטאַל סיגנאַלז, און די באַגרענעצונג ווערט מער שטרענג מיט ינקריסינג טראַנסמיסיע. דעריבער, די ווייַטקייט פון מולטימאָדע פיברע אָפּטיק טראַנסמיסיע איז לעפיערעך קורץ, יוזשאַוואַלי בלויז אַ ביסל קילאָמעטערס.
איין מאָדע פיברע: מיט אַ זייער קליין פיצע דיאַמעטער, טעאָרעטיש בלויז איין מאָדע קענען זיין טראַנסמיטטעד, וואָס מאכט עס פּאַסיק פֿאַר ווייַט קאָמוניקאַציע.

טייל 3. ארבעטן פּרינציפּ פון פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע סיסטעם

אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעם

די קאָמוניקאַציע פּראָדוקטן קאַמאַנלי געוויינט, אַזאַ ווי רירעוודיק פאָנעס און קאָמפּיוטערס, יבערשיקן אינפֿאָרמאַציע אין די פאָרעם פון עלעקטריקאַל סיגנאַלז. ווען די אָנפירונג אָפּטיש קאָמוניקאַציע, דער ערשטער שריט איז צו גער עלעקטריקאַל סיגנאַלז אין אָפּטיש סיגנאַלז, יבערשיקן זיי דורך פיברע אַפּטיק קייבאַלז, און געראָטנדיק די אָפּטיש סיגנאַלז אין עלעקטריקאַל סיגנאַלז צו דערגרייכן די ציל פון אינפֿאָרמאַציע טראַנסמיסיע צו דערגרייכן די ציל פון אינפֿאָרמאַציע טראַנסמיסיע. די גרונט אָפּטיש קאָמוניקאַציע סיסטעם באשטייט פון אַ אָפּטיש טראַנסמיטער, אַ אָפּטיש ופנעמער, און אַ פיברע אָפּטיש קרייַז פֿאַר טראַנסמיטינג ליכט. אין סדר צו ענשור די קוואַליטעט פון לאַנג-ווייַטקייט סיגנאַל טראַנסמיסיע און פֿאַרבעסערן טראַנסמיסיע באַנדווידט, אָפּטיש ריפּאָרטערז און מולטיפּלעקסערז זענען בכלל געניצט.

ונטער איז אַ קורץ הקדמה צו די אַרבעט פּרינציפּ פון יעדער קאָמפּאָנענט אין די פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע סיסטעם.

אָפּטיש טראַנסמיטער:קאַנווערץ עלעקטריקאַל סיגנאַלז אין אָפּטיש סיגנאַלז, דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון סיגנאַל מאַדזשאַלייטערז און ליכט מקורים.

סיגנאַל מולטיפּלעקסער:גאַנץ אָפּטיש טרעגער סיגנאַלז פון פאַרשידענע ווייוולענגטס אין דער זעלביקער אָפּטיש פיברע פֿאַר טראַנסמיסיע, דערגרייכן די ווירקונג פון דאַבלינג טראַנסמיסיע קאַפּאַציטעט.

אָפּטיש רעפּעאַטער:בעשאַס טראַנסמיסיע, די כוואַליע פון ​​די כוואַליע פון ​​די סיגנאַל וועט פאַרערגערן, אַזוי עס איז נייטיק צו ומקערן די וואַוועפאָרם צו דער אָריגינעל סיגנאַל ס ציכטיק כוואַליע און פאַרגרעסערן די ליכט ינטענסיטי.

סיגנאַל דעמולטיפּלעקסער:צעלייגנ די מולטיפּלעקסעד סיגנאַל אין זייַן אָריגינעל יחיד סיגנאַלז.

אָפּטיש ופנעמער:קאַנווערץ די באקומען אָפּטיש סיגנאַל אין אַן עלעקטריקאַל סיגנאַל, דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון אַ פאָטאָדעטטאָר און אַ דעמאָדולאַטאָר.

טייל 4. אַדוואַנטאַגעס און אַפּלאַקיישאַנז פון אָפּטיש קאָמוניקאַציע

אַדוואַנטאַגעס פון אָפּטיש קאָמוניקאַציע:

1. לאַנג ריליי ווייַטקייט, שפּאָרעוודיק און ענערגיע-שפּאָרן
אַסומינג די טראַנסמיסיע פון ​​10 גבפּס (10000000000 0 אָדער 1 סיגנאַלז פּער סעקונדע) פון אינפֿאָרמאַציע, אויב עלעקטריקאַל קאָמוניקאַציע איז געניצט, דער סיגנאַל דאַרף זיין רילייד און אַדזשאַסטיד יעדער סעקונדע מעטער. קאַמפּערד צו דעם, מיט אָפּטיש קאָמוניקאַציע קענען דערגרייכן אַ רעלע ווייַטקייט פון איבער 100 קילאָמעטערס. די ווייניקערע צייט דער סיגנאַל איז אַדזשאַסטיד, דער נידעריקער דער פּרייַז. אויף די אנדערע האַנט, די אָפּטיש ספּעציעלע פיברע איז סיליציום דייאַקסייד, וואָס האט שעפעדיק ריזערווז און פיל נידעריקער קאָסטן ווי קופּער דראָט. דעריבער, אָפּטיש קאָמוניקאַציע האט אַן עקאָנאָמיש און ענערגיע-שפּאָרן ווירקונג.

2. שנעל אינפֿאָרמאַציע טראַנסמיסיע און הויך קאָמוניקאַציע קוואַליטעט

למשל, איצט ווען גערעדט צו פרענדז אין אויסלאנד אָדער שמועסן אָנליין, דער געזונט איז נישט ווי לאַגינג ווי פריער. אין דער תקופה פון טעלאַקאַמיוניקיישאַן, אינטערנאַציאָנאַלע קאָמוניקאַציע דער הויפּט פאַרלאָזנ אויף קינסטלעך סאַטאַלייץ ווי רעלע פֿאַר טראַנסמיסיע, ריזאַלטינג אין מער טראַנסמיסיע פּאַטעס און סלאָוער סיגנאַל אָנקומען. און אָפּטיש קאָמוניקאַציע, מיט די סובמאַרין קייבאַלז, פאַרקירצט די טראַנסמיסיע ווייַטקייט, בילדער טראַנסמיסיע. דעריבער, מיט אָפּטיש קאָמוניקאַציע קענען דערגרייכן סמודער קאָמוניקאַציע מיט מעייווער - לייאַם.

3. שטאַרק אַנטי-ינטערפיראַנס פיייקייט און גוט קאַנפאַדענשיאַלאַטי

עלעקטריקאַל קאָמוניקאַציע קען דערפאַרונג ערראָרס רעכט צו ילעקטראָומאַגנעטיק ינטערפיראַנס, לידינג צו אַ פאַרקלענערן אין קאָמוניקאַציע קוואַליטעט. אָפּטיש קאָמוניקאַציע איז ניט אַפעקטאַד דורך עלעקטריקאַל ראַש, וואָס מאכט עס סאַפער און מער פאַרלאָזלעך. ווייַל פון דעם פּרינציפּ פון גאַנץ אָפּשפּיגלונג, די סיגנאַל איז גאָר קאַנפיינד צו די אָפּטיש פיברע פֿאַר טראַנסמיסיע, אַזוי די קאַנפאַדענשיאַלאַטי איז גוט.

4. גרויס טראַנסמיסיע קאַפּאַציטעט
אין אַלגעמיין, עלעקטריקאַל קאָמוניקאַציע קענען בלויז אַריבערפירן 10 גבפּס (10000000000 0 אָדער 1 סיגנאַלז פּער סעקונדע) פון אינפֿאָרמאַציע, בשעת אָפּטיש קאָמוניקאַציע קענען יבערשיקן 1 טבפּס (1 טריליאַן 0 אָדער 1 סיגנאַלז) פון אינפֿאָרמאַציע.

אַפּלאַקיישאַן פון אָפּטיש קאָמוניקאַציע

עס זענען פילע אַדוואַנטידזשיז צו אָפּטיש קאָמוניקאַציע, און עס איז ינאַגרייטיד אין יעדער ווינקל פון אונדזער לעבן זינט זייַן אַנטוויקלונג. די דעוויסעס אַזאַ ווי רירעוודיק פאָנעס, קאָמפּיוטערס, און IP Phones וואָס נוצן די אינטערנעט פאַרבינדן אַלעמען צו זייער געגנט, די גאנצע מדינה, און אפילו צו די גלאבאלע קאָמוניקאַציע נעץ. לעמאָשל, סיגנאַלז ימיטיד דורך קאָמפּיוטערס און רירעוודיק פאָנעס קלייַבן אין היגע קאָמוניקאַציע אָפּעראַטאָר באַזע סטיישאַנז און די נעץ שפּייַזער עקוויפּמענט, און זענען טראַנסמיטטעד צו פאַרשידן טיילן פון דער וועלט דורך פיברע אַפּטיק קייבאַלז אין סובמאַרין קייבאַלז.

די מעקייַעם פון טעגלעך אַקטיוויטעטן אַזאַ ווי ווידעא קאַללס, אָנליין שאַפּינג, ווידעא שפּילערייַ, און בינגע וואַטשינג אַלע פאַרלאָזנ אויף זייַן שטיצן און הילף הינטער די סינז. די ימערדזשאַנס פון אָפּטיש נעטוואָרקס האט אונדזער לעבן מער באַקוועם און באַקוועם.