Classification du stade et du mode de développement de la transmission par fibre optique

Transmission de fibre optique, c'est-à-dire transmission de données et de signal utilisant la fibre optique comme support. La fibre optique peut non seulement être utilisée pour transmettre des signaux analogiques et des signaux numériques, mais peut également répondre aux besoins de la transmission vidéo. La transmission par fibre optique est généralement réalisée par câble optique et le taux de transmission de données d'une seule fibre optique peut atteindre plusieurs Gbps. Sans l'utilisation de répéteurs optiques, la distance de transmission de la fibre optique peut atteindre des dizaines de kilomètres.

1. l'étape de développement de la transmission de fibre optique

(1) Étage de paire torsadée

À ce stade, la voix ne peut pas être mélangée à une communication de données à grande échelle, et elle convient également à une telle communication de données.

(2) Câble paire torsadée

Il peut répondre aux besoins des utilisateurs pour un grand nombre de transmission de données et de vidéo, mais il a besoin de plus d'équipements d'accès. Son coût est relativement plus élevé, et il n'est pas facile d'augmenter la demande à l'avenir.

(3) étape de fibre optique

C'est ce que nous appelons l'étape finale de la transmission par fibre optique. À ce moment, l'équipement auxiliaire correspondant est plus parfait, la capacité de traitement des données est plus forte et l'expansibilité est meilleure. Le développement est également très rapide et le prix de l'équipement d'accès a été ajusté, ce qui peut être considéré comme une étape de communication complète en une seule étape. Deux théories peuvent être utilisées pour analyser la transmission de la lumière dans la fibre optique: la théorie de l'optique des rayons et la théorie de l'optique des ondes. La théorie de l'optique des rayons est une méthode d'utilisation des rayons lumineux pour remplacer la voie de transmission de l'énergie lumineuse. Cette théorie est facile à obtenir des résultats d'analyse simples et intuitifs pour la fibre multimode dont l'onde optique est plus petite que la taille du guide d'ondes optique. Mais pour les problèmes complexes, l'optique des rayons ne peut que donner un concept approximatif.

L'optique d'onde traite la lumière dans la fibre optique comme un champ électromagnétique classique, de sorte que le champ lumineux doit obéir aux équations de Maxwell et à toutes les conditions aux limites. Sur la base des conditions aux limites de l'équation d'onde et du champ électromagnétique, des résultats analytiques ou numériques complets et corrects peuvent être obtenus, et la structure de champ admissible dans le guide d'ondes peut être donnée.

2. classification des modes de transmission de fibre optique

Selon le nombre deTransmission de fibre optiqueModes, la fibre optique peut être divisée en fibre multimode et fibre monomode. À une certaine longueur d'onde de travail, la fibre optique multimode peut transmettre de nombreux modes de guides d'ondes diélectriques, tandis que la fibre optique monomode ne peut transmettre que des modes fondamentaux.

Seul le mode fondamental est transmis dans la fibre monomode, donc grosso modo, le diamètre de champ mode est le diamètre du point de mode fondamental à l'extrémité de réception de la fibre monomode, et on peut également considérer à peu près que le diamètre du champ mode est similaire au diamètre du noyau de la fibre monomode.

Lorsque la fréquence normalisée de la fibre optique est inférieure à sa fréquence de coupure normalisée, la transmission monomode peut être réalisée, c'est-à-dire que seul le mode fondamental est transmis dans la fibre optique, et tous les autres modes d'ordre élevé sont coupés. C'est-à-dire qu'en plus des paramètres de la fibre optique, tels que le rayon du noyau et l'ouverture numérique qui satisfait à certaines conditions, la longueur d'onde optique doit être supérieure à une certaine valeur pour obtenir une transmission monomode, ce que l'on appelle la longueur d'onde de coupure de la fibre monomode.

Par conséquent, la longueur d'onde de coupure signifie la longueur d'onde de travail minimale qui permet à la fibre optique d'obtenir une transmission monomode. En d'autres termes, même si toutes les autres conditions sont satisfaites, il est toujours impossible de réaliser une transmission monomode si la longueur d'onde optique n'est pas supérieure à la longueur d'onde de coupure de la fibre monomode.