Vastavalt ITU-T soovitustele on sidekiud jagatud järgmisteks osadeks: G.651, G.652, G.653, G654, G655, G656, G.657. Selles blogis tutvustame peamisi omadusi ja rakenduspõhimõtteid. iga kiu kohta, samuti optilise side edastamise taga olev teadus.
G.651 optiline kiud
G.651 on mitmemoodiline kiud, samas kui G.652 kuni G.657 on ühemoodilised kiud. Optiline kiud koosneb peamiselt kolmest osast: südamik, kattekiht ja kattekiht. Kiudude südamik on põhiosa, mis edastab optilisi signaale. Kate ümbritseb kiudude südamikku, et piirata valguskadu ja tagada peegeldav pind, samas kui kate kaitseb kiudu veeauru ja mehaaniliste kahjustuste eest.
Kattekihi läbimõõt on tavaliselt 125 μm ja kattekihi läbimõõt (pärast värvimist) on tavaliselt 250 μm. Kuid kiudsüdamiku läbimõõt ei ole fikseeritud väärtus, kuna kiusüdamiku erinev läbimõõt põhjustab otseselt tohutut muutust kiu ülekandevõimes.
Joonis 1. Kiu struktuuriskeem
Mitmemoodilise kiu südamiku läbimõõt on tavaliselt 50 μm ~ 100 μm ja kui südamiku läbimõõt muutub väikeseks, paraneb kiu edastusvõime oluliselt. Erinevalt ühemoodilisest kiust, mis suudab valgust edastada ainult ühes režiimis, on mitmemoodiline kiud. võib toetada mitme ristsuunalise juhitud lainerežiimi edastamist.Kui kiu südamiku läbimõõt muutub väiksemaks, vähenevad ka optiliste signaalide edastusrežiimid ja häired iga ülekande vahel režiim väheneb.
Joonis 2.Mitmemoodilised ja ühemoodilised kiudülekanderežiimid
G.652 optiline kiud
G.652 kiud on kõige laialdasemalt kasutatav kiud. Praegu kasutavad kaug- ja suurlinnapiirkonnad lisaks kiudoptilisele kodukaablile (FTTH) peaaegu kõiki G.652 kiudaineid. Valguse energiajaotuse järgi ei edastata ühemoodilises kius optilist signaali ainult südamikus, aga ka ümbrises. Valgusenergia kontsentratsiooni määra kirjeldamiseks ühemoodilises kius määratletakse kiu kahe punkti vaheline maksimaalne kaugus režiimivälja läbimõõduna, mis on punkt, kus valguse intensiivsust vähendatakse väärtuseni 1/(e^ 2) maksimaalsest valguse intensiivsusest teljel.
Üks olulisemaid kiu ülekandekaugust mõjutavaid tegureid on kiu sumbumine ja kiu sumbumiskoefitsient sõltub lainepikkusest. Tavalise ühemoodilise kiu tuhmumistegur on näidatud joonisel fig. 5. Jooniselt on näha, et kiu sumbumine on väike lainepikkustel 1310nm ja 1550nm ning 1310nm ja 1550nm on muutunud kaheks kõige sagedamini kasutatavaks lainepikkusega aknaks ühemoodilise kiu puhul.
Joonis 3. Ülekande kadu
G.653 optiline kiud
Pärast optilise sidesüsteemi kiiruse edasist suurendamist hakkab signaali edastamist mõjutama kiu hajumine. Dispersioon viitab signaali moonutamise (impulsi laienemise) nähtusele, kui signaali (impulsi) erinevad sageduskomponendid või erineva režiimi komponendid levivad erinevatel kiirustel ja jõuavad teatud kaugusele.
Joonis 4. Dispersiooni skeem
Kiu dispersioon varieerub sõltuvalt lainepikkusest ja ühemoodilise kiu sumbumiskoefitsient on väikseim 1550nm juures, kuid dispersioonitegur on sellel lainepikkusel suurem. Nii on inimesed välja töötanud ühemoodilise kiu, mille dispersioonikoefitsient on 0 1550 nm juures ja see näiliselt täiuslik kiud on G.653.
G.654 optiline kiud
G.654 optilist kiudu kasutatakse peamiselt merealuses kaablisidesüsteemis. Selleks, et rahuldada merealuse kaabli pikamaa- ja suure läbilaskevõimega vajadusi, on G.654 optilist kiudu täiustatud kahes aspektis. (1) Vähendab optilise kiu kadu; Alates 0.22dB/km G.652-st kuni 0.19dB/km (standardväärtus). (2) kiu režiimivälja läbimõõdu suurendamine; Mida suurem on kiu režiimivälja läbimõõt, seda väiksem on energiatihedus kiu ristlõikes, et parandada kiu mittelineaarset mõju ja parandada kiu sidesüsteemi signaali-müra suhet.
G.655 optiline kiud
G.653 kiududel on 1550 nm lainepikkusel nulldispersioon ja see ei kasuta WDM-süsteemi. Seetõttu on välja töötatud väikese, kuid nullist erineva dispersiooniga kiud 1550 nm lainepikkusel, milleks on kiud G.655. Kiud G.655 on väikseima sumbuvuse ja väiksema dispersiooniga umbes 1550 nm, mida saab kasutada WDM-süsteemides. Seetõttu on kiud G.655 olnud pikka aega esimene valik pikamaa magistraalliinide jaoks. Kuid hajutamise kompenseerimise tehnoloogia valmimisel asendatakse G.655 kiud järk-järgult G.652 kiududega, mille peamiseks põhjuseks on kiu hinna erinevus.
G.657 optiline kiud
G.657 kiud on enim kasutatud kiud, välja arvatud G.652. See on omamoodi paindetundlik kiud, mida kasutatakse peamiselt siseruumides kiudjuhtmete jaoks. G.657 kiudu kasutatakse FTTH-kaablites, mis on telefoniliinidest õhemad.
Joonis 5. Dispersiooni skeem