كيف يمكن تحويل الألياف الضوئية متعددة الأوضاع إلى ألياف ضوئية واحدة؟

كيف يمكن تحويل الألياف الضوئية متعددة الأوضاع إلى ألياف ضوئية واحدة؟

يتم استخدام الألياف الضوئية في المقام الأول لنقل البيانات بسبب معدل النقل العالي والقدرة الكبيرة. بسبب مقاومتها القوية للتداخل الكهرومغناطيسي ، وانتشارها المنخفض ،وخسائر منخفضة، الألياف الضوئية لديها عرض نطاق واسع لنقل النطاق ويمكن أن تسافر لمسافات أطول من كابلات الشبكة (كابلات إيثيرنت).ما إذا كان استخدام الألياف متعددة الوسائط أو أحادية الوسائط يعتمد على متطلبات اتصال الشبكة الخاصة.

المسافة هي واحدة من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند نشر شبكات الألياف الضوئية. ينطوي نشر شبكة الألياف الضوئية عادة على تحويل وضع نقل الألياف ،وخاصة التحويل من الألياف متعددة الوسائط إلى الألياف أحادية الوسائط (MMF إلى SMF)ستقدم هذه المقالة ثلاث طرق لتحويل الألياف متعددة الأوضاع إلى الألياف أحادية الأوضاع.

متى يكون التحويل من الوضع المتعدد إلى الوضع الواحد ضروريًا؟

لأن الألياف البصرية أحادية الوضع والمتعددة الوضع تدعم أنماط نقل ضوئي مختلفة ، تختلف تطبيقاتها. تستخدم الألياف الأحادية الوضع في المقام الأول لمسافات طويلة ،تطبيقات عرض النطاق الترددي العالي، في حين أن الألياف متعددة الأوضاع تستخدم أساسا لتطبيقات المسافات القصيرة.

ومع ذلك ، لا تستخدم شبكات الألياف البصرية ببساطة نوعًا واحدًا من الألياف ؛ يحدث تحويل وضع نقل الألياف بشكل متكرر أثناء نقل الإشارة ، مثل التحويل متعدد الأوضاع إلى وضع واحد.عندما تتجاوز مسافة الشبكة المسافة القصوى لنقل الألياف متعددة الأوضاع، عادة ما تكون هناك حاجة إلى تحويل الوضع بين الألياف متعددة الوسائط والألياف أحادية الوسائط. يعتمد التحويل المحدد من الوسائط متعددة الوسائط إلى الوسائط أحادية الوسائط على معدات الشبكة المستخدمة ونوع الاتصال.

كيفية تحويل الألياف متعددة الوسائط إلى الألياف أحادية الوسائط؟

1 أجهزة استلام الألياف البصرية
كما هو معروف، ألياف البصرية المستقبلات تدعم متعدد الوسائط إلى الألياف أحادية الوسائط، ألياف مزدوجة إلى ألياف واحدة، وتحويل طول الموجة. هنا،نحن نناقش بشكل رئيسي تحويل الألياف متعددة الأوضاع إلى أحادي الوضعيمكن أن تقوم أجهزة الاستقبال الضوئي بالألياف الضوئية بتحويل الألياف متعددة الأوضاع إلى ألياف أحادية الأوضاع على نحو فعال من حيث التكلفة لمسافات الإرسال تصل إلى 140 كيلومتراً. على سبيل المثال، an SFP Gigabit Ethernet fiber optic transceiver can convert multimode fiber (maximum transmission distance 550m) to single-mode fiber (maximum transmission distance 20km) for Gigabit Ethernet (1000Mbps transmission rate).

في التطبيقات العملية التي تمدد مسافة نقل شبكات الألياف البصرية،أجهزة استقبال الألياف الضوئية تحقق اتصالات لمسافات طويلة بين مفتاحي إيثيرنت من خلال تحويل الألياف متعددة الوسائط إلى ألياف أحادية الوسائطكما هو مبين في الشكل التالي:

2 محول WDM

محول WDM مشابه لمستقبلات الألياف الضوئية ، لديه القدرة على تحويل الألياف متعددة الوسائط إلى الألياف أحادية الوسائط. كما يوحي الاسم ، يتم استخدام محولات WDM عادة في أنظمة WDM ،خاصة أنظمة DWDM، لأن بث DWDM لمسافات طويلة يتطلب غالبًا التحويل بين الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الأوضاع ، كما هو موضح في الرسم البياني التالي:

3ألياف التصحيح الضوئية المعدلة

       تختلف عن الطريقتين المذكورتين أعلاه في تحويلها بين الألياف متعددة الوسائط والألياف أحادية الوسائط.التي تغير نوع الألياف لتوسيع مسافة نقل الشبكة، تتحول كابلات التشغيل الضوئي المصنعة بالأنماط إلى الألياف متعددة الأوضاع إلى الألياف أحادية الأوضاع عن طريق تغيير وضع نقل الضوء.

رابط الألياف الضوئية من سلك التصحيح المعدل للأنماط يمكن أن ينبعث من شعاع ليزر أحادي الوضع في مركز الألياف متعددة الأوضاع مع تحريك محدد،يسمح لليزر أحادي الوضع بالانتشار داخل قطر مركز الألياف متعدد الوضعهذا يحمي من تأخر الوضع التفاضلي (DMD) الذي يحدث عندما ينتشر الضوء في أوضاع متعددة داخل الألياف متعددة الأوضاع.كابلات التصحيح بالألياف الضوئية التي يتم ضبط وضعها مناسبة فقط لأجهزة Gigabit 1000BASE-LX (أو 10G Ethernet 10GBASE-LRM و 10GBASE-LX4).

الاعتبارات الرئيسية:

تطابق طول الموجة:تستخدم الألياف متعددة الأوضاع عادةً أطوال موجة 850nm / 1300nm ، بينما تستخدم الألياف أحادية الوضع أطوال موجة 1310nm / 1550nm. تأكد من أن أطوال موجات جهاز الاستقبال البصري متسقة أثناء التحويل.

ميزانية الخسائر:احسب الخسارة الإجمالية (بما في ذلك خسارة التحويل وخسارة الألياف وخسارة الموصلات) لضمان بقائها ضمن نطاق حساسية المستقبل.

الاتصالات الثنائية الاتجاه:إذا كان هناك حاجة إلى نقل ثنائي الاتجاه ، يجب نشر أجهزة التحويل في كلا الطرفين ، أو يجب توحيد نوع الألياف عبر الرابط.

ملخص:

بالنسبة للاتصالات الهجينة في الشبكات القائمة ، تعد محولات الوسائط الضوئية إلى الكهربائية حلًا عالميًا وموثوقًا به ؛ بالنسبة للأجهزة التي تتوافق مع معايير محددة (مثل 1000BASE-LX) ،محولات التبديل هي خيار اقتصادي؛ وعلى المدى الطويل والأساس، توحيد أنواع الألياف (جميعها أحادي الوضع) وتوفير وحدات بصرية مطابقة هو الخيار المثالي لتصميم الشبكة.