Only Connect: 광섬유 가이드

Nick Locke의 시리즈 중 또 다른 게시물에 오신 것을 환영합니다.니캡 주식회사상호연결 케이블 조립을 전문으로 하는 전자제조업계에서 15년 이상의 경험을 갖고 있는 입니다.

아시다시피 저는 광섬유의 열렬한 팬입니다. 주된 이유는 대역폭이 방대하고 그 용도가 거의 끝이 없기 때문입니다. 아, 그리고 녹슬지 않을 거예요!

이번 주에 저는 FOA(Fiber Optic Association) 친구들이 제공하는 광섬유 가이드를 통해 여러분께 진정한 즐거움을 선사하기로 결정했습니다.

광섬유

광섬유는 극도로 순수한 유리나 플라스틱 섬유로 이루어진 머리카락처럼 가는 가닥 아래로 광학 신호를 전송하여 작동하는 통신 매체입니다. 빛은 "코어"라고 불리는 섬유의 중심 아래로 "유도"됩니다. 코어는 "내부 전반사"라는 광학 기술을 사용하여 코어에 빛을 가두는 "클래딩"이라는 광학 재료로 둘러싸여 있습니다. 습기와 물리적 손상으로부터 섬유를 보호하기 위해 섬유 자체를 "버퍼"로 코팅합니다. 버퍼는 종단 또는 접합을 위해 광섬유를 벗겨내는 것입니다.

코어와 클래딩은 일반적으로 초순수 유리로 만들어지지만 일부 섬유는 모두 플라스틱이거나 유리 코어와 플라스틱 클래딩입니다. 코어는 클래딩보다 물질 내 빛의 속도를 측정하는 광학 매개변수인 더 높은 굴절률을 갖도록 설계되었습니다. 이로 인해 "내부 전반사"가 코어의 빛을 특정 각도까지 가두게 됩니다. , 이는 섬유의 "수치 조리개"를 정의합니다.

유리 섬유는 습기 및 기타 손상으로부터 보호하는 "1차 완충 코팅"이라는 보호 플라스틱 덮개로 코팅되어 있습니다. "재킷"이라고 불리는 외부 보호 커버 내부에 섬유와 강도 부재가 있는 "케이블"을 통해 더 많은 보호 기능이 제공됩니다.

광섬유 유형: 멀티모드 및 싱글모드, 코어/클래딩 크기

두 가지 유형의 광섬유는 다중 모드와 단일 모드입니다. 이러한 범주 내에서 섬유는 미크론(100만분의 1미터)으로 표시되는 코어 및 클래딩 직경으로 식별됩니다(예: 50/125미크론 다중 모드 광섬유). 대부분의 섬유는 외부 직경이 125미크론입니다. 1미크론은 100만분의 1미터입니다. 미터, 125미크론은 0.005인치로 일반적인 사람의 머리카락보다 약간 큽니다.

다중 모드 광섬유에는 모드라고 불리는 많은 광선의 코어에서 빛이 이동합니다. 이는 다양한 모드(광선)의 빛 전송을 지원하는 더 큰 코어(거의 항상 50 또는 62.5 마이크론)를 가지고 있습니다. 멀티모드는 일반적으로 느린 근거리 통신망(LAN)의 경우 850nm 및 1300nm(아래 참조!) 파장의 LED 소스와 초당 기가비트 이상으로 실행되는 네트워크의 경우 850nm(VCSEL) 및 1310nm(Fabry-Perot 레이저)의 레이저와 함께 사용됩니다. .

싱글모드 광섬유는 훨씬 작은 코어(약 9미크론)를 가지므로 빛은 단 하나의 광선(모드)으로만 이동합니다. 손실이 적고 사실상 무한한 대역폭을 갖기 때문에 1300nm 및 1550nm의 레이저 소스를 사용하는 전화 통신 및 CATV에 사용됩니다. POF(Plastic Optical Fiber)는 일반적으로 스텝 인덱스(step index)를 갖는 대형 코어(약 1mm) 광섬유로, 단거리, 저속 네트워크에 사용됩니다.

PCS/HCS(플라스틱 또는 단단한 피복 실리카, 유리 코어의 플라스틱 피복)는 더 작은 유리 코어(약 200미크론)와 얇은 플라스틱 피복을 가지고 있습니다.

단계 지수 다중 모드는 최초의 광섬유 설계였습니다. 감쇠가 더 높고 코어에서 이동하는 다양한 모드의 경로 길이가 다르기 때문에 분산이 발생하기 때문에 여러 용도로 사용하기에는 너무 느립니다. 스텝 인덱스 섬유는 널리 사용되지 않습니다. 현재 POF 및 PCS/HCS(플라스틱 또는 하드 클래드 실리카, 유리 코어의 플라스틱 클래딩)만이 스텝 인덱스 설계를 사용합니다.

등급 인덱스 다중 모드 광섬유는 모드의 다양한 경로 길이를 보상하기 위해 코어의 유리 구성 변화를 사용합니다. 이는 스텝 인덱스 광섬유보다 수백 배 더 많은 대역폭(최대 약 2기가헤르츠)을 제공합니다. 50/125와 62.5/125의 두 가지 유형이 사용됩니다. 여기서 숫자는 코어/클래딩 직경(미크론)을 나타냅니다.

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