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Fiber Circuit:Ein Anfängerleitfaden für das Kommunikationssystem

Glasfaser-Setup

Quelle:Wikimedia Commons

In der Vergangenheit war die elektrische Verkabelung die Hauptsache, bis die Menschen eine hohe Bandbreite über große Entfernungen benötigten. Leider konnten die elektrischen Kabel die Kriterien nicht erfüllen. Daher brauchte es einen effizienteren Ersatz. Und die Glasfaser kam mit. Interessanterweise können Sie sich auf Glasfasern verlassen, um große Datenmengen mit extrem hohen Geschwindigkeiten zu leiten. Es ist also keine Überraschung, dass Sie es in den meisten Internetkabeln finden. Die Technologie hat jedoch einige Nachteile, wie z. B. den Ausfall von Glasfaserschaltungen, der vernachlässigbar ist – insbesondere für hochdichte Multifaser-Arrays.

Möchten Sie mehr wissen? Sie sind an der richtigen Stelle, denn wir werden mehr über die kompakten, dauerhaft implantierbaren, hochdichten Arrays von Glasfaserschaltkreisen besprechen.

Machen wir weiter!

Was ist ein Glasfaserschaltkreis?

Faseroptik verwendet dieselbe Idee der Übertragung von Informationen auf unterschiedliche Weise. Zum Beispiel hat das Telefon ein Drahtkabel.

Glasfaserschaltkreis

Quelle:Wikimedia Commons

Daher ist die Faserschaltung ein Weg, auf dem sich Elektronen mit Informationen bewegen. Und diese Elektronen bewegen sich zu verschiedenen elektrischen Geräten. Außerdem ist ein Licht dabei, das als Informationsträger dient. Und dieses Licht breitet sich mit Hilfe der Totalreflexion über einen transparenten Lichtwellenleiter aus.

Das Kabel führt also den Ton in die Buchse in der Wand, während Sie in das Gerät sprechen. Außerdem hat es keine Verhaltensdefizite. Folglich wird eine andere Leitung den Ton an die lokale Telefonvermittlung weiterleiten und wahrscheinlich mit einem anfänglichen Überlastungsfehler konfrontiert sein.

Das Handy hingegen funktioniert anders. Das Gerät funktioniert durch Senden und Empfangen von Informationen mit unbesiegbaren Funkwellen und groß angelegter neuronaler Dynamik. Das passiert also, weil Mobiltelefone keine Kabel verwenden.

Arten von Glasfasern

Jetzt wissen Sie ein wenig über Glasfaser; Es ist wichtig zu verstehen, dass sie Signale in verschiedenen Modi mit zusätzlichen Sicherheitsvorkehrungen übertragen. Die Methode bezieht sich auf die Art und Weise, wie ein Lichtstrahl die Faser hinunterläuft.

Die Signale können also in unterschiedlichen Winkeln an der Faser abprallen, direkt bis zur Mitte der Faser abprallen oder den Faden in einem niedrigen Winkel abprallen lassen.

Allerdings haben wir zwei Haupttypen von Glasfaserkabeln:

Singlemode-Faser

Diese Faser hat einen kleinen Durchmesser des Glasfaserkerns. Also ideal für lange Strecken. Außerdem verringert es Ihre Chancen auf eine Verringerung der Signalstärke. Und das alles dank des kleinen Durchmessers.

Darüber hinaus hilft die kleine Öffnung der Singlemode-Faser, Licht in einen einzigen Strahl zu trennen. Folglich bietet das Kabel einen direkteren Weg. Die Singlemode-Faser verwendet eine Laserlichtquelle und hat eine hohe Bandbreite.

Auch diese Faser benötigt die exakte Berechnung, um das Laserlicht in ihrer kleinen Öffnung zu erzeugen. Daher ist es teurer.

Multimode-Glasfaser

Die Multimode-Faser ist das Gegenteil der Singlemode-Faser. Es hat also eine große Kernöffnung, die es Lichtsignalen ermöglicht, abzuprallen und zu reflektieren, wenn es die Faser hinuntergeht.

Und dank ihres großen Durchmessers kann die Faser mehrere Lichtimpulse gleichzeitig durch das Kabel schicken. Daher haben Sie mehr Datenübertragung.

Außerdem kann es zu Signalverlust und Interferenzen kommen. Außerdem verwendet die Multimode-Faser eine LED, um einen Lichtimpuls zu erzeugen, und ist billiger als die Singlemode-Faser.

Wie funktioniert der Glasfaserkreislauf?

Der Glasfaserschaltkreis funktioniert, indem er Informationen in Photonen oder Lichtpartikeln bewegt, die durch ein Glasfaserkabel schwingen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Mantel- und Glaskernfaser einen unterschiedlichen Brechungsindex haben. Daher beugen Kern und Mantel das einfallende Licht in einem bestimmten Winkel.

Wenn sich also die Lichtsignale durch die Glasfaser bewegen, erfahren sie eine totale interne Reflexion. Eine umfassende interne Überprüfung findet statt, wenn Lichtsignale vom Kern (dem zentralen Teil des Kabels) und der Ummantelung (einer Glasschicht, die den äußeren Teil des Kerns umhüllt) reflektiert werden.

Und dies geschieht normalerweise in einer Folge von Zickzacksprüngen. Auch die Totalreflexion ist eines der Dinge, die dafür sorgen, dass Licht im Rohr bleibt.

Aufgrund der dichteren Glasschichten bewegen sich die Signale jedoch tendenziell 30 % langsamer als die Lichtgeschwindigkeit. Wenn Sie das Signal während der gesamten Reise verstärken möchten, verwenden Sie außerdem Repeater in entfernten Abständen.

Warum braucht man Repeater? Sie helfen, optische Signale zu regenerieren. Und sie tun dies, indem sie ein visuelles in ein elektrisches Signal umwandeln. Dann verarbeitet der Repeater es und überträgt das elektrische Signal auf das optische.

Fiber Circuit:Anwendungen

Glasfaser funktioniert durch die Übertragung von Daten, die in einem Strahl des Lichtmodulators codiert sind, und ist auch für die Netzwerkmodulation praktisch. Dann bewegt sich die Information durch ein Rohr (Plastik oder Glas). Die Idee zu diesem Design entstand in den 1950er Jahren.

Und die Idee war für Kopplungseffizienzen, Endoskope und effiziente Gitterkoppler. Außerdem half es Ärzten, den menschlichen Körper von innen zu betrachten, indem er Multifaser-Photometrie verwendete, ohne ihn aufzuschneiden.

Die Ingenieure mochten die Idee und nutzten dieselbe Technologie, um Telefongespräche mit Lichtgeschwindigkeit zu führen. Bald nahm die Federal Communications Commission (FCC) die Technologie an. Das Glasfaserkabel besteht jedoch aus Lichtwellenleitern (dünne Kunststoff- oder Glaslitzen).

Außerdem ist jede der Fasern relativ dünn und kann über 25.000 Telefonanrufe übertragen. Somit kann das gesamte Kabel problemlos mehrere Millionen Anrufe übertragen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Glasfaserkabel lichtbasierte Technologie verwenden, um Informationen zwischen zwei Orten zu übertragen.

Das Design der Glasfaserschaltung

Design von Glasfaserschaltungen

Quelle:Researchgate c/p Richard Cole

Das Schaltungsdesign besteht aus zwei wesentlichen Teilen, die wir separat besprechen werden:der Sender- und der Empfängerschaltung.

Glasfasersenderschaltung

Hier sind die Komponenten, die Sie zum Aufbau einer kostengünstigen Glasfaser-Sendeschaltung benötigen:

Akku

Halbleiter

Kondensatoren

Widerstände (alle 1/4 Watt, 5 %)

Da Ihr IC1 NE555 ist, sollten Sie eine anständige Leistungseffizienz erwarten. Sie können auch die Frequenz steuern, indem Sie das Eingangssignal mit Pin 5 des ICs verbinden.

Und der Pin verbindet sich mit dem Spannungsteiler. Allerdings müssen Sie Ihren Spannungsteiler so konfigurieren, dass er die Schaltgrenzen 2/3V+ und 1/3V+ für den NE555 generiert.

Außerdem ist es wichtig, die Obergrenze zu erhöhen oder zu verringern. Auf diese Weise können Sie die Zeit erhöhen oder verringern, die C2 zum Umschalten zwischen den beiden Bereichen benötigt. Da der TR1 den hohen Treiberstrom bietet, der D1 (LED) ideal zum Leuchten bringt, müssen Sie ihn wie eine Emitterfolger-Pufferstufe verdrahten.

Außerdem benötigen Sie neben dem IC1 mit ordentlichen 200mA Strom für den D1 einen separat gesteuerten Treiber für Ihre LED. Und das hilft Ihnen, Ihren bevorzugten LED-Strom präzise und zuverlässig zu erhalten.

Positionieren Sie außerdem R1, um den LED-Strom zu fixieren, der etwa 40 mA beträgt. Beachten Sie dabei, dass die LED nur mit 50 % (20 mA) der tatsächlichen Nennleistung arbeiten kann. Und das geschieht, weil die LED mit einer Rate von 50 % EIN/AUS schaltet.

Außerdem können Sie den R1-Wert bei Bedarf anpassen, um den Ausgangsstrom zu erhöhen oder zu verringern.

Glasfaserempfängerschaltung

Die Komponenten, die Sie für die Empfängerschaltung und den Filter benötigen, sind:

Halbleiter

Kondensatoren

Widerstände

Der Glasfaserempfänger befindet sich über dem Filter. Und es ist der Ausgang des Empfängers, der mit dem Eingang der Filterschaltung verbunden ist.

Der D1 erzeugt die Detektordiode. Und es funktioniert in der umgekehrten Vorspannungseinstellung. Folglich bildet der Leckwiderstand einen LDR-Effekt.

R1 hingegen verhält sich wie ein Lastwiderstand. Außerdem bildet der C2 die Verbindung zwischen zwei Punkten:Detektorstufe und Eingangsverstärker. Als Ergebnis wird es ein zweistufiges kapazitiv verbundenes Netzwerk geben. Und die beiden Standorte arbeiten gleichzeitig im Common-Emitter-Modus.

Es ist möglich, den monostabilen Multivibrator zu drücken – wenn Sie eine effiziente Oszillation mit hoher Eingangsspannung am Halbleiter (TR2) bereitstellen.

Und es ermöglicht eine überlegene Gesamtspannungsverstärkung (> 80 dB). Die Filterstufe baut um 1458C (a/b) auf. Außerdem sind es 18 dB pro Oktave (2/3 rd Ordnung) Filtersystem mit Details, die üblicherweise in Senderschaltungen verwendet werden.

Vorteile der Glasfaser

Nachteile der Glasfaser

Schlussworte

Der Faserschaltkreis spielt eine entscheidende Rolle in der gesamten Faseroptik. Und die meisten Menschen bevorzugen Glasfaserkabel gegenüber Kupferkabeln. Und es ist keine Überraschung, wenn man bedenkt, dass erstere Vorteile wie hohe Übertragungsgeschwindigkeit, Bandbreite usw. haben. Außerdem funktionieren sie perfekt für Hochleistungs-Datennetzwerke und Langstrecken.

Was halten Sie von der Faserschaltung? Sie haben Fragen oder Anregungen zum Thema? Bitte zögern Sie nicht, uns zu erreichen.


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