CONCEPTS BEHIND FIBER OPTICSToday f

CONCEPTS BEHIND FIBER OPTICS

Today fiber optics is used in a variety of applications from the medical environment to the broadcasting industry. It is used to transmit voice, television, images and data signals through small flexible threads of glass or plastic. These fiber optic cables far exceed the information capacity of coaxial cable or twisted wire pairs. They are also smaller and lighter in weight than conventional copper systems and are immune to electromagnetic interference and crosswalk. To date, Fiber Optics has found its greatest application in the telephone industry [4]. Fiber Optics is also used to link computers in Local Area Network (LAN). It is quite apparent that fiber optics is, at the moment, an invaluable resource but the technology does have its limitations. For one thing, there is no standardization of fiber optics components which makes interchangeability difficult. Also, costs are currently a limiting factor, though believed to be going down daily. The future of fiber optics does look promising, for its advantages far out weigh its disadvantages.

A basic fiber optic communications system consists of three basic elements: A light source, fiber media and a light detector. The majority of light sources used in fiber optics emit light at one of three different wavelengths: 850 nm, 1300 nm and 1550 nm [3]. These wavelengths are desired because they exhibit the least amount of attenuation in the glass fiber.

Of the light sources, there are mainly two types used today: the light emitting diode (LED) and the current injection laser diode (ILD). Both sources are similar in that they are both made of aluminum-gallium-arsenide (AlGaAs) and are both semiconductors’ diodes that are directly modulated by varying input current. The actual choice of one source over another depends on the type of application, cost, desired output as well as temperature considerations.

LEDs can be broken into two types: edge-emitting and surface-emitting. LED’s, in general, are very practical when cost effectiveness is in order. They are priced well below the cost of ILDs and are believed to have a life expectancy of around 107 hours [4]. An LED’s power output, usually measured in microwatts, is quite linear, meaning that the amount of current in the LED is directly proportional to the light output. ILDs, on the other hand, have a non linear output, usually measured in milliwatts (mW). They have a threshold associated with them or point at which the diode turns on or lasses, the output then increases exponentially. The output of an ILD is very narrow, with a spectral spread on the order or 1 to 10 nm, compared to an LED that may have a spread as high as 100 nm. LEDs actually have a tendency to spew light in all directions, thus decreasing the coupling efficiency to a fiber and increasing signal loss. Because ILDs have a higher output potential and coupling efficiency, they are well suited for long distance transmissions. LEDs have a lower bandwidth, or information capacity, than ILDs because of dispersion. That is, because the velocity of light through glass varies with frequency, the high spectral spread of the LED (emitting many frequencies) will cause dispersion or so call “material dispersion.” This is also referred to as chromatic dispersion. This dispersion will cause different frequencies to travel at different speeds and ultimately be received at the detector end at different times. If the source were truly monochromatic, there would not be any material dispersion. An ILD can significantly reduce material dispersion due to there low spectral spreads. ILDs are also very sensitive to temperature changes. A slight temperature can make the output drift as much as 20 nm. So it is important to keep ILDs cool during operation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แนวคิดเบื้องหลังไฟเบอร์วันนี้ใยแก้วนำแสงจะใช้ในความหลากหลายของโปรแกรมประยุกต์จากสภาพแวดล้อมทางการแพทย์อุตสาหกรรมการออกอากาศ ใช้ในการส่งสัญญาณข้อมูลผ่านขนาดเล็กยืดหยุ่นเธรดของแก้วหรือพลาสติก โทรทัศน์ ภาพ และเสียง เหล่านี้ใยไกลเกินความจุข้อมูลของคู่สาย หรือบิดลวดคู่ พวกเขายังมีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบากว่ากว่าระบบทั่วไปทองแดง และมีภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและ crosswalk วันที่ ใยแก้วนำแสงได้พบการประยุกต์ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมโทรศัพท์ [4] ยังมีใช้ใยแก้วนำแสงเพื่อเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ค่อนข้างชัดเจนว่า ใยแก้วนำแสง ในขณะนี้ ล้ำค่า แต่เทคโนโลยีมีข้อจำกัดอยู่ สำหรับสิ่งหนึ่ง คือไม่มีมาตรฐานของส่วนประกอบของใยแก้วนำแสงซึ่งทำให้สามารถถอดเปลี่ยนยาก ยัง ต้นทุนอยู่ในขณะนี้ปัจจัยจำกัด แต่ เชื่อว่าจะไปลงทุกวัน อนาคตของใยแก้วนำแสงมองแนวโน้ม สำหรับประโยชน์ของไกลออกน้ำหนักข้อเสียของมัน เส้นใยพื้นฐานระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงประกอบด้วยสามองค์ประกอบพื้นฐาน: แหล่งกำเนิดแสง เส้นใยสื่อ และเครื่องตรวจจับแสง ส่วนใหญ่ของแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในใยแก้วนำแสงเปล่งแสงที่ความยาวคลื่นแตกต่างกันสามอย่างใดอย่างหนึ่ง: 850 nm, 1300 nm และ 1550 nm [3] ความยาวคลื่นเหล่านี้กำลังต้องการ เพราะพวกเขาแสดงการลดทอนสัญญาณใยแก้วน้อย ของแหล่งกำเนิดแสง มีสองส่วนใหญ่ชนิดที่ใช้ในปัจจุบัน: แสงเปล่งไดโอด (LED) และในปัจจุบันการฉีดเลเซอร์ไดโอด (ILD) แหล่งทั้งสองมีความคล้ายคลึงในการที่พวกเขาทั้งสองทำจากอลูมิเนียมแกลเลียม arsenide (AlGaAs) และ ไดโอดของสารกึ่งตัวนำทั้งสองที่มีสันทัดโดยตรง โดยการป้อนข้อมูลปัจจุบันที่แตกต่างกัน เลือกจริงจากแหล่งหนึ่งไปยังอีกขึ้นอยู่กับชนิดของโปรแกรมประยุกต์ ต้นทุน ผลผลิตที่ต้องการตลอดจนข้อควรพิจารณาที่อุณหภูมิLEDs can be broken into two types: edge-emitting and surface-emitting. LED’s, in general, are very practical when cost effectiveness is in order. They are priced well below the cost of ILDs and are believed to have a life expectancy of around 107 hours [4]. An LED’s power output, usually measured in microwatts, is quite linear, meaning that the amount of current in the LED is directly proportional to the light output. ILDs, on the other hand, have a non linear output, usually measured in milliwatts (mW). They have a threshold associated with them or point at which the diode turns on or lasses, the output then increases exponentially. The output of an ILD is very narrow, with a spectral spread on the order or 1 to 10 nm, compared to an LED that may have a spread as high as 100 nm. LEDs actually have a tendency to spew light in all directions, thus decreasing the coupling efficiency to a fiber and increasing signal loss. Because ILDs have a higher output potential and coupling efficiency, they are well suited for long distance transmissions. LEDs have a lower bandwidth, or information capacity, than ILDs because of dispersion. That is, because the velocity of light through glass varies with frequency, the high spectral spread of the LED (emitting many frequencies) will cause dispersion or so call “material dispersion.” This is also referred to as chromatic dispersion. This dispersion will cause different frequencies to travel at different speeds and ultimately be received at the detector end at different times. If the source were truly monochromatic, there would not be any material dispersion. An ILD can significantly reduce material dispersion due to there low spectral spreads. ILDs are also very sensitive to temperature changes. A slight temperature can make the output drift as much as 20 nm. So it is important to keep ILDs cool during operation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แนวคิดเบื้องหลัง Fiber Optics

วันนี้ใยแก้วนำแสงถูกนำมาใช้ในความหลากหลายของการใช้งานจากสภาพแวดล้อมทางการแพทย์เพื่ออุตสาหกรรมการกระจายเสียง มันถูกใช้เพื่อส่งสัญญาณเสียง, โทรทัศน์, ภาพและสัญญาณข้อมูลผ่านหัวข้อที่มีความยืดหยุ่นเล็ก ๆ ของแก้วหรือพลาสติก เหล่านี้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงไกลเกินความจุข้อมูลของคู่สายหรือบิดคู่สาย พวกเขายังมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบากว่าระบบทองแดงธรรมดาและมีภูมิคุ้มกันต่อการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและทางม้าลาย ในวัน Fiber Optics ได้พบแอพลิเคชันที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมโทรศัพท์ [4] Fiber Optics จะใช้ในการเชื่อมโยงในคอมพิวเตอร์ Local Area Network (LAN) มันค่อนข้างชัดเจนว่าใยแก้วนำแสงคือในขณะที่ทรัพยากรที่ทรงคุณค่า แต่เทคโนโลยีจะมีข้อ จำกัด ของมัน สำหรับสิ่งหนึ่งที่มีความเป็นมาตรฐานของส่วนประกอบใยแก้วนำแสงซึ่งจะทำให้ interchangeability ยากไม่มี นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายที่มีอยู่ในปัจจุบันเป็นปัจจัย จำกัด แต่เชื่อว่าจะลงไปทุกวัน อนาคตของใยแก้วนำแสงไม่มองแนวโน้มสำหรับข้อดีของมันไกลออกน้ำหนักข้อเสียของมัน

พื้นฐานระบบการสื่อสารใยแก้วนำแสงประกอบด้วยสามองค์ประกอบพื้นฐาน: แหล่งกำเนิดแสงที่สื่อเส้นใยและเครื่องตรวจจับแสง ส่วนใหญ่ของแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในใยแก้วนำแสงเปล่งแสงที่หนึ่งในสามของความยาวคลื่นที่แตกต่าง: 850 นาโนเมตรและ 1300 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร [3] ความยาวคลื่นเหล่านี้เป็นที่ต้องการเพราะแสดงจำนวนน้อยที่สุดของการลดทอนในใยแก้ว

ของแหล่งกำเนิดแสงที่มีสองประเภทหลักที่ใช้ในปัจจุบัน: แสง emitting diode (LED) และไดโอดเลเซอร์ฉีดปัจจุบัน (ILD) ทั้งแหล่งที่มีความคล้ายคลึงกันในการที่พวกเขาทั้งสองทำจากอลูมิเนียมแกลเลียม arsenide-(AlGaAs) และไดโอดทั้งเซมิคอนดักเตอร์ 'ที่มีการปรับความแตกต่างกันโดยตรงโดยการป้อนข้อมูลปัจจุบัน ทางเลือกที่แท้จริงของแหล่งหนึ่งไปอีกขึ้นอยู่กับชนิดของการประยุกต์ใช้ค่าใช้จ่ายในการส่งออกที่ต้องการเช่นเดียวกับการพิจารณาอุณหภูมิ

ไฟ LED สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ขอบเปล่งผิวเปล่ง ไฟ LED โดยทั่วไปมีการปฏิบัติมากเมื่อลดค่าใช้จ่ายในการสั่งซื้อ พวกเขาเป็นราคาที่ต่ำกว่าค่าใช้จ่ายของ ILDs และเชื่อว่าจะมีอายุขัยประมาณ 107 ชั่วโมง [4] การส่งออกพลังงานไฟ LED ของวัดมักจะไมโคร, ค่อนข้างเป็นเส้นตรงซึ่งหมายความว่าจำนวนเงินในปัจจุบัน LED เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณแสง ILDs บนมืออื่น ๆ ที่มีการส่งออกไม่ใช่เชิงเส้นมักจะวัดเป็นมิลลิวัตต์ (MW) พวกเขามีเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับพวกเขาหรือจุดที่ไดโอดเปิดหรือ Lasses ออกแล้วเพิ่มขึ้นชี้แจง การส่งออกของ ILD แคบมากกับการแพร่กระจายสเปกตรัมในการสั่งซื้อหรือ 1 ถึง 10 นาโนเมตรเทียบกับ LED ที่อาจมีการแพร่กระจายสูงที่สุดเท่าที่ 100 นาโนเมตร ไฟ LED จะมีแนวโน้มที่จะคายแสงในทุกทิศทางจึงลดประสิทธิภาพในการมีเพศสัมพันธ์เพื่อเส้นใยและเพิ่มการสูญเสียสัญญาณ เพราะ ILDs มีศักยภาพการส่งออกสูงและมีประสิทธิภาพการมีเพศสัมพันธ์ที่พวกเขาจะเหมาะสำหรับการส่งสัญญาณทางไกล ไฟ LED มีแบนด์วิดธ์ที่ต่ำกว่าหรือความจุข้อมูลกว่า ILDs เนื่องจากการกระจายตัว นั่นคือเพราะความเร็วของแสงผ่านกระจกจะแตกต่างกันที่มีความถี่ในการแพร่กระจายสูงสเปกตรัมของ LED (เปล่งความถี่อีกหลายคน) จะทำให้เกิดการกระจายตัวหรือเพื่อให้เรียกว่า "การกระจายตัวของวัสดุ." นี่คือยังเรียกว่าการกระจายตัวของสี การกระจายตัวนี้จะทำให้ความถี่ที่แตกต่างที่จะเดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกันและในที่สุดจะได้รับที่ปลายตรวจจับในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน หากแหล่งที่มีสีเดียวอย่างแท้จริงจะไม่มีการกระจายตัวของวัสดุใด ๆ ILD อย่างมีนัยสำคัญสามารถลดการกระจายตัวของวัสดุเนื่องจากมีการแพร่กระจายสเปกตรัมต่ำ ILDs นอกจากนี้ยังมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อุณหภูมิเล็กน้อยสามารถทำให้ดริฟท์ที่ส่งออกมากถึง 20 นาโนเมตร ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ ILDs เย็นระหว่างการดำเนินการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แนวคิดเบื้องหลังไฟเบอร์ออปติกวันนี้ใยแก้วนำแสงถูกใช้ในความหลากหลายของการใช้งานจากสภาพแวดล้อมในอุตสาหกรรมการกระจายเสียง มันถูกใช้เพื่อส่งผ่านเสียง โทรทัศน์ รูปภาพและข้อมูลสัญญาณขนาดเล็กที่มีความยืดหยุ่นผ่านกระทู้ของแก้วหรือพลาสติก เหล่านี้สายเคเบิลใยแก้วนําแสงไกลเกินข้อมูลความจุของสายเคเบิลหรือสายคู่บิด พวกเขายังมีขนาดเล็กและเบาในน้ำหนักกว่าระบบทองแดงธรรมดาและมีภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและทางม้าลาย วันที่ , ไฟเบอร์ออฟติกได้พบโปรแกรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมโทรศัพท์ [ 4 ] ของ ไฟเบอร์ออปติก นอกจากนี้ยังใช้ในการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายท้องถิ่น ( LAN ) มันชัดเจนมากว่า ใยแก้วนำแสง คือ ตอนนั้น ทรัพยากรที่ทรงคุณค่า แต่เทคโนโลยีไม่ได้มีข้อ จำกัด ของมัน สำหรับสิ่งหนึ่งที่ ไม่มีมาตรฐานของเส้นใยแก้วนำแสง องค์ประกอบที่ทำให้ interchangeability ยาก นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายยังเป็นปัจจัยบั่นทอน แต่เชื่อว่าจะลงทุกวัน อนาคตของไฟเบอร์ออปติกดูสัญญา สำหรับข้อดีของมันไกลออกน้ำหนักข้อเสียของมันพื้นฐานระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงประกอบด้วยสามองค์ประกอบขั้นพื้นฐาน : แสง , สื่อไฟเบอร์และเครื่องตรวจจับแสง ส่วนใหญ่ของแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในเส้นใยแสงเปล่งแสงในหนึ่งในสามของความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน : 850 nm , 1300 nm และ 1550 nm [ 3 ] ที่สามารถเหล่านี้ต้องการเพราะพวกเขาแสดงจำนวนเงินที่น้อยที่สุดของการลดทอนในแก้วไฟเบอร์แหล่งที่มาของแสง มีหลักสองประเภทที่ใช้ในวันนี้ : ไดโอดเปล่งแสง ( LED ) และในปัจจุบันการฉีดเลเซอร์ไดโอด ( ILD ) ทั้งแหล่งจะคล้ายกันในที่พวกเขามีทั้งทำจากอะลูมิเนียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ ( algaas ) และสารกึ่งตัวนำไดโอดทั้ง ' ที่ปรับโดยการป้อนข้อมูลโดยตรงปัจจุบัน จริงทางเลือกของแหล่งหนึ่งไปยังอีกที่ขึ้นอยู่กับชนิดของโปรแกรมต้นทุนผลผลิตที่ต้องการ รวมทั้งการพิจารณาอุณหภูมิไฟ LED สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท : ขอบและผิวเปล่งเปล่ง . LED โดยทั่วไปจะเป็นประโยชน์มากเมื่อประสิทธิผลต้นทุนในการสั่งซื้อ พวกเขาเป็นอย่างดีราคาต่ำกว่าต้นทุนของ ilds และเชื่อว่าจะมีอายุขัยประมาณ 107 ชั่วโมง [ 4 ] มีไฟ LED ของพลังงาน มักจะวัดในมวลเป็นเส้นตรงมาก หมายความว่า ปริมาณในปัจจุบัน LED จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลแสง ilds บนมืออื่น ๆที่ไม่ใช่เชิงเส้นที่มีผลผลิต มักจะวัดในเครื่องมือ ( MW ) พวกเขามีเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับพวกเขา หรือจุดที่ไดโอดจะเปิดหรือสาวๆรึ ผลผลิตก็เพิ่มขึ้นชี้แจง ผลผลิตของ ILD แคบมาก มีการแพร่กระจายสเปกตรัมในการสั่งซื้อหรือ 1 ถึง 10 nm , เทียบกับ LED ที่อาจมีการแพร่กระจายสูงถึง 100 นาโนเมตร ไฟ LED จริงๆมีแนวโน้มที่จะคายแสงในทุกทิศทาง ทำให้ลดประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อเส้นใยและเพิ่มการสูญเสียสัญญาณ เพราะ ilds มีสูงกว่าผลผลิตศักยภาพและประสิทธิภาพการเชื่อมต่อ พวกเขาจะเหมาะสำหรับการส่งระยะไกล ไฟ LED มีแบนด์วิดธ์ต่ำ หรือข้อมูลที่ความจุมากกว่า ilds เพราะกระจาย นั่นเป็นเพราะความเร็วของแสงผ่านกระจกไปกระจายสเปกตรัมความถี่สูงของ LED ( เปล่งความถี่มาก ) จะทำให้การแพร่กระจาย หรือเรียกว่า " การกระจายวัสดุ . " นี้ยังเรียกว่า chromatic dispersion . การแพร่กระจายนี้จะทำให้ความถี่ที่แตกต่างกันเพื่อเดินทางที่ความเร็วที่แตกต่างกันและในที่สุดจะได้รับที่เครื่องจบในเวลาที่แตกต่างกัน ถ้ามาอยู่สีเดียวอย่างแท้จริง ไม่มีวัสดุที่กระจาย การ ILD สามารถลดวัสดุการแพร่กระจายต่ำเนื่องจากมีการกระจาย ilds ยังมีมากไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อุณหภูมิน้อยสามารถทำให้ผลผลิตล่องลอย nm เท่าที่ 20 ดังนั้นมันเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ ilds เย็นในระหว่างการผ่าตัด