光纖纜線如何運作?

光纖的用途相當多種;人們最常聯想到的可能是藝術照明或網際網路連線。無論是用於照明還是數據傳輸,前提都是相同的,光會照射在玻璃或塑膠的線串上。

用於數據傳輸的線串與大多數「燈光秀」的光纖不同,周圍具有保護層,且每個保護層都有其用途。從典型纜線的中心開始是純玻璃或塑膠線芯。接下來,通常是由純度較低的玻璃或塑膠製成的覆層。然後是塗層、保護線芯的加強構件,以及容納所有內容物的外護套。

覆層可當作屏障,以維持線芯內的光。其他層的用途都一樣:保護。

在我看來,線芯和覆層才是光纖纜線最有趣的層面。線芯的純度相當高,因此可以遠距離傳輸光,而不會讓光強度變得過於混亂而無法使用。之所以能夠做到這一點,部分原因是覆層的組成,就是用來保留線芯內的所有光線,以免光線向外漫射。

光纜主要有兩種類型:單模和多模。單模的線芯較細並搭配厚覆層,以保持光線聚焦成單一光束。可以想像,這能提供更強的訊號,因此單模是遠距離傳輸的更好選擇。

多模纜線則有較粗的線芯與薄覆層。更粗的線芯能提供更大量的傳輸。運作方式是將每個傳輸導向不同角度,如此就可沿著線芯傳輸而不受干擾。然而,雖然可允許同時進行更多的數據傳輸,但角度會干擾光強度,因此多模較適合短距離情況。

在前幾年,多模纜線的訊號都呈現鋸齒狀,稱為步進指數。最近的技術已經發展到分級指數,能讓更多訊號呈現正弦波模式,因此更加可靠。

光纖是一種相當有趣的數據傳輸形式,除了本篇內容外,還有更多值得瞭解。即便如此,我還是希望您有享受學習基礎知識,以便鼓勵您學習更多,就有可能在下一次設計中運用光纖。

關於作者

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Ashley Awalt 自 2011 年加入 DigiKey 後就開始擔任應用工程技術人員。她透過 DigiKey 獎學金計畫,自北地社區暨技術學院取得電子技術和自動化系統領域的應用科學副學士學位。她目前的職位是協助建立特別的技術專案,記錄流程,最後再參與專案的影片媒體製作。Ashley 在閒暇時間喜歡...喔,等等,當你當媽了,還有閒暇時間嗎?

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