Déanann braite snáthoptaice gnáthshnáithín optúil a iompú ina braiteoir fada leanúnach. In ionad sonraí a iompar amháin, iompraíonn an snáithín solas a athraíonn a n-airíonna nuair a bhíonn teocht, brú, brú nó creathadh ag gníomhú ar an gcábla. Trí na hathruithe sin a léamh, is féidir le córas braite a bhfuil ag tarlú - agus go díreach a thuairisciú de ghnáthcátá sé ag tarlú - thar achair ó chúpla méadar go dtí na mílte ciliméadar. Siúlann an treoir seo an chaoi a n-oibríonn an teicneolaíocht céim ar chéim, na trí phríomhchineál agus na difríochtaí eatarthu, cá bhfuil gach ceann acu, agus na teorainneacha ar fiú pleanáil a dhéanamh timpeall orthu.
Cad é Teicneolaíocht Braite snáthoptaice?
Is modh tomhais é braite snáthoptaice a úsáideann an snáithín optúil féin mar an eilimint braite. Seolann foinse solais solas isteach sa snáithín; De réir mar a thaistealaíonn an solas sin, athraíonn coinníollacha seachtracha beagán a dhéine, a thonnfhad, a chéim, a pholarú, nó an bealach a scaipeann sé laistigh den ghloine. Léann ionstraim ag deireadh an tsnáithín na hathruithe sin agus déanann sé iad a thiontú ina tomhais fhisiceacha amhail teocht, brú nó creathadh.
Toisc go bhfuil an pointe braite déanta as gloine agus nach n-iompraíonn sé aon sruth leictreach, tá braite snáthoptaice díolmhaithe ó thrasnaíocht leictreamaighnéadach agus sábháilte le himscaradh i suímh phléascacha nó ceimiceacha - cáilíochtaí atá tábhachtach ar phíblínte, córais chumhachta, tolláin agus droichid ina mbíonn braiteoirí leictreacha ag streachailt. Is féidir leis an snáithín céanna feidhmiú mar an braiteoir agus an cosán comhartha araon, a choimeádann na crua-earraí réimse simplí. Is gnách go bhfuil an snáithín caighdeánachsnáithín optúil-mód aonairdo chórais brú, fuaimiúla agus Brillouin, agus is minic a ritheann córais Raman teochta ar shnáithín ilmhóid.
Conas a Oibríonn Teicneolaíocht Braite snáthoptaice?
Leanann gach córas braite snáthoptaice an slabhra céanna: seol solas isteach, lig don chomhshaol é a mhodhnú, léigh an solas a thagann ar ais, agus aistrigh an t-athrú ina thomhas. Seo é a tharlaíonn ag gach céim.
1. Taisteal Solas Tríd an Snáithín
Seolann foinse léasair nó leathanbhanda solas - de ghnáth sraith de bhioga gearra - isteach sa chroíshnáithín, áit a gcoimeádann frithchaitheamh inmheánach iomlán é treoraithe feadh fad an chábla. I gcóras braite is é an solas seo an taiscéalaí: is faisnéis é aon rud a théann i bhfeidhm air.
2. Athraíonn an Timpeallacht an Solas
Nuair a fheidhmíonn teocht, brú, brú nó creathadh ar chuid den snáithín, athraíonn sé beagán an ghloine - a fhad, a innéacs athraonta, nó spásáil na struchtúr inmheánach. Aistríonn na hathruithe fisiceacha beaga sin airí amháin nó níos mó de chuid an tsolais: a thonnfhad, a dhéine, a phas, a pholarú, nó speictream na coda a scaipeann ar gcúl. Tá méid an aistrithe comhréireach le neart an éifeacht sheachtrach, agus is é sin an rud a fhágann gur féidir tomhas calabraithe.
3. Léiríonn Solas nó Scaipeann Ar Ais
Filleann cuid den solas i dtreo na foinse. I roinnt braiteoirí léirítear é le struchtúr d'aon ghnó atá scríofa isteach sa snáithín, cosúil le gríl Bragg snáithíneach. I gcórais dáilte scaipeann an ghloine féin sruth éadrom éadrom feadh an tsnáithín ar fad gan aon chomhpháirteanna breise. Slí amháin nó slí, iompraíonn an solas fillte méarloirg cibé rud a d’fheidhmigh ar an snáithín.
4. Léann agus Aimsíonn Agallóir an Comhartha
Tomhaiseann ionstraim ar a dtugtar ceistitheoir (nó dímhodúltóir) an solas fillte. Maidir le córais dáilte, méadaíonn sé chomh maith cé chomh fada agus a thógann sé an solas teacht ar ais - an smaoineamh céanna le ham optúil-fhrithchaiteoir fearainn (OTDR). Toisc go bhfuil a fhios luas an tsolais sa snáithín, léiríonn an t-am turais suíomh gach athraithe feadh an chábla. Tiontaíonn an t-idirritheoir ansin an t-athrú optúil ina léamh calabraithe ar theocht, brú nó creathadh, agus suíomh ceangailte leis.
Téann solas isteach, fágann an timpeallacht a rian ar an solas sin, tagann an solas ar ais, agus déanann ceistitheoir an t-athrú - agus an áit a tharla - ina thomhas.
Príomhchineálacha Teicneolaíochtaí Braite snáthoptaice
De ghnáth déantar braite snáthoptaice a ghrúpáil i dtrí theaghlach bunaithe ar cé mhéad pointe feadh an tsnáithín is féidir a thomhas agus conas a tharlaíonn an braite.
Pointe Braite snáthoptaice
Tomhaiseann braiteoir pointe suíomh amháin. Freagraíonn eilimint braite tiomnaithe do pharaiméadar amháin - teocht, brú, nó luasghéarú, mar shampla - agus tá an dearadh simplí agus costas réasúnta íseal.
Is é an sampla is coitianta ná angríl Bragg snáithín (FBG). Is éagsúlacht tréimhsiúil é gríl ar innéacs athraonta an chroíshnáithín, a chruthaítear tríd an gcroí a nochtadh do dhianphátrún trasnaíochta ultraivialait. Léiríonn an gríl tonnfhad sonrach amháin - tonnfhad Bragg - agus ligeann sé don chuid eile dul tharstu. Nuair a shíneann brú an ghríl nó leathnaíonn an teas é, athraíonn an spásáil agus aistríonn an tonnfhad frithchaite; léann an t-idirghabhálaí an t-aistriú sin agus athraíonn sé go luach é. In aice leis an tonnfhad 1550 nm, bogann an tonnfhad frithchaite de ghnáth FBG ar ord piciméadair amháin in aghaidh an mhicreathonnta stráice agus roinnt piciméadair in aghaidh na céime Celsius teasa. Is sainairíonna iad na cláir thaighde agus aeraspáis seo go mion, lena n-áirítearMeasúnachtaí NASA ar bhraiteoirí brú FBG leabaitheag teochtaí ardaithe. I measc braiteoirí pointe eile tá gíreascóip léasair agussnáithín-braiteoirí réimse maighnéadach snáthoptaicele haghaidh tomhais speisialaithe.
Quasi{0}}Braiteoir snáthoptaice Dáilte
Ceanglaíonn córas leathdháilte roinnt braiteoirí pointe i sraith feadh snáithín amháin - mar shampla, teaghrán FBGanna, gach ceann acu ag léiriú tonnfhad beagán difriúil ionas gur féidir leis an abhartóir iad a insint óna chéile. Is féidir le snáithín amháin teocht, creathadh, brú nó brú a thuairisciú ag go leor láithreacha scoite ag an am céanna. Tá an trádáil{4}}fite isteach san fhisic: tá líon na mbraiteoirí ar shnáithín amháin teoranta ag bandaleithead na foinse agus ag an bhfuinneog tonnfhaid is féidir le gach gríl a ghlacadh, agus ní bhraitheann an snáithín aon rud sna bearnaí idir na heilimintí. Cuir chuige ghrátáil snáithíní-gaolmhara, marcórais braite grátála-tréimhse fhada, prionsabail chosúla a leanúint le hiompraíocht speictreach éagsúil.
Braiteoir Snáithín snáthoptaice Dáilte
Úsáideann córas dáilte an snáithín lom mar bhraiteoir leanúnach, gan aon phointí braite scoite ar bith. Braitheann sé ar sholas a scaipeann go nádúrtha laistigh den ghloine agus léann sé conas a athraíonn an solas scaipthe sin ar feadh an fad iomlán. Trímeicníochtaí scaipthe solaisúsáidtear iad, gach ceann acu a oireann do pharaiméadair éagsúla:
- Rayleigh scaiptheis próiseas leaisteach é nach aistríonn minicíocht an tsolais. Tá sé ar an gceann is láidre de na trí cinn agus tá sé mar bhunús le braiteadh fuaime agus creathadh dáilte (DAS/DVS), ina rianaítear brú dinimiciúil ar nós fuaim agus tonnchrith le tomhais thapa, singil.
- Raman ag scaipeadhtáirgeann sé solas a bhfuil a dhéine ag brath ar theocht, rud a fhágann go bhfuil sé mar bhunús le braite teochta dáilte (DTS).
- Brillouin ag scaipeadhathruithe i minicíocht le brú agus teocht araon, mar sin tá sé mar bhonn taca le brú dáilte agus braite teochta thar achair fhada.
Toisc go ndéanann an córas sampla den snáithín iomlán seachas pointí seasta, is féidir le cábla aonair na mílte suíomhanna tomhais leanúnacha éifeachtacha a sheachadadh thar na mílte ciliméadar. Is é an clúdach sin an chúis gur tháinig fás tapa ar an braiteadh dáilte ar shócmhainní fada líneacha nuair a d’fhéadfadh fadhb a bheith le feiceáil in áit ar bith.
Pointe vs Quasi-Snáithín snáthoptaice Dáilte vs Dáilte
Freagraíonn na trí theaghlach ceisteanna éagsúla. Iarrann braite pointí "cad atá ag tarlú ag an láthair amháin seo?"; iarrann quasi-distributed "cad atá ag tarlú ag na spotaí aitheanta seo?"; Dáiltear iarrann "cad atá ag tarlú áit ar bith ar an mbealach seo?" Tugann an tábla thíos achoimre ar na difríochtaí praiticiúla.
| Gné | Pointe braite | Quasi-dáilte | Dáilte |
|---|---|---|---|
| Clúdach tomhais | Suíomh seasta amháin | Roinnt pointí scoite ar shnáithín amháin | Leanúnach ar feadh an tsnáithín iomlán |
| Conas a bhraitheann sé | Gné thiomnaithe (m.sh. FBG) | Sraith eilimintí sa tsraith | Scaipeadh nádúrtha sa snáithín lom |
| Sroicheann tipiciúil | Áitiúil/gearr | Suas le cúpla ciliméadar | Na mílte ciliméadar |
| An úsáid is fearr-oiriúnach | Teocht, brú nó brú aon phointe amháin | Brú ilphointí agus teocht ar struchtúr | Teocht (DTS), creathadh/fuaimiúil (DAS), brú (Brillouin) |
| Príomh-neart | Simplí, ar chostas íseal, cruinneas ard ag pointe | Pointí aitheanta go leor a sheirbheáil le snáithín amháin | Clúdach iomlán gan aon spotaí dalla |
| Príomhtheorannú | Ní léann ach suíomh amháin | Comhaireamh braiteoir teoranta; spotaí dalla idir eilimintí | Ní mór réiteach spásúil, raon, agus ráta samplála a chothromú |
Feidhmeanna Coitianta Braite snáthoptaice
- Monatóireacht píblíne agus braite sceite.Is féidir le snáithín atá leagtha síos ar phíblíne ola, gáis nó uisce sceitheadh a léiriú mar aimhrialtacht teochta áitiúil (DTS) agus tochailt nó trasnaíocht tríú páirtí a bhrath mar shíniú creathadh (DAS) - fráma níos cruinne ná an frása scaoilte "ola agus gás" a úsáidtear uaireanta don chás úsáide seo.
- Imlíne agus slándáil teorann.Aimsíonn agus rangaíonn braite creathadh dáilte cosáin, feithiclí, dreapadóireachta, nó tochailt feadh líne fál nó faoi thalamh, arb é is bonn leis.snáithín{0}}brath isteach imlíne snáthoptaice.
- Monatóireacht cábla cumhachta agus greille.Rianaíonn DTS teocht na gcáblaí-ardvoltais chun ualach a bhainistiú agus chun spotaí te a aimsiú; le haghaidh cúlra féach an forbhreathnú seo armonatóireacht teochta dáilte.
- Brath dóiteáin i dtollán agus i bhfoirgneamh.Ardaíonn próifíliú leanúnach teochta aláram ag an méadar cruinn ina n-ardaíonn an teas, tamall maith sula bhfreagródh -bhrathadóir pointe amháin.
- Monatóireacht struchtúrach sláinte.Tomhaiseann FBGanna agus braite brú dáilte ualach, sraonadh, agus scoilteadh droichid, dambaí, tolláin, agus struchtúir mhóra ilchodacha thar a shaol seirbhíse.
-
Buntáistí agus Teorainneacha Braite snáthoptaice
Cosúil le haon teicneolaíocht tomhais, tá braite snáthoptaice oiriúnach go láidir i gcásanna áirithe agus droch-oiriúnach i gcásanna eile. Déanann socrú an dá thaobh go soiléir an rogha níos éasca.
Áit ar fheabhas:
- Imdhíonacht do chur isteach leictreamaighnéadach, toisc go bhfuil an pointe braite gloine éighníomhach gan aon leictreonaic sa réimse.
- Sábháilte i dtimpeallachtaí pléascacha nó creimneach ina bhfuil baolach do bhraiteoirí leictreacha.
- Is féidir le cábla amháin na céadta braiteoir scoite agus a sreangú a athsholáthar, agus déantar é a dhúbailt mar an cosán sonraí.
- Tugann córais dáilte clúdach leanúnach le suíomh, ní hamháin léamha iargúlta.
Áit a bhfuil teorainneacha aige:
- Is é an t-idirritheoir an chuid costasach, mar sin is minic go mbíonn poist ghearra aon phointe níos saoire le gnáthbhraiteoirí.
- Tá "cruinneas ard" coinníollach. Maidir le córais dáilte, ní chiallaíonn réiteach spásúil, raon braite, agus ráta samplála in aghaidh a chéile, agus "dáilte" cruinneas gan teorainn.
- Braitheann cruinneas an tsuímh ar an modh braite, conas a dhéantar an cábla a stiúradh agus a chomhcheangal leis an struchtúr, an ráta samplála, an t-idirritheoir, agus an algartam anailíse.
- Teastaíonn saineolas speisialta ó thaobh dearadh, suiteáil agus léirmhíniú.
Conas an Modh Ceart Braite snáthoptaice a roghnú
Tosaigh leis an gceist a theastaíonn uait a fhreagairt, ansin meaitseáil le modh í:
- Pointe criticiúil amháin, tomhaiste go beacht- braiteoir pointe ar nós FBG.
- Dornán de láithreacha aitheanta ar struchtúr- sraith FBG quasi-dáilte.
- Bealach fada ina bhféadfadh trioblóid teacht in áit ar bith- córas dáilte: DTS le haghaidh teochta agus tine, DAS/DVS do chreathadh agus cur isteach, Brillouin le haghaidh brú.
Nuair a bheidh an modh soiléir, déan comparáid idir paraiméadair shonracha sula gceannaíonn tú: raon braite riachtanach, réiteach spáis, minicíocht tomhais (ráta samplála), bealach an chábla agus conas a shocrófar é ar an tsócmhainn, agus comhoiriúnacht idirghabhálaí leis an snáithín agus na braiteoirí atá beartaithe agat a imscaradh.
CCanna
C: Cad é an Difríocht idir DAS Agus DTS?
A: Úsáideann DAS (braite fuaimiúil dáilte) scaipeadh Rayleigh chun imeachtaí dinimiciúla cosúil le creathadh agus fuaim a bhrath, agus úsáideann DTS (braiteadh teochta dáilte) scaipeadh Raman chun teocht feadh an tsnáithín a thomhas. Freagraíonn siad ceisteanna éagsúla - gluaiseacht i gcoinne teasa - agus uaireanta cuirtear le chéile iad ar an mbealach céanna. Tá an t-idirdhealú leagtha amach san fhorbhreathnú seo ar braite fuaimiúil dáilte.
C: Cé chomh Cruinn is Atá an Suíomh Tuairiscithe De réir Braite Dáilte?
A: Díorthaítear an suíomh ó bhabhta-am turais an tsolais, cosúil le OTDR. Braitheann an réiteach is féidir a bhaint amach ar dhearadh an chórais agus de ghnáth bíonn sé ag trádáil in aghaidh an raoin braite agus an ráta samplála, agus mar sin d'fhéadfadh go gciallódh bealach níos faide nó sampláil níos tapúla taifeach spásúlachta níos giorra.
C: An féidir liom Snáithín Caighdeánach Telecom a Úsáid Chun Braiteadh?
A: Go minic, tá. Ritheann go leor córas dáilte agus FBG ar ghnáthshnáithín aonmhóid, agus is minic a úsáideann córais teochta Raman snáithín ilmhóid. Úsáideann roinnt imscaradh éilitheach snáithíní nó bratuithe speisialtachta, ach is pointe tosaigh coitianta é snáithín traidisiúnta.
C: Cé chomh fada agus is féidir le braite snáthoptaice a bhaint amach?
A: Is gnách go gclúdaíonn córais dháilte pointe agus leathdháilte achair áitiúla suas le cúpla ciliméadar, agus is gnách go sroicheann córais dáilte na mílte ciliméadar ó cheisteoir amháin, ag brath ar an teicníc agus ar an mbuiséad caillteanais.
C: An bhfuil Braite Snáithín snáthoptaice Níos Fearr ná Braiteoirí Leictreacha?
A: Tá sé níos fearr do shócmhainní fada, torannacha leictrigh, guaiseacha nó crua a bhaint amach, áit a bhfuil a dhíolúine ar chur isteach agus clúdach leanúnach cinntitheach. I gcás pointe aonair inrochtana gan aon imní leictreachais, is féidir le braiteoir traidisiúnta a bheith níos simplí agus níos saoire. Braitheann an rogha ceart ar an tsócmhainn agus ar an bparaiméadar atá uait.