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    一大波竞博娱乐电竞通信原理动态图,美翻了!

    1.电磁波谱


    图1.jpg


    振荡的电场和磁场在空间中以波的形式传播就形成了电磁波,Gamma射线、X光、紫外光、可见光、红外光、微波、无线电波和长波无线电,这些都是电磁波。


    竞博娱乐电竞通信工作波长在于近红外区。


    图2.gif



    竞博娱乐电竞通信工作波长在于近红外区,波段有: 

    O波段:1260nm到1310nm

    E波段:1360nm到1460nm

    S波段:1460nm到1530nm

    C波段:1535nm到1565nm

    L波段:1565nm到1625nm

    U波段:1640nm到1675nm


    图3.gif


    单模竞博娱乐电竞通常工作在1310nm、1550nm和1625nm.   


    2. 竞博娱乐电竞结构与光在竞博娱乐电竞中的传送


    图4.jpg


    竞博娱乐电竞裸纤一般分为三层:

    1)纤芯(core):折射率较高,用来传送光;

    2)包层(cladding):折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件;

    3)保护层:保护竞博娱乐电竞。


    图5.jpg


    n = Index of refraction(折射率),光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比率。


    图6.jpg


    n1=纤芯折射率;n2=包层折射率,n1>n2,形成形成全反射条件。


    图7.gif


    3. 单模与多模


    图8.gif

    图9.gif


    外径一般为125um(一根头发平均100um)

    内径:单模9um  多模50/62.5um


    图10.jpg


    图11.jpg


    4. 数值孔径(Numerical Aperture)


    入射到竞博娱乐电竞端面的光并不能全部被竞博娱乐电竞所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。


    图12.gif


    这个角度α的正弦值就称为竞博娱乐电竞的数值孔径(NA = sinα),不同厂家生产的竞博娱乐电竞的数值孔径不同。


    图13.jpg


    从物理上看,竞博娱乐电竞的数值孔径表示竞博娱乐电竞接收入射光的能力。NA越大,则竞博娱乐电竞接收光的能力也越强。从增加进入竞博娱乐电竞的光功率的观点来看,NA越大越好,因为竞博娱乐电竞的数值孔径大些对于竞博娱乐电竞的对接是有利的。但是NA太大时,竞博娱乐电竞的模畸变加大,会影响竞博娱乐电竞的带宽。

    5. 光的散射

    光的散射是指光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象。此时引起的光能量损失,光的传输不再具有很好的方向性。


    图14.jpg


    二进位的 0, 1 在发送端是明确的分离脉冲。脉冲在接收端变为延伸和变形,并重叠在一起, 使不能正确解码。


    图15.jpg


    6. 瑞利散射(Rayleigh Scattering )


    图12.gif


    竞博娱乐电竞中的瑞利散射:是一种基本损耗机制,是由于在制造过程中竞博娱乐电竞密度的随机涨落引起折射率的局部起伏,使得光向各个方向散射。


    7. 背向散射(Backscatter)

    竞博娱乐电竞中的光功率绝大部分为前向传播,但有很少部分朝发光器背向散射。


    图17.gif


    OTDR正是利用背向散射来测光缆线路的损耗,长度等。


    图18.gif


    光在竞博娱乐电竞中传播时会发生瑞利散射(Rayleigh backscattering)以及菲涅尔反射(Fresnel reflection),OTDR就是利用了光这一特点,采集光脉冲的在通路中的背向散射及反射而制成的高科技、高精密的光电一体化仪表。


    8. 菲涅尔反射(Fresnel Reflection)


    图19.gif


    当光入射到折射率不同的两个媒质分界面时,一部分光会被反射,这种现象称为菲涅尔反射。如果光在竞博娱乐电竞中的传输路径为竞博娱乐电竞—空气—竞博娱乐电竞,由于竞博娱乐电竞和空气的折射率不一样,将产生菲涅尔反射。


    图20.jpg


    9. 色散(Chromatic dispersion)


    图21.gif


    竞博娱乐电竞中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。


    图22.gif

    图23.gif


    材料色散

    竞博娱乐电竞材料石英玻璃的折射率对不同的传输光波长有不同的值,许多不同波长的太阳光通过棱镜以后可分成七种不同颜色就是一个证明。由于上述原因,材料折射率随光波长而变化从而引起脉冲展宽的现象称为材料色散。


    图24.jpg


    波导色散

    由于竞博娱乐电竞的纤芯与包层的折射率差很小,因此在交界面产生全反射时,就可能有一部分光进入包层之内。这部分光在包层内传输一定距离后,又可能回到纤芯中继续传输。进入包层内的这部分光强的大小与光波长有关,这就相当于光传输路径长度随光波波长的不同而异。


    图25.jpg


    把有一定波谱宽度的光源发出的光脉冲射入竞博娱乐电竞后,由于不同波长的光传输路径不完全相同,所以到达终点的时间也不相同,从而出现脉冲展宽。具体来说,入射光的波长越长,进入包层中的光强比例就越大,这部分光走过的距离就越长。这种色散是由竞博娱乐电竞中的光波导引起的,由此产生的脉冲展宽现象叫做波导色散。


    竞博娱乐电竞的折射率分布


    图26.jpg



    10. 模场直径(Mode Field Diameter)

    大部分集中在纤芯,部分进入包层,这一更宽的分布称为模场直径。


    图27.gif


    单模竞博娱乐电竞中的基模场并没有完全集中在纤芯中,有一部分的能量存在于包层中。所以不能像多模竞博娱乐电竞那样用纤芯直径表示横截面上的传光范围,只能用模场直径来表示。模场直径是衡量单模竞博娱乐电竞横截面上基模场分布的一个物理量。


    图28.gif


    模场直径用来表征在单模竞博娱乐电竞的纤芯区域基模光的分布状态。基模在纤芯区域轴心线处光强最大,并随着偏离轴心线的距离增大而逐渐减弱。 一般将模场直径定义为光强降低到轴心线处最大光强的1/(e^2)的各点中两点最大距离。


    11. 竞博娱乐电竞衰减(Optical Attenuation)
    竞博娱乐电竞中光功率沿纵轴逐渐减小。光功率减小与波长有关。竞博娱乐电竞链路中,光功率减小主要原因是散射、吸收,以及连接器和熔接接头造成的光功率损耗。衰减的单位为dB。
    图29.jpg


    产生原因:使竞博娱乐电竞产生衰减的原因很多,主要有:吸收衰减,包括杂质吸收和本征吸收;散射衰减,包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等;其它衰减,包括微弯曲衰减等。其中最主要的是杂质吸收引起衰减。


    图30.jpg


    竞博娱乐电竞衰减系数(fiber attenuation coefficient):每公里竞博娱乐电竞对光信号功率的衰减值。单位:dB/km。


    竞博娱乐电竞弯曲损耗


    竞博娱乐电竞对弯曲非常敏感,过度弯曲 = 光溢出。如果弯曲半径 <20x 外径,则大部分光都会从涂层溢出。单模光缆比多模光缆对弯曲损耗更敏感。


    两种弯曲都会发生光损耗:Macrobend(宏弯) 和Microbend(微弯)。


    Macrobend


    图30.gif


    当Macrobend弯曲被纠正,可以得到恢复。


    图31.gif


    Microbend


    图32.jpg


    Microbend无法恢复,比如由线缆捆扎过紧造成。


    图33.gif