1. Plastikinis optinis pluoštas (POF)
Apžvalga:
Plastikinis optinis pluoštas (POF) pirmiausia gaminamas iš polimerinių medžiagųpolimetilmetakrilatas (PMMA), ir yra skirtas perduoti šviesos signalus palyginti nedideliais atstumais. POF šerdį supanti danga paprastai yra pagaminta iš fluorinto polimero.
Struktūra:
Šerdies skersmuo: paprastai didesnis nei stiklo pluošto, aplink0,5–1 mm, todėl jį lengviau valdyti.
Medžiaga: Pagaminta iš plastiko, dažnai pigesnė gaminti ir lankstesnė.
POF pranašumai:
Lengvas montavimas:
POF pluoštai yra lankstesni ir mažiau trapūs nei stiklas, todėl juos lengva montuoti net ir ankštose vietose. Jų didelis šerdies skersmuo supaprastina išlygiavimą ir sujungimą.
Mažesnės išlaidos:
POF medžiagos (plastikas) ir gamybos procesas yra pigesni, todėl mažėja bendras sąnaudas naudojant nedideliais atstumais.
Didelis lankstumas ir ilgaamžiškumas:
POF yra atsparesnis lenkimui, sukimuisi ir fiziniams pažeidimams, palyginti su stiklo pluoštu, todėl jis idealiai tinka aplinkoje, kurioje pluoštas gali būti judinamas ar patiriamas įtempimas.
Lengvas:
POF kabeliai yra lengvi ir lengvai valdomi, transportuojami ir montuojami, o tai yra naudinga gyvenamosiose ir vartotojų srityse.
POF trūkumai:
Ribotas perdavimo atstumas ir pralaidumas:
POF slopinimas yra didesnis, todėl paprastai jis naudojamas trumpesniais atstumaismažiau nei 100 metrų. Didžiausia duomenų perdavimo sparta per POF paprastai ribojamaNuo 100 Mbps iki 1 Gbps.
Jautrumas aplinkos sąlygoms:
POF yra jautresnis temperatūros pokyčiams ir aplinkos sąlygoms, kurios gali pabloginti jo veikimą ir ilgaamžiškumą.
Didesnis slopinimas:
POF turididesnis signalo praradimas vienam metruipalyginti su stiklo pluoštu, todėl jis netinkamas tolimojo ryšio ryšiams.
Laukai, kuriuose tinka POF:
Namų tinklas:
POF dažnai naudojamas namų tinkluose duomenims perduoti nedideliais atstumais, pavyzdžiui, prijungiant įrenginius kambaryje ar pastate.
Automobilių pramonė:
POF yra plačiai naudojamasautomobilių sektoriujetransporto priemonėse esančioms ryšio sistemoms, pvzžiniasklaidos ir pramogų sistemosarba ryšys tarp jutiklių ir valdiklių.
Buitinė elektronika:
Tokie įrenginiai kaipgarso ir vaizdo įranga, žaidimų pultai, o namų kinai naudoja POF trumpo nuotolio skaitmeninio signalo perdavimui.
Pramoninė automatika:
Dėl savo lankstumo ir atsparumo mechaniniam poveikiui POF gali būti naudojamas ryšiui tarp įrenginių ir jutiklių gamyklinėse automatikos sistemose.
2. Stiklo optinis pluoštas (GOF)
Apžvalga:
Stiklo optinis pluoštas (GOF) pagamintas iš itin grynosilicio dioksidas (stiklas)ir yra žinomas dėl savo gebėjimo perduoti duomenis dideliais atstumais su minimaliais signalo praradimais. GOF yra pageidaujama didelės spartos ir tolimojo ryšio telekomunikacijų terpė.
Struktūra:
Šerdies skersmuo: GOF paprastai turi mažesnį šerdies skersmenį, pradedant nuo8 µm (vieno režimo)į50 µm (keli režimai).
Medžiaga: didelio grynumo silicio dioksido stiklas su apsaugine danga, taip pat pagamintas iš stiklo arba polimero.
GOF pranašumai:
Perdavimas dideliais atstumais:
GOF idealiai tinka duomenims perduoti labai dideliais atstumais, nuokilometrų iki šimtų kilometrų, dėl mažo slopinimo (signalo praradimo).
Didelis pralaidumas ir duomenų perdavimo sparta:
GOF palaiko didelius duomenų perdavimo greičius, todėl idealiai tinka programoms, kurioms reikalingas didelis pralaidumas, pvzpagrindinė interneto infrastruktūra. Greitis gali pasiektiTbps(terabitų per sekundę).
Žemas signalo praradimas:
GOF slopinimas yra labai mažas, paprastai maždaug0.2 dB/km, leidžianti signalams sklisti ilgiau, nesumažinant ar nereikalaujant signalo kartotuvų.
Atsparumas elektromagnetiniams trukdžiams (EMI):
GOF yra atsparus EMI ir radijo dažnių trukdžiams, todėl jis yra patikimas aplinkoje, kurioje yra didelis elektros triukšmas, pavyzdžiui, pramonės įmonėse ar elektros linijose.
GOF trūkumai:
Didesnės išlaidos:
GOF yra brangesnis dėl medžiagų ir tikslumo, reikalingo gamybai, montavimui ir priežiūrai. Stiklo pluošto jungčių, sujungimo ir priežiūros kaina yra didesnė, palyginti su POF.
Trapumas:
GOF yra trapesnis ir linkęs į žalą lenkiant, traukiant ar staigus smūgis. Montuojant reikalinga ypatinga priežiūra, kad pluoštas nenutrūktų.
Sudėtingas montavimas:
Norint valdyti GOF, reikia tikslios įrangos ir įgūdžių, pvz., lazerinio sujungimo ir sujungimo. Montavimas ir remontas užtrunka daugiau laiko ir reikalauja patyrusių technikų.
Laukai, kuriuose tinka GOF:
Telekomunikacijos:
GOF yra stuburastelekomunikacijų pramonė. Jis naudojamasšviesolaidis į namus (FTTH)tinklų, tolimojo telefono linijų ir interneto duomenų perdavimo. GOF palaiko didelės spartos duomenų perdavimą dideliais atstumais5G tinklaiir toliau.
Interneto ir duomenų centrai:
GOF yra būtinasdidelės spartos interneto infrastruktūrairduomenų centrų jungtys, kur dideliu greičiu ir dideliais atstumais reikia perduoti didelius duomenų kiekius tarp serverių ir saugojimo įrenginių.
Medicininė vizualizacija ir lazerinė chirurgija:
GOF naudojamasendoskopija, lazerinės operacijos, ir kitos medicininės procedūros, kurioms reikalingas tikslus šviesos pralaidumas kūno viduje. Dėl aiškumo ir mažo slopinimo jis tinkamas šviesai perduoti dideliais atstumais.
Kariniai ir aviacijos pritaikymai:
GOF naudojamaskariniai ryšiai, radarų sistemos, iraviacijos ir kosmoso technologijadėl savo atsparumo elektromagnetiniams trukdžiams ir galimybės perduoti duomenis dideliais atstumais be signalo pablogėjimo.
Tyrimai ir moksliniai pritaikymai:
GOF yra labai svarbusmoksliniai instrumentai, pvz., didelio tikslumo optiniai matavimai,spektroskopija, ir kitose srityse, kurioms reikalingas patikimas, didelės spartos duomenų perdavimas.
Palyginimas: plastikinis optinis pluoštas ir stiklo optinis pluoštas
| Funkcija | Plastikinis optinis pluoštas (POF) | Stiklo optinis pluoštas (GOF) |
|---|---|---|
| Pagrindinė medžiaga | Polimeras (PMMA) | Silicio stiklas |
| Tipiškas šerdies dydis | 0.5 mm - 1 mm | 8 µm (vieno režimo), 50 µm (daugiarežimas) |
| Perdavimo atstumas | Trumpas atstumas (iki 100 metrų) | Ilgas atstumas (kilometrai) |
| Pralaidumas | Žemas ar vidutinio sunkumo | Didelis (Gbps iki Tbps) |
| Silpninimas | Didesnis (0.1 - 1 dB/m) | Žemesnis (0.2 - 0.5 dB/km) |
| Kaina | Žemesnis | Aukštesnis |
| Patvarumas | Lankstesnis, mažiau linkęs lūžti | Trapus, reikalauja kruopštaus tvarkymo |
| Taikymo pavyzdžiai | Namų tinklai, automobiliai, buitinė elektronika | Telekomunikacijos, duomenų centrai, medicinos, mokslo |
| Montavimo sudėtingumas | Lengva | Reikia specialių įgūdžių ir įrankių |
Taigi:
Plastikinis optinis pluoštas (POF)idealiai tinkatrumpo nuotolio, ekonomiškasprogramos, kurioms reikalingas lankstumas ir paprastas diegimas, pvz., namų tinklas, automobilių sistemos ir plataus vartojimo elektronika. Jis yra prieinamas, patvarus ir lengviau valdomas, tačiau jį riboja trumpi perdavimo atstumai ir mažesnis duomenų perdavimo greitis.
Stiklo optinis pluoštas (GOF)labiau tinkatolimojo, didelės spartos, didelio pralaidumotokiose programose kaip telekomunikacijos, interneto infrastruktūra, duomenų centrai ir medicininis vaizdavimas. Nors GOF siūlo puikų našumą, jis yra brangesnis ir trapesnis, todėl norint įdiegti ir prižiūrėti reikia daugiau specializuotų įgūdžių.