A Fiber-Optic Relay System

A Fiber-Optic Relay System

To understand how optical fibers are used in communications systems, let’s look at an example from a World War II movie or documentary where two naval ships in a fleet need to communicate with each other while maintaining radio silence or on stormy seas. One ship pulls up alongside the other. The captain of one ship sends a message to a sailor on deck. The sailor translates the message into Morse code (dots and dashes) and uses a signal light (floodlight with a venetian blind type shutter on it) to send the message to the other ship. A sailor on the deck of the other ship sees the Morse code message, decodes it into English and sends the message up to the captain.

Now, imagine doing this when the ships are on either side of the ocean separated by thousands of miles and you have a fiber-optic communication system in place between the two ships. Fiber-optic relay systems consist of the following:

  • Transmitter – Produces and encodes the light signals
  • Optical fiber – Conducts the light signals over a distance
  • Optical regenerator – May be necessary to boost the light signal (for long distances)
  • Optical receiver – Receives and decodes the light signals

Transmitter
The transmitter is like the sailor on the deck of the sending ship. It receives and directs the optical device to turn the light “on” and “off” in the correct sequence, thereby generating a light signal.

The transmitter is physically close to the optical fiber and may even have a lens to focus the light into the fiber. Lasers have more power than LEDs, but vary more with changes in temperature and are more expensive. The most common wavelengths of light signals are 850 nm, 1,300 nm, and 1,550 nm (infrared, non-visible portions of the spectrum).

Optical Regenerator
As mentioned above, some signal loss occurs when the light is transmitted through the fiber, especially over long distances (more than a half mile, or about 1 km) such as with undersea cables. Therefore, one or more optical regenerators is spliced along the cable to boost the degraded light signals.

An optical regenerator consists of optical fibers with a special coating (doping). The doped portion is “pumped” with a laser. When the degraded signal comes into the doped coating, the energy from the laser allows the doped molecules to become lasers themselves. The doped molecules then emit a new, stronger light signal with the same characteristics as the incoming weak light signal. Basically, the regenerator is a laser amplifier for the incoming signal.

Optical Receiver
The optical receiver is like the sailor on the deck of the receiving ship. It takes the incoming digital light signals, decodes them and sends the electrical signal to the other user’s computer, TV or telephone (receiving ship’s captain). The receiver uses a photocell or photodiode to detect the light.

Terjemahan

Sistem Fiber-Optic Relay

Untuk memahami bagaimana serat optik digunakan dalam sistem komunikasi, mari kita lihat contoh dari filem Perang Dunia II atau dokumentari di mana dua armada kapal angkatan laut di keperluan untuk berkomunikasi antara satu sama lain dengan tetap menjaga keheningan radio atau di laut penuh badai. Satu kapal menarik di samping yang lain. Kapten salah satu kapal menghantar mesej ke seorang pelaut di dek. pelaut menterjemah mesej ke dalam kod Morse (titik dan garis) dan menggunakan lampu isyarat (lampu sorot dengan jenis venetian rana buta di atasnya) untuk menghantar mesej ke kapal lain. Seorang kelasi di dek kapal lain melihat mesej kod Morse, menterjemah ke dalam bahasa Inggeris dan menghantar mesej ke kapten.

Sekarang, bayangkan melakukan ini ketika kapal berada di kedua-dua sisi laut dipisahkan oleh beribu-ribu kilometer dan anda mempunyai sistem komunikasi serat optik di tempat di antara dua kapal. sistem relay Fiber-optik terdiri daripada:

* Transmitter – Menghasilkan dan menyandikan isyarat lampu
* Serat optik – Etika isyarat cahaya melalui jarak jauh
* Optical regenerator – Mei perlu untuk meningkatkan isyarat cahaya (untuk jarak jauh)
* Optical penerima – Menerima dan menterjemah isyarat-isyarat cahaya

Pemancar
pemancar adalah seperti pelaut di dek kapal penghantaran. Ini menerima dan mengarahkan peranti optik untuk menghidupkan lampu “on” dan “mati” dalam urutan yang benar, sehingga menghasilkan isyarat cahaya.

pemancar yang secara fizikal dekat dengan serat optik dan bahkan mungkin mempunyai sebuah lensa untuk memfokuskan cahaya ke dalam serat. Laser memiliki kekuatan lebih dari LED, tetapi lebih bervariasi dengan perubahan suhu dan lebih mahal. Panjang gelombang paling biasa isyarat cahaya 850 nm, 1.300 nm, dan 1.550 nm (Inframerah, tidak terlihat sebahagian daripada spektrum).

Regenerator Optik
Sebagaimana disebutkan di atas, beberapa kehilangan isyarat terjadi ketika cahaya dihantar melalui serat, terutama dalam jarak jauh (lebih dari setengah batu, atau sekitar 1 km), seperti dengan kabel bawah laut. Oleh kerana itu, satu atau lebih generator optik disambung kabel sepanjang untuk meningkatkan isyarat lampu rosak.

Sebuah regenerator optik terdiri dari serat optik dengan lapisan khusus (dadah). Bahagian yang diproses adalah “dipam” dengan laser. Ketika terdegradasi isyarat masuk ke dalam lapisan Pendopan, tenaga dari laser membolehkan molekul dadah menjadi laser sendiri. Molekul-molekul yang diproses kemudian memancarkan isyarat, lampu baru kuat dengan ciri-ciri yang sama dengan isyarat cahaya yang masuk lemah. Pada dasarnya, regenerator ini merupakan penguat isyarat laser untuk melihat.

Optical Receiver
Penerima optik adalah seperti pelaut di dek kapal penerima. Diperlukan isyarat digital cahaya masuk, decodes mereka dan menghantar isyarat elektrik ke komputer pengguna lain, TV atau telefon (menerima kapten kapal). Receiver menggunakan photocell atau photodiode untuk mengesan cahaya.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: