Optiese Vler vs Koaksiale Kabel | Verskille in Seintipe, Struktuur & Toepassing

Baie van die optiese vezel en koaksiale kabel is tipes gelysde oordragmedia. Daar is egter verskeie sleutelfaktore wat die twee onderskei. Die mees fundamentele verskil lê in die tipe sein wat hulle oordra: optiese vezels is ontwerp om optiese (lig) seine te dra, terwyl koaksiale kabels gebruik word vir die oordrag van elektriese seine.

Definisie van Optiese Vezel

Optiese vezels is buigsame, transparante golfvoerder wat gebruik word om ligseine met minimaal verlies van die een einde na die ander te oordra. Hulle word hoofsaaklik gemaak van hoëpuurheid glas (gewoonlik silika) of soms plastiek, en bestaan uit 'n kern- en kladdingstruktuur.

Die kern is die sentrale, innerste gebied gemaak van ultra-puur silikaglas, deur wie lig propageer. Dit word omring deur 'n laag genaamd die kladding, wat ook van glas gemaak word, maar met 'n laer brekingsindeks as die kern. Hierdie verskil in brekingsindeks maak totale interne refleksie moontlik, wat dit laat toe dat lig oor groot afstande reis met lae verminderingsgraad.

Om die brosse glasstruktuur teen fisiese skade, vochtigheid, en omgewingsstress te beskerm, word die hele vezelverpakking in 'n beskermende buite laag bekend as 'n buffer coating of plastiek jak gehul.

Die figuur hieronder illustreer die skematiese struktuur van 'n optiese vezel:

'n Optiese sein word deur 'n optiese vezel via die beginsel van totale interne refleksie (TIR) oorgedra. Wanneer lig in die vezel ingelei word, propageer dit deur die kern deur suksesiewe refleksies aan die grens tussen die kern en die kladding.

Vir totale interne refleksie om plaas te vind, moet die brekingsindeks van die kern hoër wees as dié van die kladding. Hierdie indeksverskil is essensieel om die lig doeltreffend langs die vezel met minimaal verlies te lei.

Volgens die beginsel van TIR, wanneer 'n ligstraal in 'n digter medium (die kern) beweeg en die grens met 'n rarer medium (die kladding) by 'n hoek groter as die kritieke hoek raak, word die straal volledig teruggekaats na die digter medium, eerder as om uitgebrei te word. Hierdie verskynsel laat dit toe dat die lig in die kern beperk bly.

Wanneer 'n ligstraal die kern binnegaan, reis dit totdat dit die kern-kladdinggrens bereik. Weens die verskil in brekingsindeks, en gegee die invalshoek die kritieke hoek oorskry, word die straal teruggekaats na die kern inplaas van om in die kladding oorgedra te word. Hierdie proses herhaal kontinu langs die lengte van die vezel, wat dit laat toe dat die ligsein zigzagagtig deur die kern reis en van die een einde van die vezel na die ander met hoë doeltreffendheid en lae verminderingsgraad oorgedra word.

Dus, totale interne refleksie is die fundamentele meganisme wat langafstand, hoëbandbreedte optiese kommunikasie deur optiese vezels moontlik maak.

Definisie van Koaksiale Kabel

Koaksiale kabels, algemeen bekend as "koaks," is 'n tipe gelysde oordragmedium wat gebruik word om elektriese seine oor 'n afstand te oordra. Hulle word gekonstrueer as elektriese geleiders wat die vloei van elektrone toelaat, gewoonlik gemaak met 'n sentrale kern van koper weens sy uitstekende geleidbaarheid.

'n Koaksiale kabel bestaan uit verskeie liggings: 'n sentrale kopergeleider (solid of gestrand), omring deur 'n dielektriese insulerende laag, wat dan weer omring word deur 'n silindriese geleidend schild - gewoonlik gemaak van gevloei koper of aluminiumfolie. Hierdie gelagde struktuur word verder beskerm deur 'n buite insulerende jak wat meganiese sterkte en omgewingsbeskerming bied.

Die term "koaksiaal" ontstaan daarom dat die binne geleider en die buite schild dieselfde geometriese as deel. Hierdie ontwerp help om elektromagnetiese interferensie (EMI) en seinverlies te minimeer, wat koaksiale kabels geskik maak vir die oordrag van hoëfrekwensieseine met goeie integriteit.

Die figuur hieronder illustreer 'n koaksiale kabel wat gebruik word vir die oordrag van elektriese seine:

Optiese Vezel:

Optiese vezels word gebruik om seine op optiese frekwensies (lig) te oordra. As gevolg van hul hoë bandbreedte, immunitasie teen elektromagnetiese interferensie, en lae seinverlies, word hulle wyd aangewend in hoëdefinisie televisie (HDTV), telekomunikasienetwerke, data sentrums, mediese beeldvorming en chirurgiese stelsels (soos endoskopie), en ruimvaarttoepassings.

Koaksiale Kabel:

Koaksiale kabels word hoofsaaklik gebruik vir die oordrag van radio frekwensie (RF) seine. Hulle word algemeen in kabeltelevisie (CATV) verdeelsisteme, breedband internetverbindinge (bv. kabelmodems), telefoonnetwerke, en verskeie radio kommunikasiesisteme, insluitend antennevoeding en netwerktoerusting, gevind.

Gevolgtrekking

Sowel optiese vezel as koaksiale kabel speel 'n essensiële rol as gelysde media vir seinoodrag, maar hulle verskil fundamenteel in die tipe sein wat hulle dra - optiese vezels dra ligseine, terwyl koaksiale kabels elektriese seine dra. Hierdie verskille lei tot kenmerkende prestasiekenmerke, wat elkeen geskik maak vir spesifieke toepassings. As gevolg hiervan word hulle in komplementêre, eerder as verwisselbare, rolle in moderne kommunikasie- en elektroniese sisteme aangewend.