Optika Fadeno kontraŭ Koaksa Kablo | Diferencoj en Signaltipo, Strukturo kaj Aplikado

Tute fibroptika kaj koaksa kablo estas specoj de gviditaj transmetmedioj. Tamen, pluraj klavaj faktoroj distingas la du. La plej fundamenta diferenco kuŝas en la tipo de signalo, kiun ili transmetas: fibroptiko estas dizinita por porti optikajn (lumajn) signalojn, dum koaksa kablo estas uzata por transmeti elektrajn signalojn.

Difino de Fibroptika

Fibroptikoj estas flekseblaj, tralucemaj valgdokoj, uzitaj por transmeti lumajn signalojn de unu fino al la alia kun minimuma perdo. Ili ĉefe estas faritaj el alta-pureca glaso (ordinare siliko) aŭ foje plastiko, kaj konsistas el nukleo kaj strukturo de mantelo.

La nukleo estas la centra, plej interna regiono, farita el ultrapura silika glaso, tra kiu lumo propagas. Ĝi estas ĉirkaŭigita de tavolo nomita mantelo, kiu ankaŭ estas farita el glaso, sed kun pli malalta refraktindaĵo ol la nukleo. Tiu diferenco de refraktindaĵo ebligas tutan internan reflekton, permesante al la lumo vojaĝi longajn distancojn kun malalta atenuado.

Por protekti la fragilan glasan strukturon kontraŭ fizika damaĝo, humideco, kaj envira streso, la tuta fibra montaĵo estas enĉizita en protektan eksteran tavolon konatan kiel amortiga mantelo aŭ plastika jaketo.

La suba figuro ilustras la skematan strukturon de fibroptika:

Optika signalo estas transmessa tra fibroptika per la principo de tuta interna reflekto (TIR). Kiam lumo estas enkondukita en la fibron, ĝi propagas tra la nukleo per sukcesivaj reflektoj je la interfacio inter la nukleo kaj la mantelo.

Por ke okazas tuta interna reflekto, la refraktindaĵo de la nukleo devas esti pli alta ol tiu de la mantelo. Tiu diferenco de indiceco estas esenca por efike gvidi la lumon laŭ la fibro kun minimuma perdo.

Konforme al la principo de TIR, kiam lumradialo vojaĝanta en pli densa medio (la nukleo) frapas la baron kun pli rara medio (la mantelo) je angulo pli granda ol la kritika angulo, la radialo estas tute reflektita reen en la pli densen median, anstataŭ esti refraktita for. Tiu fenomeno permesas al la lumo resti en la nukleo.

Kiam lumradialo eniras la nukleon, ĝi vojaĝas ĝis ĝi atingas la nukleo-mantel-bordon. Pro la diferenco de refraktindaĵoj, kaj se la angulo de incido superas la kritikan angulon, la radialo estas reflektita reen en la nukleon anstataŭ pasi en la mantelon. Tiu procezo ripetas kontinue laŭ la longo de la fibro, ebligante al la lumsignalo zigzagigi laŭ la nukleo kaj vojaĝi de unu fino de la fibro al la alia kun alta efikeco kaj malalta atenuado.

Do, tuta interna reflekto estas la fundamenta mekanismo, kiu ebligas longdistancon, altbandan optikan komunikadon tra fibroptikoj.

Difino de Koaksa Kablo

Koaksaj kablos, ofte referitaj kiel "koax", estas speco de gvidita transmetmedio, uzata por transporti elektrajn signalojn sur distanco. Ili estas konstruitaj kiel elektraj kondutoj, kiuj permesas la fluon de elektronoj, ordinare faritaj kun centra nukleo el kupro pro sia exceleca konduteco.

Koaksa kablo konsistas el pluraj tavoloj: centra kupra konduto (solida aŭ filita), ĉirkaŭigita de dielektra izolanta tavolo, kiu tiam estas enĉizita per cilindra konduta ŝildo — ordinaro farita el tranĉita kupro aŭ alumina folio. Tiu tavola strukturo estas plue protektata per ekstera izolanta jaketo, kiu provizas mekanikan fortikon kaj enviran protekton.

La termino "koaksa" origine venas de la fakto, ke la interna konduto kaj la ekstera ŝildo havas la saman geometrian akson. Tiu dizajno helpas minimumigi elektromagnetan interferon (EMI) kaj signatperdon, farante koaksajn kablos taŭgajn por transmeti altfrekvencajn signalojn kun bona integreco.

La suba figuro ilustras koaksan kablaron, uzatan por la transmeto de elektraj signaloj:

Fibroptika:

Fibroptikoj estas uzataj por transmeti signalojn je optikaj frekvencoj (lumo). Pro sia alta bandbrezegaj, imunitato kontraŭ elektromagneta interfero, kaj malalta signatperdo, ili estas larĝe uzitaj en alta-difina televido (HDTV), telekomunikaj retoj, dateno-centroj, medicinaj bildigo- kaj kirurgiaj sistemoj (kiel endoskopio), kaj aerospaca aplikoj.

Koaksa Kablo:

Koaksaj kablos ĉefplejparte estas uzataj por transmeti radiofrequencan (RF) signalojn. Ili estas komune trovitaj en kabel-televizia (CATV) distribuaj sistemoj, brezega internet-konektoj (ekz., kabel-modemoj), telefonaj retoj, kaj diversaj radiokomunikaj sistemoj, inkluzive de antenaj alimentoj kaj reta equipaĵo.

Konkludo

Ambaŭ fibroptika kaj koaksa kablo servas kiel esencaj gviditaj medioj por signatransmeto, sed ili fundamentale diferencas en la tipo de signalo, kiun ili portas — fibroptikoj transmetas lumajn signalojn, dum koaksaj kablos portas elektrajn signalojn. Tiuj diferencoj kondukas al apartaj performancaraktaroj, farante ĉiun taŭgan por specifaj aplikoj. Pro tio, ili estas uzataj en komplementaj, ne interŝanĝeblaj, roloj tra modernaj komunikaj kaj elektronikaj sistemoj.