Fibra Optica vs Câble Coaxialis | Differentiae Typi Signali Structuraeque et Applicationis

Et fibra optica et cable coaxialis sunt species mediae transmissionis ductae. Tamen plures factores claves distinguunt duos. Diversitas fundamentalis maxime in genere signali quod transmittunt consistit: fibra optica est ad signala optica (lumen) ferenda composita, coactila vero ad signala electrica transmittere utitur.

Definitio Fibrae Opticae

Fibrae opticae sunt flexibiles, transparentes duciae ad lumina ab uno extremitate ad alteram cum minimo damno transmittere. Principiter ex vitro purissimo (solitario silicium) vel interdum plastico constat, et ex corde et stratum cladding structura constat.

Cor est regio centralis, internissima, ex vitro ultra-puro silicio confecta, per quam lumen propagatur. Circumdatur strato nomine cladding, quoquo ex vitro sed indice refractionis minori quam cor facta. Haec differentia indicis refractionis permittit reflectionem internam totalem, ad lumen longas distancias cum parvo attenuatione percurrere.

Ad fragilis structuram vitri a damno physico, umore, et stressu ambientali protegendi, tota fibra in strato externo protectivo nomine coating buffer vel jacket plasticus includitur.

Figura infra schematica structuram fibrae opticae ostendit:

Signale opticum per fibram opticam via principii reflexionis internae totalis (TIR) transmittitur. Cum lumen in fibram introducitur, per cor succedentibus reflexionibus ad interficiem inter cor et cladding propagatur.

Ut reflexio interna totalis eveniat, index refractionis cordis maior esse debet quam cladding. Haec differentia indicis ad lumen efficaciter per fibram cum minimo damno dirigi necessaria est.

Secundum principium TIR, quando radius luminis in medio densiore (cor) ad limitem cum medio rariore (cladding) angulo maiori quam angulus criticus incidit, radius in medium densius totaliter reflectitur, non refractus. Hoc phenomenon lumen in cor confinat.

Cum radius luminis in cor intrat, percurrit donec ad limitem cor-cladding pervenit. Propter differentiam indicum refractionis, et si angulus incidentiae superat angulum criticum, radius in cor reflectitur, non in cladding transit. Hoc processus per longitudinem fibrae repetitur, ad signale luminis per cor zigzag iter facere et ab una extremitate fibrae ad alteram cum alta efficientia et parva attenuatione percurrere.

Itaque, reflexio interna totalis est mechanismus fundamentalis qui longinquam, altam latitudinem bandae communicationem opticam per fibras opticas permittit.

Definitio Cabi Coaxialis

Cabi coaxiales, vulgo "coax" appellati, sunt species mediae transmissionis ductae ad signala electrica per distantiam deferenda. Ex conductoribus electricis constructi sunt, qui fluxum electronum permittere, solitario ex cupro propter excellentem conductivitatem.

Cabus coaxialis ex pluribus stratis constat: conductor cupreus centralis (solidus vel stratus), circumdatus strato dielectrico insulante, qui deinde inclusus est in scuto conductivo cylindrico—solitario ex cupro textili vel folio aluminio. Haec structura stratorum ulterius protegitur per jacket insulantem externum, qui vim mechanicam et protectionem ambientalem praebet.

Terminus "coaxialis" oritur ex eo, quod conductor internus et scutum externum eandem axem geometricam habent. Hoc designum ad minimizandum interferentiam electromagneticam (EMI) et damnum signali, cabos coaxiales ad transmittere signala altae frequentiae cum bona integritate aptos facit.

Figura infra cabum coaxiale ad transmittere signala electrica ostendit:

Fibra Optica:

Fibrae opticae ad transmittere signala frequentiis opticis (lumen) utuntur. Owing to their high bandwidth, immunity to electromagnetic interference, and low signal attenuation, they are widely employed in high-definition television (HDTV), telecommunications networks, data centers, medical imaging and surgical systems (such as endoscopy), and aerospace applications.

Cabus Coaxialis:

Cabi coaxiales principaliter ad transmittere signala radiofrequenticia (RF) utuntur. In systemis distributionis televisiorum per cabum (CATV), connectionibus internetis broadband (sicut modems per cabum), networkibus telephonorum, et variis systematibus communicationis radio, including antenna feeds and networking equipment, communiter reperiuntur.

Conclusio

Et fibra optica et cabus coaxialis ut media ducta essentialia ad transmittere signala serviant, tamen fundamentaliter in genere signali quod ferunt differunt—fibrae opticae signala luminosa, cabi coaxiales vero signala electrica. Haec diversitas ad distinctas characteres performance, ut utrumque ad applicationes specificas aptum facit. Itaque, in complementariis, non mutuis, partibus per systemata moderna communicationis et electronicam usantur.