Заключение

Размещение волокон в кабеле зависит от предполагаемого использования.

Основными компонентами кабеля являются буфер, силовой элемент и внешняя оболочка.

Кабели пригодны для использования практически в любой окружающей среде.

Контрольные вопросы

1. Назовите три материала, обычно используемых как силовые -*-I элементы.

2. Назовите два вида кабельных буферов.

3. Что больше: нагрузка при прокладке или рабочая нагрузка?

4. В чем заключается основная разница между внутренним и внешним кабелями?

А. Ширина полосы пропускания В.

Прочность и долговечность С.

Число волокон D. Затухание

5. Опишите разницу между симплексным и дуплексным кабелями.

6. Укажите два способа применения комбинированного кабеля, включающего в себя медный и оптический.

Источники

На каждом конце волоконно-оптической линии находится преобразователь

- прибор, трансформирующий энергию из одного вида в другой. Источник представляет собой электронно-оптический преобразователь, поскольку он преобразует электрический сигнал в оптический. Детектор на другом конце

- оптоэлектронный преобразователь, так как он преобразует оптическую энергию в электрическую.

Источником может быть как светоизлучающей диод (СИД), так и лазер. Оба эти прибора основаны на малых полупроводниковых кристаллах размдюм в песчинку, которые излучают свет при пропускании вдоль них тока. Для того чтобы понять принцип действия СИД и лазера, а также фотодетектора, описанного в главе 9, предварительно нужно рассмотреть некоторые фундаментальные свойства веществ и, в частности, полупроводников.

Немного об атомной структуре вещества

Атом состоит из ядра и вращающегося вокруг ядра облака электронов. Электронные орбиты в атоме образуют дискретные оболочки. Как показано на рис. 8.1, каждая оболочка характеризуется максимальным числом находящихся на ней электронов. Внутренняя оболочка К имеет максимум два электрона, L - максимум 8, М - максимум 18, и N - максимум 32. Для нашего

Ядро атома

Электронные оболочки

Рис. 8.1. Электронная структура атома

рассмотрения наиболее важно то, что внешняя оболочка всегда имеет максимум 8 электронов. Эта внешняя оболочка назьтается валентной оболочкой, или валентной зоной. Валентная зона ответственна за химическое соединение между элементами и обеспечивает существование различных элементов.

Для того чтобы электрон мог участвовать в токе проводимости, он должен быгь освобожден от валентной связи и иметь возможность перемещаться в молекулярной структуре материала. Такого рода электрон, не связанный со своим атомом, называется электроном проводимости. Этот электрон свободен в том смысле, что он уже не связан со своим атомом. Возможность перемещения электрона между валентной зоной и зоной проводимости определяет, хорошим или плохим проводником является вещество.

Атом, имеющий лишь один электрон в валентной зоне, является очень хорошим проводником. Только очень незначительное количество энергии необходимо, чтобы переместить электрон из валентной зоны и сделать его свободным. Медь, золото и серебро имеют лишь по одному валентному электрону и являются хорошими проводниками.

Железо, кобальт и платина - представители элементов с восемью валентными электронами. Они относятся к плохим проводникам, поскольку для превращения их электронов в свободные требуется более существенная величина внешней энергии. Атом как бы стремится к тому, чтобы иметь заполненную внешнюю оболочку. В меди внешний электрон легко отрьшается от ядра, при этом оболочка, следующая за валентной, остается заполненной. В железе валентная оболочка заполнена, и атом не стремится отдать электрон.

Полупроводник - это вещество, чьи свойства являются промежуточными между хорошими проводниками, такими, как медь, и плохими проводниками, такими, как пластик. Отделение электрона от валентной зоны требует промежуточной величины энергии. Кремний, например, имеет четьфе электрона во внешней оболочке.

Перемещение электрона между валентной зоной и зоной проводимости сопровождается энергетическим обменом между атомом и внешней средой. В частности, для перемещения электрона из валентной зоны в зону проводимости требуется подведение энергии извне. Атом, утративший валентный электрон, становится положительно заряженным и притягивает свободные электроны, стремясь заполнить свою внешнюю оболочку. Когда электрон переходит из зоны проводимости в валентную зону, он излучает энергию, величина которой зависит от разности энергетических состояний электрона в этих зонах.

На рис. 8.2 схематически представлена картина двух энергетических зон, представляющих интерес с точки зрения источников и детекторов. Как уже

J Зона проводимосш

Спонтанная эмиссия

Поглощение РИС> 8.2. Излучение и поглощение

Принудительная I Валентная зона эмиссия