Circuit fibre :Guide du débutant sur le système de communication

Configuration Fibre Optique

Source :Wikimedia Commons

Dans le passé, le câblage électrique était la chose principale jusqu'à ce que les gens aient besoin d'une bande passante élevée sur une longue distance. Malheureusement, les câbles électriques ne pouvaient pas répondre aux critères. Par conséquent, il avait besoin d'un remplacement plus efficace. Et la fibre optique est arrivée. Fait intéressant, vous pouvez compter sur la fibre optique pour transporter de grandes quantités de données à des vitesses extrêmement élevées. Il n'est donc pas surprenant que vous le trouviez dans la plupart des câbles Internet. Mais la technologie présente certains inconvénients, comme la défaillance du circuit de fibre, qui est négligeable, en particulier pour les réseaux multifibres haute densité.

Vouloir en savoir davantage? Vous êtes au bon endroit, car nous discuterons plus en détail des réseaux de circuits à fibre optique compacts, implantables de manière chronique et à haute densité.

Continuons !

Qu'est-ce qu'un circuit fibre ?

La fibre optique utilise la même idée du mouvement de l'information de différentes manières. Par exemple, le téléphone a un câble métallique.

Circuit à fibre optique

Source :Wikimedia Commons

Par conséquent, le circuit de fibre est un chemin où les électrons voyagent avec des informations. Et ces électrons se déplacent vers différents appareils électriques. En outre, il est livré avec une lumière qui agit comme support d'informations. Et cette lumière se propage à l'aide de la réflexion interne totale via un guide d'onde optique transparent.

Par conséquent, le câble amène le son dans la prise murale lorsque vous parlez dans l'appareil. De plus, il n'a aucun déficit comportemental. Par conséquent, une autre ligne déplacera le son vers le central téléphonique local et sera probablement confrontée à une panne de surcharge initiale.

Mais, le téléphone portable, en revanche, fonctionne différemment. L'appareil fonctionne en transmettant et en recevant des informations avec des ondes radio invincibles et une dynamique neuronale à grande échelle. Donc, cela se produit parce que les téléphones portables n'utilisent pas de câbles.

Types de fibres optiques

Maintenant, vous en savez un peu plus sur la fibre optique ; il est crucial de comprendre qu'ils transmettent des signaux dans différents modes avec des garanties supplémentaires. La méthode fait référence à la manière dont un faisceau lumineux traverse la fibre.

Ainsi, les signaux peuvent rebondir sur la fibre à différents angles, descendre directement au milieu de la fibre ou faire rebondir le fil à un angle faible.

Cela dit, nous avons deux grands types de câbles à fibre optique :

Fibre monomode

Cette fibre a un petit diamètre du noyau en fibre de verre. Il est donc idéal pour les longues distances. En outre, cela réduit vos chances d'avoir une réduction de la force du signal. Et tout cela grâce au petit diamètre.

De plus, la petite ouverture de la fibre monomode aide à séparer la lumière en un seul faisceau. Par conséquent, le câble offre un trajet plus direct. La fibre monomode utilise une source de lumière laser et possède une bande passante élevée.

De plus, cette fibre a besoin du calcul exact pour générer la lumière laser dans sa petite ouverture. Par conséquent, c'est plus cher.

Fibre multimode

La fibre multimode est l'inverse de la fibre monomode. Ainsi, il a une grande ouverture centrale qui permet aux signaux lumineux de rebondir et de se refléter lorsqu'ils descendent dans la fibre.

Et grâce à son grand diamètre, la fibre peut envoyer plusieurs impulsions lumineuses à la fois dans le câble. Par conséquent, vous aurez plus de transmission de données.

Cela signifie également que vous pouvez subir une perte de signal et des interférences. De plus, la fibre multimode utilise une LED pour générer une impulsion lumineuse, et elle est moins chère que la fibre monomode.

Comment fonctionne le circuit de fibre ?

Le circuit à fibre fonctionne en déplaçant des informations dans des photons ou des particules lumineuses qui vibrent à travers un câble à fibre optique.

Cela dit, il est essentiel de noter que la gaine et la fibre de verre ont un indice de réfraction différent. Par conséquent, le noyau et la gaine plient la lumière entrante à un angle particulier.

Ainsi, lorsque les signaux lumineux descendent dans la fibre optique, ils subissent une réflexion interne totale. Un examen interne complet se produit lorsque les signaux lumineux se reflètent sur le noyau (la partie centrale du câble) et la gaine (une couche de verre qui entoure la partie externe du noyau).

Et cela se produit généralement dans une séquence de rebonds en zigzag. De plus, la réflexion interne totale est l'une des choses qui garantissent que la lumière reste dans le tuyau.

Mais les signaux ont tendance à voyager 30 % plus lentement que la vitesse de la lumière en raison des couches de verre plus denses. De plus, si vous souhaitez amplifier le signal tout au long de son trajet, utilisez des répéteurs à intervalles éloignés.

Pourquoi avez-vous besoin de répéteurs ? Ils aident à régénérer les signaux optiques. Et ils le font en changeant le visuel en un signal électrique. Ensuite, le répéteur le traite et retransmet le signal électrique en optique.

Circuit fibre :Applications

La fibre optique fonctionne en transmettant des données codées dans un faisceau du modulateur de lumière, et elle est également pratique pour la modulation de réseau. Ensuite, l'information descend dans un tuyau (plastique ou verre). L'idée derrière ce design est née dans les années 1950.

Et l'idée était d'obtenir des efficacités de couplage, des endoscopes et des coupleurs de réseau efficaces. En outre, cela a aidé les médecins à visualiser le corps humain de l'intérieur, en utilisant la photométrie multifibre, sans l'ouvrir.

Ainsi, les ingénieurs ont aimé l'idée et ont utilisé la même technologie pour déplacer les appels téléphoniques à la vitesse de la lumière. Bientôt, la Federal Communications Commission (FCC) a adopté la technologie. Cela dit, le câble à fibre optique est constitué de fibres optiques (fils fins de plastique ou de verre).

De plus, chacune des fibres est relativement mince et peut transporter plus de 25 000 appels téléphoniques. Ainsi, l'ensemble du câble peut transmettre facilement plusieurs millions d'appels. En résumé, les câbles à fibres optiques utilisent une technologie basée sur la lumière pour déplacer des informations entre deux endroits.

La conception du circuit à fibre optique

Conception de circuits à fibre optique

Source :Researchgate c/p Richard Cole

La conception du circuit comporte deux parties importantes dont nous parlerons séparément :le circuit émetteur et récepteur.

Circuit émetteur à fibre optique

Voici les composants dont vous avez besoin pour construire un circuit émetteur à fibre optique à faible coût :

Batterie

• Affaire
• Carte jack 3,5 mm SK1
• Circuit imprimé

Semi-conducteurs

• D1 (DEL)
• IC1 (NE555)
• IC2 (1458C)
• Tr1 (BC141)

Condensateurs

• C1 (220 m 10 V élec)
• C2 (plaque céramique 390pF)
• C3 (1u 63V élu)
• C4 (plaque céramique 330p)
• C5 (couche polyester 4n7)
• C6 (couche polyester 3n3)
• C7 (couche polyester 470n)

Résistances (toutes 1/4 watt, 5 %)

• R1 (47R)
• R2 (4k7)
• R3 (47k)
• R4 (10k)
• R5 (10k)
• R6 (10k)
• R7 (100 000)
• R8 (100 000)

Étant donné que votre IC1 est NE555, vous devez vous attendre à une efficacité de performance décente. De plus, vous pouvez contrôler la fréquence en joignant le signal d'entrée à la broche 5 du CI.

Et la broche se connecte au diviseur de tension. Cela dit, vous devez configurer votre diviseur de tension pour générer les limites de commutation 2/3V+ et 1/3V+ pour le NE555.

De plus, il est essentiel d'augmenter ou de diminuer la limite supérieure. De cette façon, vous pouvez augmenter ou diminuer le temps nécessaire à C2 pour basculer entre les deux plages. Étant donné que le TR1 offre le courant de commande élevé qui éclaire idéalement D1 (LED), vous devez le câbler comme un étage tampon émetteur-suiveur.

De plus, à part l'IC1 avec un courant décent de 200 mA pour le D1, vous avez besoin d'un pilote contrôlé séparément pour votre LED. Et cela vous aidera à obtenir votre courant LED préféré avec précision et fiabilité.

De plus, positionnez le R1 pour fixer le courant LED, qui est d'environ 40mA. Pendant que vous y êtes, notez que la LED ne peut fonctionner qu'avec 50% (20mA) de la valeur nominale réelle. Et cela se produit parce que la LED s'allume/s'éteint à un taux de 50 %.

De plus, vous pouvez ajuster la valeur R1 si nécessaire pour augmenter ou diminuer le courant de sortie.

Circuit récepteur à fibre optique

Les composants dont vous avez besoin pour le circuit récepteur et le filtre sont :

• Fil
• Connecteur D 25 voies SK1
• Circuit imprimé
• Affaire

Semi-conducteurs

• TR1, TR2 BC549 (2 pièces)
• D1
• IC1 (4001BE)
• IC2 (1458C)
• IC3 (CA3140E)

Condensateurs

• C1 (100 m 10 V électrolytique)
• C2 (polyester 2n2)
• C3 (polyester 2n2)
• C4 (céramique 390p)
• C5 (1m 63V électrolytique)
• C6 (polyester 3n3)
• C7 (polyester 4n7)
• C8 (céramique 330 pF)
• C9 (polyester 3n3)
• C10 (polyester 4n7)

Résistances

• R1 (22 000)
• R2 (2M2)
• R3 (10 000)
• R4 (470R)
• R5 (1M2)
• R6 (4k7)
• R7 (22k)
• R8 (47k)
• R9 (47k)
• R10 – R15 10 000 (6 pièces)

Le récepteur à fibre optique est au-dessus du filtre. Et c'est la sortie du récepteur qui se connecte à l'entrée du circuit de filtrage.

Le D1 crée la diode détectrice. Et il fonctionne dans le réglage de polarisation inverse. Par conséquent, la résistance aux fuites forme un effet LDR.

R1, en revanche, se comporte comme une résistance de charge. De plus, le C2 fait le lien entre deux points :l'étage du détecteur et l'amplificateur d'entrée. En conséquence, il y aura un réseau connecté de manière capacitive à deux étages. Et les deux emplacements fonctionneront simultanément en mode émetteur commun.

Il est possible de pousser le multivibrateur monostable - Si vous fournissez une oscillation de tension d'entrée élevée efficace au niveau du semi-conducteur (TR2).

Et cela permettra un gain de tension global supérieur (>80dB). L'étage de filtrage construit autour de 1458C (a/b). De plus, c'est un 18 dB par octave (2/3 ^rd commande) système de filtre avec des détails couramment utilisés dans les circuits émetteurs.

Avantages de la fibre optique

• Vous pouvez plonger la fibre optique dans l'eau
• Il peut prendre en charge des capacités de bande passante élevées
• Les câbles sont légers, fins et solides
• Il n'a pas besoin d'une amplification du signal pour permettre à la lumière de voyager plus loin
• La fibre optique n'a pas besoin d'entretien ou de remplacement fréquent
• Moins sujet aux interférences électromagnétiques

Inconvénients de la fibre optique

• C'est assez cher
• L'installation demande beaucoup de travail
• Les câbles sont fragiles
• Les fibres de verre ont besoin de plus de protection

Derniers mots

Le circuit de fibre joue un rôle essentiel dans la fibre optique dans son ensemble. Et la plupart des gens préfèrent les câbles à fibre optique aux câbles en cuivre. Et ce n'est pas surprenant étant donné que le premier présente des avantages tels qu'une vitesse de transmission élevée, une bande passante, etc. De plus, ils fonctionnent parfaitement pour les réseaux de données hautes performances et les longues distances.

Que pensez-vous du circuit fibre ? Avez-vous des questions ou des suggestions sur le sujet? N'hésitez pas à nous contacter.