双模控制在紧包光纤放线装置中的应用
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多模双纤光纤收发器是一种光通信设备,主要用于将光信号转换为电信号,并进行传输。
这种收发器通常由收发器、光敏器件和电光器件等组成。
多模双纤光纤收发器适用于多种场景,具体如下:
1. 企业内部通信:在需要快速、稳定的数据传输的局域网络中,如企业内部的网络设备连接,多模双纤光纤收发器可以提供更高效的数据传输解决方案,提高企业内部通信效率。
2. 医院信息系统:在医院信息系统中,多模双纤光纤收发器可以连接多个医疗设备,如医学影像设备、医疗诊断设备等,实现快速、稳定的数据传输,提高医院的信息化程度和医疗服务质量。
3. 宽带校园网、宽带有线电视网及智能化小区的光纤到楼、光纤到户的数据传输:在这些场景中,多模双纤光纤收发器可以提供大容量的数据传输,满足各种业务需求。
4. 计算机数据传输网:多模双纤光纤收发器广泛应用于计算机数据传输网中,满足多种业务需要。
5. 点对点计算机信号传输:在需要点对点传输的场合,多模双纤光纤收发器可以实现高速、可靠的数据传输。
总的来说,多模双纤光纤收发器适用于需要高速、稳定、大容量数据传输的场景,特别是在距离较短的局域网络中,它可以提供更高效的数据传输解决方案。
双模光纤的传输特性及其应用研究随着信息技术的飞速发展,人们对于通信技术的要求也越来越高。
而光纤通信作为一种高速传输信息的技术,受到越来越多人的关注和重视。
而在光纤通信中,双模光纤作为一种传输介质,具有优异的传输特性和广泛的应用前景,在通信技术的发展中也扮演着重要的角色。
双模光纤,简单来说就是两种不同模式波导在同一根光纤芯子中传输。
与单模光纤相比,双模光纤提供了更大的带宽和更高的速率,这使得它成为了相当有前途的通信技术之一。
双模光纤的传输特性主要表现在两个方面。
一方面是双模光纤具有较大的带宽,即可以同时传输多个频率的信息,其传输速度可达到1Gbps或更高。
另外一方面是双模光纤的传输距离较长,可以在几十公里甚至上百公里的范围内传输。
在实际应用中,双模光纤的应用非常广泛。
例如,在宽带接入网络中,双模光纤被广泛应用于用户宽带接入和网络扩展中。
此外,在信息中心、数据中心和电信中心等大型基础设施中,双模光纤也被广泛应用于数据中心互联、应用程序互联、风电场、发电厂以及其他需要长距离、高速传输数据的应用中。
双模光纤的研究也是一项重要任务。
在研究中,需要考虑双模光纤的传输特性,以及如何优化其性能。
例如,在传输距离超过几十公里以上时,需要考虑信号的衰减和信号的失真,这需要在传输距离与传输速度之间寻找一个最佳平衡点。
此外,也需要对双模光纤的制备方法和造型进行研究。
因为双模光纤的性能和特性与其制备方法和造型密切相关,这会对其性能和特性产生影响。
总之,双模光纤的传输特性和广泛的应用前景使得它成为了通信领域中备受关注的技术之一。
然而,要想更好地利用双模光纤的这些特性和优势,仍需要进行进一步的研究和开发。
相信在未来的科技发展中,双模光纤会逐渐成为人们生活中不可或缺的部分,并在各个领域发挥重要的作用。
光纤收发器单模双纤的使用方法哎呀,光纤收发器这东西,说起来还真是挺有意思的。
记得我第一次接触这玩意儿,是在我们公司网络升级的时候。
那时候,我还在想,这玩意儿看起来跟个路由器似的,有啥特别的?结果,一用起来,嘿,还真不是盖的!首先,咱们得说说这光纤收发器是干嘛的。
简单来说,它就是个信号转换器,把电信号转换成光信号,或者反过来。
为啥要用它呢?因为光纤传输速度快,距离远,而且抗干扰能力强。
就像你用微信语音聊天,信号不好的时候,声音断断续续的,让人着急。
但光纤就不一样,稳如老狗。
好了,言归正传,咱们说说单模双纤的光纤收发器怎么用。
首先,你得有两根光纤,一根用来发送信号,另一根用来接收信号。
这两根光纤,就像是电话的两个听筒,一个说,一个听。
开始之前,你得先检查一下光纤收发器的接口。
一般来说,都有一个电口(RJ45),用来接网线,还有两个光纤口,一个标着TX,一个标着RX。
TX就是发射,RX就是接收。
别搞混了,搞混了信号就传不过去了。
接下来,把网线一头插到你的电脑上,另一头插到光纤收发器的电口上。
然后,把光纤的一端插到光纤收发器的TX口,另一端插到另一端的光纤收发器的RX口。
记得,光纤插口很脆弱,别用蛮力,轻轻一插,听到“咔”的一声,就说明插好了。
插好之后,打开设备,一般光纤收发器上都有一个开关,或者是一个按钮。
按下开关,你会看到一些指示灯亮起来。
这些灯,就像是信号的红绿灯,告诉你设备是不是正常工作。
比如,电口的灯亮了,说明电信号已经接通了;光纤口的灯亮了,说明光信号也接通了。
这时候,你打开电脑,检查一下网络连接,如果一切正常,那么恭喜你,光纤收发器已经成功连接了。
你就可以享受高速稳定的网络了。
最后,别忘了,光纤收发器虽然好用,但也得定期检查和维护。
比如,光纤接口有没有灰尘,光纤线有没有损伤,这些都会影响传输质量。
好了,关于光纤收发器单模双纤的使用方法,我就说这么多。
希望对你有帮助,如果你在操作过程中遇到什么问题,记得多查查资料,或者问问懂行的朋友。
双包层光纤和大模场光纤
双包层光纤和大模场光纤是光通信领域中两种不同类型的光纤结构,它们在传输性能、应用场景等方面有一些区别。
双包层光纤:
1.结构特点:双包层光纤的结构包括两个光学层,通常有一个内核和两个包层。
这种结构使得光信号能够在不同的模场中传输,从而能够实现多模态传输。
2.多模态传输:双包层光纤通常用于多模态传输,可以支持多个传输模态,每个模态在纤芯中以不同的轨道传输光信号。
3.低制导损耗:由于具有多模态传输的特性,双包层光纤在短距离通信系统中表现出色,制导损耗较低。
4.短距离通信:适用于短距离通信,例如局域网(LAN)应用。
大模场光纤:
1.结构特点:大模场光纤的结构设计旨在支持大模场的传输。
它通常具有较大的芯径,使得光信号能够在光纤中传输更广泛的模场。
2.单模态传输:大模场光纤通常用于单模态传输,其中只支持一种模态。
这有助于减小模态失真,提高光信号的传输质量。
3.高带宽:大模场光纤具有较大的带宽,适用于需要传输大量数据的应用。
4.远距离通信:由于其单模态传输和高带宽的特性,大模场光纤通常用于远距离通信,例如长距离传输和光纤通信的骨干网。
在选择双包层光纤或大模场光纤时,需要根据具体的应用需求来进行权衡。
如果是短距离、多模态传输的应用,双包层光纤可能更适用;而对于远距离通信、高带宽需求的场景,大模场光纤可能更为合
适。
多模包层泵浦大功率光纤放大器的工作原理及应用摘要本文要讨论是多模包层泵浦大功率光纤放大器。
简单介绍其的基本组成及工作原理。
通过与普通光纤放大器的比较来讨论其应用上的优点和发展前景。
关键词多模包层泵浦,双包层光纤,高功率1引言多模包层泵浦大功率光纤放大器是一种由多模包层泵浦技术这一最近发展起来的新兴技术产物。
采用Yb3+和Er3+离子共掺杂双包层光纤,是一系列新技术、新工艺和新材料相结合的产物,是实现光纤放大器超大功率输出的技术核心。
2 多模包层泵浦光纤放大器的结构多模包层泵浦光纤放大器的光路结构如图1所示:3 多模包层泵浦光纤放大器的工作原理多模包层泵浦,是将多模泵浦激光耦合到双包层光纤的内包层中,当多模泵浦光在内包层中传播时会反复穿过光纤纤芯(如图2所示),泵浦光在穿过掺有稀土元素的光纤纤芯时被吸收从而实现泵浦。
与单模纤芯泵浦不同,用于光纤放大器的双包层光纤,泵浦光主要在内包层中传播,因此,同样的纤芯参数,包层泵浦的泵浦吸收截面要小得多,所以,提高泵浦吸收效率是制造双包层光纤需要重点考虑的因素。
合理的内包层结构形状能够显著提高泵浦吸收效率,目前,已经设计并制作出了多种内包层形状的双包层光纤,这些专门设计的内包层结构和形状,使泵浦光在单位长度内有效穿过光纤纤芯的几率大大增加。
图3是设计制作的部分双包层光纤内包层形状示意图。
另外,对于1550nm波段光纤放大器,采用铒、镱共掺的双掺杂技术,利用镱元素的高吸收和铒镱之间能量的高效传递,能够获得铒元素的高效泵浦。
图4为铒镱共掺有源光纤的泵浦吸收和能量传递简单能级示意图。
铒、镱共掺由于存在能量传递的互逆性,因此,需要尽可能快的消耗铒离子的受激状态。
减小纤芯直径,有效提高光密度,是通常的做法,这样做对低功率光纤放大器影响不大,但是,对于大功率和超大功率光纤放大器,会由于过高的光功率密度导致非线性效应,这是有害的。
对于光纤放大器的应用,双包层光纤主要用于大功率和超大功率情况,双包层光纤小芯径纤芯设计已经成为一种制约因素。
30紧包光纤生产线(配置光纤预涂覆装置)技术标准一.生产线用途生产线用于制造紧包光纤,紧包材料可以是PVC、LSZH、尼龙等。
二.生产线主要指标要求:1. 最高连续生产速度:300m/min〔直径φ0.9mm,挤出PVC材料〕120m/min〔直径φ0.9mm,挤出LSZH材料〕400m/min(结构速度)2. 放线盘具尺寸:φ236×φ25.4×108mm〔25.4km盘〕φ236×φ25.4×180mm〔50km盘〕φ236×φ25.4×225mm〔康宁盘〕3. 放纤盘最大重量:10Kg(50Km);4. 放线张力控制范围: 0.3N-1.5N±0.05N;5. 收线盘具尺寸:PN108-PN400mm〔客户要求能放光纤盘〕;6. 收线盘最大重量:25kg;7. 收线张力控制范围:0.5N-3N±0.1N;8. 计米误差:≤2‰;9. 产品附加衰耗:≤0.02dB/Km(SM);10.产品外径范围:0.5~1.5mm11.生产线中心高:1000mm12.生产线颜色:RAL5015〔设备〕;RAL7032〔电控〕;RAL1003〔旋转、警示〕;13.生产线长度:≤35m14.设备总功率:约50KW,380v 50HZ三相五线制三.生产线组成1. 双盘放纤架〔配除静电装置〕 1套2. 预涂覆装置 1台3. 光纤预热装置 1套4. 挤出机组〔含抽真空装置〕 1套5. 冷却系统 1套6. 双向测径仪 1台6. 轮式牵引装置 1套7. φ400单盘盘走式自动收排线架〔配除静电装置〕 1套8.电控系统 1套四.生产线走向:面对设备:从到五.生产线各部件组成及性能1. 双路放纤架悬轴式放线架,光杆快速螺母锁紧,具备宽尺寸盘具并纤机构,有运行开关控制。
交流变频驱动放线,电机为海光长轴750W电机,在放线舞蹈轮控制下自动正、反向运转〔放线与收线〕,完全恒张力放线,具备舞蹈轮上下限位、驱动故障的报警及自动响应停机功能。
双包层光纤的结构及作用双包层光纤是一种光纤传输的技术,其结构和作用可以在以下几个方面进行描述。
一、结构双包层光纤由三个主要部分组成:光纤芯、内包层和外包层。
光纤芯是光信号传输的核心部分,通常由高纯度的二氧化硅或塑料等材料制成。
内包层是包裹在光纤芯周围的一层材料,通常由折射率较低的材料制成,如氟化聚合物。
外包层是覆盖在内包层外的一层材料,用于保护光纤的结构完整性和机械强度,通常由聚合物或金属材料制成。
二、作用1. 提供光信号传输的通道:光纤芯是光信号传输的通道,通过内包层的折射作用,可以将光信号沿着光纤传输,保持其高速和高质量。
内包层的折射率较低,有效地减少了光信号的反射和损耗,提高了传输效率和质量。
2. 保护光纤芯的结构完整性:外包层起到了保护光纤的作用,可以防止光纤芯受到外界的损坏和干扰。
外包层通常采用耐磨、耐腐蚀和抗拉伸的材料制成,可以有效地保护光纤的结构完整性,延长其使用寿命。
3. 增强光纤的机械强度:外包层不仅可以保护光纤的结构完整性,还可以增强光纤的机械强度。
外包层的材料通常具有较高的强度和韧性,能够承受一定的外部压力和拉力,防止光纤断裂或损坏。
4. 防止光纤芯受到湿气和污染物的侵害:外包层可以起到防潮和防污染的作用,避免光纤芯受到湿气和污染物的侵害。
外包层的材料通常具有良好的密封性和抗腐蚀性,可以阻止湿气和污染物的渗入,保持光纤的传输质量和稳定性。
5. 便于光纤的安装和维护:双包层光纤的结构相对复杂,但也带来了一些便利。
外包层的存在可以使光纤更加坚固和稳定,便于安装和固定在设备或布线系统中。
同时,外包层的存在也使得光纤的维护更加方便,可以通过对外包层的检查和维修来保证光纤的正常运行。
总结起来,双包层光纤通过其特殊的结构,实现了光信号的高效、稳定和可靠传输,同时保护了光纤的结构完整性和机械强度,防止了湿气和污染物的侵害,便于安装和维护。
这使得双包层光纤在通信、数据传输、传感器等领域得到了广泛的应用,并成为了现代信息技术发展的重要基础。
单模和多模光纤的特点和应用一、光纤结构光纤是光导纤维的简称,是一种新的光波导,是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质。
它由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。
(光纤呈圆柱形,由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。
)纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高。
包在外围的覆盖层就像不透明的物质一样,防止了光线在穿插过程中从表面逸出。
1. 纤芯位置: 位于光纤的中心部位,直径:在4-50μm,单模光纤的纤芯直径为4-10μm ,多模光纤的纤芯直径为50μm。
纤芯的成分:含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅(如二氧化锗,五氧化二磷)作用是适当提高纤芯对光的折射率,用于传输光信号。
2. 包层位置: 位于纤芯的周围直径:125μm成分:是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。
掺杂剂(如三氧化二硼)的作用:适当降低包层对光的折射率,使之略低于纤芯的折射率,即纤芯的折射率大于包层的折射率(这是光纤结构的关键),它使得光信号封闭在纤芯中传输。
3. 光纤的最外层为涂覆层,包括一次涂覆层、缓冲层和二次涂覆层。
一次涂覆层:一般使用丙烯酸醋、有机硅或硅橡胶材料;缓冲层:一般为性能良好的填充油膏;二次涂覆层:一般多用聚丙烯或尼龙等高聚物。
涂覆层的作用:是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的机械强度与可弯曲性,起着延长光纤寿命的作用。
涂覆后的光纤外径约2. 5 mm 。
4. 光纤最重要的两个传输特性损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性,它们直接影响光传输的性能。
(l)光纤传输损耗:损耗是影响系统传输距离的重要因素之一,光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。
吸收损耗是因为光波在传输中有部分光能转化为热能;散射损耗是因为材料的折射率不均匀或有缺陷、光纤表面畸变或粗糙造成的。
当然,在光纤通信系统中还存在非光纤自身原因的一些损耗,包括连接损耗、弯曲损耗和微弯损耗等。
这些损耗的大小将直接影响光纤传输距离的长短和中继距离的选择。
双模控制在紧包光纤放线装置中的应用
作者:于仲安季通亮王春丽
来源:《数字技术与应用》2013年第05期
摘要:针对软光缆生产中出现的问题,通过对其生产线及产品自身进行分析得出紧包光纤放线装置的控制系统是影响软光缆产品质量的主要原因。
本文采用双模控制算法对紧包光纤放线速度进行控制,从而达到对放线张力的调节,并用matlab软件进行仿真分析,最终达到了良好效果。
关键词:双模控制放线张力放线速度
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)05-0071-03
目前软光缆在生产过程中主要出现了两个问题[1]:(1)紧包光纤在放线时跳出导轮,将内部光纤打断。
(2)采用同一种生产工艺生产的产品,最后光纤测试的结果却相差较大。
经过对设备进行研究以及对光缆解剖分析发现,出现上述问题主要是因为紧包光纤放线装置控制系统存在问题。
在生产时,高速旋转的绞笼最快达到上百转,由于绞笼旋转时动态放线张力不稳定,很容易造成紧包光纤在离心力作用下甩出导轮外,将紧包光纤打断。
紧包光纤放线张力的不均匀也容易造成光纤在光缆内部存在残余应力,使光纤附加损耗增加。
以上问题严重影响了软光缆的产品质量及合格率,本篇文章就是为解决此问题而进行的研究。
1 紧包光纤放线装置的控制现状
软光缆的生产速度一般为25m/min,该速度取决于牵引装置的速度。
紧包光纤采用主动放线,每个放线单元均为独立闭环控制系统。
在放线过程中张力感应机构检测张力大小并将张力传感器输出的4-20mA电流通过PROFIBUS-DP现场总线技术反馈到PLC中,反馈信号与设定的张力信号进行比较,得到的偏差信号通过PLC中的PID[2]控制器进行运算后输出的控制量来改变紧包光纤的放线速度,如果张力感应机构采集到的张力信号大于PLC设定的张力信号,控制系统将加快放线速度,以减小紧包光纤的放线张力。
反之,控制系统将减慢放线速度,从而实现对紧包光纤放线张力的调节[3]。
生产速度变化不大时这种控制方式能很好的满足生产要求,若生产速度变化较大时紧包光纤的放线速度并不能迅速做出调节,这样很容易出现紧包光纤所受张力突然发生化而导致上述提到的生产问题。
2 双模控制系统的设计
如果我们能够根据牵引速度的变化幅度给紧包光纤放线装置一个信号,让它对放线速度提前做出调节,那么就可能消除张力不稳定这一问题。
结合实际本课题将采用模糊控制[4]和PID 控制构成双模控制系统[5]对紧包光纤放线装置的张力进行控制,双模控制系统的原理如图1所示,系统控制流程图如图2所示。
3 模糊控制系统的设计
3.1 定义输入输出变量
对于本模糊控制器,选用系统检测的牵引的速度V1与紧包光纤放线速度V2的误差E及误差变化率EC作为系统的输入变量,把调节紧包光纤放线电机的信号u作为输出变量,构成了一个典型的二维常规模糊控制器。
3.2 输入输出变量模糊化
首先定义三个语言变量的量化等级都为13级,即x,y,z={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}。
误差E的论域为[-6,6],误差变化率EC的论域为[-3,3],控制输出u 的论域为[-12,12]。
各个变量的比例因子[6]为:
K1=6/6=l,K2 =3/6=0.5,K3=12/6=2
速度偏差E与偏差变化率EC以及Y均采用三角隶属函数。
E和EC选取的语言值均为{NB(负大),NM(负中),NS(负小),Z(零),PS(正小),PM(正中),PB(正大)},U所选取的语言值为{ZO(零),VS(非常小),S(少),MS(中小),M (中),MB(中大),B(大)},隶属函数曲线如图3,4,5:
根据模糊合成规则,总结操作的实践经验,输入E/EC语言变量赋值表如表1所示:
输出表如表2:
3.3 模糊控制规则设计
模糊控制规则是根据现场人员的经验与专家知识结合起来而制定的,规则的确定是基于逻辑推理,基本的表达式为模糊条件语句。
控制规则表如表3所示。
3.4 模糊控制表设计
根据资料和操作人员经验可知,模糊控制规则可综合为表3所列的控制规则。
根据表3可以采用以下计算方法,得到模糊控制的总模糊矩阵
R=R1∨R2∨...∨Ri (1)
将得到的49条规则进行合并,已知模糊关系,采用最大隶属度法模糊判决,可以得到总的控制表,如表4所列。
4 仿真分析
通过参考工程参数,在MATLAB中建立仿真模型[7],得到双模控制系统的仿真图,如图6所示。
由图可以看出,所设计的双模控制系统超调量小、响应快、无震荡、系统平稳性好。
在应用中通过对软光缆中紧包光纤进行测试,发现达到了预期的目标。
5 结语
通过采用双模控制系统对紧包光纤放线装置进行控制后,解决了软光缆生产过程中出现的问题。
同时,在 Matlab 环境下对双模控制进行仿真试验,并对仿真试验结果进行了分析和比较,结果证实了双模控制对该系统的有效性。
参考文献
[1]施正超.软光缆生产线研制.光纤与电缆及其应用技术,2001.2.
[2李群,李鹏.软光缆生产线绞笼放线设备的改进.2320012007.
[3]胡寿松.自动控制原理,科学出版社,2007.
[4]曾光奇.模糊控制理论与工程应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.
[5]诸静.模糊控制理论与系统原理.北京:机械工业出版社,2005.8.
[6]马长华,朱伟兴,比例因子对模糊控制器动态性能的影响[J].江苏理工大学学报,2000.9.
[7]张柱华.基于MATLAB的模糊控制仿真研究[J].内江科技,2008,(04):140一145.。