Multiplexación de color por fibra óptica
Si desea un gran ancho de banda, la fibra óptica es el camino a seguir. Desde cables en el extranjero hasta la "fibra para todos los hogares" hasta ahora invisible, la fibra óptica permite mucho más ancho de banda que el cable de cobre. En aplicaciones con poco ancho de banda, un cable de fibra óptica transmite datos usando un solo color de luz. Hay una forma de obtener más cable de fibra óptica de banda ancha, como [Shahriar] descubierto, experimentando con RGB-LED.
Para su experimento, [Shahriar] utilizó un LED RGB programable BlinkM y un sensor de color Sparkfun. En líneas de fibra óptica con una luz, es posible enviar muchas a la vez a través de PWM, pero el ruido se convierte en un problema con altas velocidades de datos. Usando LED RGB, [Shahriar] envía tres niveles de rojo, verde y azul para transmitir 9 bits a la vez, perfecto para enviar un byte con control de paridad en una ráfaga de luz rápida.
[Shahriar]La técnica es exactamente como la de los profesionales que bombean cantidades masivas de datos con un solo cable de fibra óptica. Todas las herramientas, el código y las funciones de MATLAB están disponibles en [Shahriar]', listo para ser utilizado por cualquiera que quiera experimentar por sí mismo.
En el video después del descanso, [Shahriar] destruye todo, incluidas las herramientas, la teoría y los circuitos reales. Es una demostración de video increíble, por lo que en el fondo nos preguntamos si [Shahriar] tiene algunas ambiciones docentes.
alvieboy dice:
Esta técnica es más antigua que yo.
https://en.wikipedia.org/wiki/Wavelength-division_multiplexing
Es una experiencia agradable, pero TFA parece algo nuevo.
Shahriar dice:
¡Ciertamente espero que el TFA no finja que es nuevo! La descripción del video en mi sitio web menciona que es una técnica WDM.
ino dice:
"La fibra óptica permite mucho más ancho de banda que el cable de cobre".
¿Decir quién? !! El cable de cobre puede transmitir señales a más de decenas de Gigahercios (con cientos de portadores en la señal). Mire la parte posterior de su antena parabólica, no hay fibra óptica allí.
La principal diferencia es la intensidad de la señal a lo largo de la distancia. Las fibras ópticas también son mucho más eficientes para transportar información.
n0lkk dice:
Lo mismo pasa por mi mente también, pero cuando realmente lo consideramos, obtener la máxima cantidad de datos de un extremo de un cable al otro extremo, se aplica la afirmación, "la fibra óptica permite mucho más ancho de banda que el cable de cobre".
Shahriar dice:
El ancho de banda de la fibra supera al del cobre en grandes pedidos. 🙂 El mejor cable de fibra que se puede comprar es un cable dieléctrico de 110 GHz y 1 mm a cientos de dólares por pulgada. No hace falta decir que dicho cable tiene una respuesta de frecuencia muy pobre para longitudes de onda largas.
Shahriar dice:
Oh ... Demasiado para beber. El mejor cable de cobre para comprar, no cable de fibra.
Ivan Stepaniuk dice:
La multiplexación por división de longitud de onda (WDM) existe incluso porque se utilizan fibras ópticas, incluso estoy suscrito a una revista llamada "WDM" que trata específicamente de esto (¡toda la revista!).
Al igual que con RF, los datos transmitidos a través de fibra utilizan tanto ancho de banda como esté disponible. El “WDM ultradenso” utiliza un espaciado de canales ordenado en GHz, que se ajusta a más de cien canales (colores) en el mismo hilo de fibra. Recuerde que 10, o incluso 100 GHz es una cantidad muy pequeña cuando se trata de luz, ¡la luz verde típica de 532 nm es de alrededor de 564 THz!
n0lkk dice:
Sobre el evento de que Shahriar tiene ambiciones de enseñanza, ya las está cumpliendo en línea, y supongo que tiene un puesto de profesor en la Universidad de Toronto. el @alvieboy supongo que la percepción es una de esas cosas que se relaciona con el individuo, lo único que obtuve de TFA es que es un experimento que enseña. La ley de Ohm y Kirchhoff ciertamente no es nueva, pero casi todas las técnicas de EE o te electrónica que han recibido educación formal han realizado experimentos para ayudarlos a comprender por qué se aplican las leyes, junto con la construcción de circuitos "antiguos" como el aprendizaje. Que 2 + 2 = 4 es bien conocido, pero todavía lo enseñamos. Casi tenía una pista válida de por qué la fibra tiene banda ancha, pero rechazo una lección de Shahriar que vi y aprendí más de lo que sabía anteriormente. Más gran trabajo de Shahriar, gracias.
Alex Rossie dice:
Sabes que me encantaría configurar una conexión simple de fibra óptica con cualquier cosa.
Solo dos dispositivos se comunican en ángulo a través de LED.
Sonidos graciosos.
Gracias256 dice:
Ahora solo agregue algunos espejos, prismas y filtros polarizadores y comprenderá el verdadero poder de la fibra óptica.
Greenaum dice:
Tengo LED rojos con al menos un par de longitudes de onda diferentes en un catálogo de componentes. Sería bueno ver exactamente cuántos colores puede obtener con solo LED. El problema podría ser obtener filtros de un solo color en todos los colores necesarios, idealmente con una interfaz de banda óptica estrecha (es decir, longitud de onda * específica *).
AFAIK, que no es mucho, usan láseres para WDM de la vida real. Es un campo interesante sobre cómo obtener colores específicos y estrechos.
No creo que la modulación AM que hace con el brillo sea buena para largas distancias, pero hay mucho ancho de banda disponible con la combinación de lapso de tiempo.
Shahriar dice:
Este es Shahriar, el presentador de The Signal Road.
Gracias a todos por sus amables comentarios e interesantes discusiones. Solo unas pocas observaciones:
El ancho de banda de fibra y cobre ni siquiera está en el mismo enlace. Una buena fibra monomodo (SMF), compensada por la dispersión, puede transmitir muchos Tb / s de datos a lo largo de muchos kilómetros a través de WDM. La mayoría de los sistemas de fibra están limitados en términos de ancho de banda debido a las interfaces óptica a eléctrica o eléctrica a óptica.
En cuanto a mis intereses docentes, además de mi trabajo diario, tengo un puesto profesional como profesor en la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York. Si alguna vez decides visitar mientras yo enseño allí, ¡dame una línea!
Shahriar dice:
* adjunto, ¡no te adaptes! 😉
Ling SM dice:
Gracias por participar en su video.
Mike Bradley dice:
Si se me permite interrumpir el debate de cobre / fibra, el uso de 3 niveles de cada color ahora se vuelve analógico, el nivel de luz sobre la fibra se debilita ligeramente en la distancia, eso es digital, ¿está encendido o apagado, tal vez transmite flujos de 3 bits en paralelo?
hojo dice:
Me parece que el uso de PWM por el blinkm ia niega el propósito de este experimento. El PWM produce lo que parece ser una gama de colores debido a la persistencia de la visión, pero para un receptor rápido, son 3 canales de datos con la información codificada como un ciclo de trabajo. Parece que se podría lograr un mayor ancho de banda de manera más simple enviando datos binarios a la velocidad máxima de datos en los tres canales de luz en lugar de depender del reloj PWM (generalmente bastante lento) y agregar la complejidad de los filtros RC para proporcionar un poco de electrónica. "Persistencia" de "visión" para el receptor.
hojo dice:
No es que no sea un concepto de prueba de concepto interesante, pero me pregunto cómo se implementaría una aplicación práctica que pudiera superar a un sistema tradicional. Quizás se podría usar un convertidor D / A rápido y de baja resolución en lugar de PWM para controlar los LED. Además, ¿cómo se compararía un ancho de banda práctico de ese sistema con un sistema simple que usa los 3 LED para enviar 3 bits de datos?
Shahriar dice:
Tienes razón en que el PWM -> Analog derrota al objetivo. Sin embargo, quería usar los elementos originales sin modificarlos. También podría medir el ciclo de desarrollo en el receptor para descifrar los bits.
Mike Bradley dice:
+1
R dice:
Si alguien está interesado en esto, busque OFDM, es mucho más eficiente que WDM (en términos de ancho de banda utilizado).
sbrk dice:
Quienes tenemos FiOS ya conocemos las bondades de la fibra hasta el hogar. 😉
Tim S. dice:
Acabo de comentar sobre FTTH. Trabajo para un proveedor de telecomunicaciones y comercialmente, la televisión por fibra hasta el hogar, Internet y teléfono han ido creciendo en los últimos años en más y más regiones (¡estoy en el Marítimo Canadiense)!
cola unidireccional dice:
¡Haz cosas aún lo suficientemente pequeñas como para cuidarlas!
Yousuf Khan dice:
Chicos, trato de enviar al menos 3 tipos de señal a través de un cable coaxial a través de un solo cable de fibra óptica. Una señal DC de 5v y una señal DC de 15v y una analógica de al menos 1.5Mhz. No puedo usar una fuente de alimentación de más de 24 V CC. ¿Puedo hacer esto de todos modos, por favor ayuda?
