Kann Glasfaserkabel Rauschen verursachen?

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Nach der Google-Suche "Ziehen Glasfaserkabel Rauschen an" geben die meisten Ergebnisse an, dass sie praktisch kein Rauschen anziehen. Ist dies der Fall oder gibt es einige Ausnahmen?

Oliver Kuchies
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Nun, im Zusammenhang mit der Datenkommunikation ist so gut wie kein Rauschen erkennbar. Nur die Kanaleffekte, die @dll in seiner Antwort erwähnt hat . Aber Sie erwähnen nicht wirklich, dass Sie Kommunikation betreiben und nicht z. B. quantenphysikalische Experimente, bei denen die Anzahl der Dinge, die irgendwie im Lichtwellenleiterpfad landen, relevant sein könnte. Nur aus Klarheit: Sie fragen, weil Sie ein Netzwerk oder ein S / PDIF-Ding oder so aufbauen möchten, oder?
Marcus Müller
Ich mache gerade einen Bericht über die Verkabelung für Netzwerke und das Potenzial für Rauschunterschiede zwischen Kupfer- und Glasfaserkabeln wurde gefragt.
Oliver Kuchies
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Ah, gut. Aber "Rauschen in Kabeln" ist praktisch etwas, das selbst in den billigsten Netzwerkgeräten technologisch gelöst werden kann, und läuft darauf hinaus: a) Cat 6-Kupfer ist billig, und für Gigabit-Ethernet sind die Bitfehler bis zu 100 m leicht vernachlässigbar. Danach funktioniert es auch außerhalb sehr schlechter Umgebungsbedingungen zuverlässig. B) Für große Entfernungen sind Glasfasern die billigste und zuverlässigste Lösung. C) Für 10GigE <3 m: Kupfer direkt anbringen. > 3 m 10GE: Glasfaser oder 10 GBase-T, das wiederum über Cat6-Verkabelung verfügt, Transceiver jedoch teurer sind, sodass 10 GBase-T nur für ältere Kabel geeignet ist.
Marcus Müller
Aber da Sie einen Bericht machen, gibt es vielleicht eine andere Frage, die sich auf diesen Bericht bezieht und es wert sein könnte, als separate Elektronik gestellt zu werden. SE-Frage :)
Marcus Müller

Antworten:

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Sie haben Recht, dies ist der Fall, aber Glasfaser kann immer noch Probleme haben, die als Rauschen wahrgenommen werden können, das zu falschen Daten führt:

Intersymbol-Interferenz: Dies ist eine Art Rauschen, da das zuvor gesendete Symbol das tatsächlich gesendete Symbol stört. Somit wirkt das vorherige Symbol als Rauschen. Bekannte Techniken, die dazu beitragen, werden als orthogonales Frequenzmultiplex (OFDM) und orthogonales Frequenzmultiplex-Mehrfachzugriff (OFDMA) bezeichnet. Sie können ganze Bücher über Intersymbolinterferenz finden.

Chromatische Dispersion [ps / (nm · km)]: Der Brechungsindex von Fasern variiert geringfügig mit der Lichtfrequenz, und Lichtquellen sind nicht perfekt monochromatisch. Dies hat zur Folge, dass über große Entfernungen und bei hohen Modulationsgeschwindigkeiten die unterschiedlichen Lichtfrequenzen unterschiedliche Zeiten benötigen, um zum Empfänger zu gelangen, wodurch das Signal letztendlich nicht mehr erkennbar ist und zusätzliche Repeater oder spezielle Kabel mit angepassten Indizes für jeden erforderlich sind Wellenlänge (so dass sie zur gleichen Zeit ankommen).

dll
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Diese Effekte könnten als Verzerrung eingestuft werden
Jasen
@Jasen Ist es nicht so, dass sich eine "Einweg" -Verzerrung manifestieren könnte? Ich weiß, es ist eine Art Haarspalterei, aber ich vermute, dass die beabsichtigte Bedeutung von "Rauschen" so etwas wie "weniger als die ideale, theoretisch erreichbare nützliche Signalmenge am anderen Ende des Kabels" ist.
Ein Lebenslauf
Ich meine das als Ergänzung zur Antwort, nicht als Kritik.
Jasen
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@ MichaelKjörling äh ... nein, Rauschen hat nichts damit zu tun, dass das ideale, theoretisch erreichbare Nutzsignal nicht optimal ist. Es geht darum, mehr als das ideale, theoretisch erreichbare, nicht nutzbare Signal zu erhalten. Insbesondere ist Rauschen (zumindest in meinem Buch) per Definition stochastisch (im Gegensatz zu anderen Interferenzen wie einem solchen Netzbrummen) und kann daher erst nachträglich durch Breitbandfilterung mit stumpfer Kraft entfernt werden. Dies gilt nicht ganz für rauschähnliche Effekte, die tatsächlich Artefakte des Signals selbst sind. Daher würde ich zustimmen, dass solche Effekte besser als Verzerrungen als als Rauschen bezeichnet werden sollten.
links um
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Um einen korrekten Vergleich zwischen Glasfaser und Kabel zu ermöglichen, müssen Sie die Fotodiode am Ende der Glasfaser als Teil der Glasfaser betrachten, und dies ist das schwache Glied in Bezug auf das Rauschen. Typischerweise erzeugt die Hamamatsu S5973-Fotodiode eine Rauschäquivalentleistung (NEP) von1.5×10- -fünfzehn Watt pro Hz und da das Gerät für 1 GHz geeignet ist, wird die Rauschleistung etwa 1,5 uW betragen.

Diese Fotodiode wandelt Watt in Ampere mit ungefähr 2: 1 um, daher beträgt der Rauschstrom ungefähr 0,75 uA RMS. Sie müssen sich dann fragen, wie viel "Signal" -Strom die Fotodiode erzeugt und wie dieser mit dem Rauschstrom verglichen wird.

Ich möchte nur darauf hinweisen, dass Sie Äpfel mit Äpfeln vergleichen müssen.

Andy aka
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Angenommen, Sie sprechen von einer optischen DIGITAL-Verkabelung, besteht praktisch keine Möglichkeit für "Rauschen". Es gibt Potenziale für ANDERE Arten von Artefakten, die mit "Rauschen" verwechselt werden können.

Richard Crowley
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Rauschen in der optischen Kommunikation bezieht sich typischerweise auf die Abweichung von einem idealen Signal und ist normalerweise mit zufälligen Prozessen verbunden.

Im Allgemeinen umfassen die Rauschquellen in einer Glasfaserverbindung Rauschen von den HF-Verstärkern im Sender, der Laserdiode, der Fotodiode und den HF-Verstärkern im Empfänger. Davon entsteht Laserrauschen durch zufällige Schwankungen der Intensität des optischen Signals.

Die beiden Hauptverursacher von Rauschen sind Schwankungen der Lichtintensität, die von der Laserdiode ausgehen, und interferometrisches Rauschen, das aufgrund mehrfacher Lichtreflexionen in der optischen Faser entsteht.

Mark Twain
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Ein Link alleine ist normalerweise nicht so hilfreich (weil das Linkziel verschwinden kann). Es ist besser, eine kurze Zusammenfassung dessen beizufügen, was das PDF enthält, z. B. Bilder von Diagrammen (verwenden Sie die Upload-Schaltfläche von stackoverflow).
0x6d64
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Man kann sagen, dass Glasfaserkommunikation kein Rauschen anzieht. Dies liegt jedoch daran, dass die Empfindlichkeit des Empfängers [für die Geräusche] auf der unteren Seite liegt. Optische Fasern sind sehr empfindlich gegenüber verschiedenen Arten von Störungen wie Temperaturschwingungen, chemischen Veränderungen, Biegungen usw. Diese können von faserbasierten Sensoren abgeleitet werden. Fasersensoren wurden entwickelt und einige werden zur direkten Erfassung der oben genannten Parameter oder abhängiger Parameter entwickelt. In der Realität sind die Empfänger für diese Sensoren sehr komplex, da Detektoren oder Empfängermodule hochempfindlich sein müssen und es sich um ein komplexes Signal handelt, das decodiert / analysiert werden muss. In den Kommunikationssystemen verliert optisch, Dispersion,

Matheues
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Glasfaserkabel können für die Kommunikation über größere Entfernungen geeignet sein. Da die elektrische Energie in Form von Licht übertragen wird, darf sie nicht durch Umgebungsgeräusche beeinträchtigt werden.

Suraj Kumar
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