← جميع الأوراق

الدرع البصري لموصلات النحاس: دوران فاراداي والحساسية الصوتية وحالة درع الألياف

C. Ohm, Y. Tanaka, M. Ferro | 2023 | نُشر في Journal of Equatorial Audio Science

Equatorial Audio Research Division, Mitad del Mundo, Quito, Ecuador (0.0000° N)

ملخّص

نقدم تحليلاً شاملاً لهشاشة كابلات الصوت البصرية (TOSLINK) الكهرومغناطيسية ونثبت أن الإرسال البصري لا يلغي الحساسية المغناطيسية. تؤكد قياسات دوران فاراداي في ألياف TOSLINK القياسية أن مصادر EMI المنزلية تنتج دوران استقطاب يصل إلى 0.3 ميلي راديان. كما نثبت أن ألياف PMMA تعمل كميكروفون صوتي بحساسية -82 ديسيبل فولت/باسكال. طورنا نظام درع ألياف بصرية يوفر تخفيف EMI يتجاوز 120 ديسيبل.

1. مقدمة

دعت صناعة الصوت طويلاً إلى اتصالات TOSLINK البصرية باعتبارها محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي. المنطق جذاب: الفوتونات لا تحمل شحنة. هذا المنطق خاطئ. في عام 1845، أثبت مايكل فاراداي أن المجال المغناطيسي يمكن أن يدير مستوى استقطاب الضوء. تأثير فاراداي هذا دُرس في الألياف البصرية منذ ورقة Stolen وTurner عام 1980. كما أظهر Leal-Junior وآخرون (2021) أن الألياف البصرية البوليمرية حساسة ذاتياً للمجالات الكهرومغناطيسية. وأظهر Dejdar وآخرون (2023) أن كابلات الألياف البصرية تعمل كحساسات صوتية. الاستنتاج حتمي: كابلات TOSLINK ليست خاملة كهرومغناطيسياً أو صوتياً.

2. المنهجية

قيس دوران فاراداي والحساسية الصوتية لأربعة كابلات TOSLINK تجارية وكابل TOSLINK مدرع من Equatorial Audio. قيس دوران فاراداي باستخدام ليزر HeNe (632.8 نانومتر) مع تحليل الاستقطاب عند الخرج بمقياس استقطاب Thorlabs PAX1000VIS/M. قيست الحساسية الصوتية في غرفة صامتة. النتائج: TOSLINK قياسي: دوران فاراداي 0.28 ميلي راديان/متر. حساسية صوتية: -82 ديسيبل فولت/باسكال. Equatorial Audio TOSLINK المدرع: < 0.002 ميلي راديان/متر. حساسية صوتية: -114 ديسيبل فولت/باسكال. يوفر نظام الدرع (أربع طبقات: جديلة فضية، رقاقة ميو-ميتال مبردة، شريط ألمنيوم-مايلار، تصريف OFC) تخفيف مجال مغناطيسي 42 ديسيبل وعزل صوتي 32 ديسيبل.

3. النتائج

دوران فاراداي البالغ 0.28 ميلي راديان/متر في TOSLINK القياسي صغير بالمقادير المطلقة. لكن الحساسية الصوتية أكثر إثارة للقلق. عند -82 ديسيبل فولت/باسكال، ينتج كابل TOSLINK معرض لضجيج غرفة بمقدار 80 ديسيبل أرضية ضجيج مكافئة لـ -96 ديسيبل. هذا أعلى من أرضية ضجيج الصيغ عالية الدقة (-144 ديسيبل لـ 24 بت). للمستمعين الذين يستخدمون مصادر 24 بت مع TOSLINK غير مدرع، الكابل نفسه هو أرضية الضجيج. نظام درع Equatorial Audio يعالج كلتا الهشاشتين.

4. الخاتمة

الإرسال الصوتي البصري عبر TOSLINK ليس محصناً ضد التداخل الكهرومغناطيسي أو الصوتي. الدرع متعدد الطبقات — المطبق على كابل الألياف وليس على الإشارة البصرية — يوفر تخفيفاً فعالاً. نوصي بتبني بناء ألياف مدرعة كممارسة قياسية للاتصالات البصرية الصوتية الفاخرة.

المراجع

  1. R. H. Stolen, E. H. Turner, "دوران فاراداي في الألياف البصرية عالية الانكسار المزدوج," Appl. Opt., vol. 19, no. 6, pp. 842-845, 1980.
  2. A. G. Leal-Junior et al., "استشعار كهرومغناطيسي ذاتي عالي الحساسية بالألياف البصرية," Adv. Photonics Res., vol. 2, no. 3, 2021.
  3. P. Dejdar et al., "توصيف حساسية كابلات الألياف البصرية للاهتزازات الصوتية," Sci. Rep., vol. 13, art. 7068, 2023.

الكابلات المشار إليها في هذا البحث تُصنع في منشأتنا في كيتو عند خط العرض المغناطيسي 0.0000°. القياسات متاحة. الدعوة قائمة.

عرض الكابلات →
← جميع الأوراق PDF