Линии связи
Конструкция и характеристики кабелей связи. Закон сохранения энергии в электромагнитном поле. Основы передачи электромагнитной энергии по оптическим волокнам. Классификация затуханий в оптических кабелях. Назначение и типы оптических разветвителей.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.09.2014 |
| Размер файла | 3,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
где k=l,38*1023 Дж/К - постоянная Больцмана;
Т-1500 К -температура затвердевания стекла при вытяжке;
в=8,1*10-11 м2/Н - коэффициент сжимаемости (для кварца); и/ - показатель преломления сердцевины.
Такое рассеяние является Рэлеевским. Оно равно обратно четвертой степени длины волны и характерно для неоднородностей, размеры которых менее длины волны, а расстояние между которыми достаточно велико, чтобы явления взаимодействия были исключены. Суммарные потери на Рэлеевское рассеяние зависят от длины волны по закону л-4 и количественно могут быть оценены по формуле [11]
где Кр - коэффициент рассеяния, для кварца равный 0,8 [(мкм4. дБ)/км];
л- длина волны, мкм.
На рисунке 16 приводится общий вид спектральной зависимости собственных потерь с указанием характерных значений четырех основных параметров (минимумов затухания в трех окнах прозрачности 850, 1300 и 1550 нм, и пика поглощения на длине волны 1480 нм) для современных одномодовых и многомодовых волокон [24].
Дополнительные кабельные затухания
Дополнительное затухание, обусловленное кабельными потерями (бк). состоит из суммы по крайней мере семи видов парциальных коэффициентов затухания [11]
где
а'1 - возникает вследствие приложения к ОВ термомеханических воздействий в процессе изготовления кабеля; а'2~ вследствие температурной зависимости коэффициента преломления материала ОВ;а'3 - вызывается микроизгибами ОВ;а'4 - возникает вследствие нарушения прямолинейности ОВ (скрутка);
а'5 - возникает вследствие кручения ОВ относительно его оси (осевые напряжения скручивания);a'6 - возникает вследствие неравномерности покрытия ОВ;а'7 - возникает вследствие потерь в защитной оболочке ОВ.
Рисунок 12- Собственные потери в оптическом волокне
Таким образом, дополнительные потери определяются в основном процессами рассеяния энергии на неоднородностях, возникающих вследствие перечисленных влияний, и частично увеличением потерь на поглощение энергии.
Основными причинами появления микроизгибов являются локальные неосесимметричные механические усилия различного происхождения, приложенные к очень малым участкам ОВ. К микроизгибам следует отнести такие поперечные деформации ОВ, для которых максимальное смещение оси ОВ соизмеримо с диаметром сердцевины волокна. Общий вклад потерь, создаваемых микроизгибами, может быть значителен. Вследствие микроизгиба происходит ограничение апертурного угла излучения, распространяющегося по ОВ, и часть энергии излучается из ОВ.
Лекция 11. Определение и виды дисперсии
Цель лекции: ознакомить студентов с видами дисперсии
Определение и виды дисперсии
Наряду с коэффициентом затухания ОВ важнейшим параметром является дисперсия, которая определяет его пропускную способность для передачи информации.
Дисперсия - это рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала, которое приводит к увеличению длительности импульса оптического излучения при распространении его по ОВ, рисунок 13
Рисунок 13- Искажение формы импульсов вследствие дисперсии
Дисперсия определяется разностью квадратов длительностей импульсов на выходе и входе ОВ
где значения tuвых и tuвх определяются на уровне половины амплитуды импульсов.
Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон ОВ, но существенно снижает дальность передачи сигналов, так как чем длиннее линия, тем больше увеличение длительности импульсов. Она в общем случае определяется тремя основными факторами: различием скоростей распространения направляемых мод, направляющими свойствами оптического волокна и параметрами материала, из которого оно изготовлено. В связи с этим основными причинами возникновения дисперсии являются, с одной стороны, большое число мод в ОВ (модовая или межмодовая дисперсия), а с другой стороны - некогерентность источников излучения, реально работающих в спектре длин волн (Дл) (хроматическая дисперсия). Модовая дисперсия преобладает в многомодовых ОВ и обусловлена отличием времени прохождения мод по ОВ от его входа до выхода.
Отсутствие искажений при распространении импульсов в одномодовом световоде имеет место, если постоянная распространения в основной моды типа НЕ11 является линейной функцией частоты. Это можно показать следующим образом. Обозначим импульсный сигнал на входе световода gi(t), его преобразование Фурье Gi(t). Тогда импульс после распространения по световоду на расстояние z будет иметь вид:
После распространения в световоде длины z каждая спектральная компонента получит фазовое приращение в(щ)z. Если допустить (как это имеет место на практике), что спектральная ширина сигнала мала по сравнению с частотой оптической несущей щ/2р, то функцию в(щ) можно разложить в ряд Тейлора в окрестности центральной частоты спектра импульса щc
Если предположить, что постоянная распространения в(щ) есть линейная функция частоты, то ряд Тейлора содержит только два члена и
Из уравнения следует, что при линейной зависимости G(со) от частоты сигнал на выходе световода является неискаженным откликом на входной сигнал (имеется лишь задержка сигнала). Постоянные члены опущены, так как они не влияют на форму импульса.
Нелинейности в постоянной распространения, которые ответственны за этот тип искажений, определяются двумя факторами. Первый из них обусловлен тем, что коэффициенты преломления материала сердечника и оболочки являются функциями частоты (материальная дисперсия). Второй фактор проявляется даже тогда, когда материалы сердечника и оболочки имеют коэффициенты преломления, не зависящие от частоты. В данном случае в сохраняет нелинейную зависимость от частоты вследствие волноводного эффекта (волноводная дисперсия). Иногда ее называют геометрической дисперсией, тем самым подчеркивая его зависимость от геометрии световода как направляющей структуры.
Лекция 12. Модовая дисперсия
Цель лекции- рассмотреть пропускную способность для передачи информации по дисперсии
Модовая дисперсия
Модовая дисперсия свойственна только многомодовым волокнам и обусловлена отличием времени прохождения мод по ОВ от его входа до выхода. Следует раздельно рассматривать процесс возникновения модовой дисперсии в ступенчатых и градиентных волокнах. В ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления скорость распространения электромагнитных волн с длиной волны л одинакова и равна:
где:
L - длина световода;
n1 - показатель преломления сердцевины ОВ;
Со - скорость света в вакууме.
Так как минимальное время распространения оптического луча имеет место при иn=0, а максимальное при иn=икр, соответствующие им значения времени распространения можно записать
Из последнего выражения следует, что модовая дисперсия возрастает с увеличением длины волокна. Однако это справедливо только для идеального волокна, в котором взаимодействие между модами отсутствует. В реальных условиях наличие неоднородностей, кручение и изгиб волокна приводят к постоянным переходам энергии из одних мод в другие то есть к взаимодействию мод, в связи с чем дисперсия становится пропорциональной . Это влияние проявляется не сразу, а после определенного расстояния прохождения световой волны, которое носит название длины установившейся связи мод и принимается равным Lc=(57) км. Оно установлено эмпирическим путем.
В инженерных расчетах при определении модовой дисперсии следует иметь ввиду, что до определенной длины линии Lc, называемой длиной связи мод, нет межмодовой связи, а затем при L>Lc происходит процесс взаимного преобразования мод и наступает установившийся режим. Поэтому при L<Lc дисперсия увеличивается по линейному закону, а затем, при L>LC, - по квадратичному закону. Следовательно, вышеприведенные формулы расчета модовой дисперсии справедливы лишь для длины линии L<LC.
При длинах линии L>LC следует пользоваться следующими формулами:
где L - длина линии;
Lc - длина связи мод (установившегося режима), равная 5-7 км для ступенчатого волокна и 10-15 км - для градиентного. Они устанавливаются эмпирическим путем.
Хроматическая (частотная) дисперсия
Данная дисперсия вызвана наличием спектра частот у источника излучения, характером диаграммы направленности и его некогерентностью. Хроматическая дисперсия, в свою очередь, делится на материальную, волноводную и профильную (для реальных волокон).
Материальная дисперсия
Материальная дисперсия, или дисперсия материала, зависит (для прозрачного материала) от частоты (или длины волны X) и материала ОВ, в качестве которого, как правило, используется кварцевое стекло. Дисперсия определяется электромагнитным взаимодействием волны со связанными электронами материала среды, которое носит, как правило, нелинейный (резонансный) характер и только вдали от резонансов может быть описано с приемлемой точностью, например, уравнением Селлмейера [5]
где щ - резонансные частоты, Rj - величина j-ro резонанса, а суммирование по j для объемного кварцевого стекла ведется по первым трем резонансам.
Возникновение дисперсии в материале световода даже для одномодовых волокон обусловлено тем, что оптический источник, возбуждающий вход (светоизлучающий диод - СИД или лазерный диод -ЛД), формирует световые импульсы, имеющие непрерывный волновой спектр определенной ширины (например, для СИД это примерно 35-60 нм, для многомодовых ЛД (ММЛД) - 2-5 нм, для одномодовых ЛД (ОМЛД) - 0,01-0,02 нм). Различные спектральные компоненты импульса распространяются с разными скоростями и приходят в определенную точку (фазу формирования огибающей импульса) в разное время, приводя к уширению импульса на выходе и, при определенных условиях, к искажению его формы.
При инженерных расчетах для определения фмат можно использовать выражение [10]:
Волноводная (внутримодовая) дисперсия
Волноводная (внутримодовая) дисперсия обусловлена процессами внутри моды. Она характеризуется направляющими свойствами сердцевины ОВ, а именно: зависимостью групповой скорости моды от длины волны оптического излучения, что приводит к различию скоростей распространения частотных составляющих излучаемого спектра. Поэтому внутримодовая дисперсия, в первую очередь, определяется профилем показателя преломления ОВ и пропорциональна ширине спектра излучения источника Дл, то есть
где B(л) - удельная внутримодовая дисперсия, значения которой представлены в таблице 2
Таблица 2- Значения удельной волноводной дисперсии
где Дл - ширина спектральной линии источника излучения, равная 1 -3 нм для лазера и 20-40 нм для светоизлучающего диода; L - длина линии, км; с - скорость света, км/с.
Обычное одномодовое волокно не обеспечивает минимум дисперсии для л=1,55 мкм, поэтому были разработаны ОВ со смещенной (Dispersion Shifted) или сглаженной (Dispersion Flatiemed) дисперсией, которые отличаются конфигурацией профиля показателя преломления. В результате исследований волокон со смещенной дисперсией было показано, что наилучшие показатели обеспечивают волокна с треугольным профилем, так как они обладают самофокусирующими свойствами и удерживают распространяющиеся лучи в небольшом объеме, прилегающем к оси ОВ.
Так как оптические волокна со смещенной дисперсией обеспечивают минимальную дисперсию только на одной длине волны, это затрудняет применение мультиплексирования для работы на нескольких оптических несущих в окне прозрачности ОВ. Поэтому с целью минимизации дисперсии во всем окне прозрачности используют волокна со сглаженной дисперсией, которые также выполняются с различными показателями преломления.
Сравнивая дисперсионные характеристики различных световодов, можно отметить, что лучшими с этой точки зрения являются одномодовые световоды, где присутствует лишь хроматическая дисперсия, величина которой не превышает нескольких пикосекунд в определенном диапазоне длин волн (л=1,2...1,6 мкм). Из многомодовых световодов лучшие данные по дисперсии у градиентных световодов с плавным параболическим законом изменения показателя преломления, в которых происходит выравнивание времени распространения различных мод и определяющей является материальная дисперсия. Наиболее сильно дисперсия проявляется у ступенчатых многомодовых световодов, что приводит к уменьшению их использования на цифровых высокоскоростных линиях связи.
Результирующее значение уширения импульсов за счет модовой, материальной, волноводной и профильной дисперсий определяется выражением
Полоса пропускания оптического волокна
Многие производители волокна и оптического кабеля не используют в спецификации дисперсию в многомодовых изделиях. Вместо этого они указывают произведение ширины полосы пропускания на длину, или просто полосу пропускания, выраженную в мегагерцах на километр. Полоса пропускания в 400 МГц/км означает возможность передачи сигнала в полосе 400 МГц на расстояние 1 км. Это также означает, что произведение максимальной частоты сигнала на длину передачи может быть меньше или равно 400.Рабочая полоса частот (полоса пропускания) ОК определяет число передаваемых по нему каналов связи и лимитируется дисперсией ОВ.
Лекция 13. Основные расчетные соотношения
Цель лекции : рассмотреть расчет длины регенерационного участка ВОСП по затуханию и дисперсии
Основные расчетные соотношения
При проектировании высокоскоростных ВОСП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (La) и длина участка регенерации по широкополосности (Lв), так как причины, ограничивающие предельные значения La и Lв , независимы.
В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию [17]:
Laмакс - максимальная проектная длина участка регенерации;
Laмин - минимальная проектная длина участка регенерации.
Для оценки величины длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения:
где амакс и амин [дБ] - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 1*10-10;
бок [дБ/км] - километрическое затухание в оптических волокнах кабеля;
бнс [дБ] -- среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации; Lcmp [км] - среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;
брс [дБ] - затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя; n - число разъемных оптических соединителей на участке регенерации; ф [пс/нм-км] результирующая дисперсия одномодового оптического волокна; (Дл) [нм] - ширина спектра источника излучения; В [Мгц] - широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту; М [дБ] - системный запас ВОСП по кабелю на участке регенерации.
Если по результатам расчетов получено: Lв<Lмакс то для проектирования должны быть выбраны аппаратура или кабель с другими техническими данными (Дл , ф), обеспечивающими больший запас по широкополосности на участке регенерации. Расчет должен быть произведен снова.
Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения:
Максимальное значение перекрываемого затухания (амакс) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника для ВОСП .
Минимальное значение перекрываемого затухания (амин) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОСП
Уровни чувствительности и перегрузки приемника определяются соответственно кнк минимальное и максимальное значения уровня мощности оптического излучения на входе приемника, при которых обеспечивается коэффициент ошибок не более 1*10-10 к концу срока службы аппаратуры для ВОСП на базе ПЦИ и СЦИ.
Системный запас (М) учитывает изменение состава оптического кабеля за счет появления дополнительных (ремонтных) вставок, сварных соединений, а также за счет изменения характеристик оптического кабеля, вызванных воздействием окружающей среды и ухудшением качества оптических соединителей в течение срока службы, и устанавливается при проектировании ВОСП, исходя из ее назначения и условий эксплуатации оператором связи, в частности, исходя из статистики повреждения (обрывов) кабеля в зоне действия оператора. Рекомендуемый диапазон устанавливаемых значений системного запаса от 2дБ (наиболее благоприятные условия эксплуатации) до 6дБ (наихудшие условия эксплуатации). Для более точной коррекции проектируемой длины участка регенерации с учетом статистики разброса величин параметров аок, анс и Lcmp и с целью обоснованного увеличения этой длины по сравнению с результатом расчета рекомендуется использовать расчеты по формулам, приведенным в нормах приемо-сдаточных измерений ЭКУ ВОСП магистральных и внутризоновых подземных ВОЛС, утвержденным АИС РК
Длина участка регенерации по дисперсии вычисляется по формуле:
,
(строительная длина оптического кабеля).
(ширина полосы пропускания в конце участка регенерации для одномодового кабеля)
Световодная жила
Одно- и многомодовые световоды как таковые без дополнительного упрочнения непригодны для большинства случаев практического использования. Причиной этого, прежде всего, является их сравнительно малое относительное удлинение разрыва, равное нескольким десятым процента, а также тот факт, что в результате возникновения напряжений, обусловленных изгибом, растяжением или кручением, происходит очень большое увеличение затухания. Световод может быть пригодным для практического использования только в том случае, если он защищен оболочкой.
Эта цель, т.е. защита световодов от внешних воздействий в допустимых пределах с точки зрения механики, достигается за счет конструктивных мер кабельной технологии.
Односветоводная жила в полой оболочке
Под односветоводной жилой в полой оболочке понимается пластмассовая трубка-оболочка с находящимся внутри нее волоконным световодом, достаточно защищенным от трения и деформации. Она должна сохранять свою форму, обладать вязкостью, быть устойчивой к старению и очень гибкой, с тем чтобы с ней можно было обращаться, как с четверкой скрученных жил или с коаксиальной парой в обычных медных кабелях, не подвергая световод каким-либо заметным механическим напряжениям. Поэтому односветоводная жила в полой оболочке имеет все признаки универсально применимого основного элемента.
Оболочка состоит из внутреннего защитного слоя, имеющего очень низкий коэффициент трения, и внешнего слоя, который защищает волоконный световод от механических воздействий. Различные материалы или их комбинации (например, полиэфирные смолы и полиамид) позволяют изготовить кабели, удовлетворяющие требованиям широкого диапазона условий окружающей среды.
Сам волоконный световод, имея определенную длину, лежит в защитной оболочке с зазором, равным нескольким десятым миллиметра, что допускает также его подвижность в радиальном направлении. Поскольку эта оболочка имеет гладкую внутреннюю и внешнюю поверхности, перемещения световода в полой оболочке не вызывают большого сопротивления.
Если исходить из одинаковой длины световода и полой оболочки, то за счет скрутки односветоводная жила в полой оболочке может рассматриваться как компенсатор длины, который легко допускает изменение длины кабеля 0.4 %, максимум вдвое больше (т.е. 0.8 %), без изгиба или разрыва световода на куски.
Особое преимущество односветоводной жилы в полой оболочке заключается в том, что у нее легко может быть снята изоляция с целью соединения или ввода-вывода света. При подготовке неразъемных и разъемных соединений это бывает очень полезным.
При растяжении, например, вследствие растягивающего напряжения волоконно-оптического кабеля световод смещается в направлении внутренней стороны полой оболочки, при этом сначала ее не касаясь и не подвергаясь деформации, что вызвало бы повышение затухания. Удлинение кабеля передается на световод лишь при величине удлинения, начиная примерно с 0.5--1 % в зависимости от размеров полой оболочки. Лишь начиная с этих величин, реакцией световода будет повышение затухания (рис. 15).
Если кабель сжимается, то световод движется к внешней стороне полой оболочки (рис. 16). Здесь снова этот компенсатор длины предотвращает изменение затухания благодаря тому, что компенсирует воздействие внешних факторов. Сжатие кабеля происходит при охлаждении.
Заполнение
При повреждении волоконно-оптического кабеля следует ожидать, что при определенных условиях окружающей среды вода может попасть внутрь полой оболочки и растечься по ней.
Так как вода может замерзать, то в местах ее скопления, различающихся по объему, вследствие локально различного увеличения объема при ее замерзании световод может быть подвергнут воздействию напряжений во многих точках, что может вызвать микроизгибы и недопустимо большое увеличение затухания. Для предотвращения этого полая оболочка заполняется наполнителем( тиксотропной)1*химически нейтральной массе, которая в рассматриваемом диапазоне температур от -30 до +70 °С не замерзает, не истекает и не подвергает коррозии или разбуханию защитное покрытие световода. Эта масса, легко протираемая и промываемая, не оставляет после себя остатков, которые могли бы помешать соединению световодов. Она также не содержит легковоспламеняющихся веществ.
"Тиксотропный: свойство некоторых гелей, которые становятся жидкими при вибрации и размешивании и снова затвердевают в состоянии покоя.
Многосветоводная жила в полой оболочке
Как описано в выше, односветоводные жилы в полой оболочке уже зарекомендовали себя на практике. Эти трубки толщиной от 1.4 до 2.2 мм в зависимости от цели применения используются преимущественно в конструкциях кабелей, имеющих до 14 световодов.
Используя односветоводные жилы в полой оболочке, можно спроектировать и изготовить кабель с очень большим количеством световодов. Однако в этом случае конструкции кабелей получаются более сложными с относительно большим наружным диаметром и соответственно большим весом, такие кабели в практическом использовании становятся все более неудобными и трудно обслуживаемыми. Для того чтобы устранить этот недостаток, вместо одного световода используется многосветоводная жила в полой оболочке с несколько большими размерами (наружный диаметр от 2.4 до 3.0 мм), состоящая из 2--12 одно- или многомодовых световодов.
Так же, как и при односветоводной жиле в полой оболочке, полое пространство заполняется вязкой слегка тиксотропной массой, которая в диапазоне температур между -30 и + 70 °С не замерзает и не размягчается
Лекция 14 Классификация оптических кабелей
Цель лекции: рассмотреть классификацию оптических кабелей и принципами их маркировки
Классификация оптических кабелей
Волоконно-оптические кабели (ВОК) выпускаются многими компаниями, как зарубежными, например, Alkatel, AMP, BICC Cables Company/BICC KWO Kabel GmbH, Focas, Fujikura, Hellukabel, Lucent Tecnhologies, Mohawk/ CDT, NK Cabls, Phillips, Pirelli, Samsung, Simens. Sumitoto, так и российскими, например, «Москабельмет» (Москва, теперь «Москабель-Фуджикура»), «Оптен» (С. Петербург), «Оптика-кабель» (Москва, теперь «Москабсль- Фуджикура»), Самарская оптическая кабельная компания (СОКК) (Самара), «Сарансккабель» (Саранск), «Севкабель- оптик» (С. Петербург), «Трансвок» (Боровск, Калининская область) «Электропровод» (Москва), и др. Казахстанские компании, как правило, используют импортное оборудование и волокно, их продукция соответствует мировому уровню качества и подтверждена соответствующими сертификатами, что позволяет использовать её с выгодой для отечественного потребителя. Они классифицируются по назначению, условиям прокладки и конструкциям составляющих элементов [5].
По назначению все кабели можно разделить на три категории:
- внутренней прокладки (indoor);
- наружной прокладки (outdoor);
- специальные.
Кабели внутренней и внутриобъектовой прокладки используются внутри телефонных станций, офисов, зданий и помещений клиентов/абонентов. По условию прокладки эти кабели в свою очередь можно разделить на:
- кабели вертикальной прокладки (riser cable);
- кабели городской прокладки (distribution cable);
- шнуры коммутации (patch cord).
Кабели наружной прокладки могут применяться практически на любых линиях связи'
- воздушные (aerial);
- подземные (buried);
- подводные (undersea, underwater).
Кабели воздушной подвески подвешиваются на опорах различного типа и, в свою очередь, делятся на кабели:
- самонесущие (self-supporting, например, типа ADSS - Ail-Dielectric Self-supporting;
- полностью диэлектрические самонесущие;
- с несущим тросом или без него, подвешиваемые на опорах различного типа, в том числе на опорах ЛЭП и контактной сети железных дорог;
- прикрепляемые (lashed, например, типа ADL - полностью диэлектрические прикрепляемые), которые крепятся к несущему проводу с помощью диэлектрических шнуров или ленты, ила же с помощью специальных зажимов, или спиралевидных отрезков металлической проволоки;
- навиваемые (wrapped, например, типа SkyWrap компании Focas) -навиваются вокруг несущего, например, фазового провода или провода заземления (грозотроса);
- встраиваемые в грозотрос (типа ORGW - Optical ground Wire - ОКГТ -оптический кабель в грозотросе).
Кабели подземной прокладки в свою очередь делятся на:
- кабели, прокладываемые в кабельной канализации и туннелях;
- кабели, закапываемые в грунт;
- кабели, автоматической прокладки (АП) в специальных трубах (например, трубах типа Silikor - ПЭ трубы компании Dura-Line).
Подводные кабели имеют следующие разновидности:
- кабели, укладываемые на дно несудоходных рек, неглубоких озёр и болот (используются при прохождении водных преград небольшой
длины);
- кабели, укладываемые на дно морей и океанов (что может означать не только укладку на дно, но и закрепление на определённой глубине, или закапывание в донный грунт на определённую глубину).
К специальным кабелям относят следующие:
- одноволоконные полностью диэлектрические (ПД) кабели в тонкой специальной оболочке для использования в сети внутренней коммутации различных спецустройств и приборов;
шин и компьютерных сетей суперкомпьютеров;
- многоволоконные объёмные (матричные) ПД кабели, используемые для прямой (несканируемой) передачи плоских графических изображений объектов (например, для передачи видеоизображений -содержат тысячи или десятки тысяч волокон).
По конструкции кабели делятся на ряд типов в зависимости от назначения, условий прокладки и других конструктивных элементов. К этим элементам относятся:
- оптические волокна, имеющие первичное и вторичное защитные покрытия или специально подготовленные для укладки в кабель (например, соединённые вместе в плоскую ленту, а несколько плоских лент в матрицу - для увеличения общего числа волокон в кабеле до нескольких сот);
- трубчатые модули, пластмассовые или металлические, в которых располагаются ОВ, называемые также оптическими модулями (ОМ);
- профилированные сердечники, в продольных (по винтовой линии на периферии) пазах которых укладываются отдельные волокна, пучки волокон или размещаются трубчатые модули;
- силовые элементы: центральные (в виде корда или металлической жилы) - ЦСЭ или внешние (в виде одного или нескольких повивов металлической проволоки). В качестве ЦСЭ может быть стеклопластиковый (СП) стержень, пучок специальных высокопрочных арамидных нитей (Кевлар, Тварон или Терлон), стальная поволока или стальной профилированный стержень;
- специальные элементы, например, токопроводящие слои и повивы кабеля в грозотросе (ОКГТ) для уменьшения удельного сопротивления троса току короткого замыкания (КЗ);
- технологические элементы типа гидрофобных заполнителей (гелей) или водоблокирующих лент, препятствующих проникновению (и распространению вдоль кабеля) влаги, увеличивающей затухание в ОВ кабеля, и различных технологических обмоток и оболочек, служащих для различных целей, в том числе и для тех же целей, что и гели;
- технологические элементы типа корделей (модулей-заполнителей), используемых вместо оптических модулей в случае малого числа требуемых волокон для сохранения выбранной геометрии конструкции кабеля (их диаметры, как правило, одинаковы с диаметром трубок для удобства формирования повива);
- специальные интегрированные элементы типа служебных жил медного провода, используемых вместе с модулями и корделями в гибридных кабелях для заказчиков, использующих две среды передачи;
- защитная броня либо в виде стальной (чаще гофрированной) ленты для защиты от механических повреждений и грызунов, либо в виде круглых (реже сегментированных) стальных нержавеющих или оцинкованных проволок накрученных в виде повивов (в один или несколько слоев) для придания нужных защитных и механических свойств.
Маркировка оптических кабелей
Маркировка ВОК достаточно разнообразна и зависит от компаний производителей. Обычно используются два типа маркировки: кодовая буквенно-цифровая и непосредственная, когда вслед за маркой кабеля последовательно указываются значения основных параметров. Рассмотрим маркировку кабеля наружной прокладки.
- ОМ волокно со сдвигом дисперсии (диаметр сердцевины - 8 мкм) работает на длине волны 1550нм и поставляется с затуханием 0,2-0,25 дБ/км;
- ОМ волокно стандартное (диаметр сердцевины - 10 мкм) работает на длинах волн 1550 и 1310 нм и поставляется с затуханием: 0,2-0,25 дБ/км для л=1550 нм и 0,35-0,4 для л=1310 нм;
- ММ волокно стандартное (диаметр сердцевины 50 мкм) работает на длинах волн 850 и 1310 нм и поставляется со следующими значениями затухания: 2,4-5 дБ/км для >.=850 нм (широкополосность 400-600 МГц-км) и 0,5-1,5 дБ/км для л==1310 нм (широкополосность 400-1500
МГц-км);
- ММ стандартное (диаметр сердцевины 62,5 мкм) работает на длинах волн 850 и ШОнм и поставляется со следующими значениями затухания: 2,8-5 дБ/км для Х=850нм (широкополосность 160-400МГц-км) и 0,6-1,5 дБ/км для /.=1310 нм (широкополосность 200-800МГц-км).
Конструкции волоконно-оптических кабелей
Все существующие волоконно-оптические кабели можно разделить на кабели внешней прокладки, кабели внутренней прокладки и кабели специального назначения.
Кабель внешней прокладки в зависимости от условий их применения можно разделить на кабели для прокладки в трубах, кабельной канализации, коллекторах, непосредственно в грунт, подвесные и подводные. Кабели этой категории подвержены значительным механическим нагрузкам, возникающим в процессе их прокладки и эксплуатации. Вредное влияние оказывают различные химически агрессивные вещества и влага. Воздействие грызунов на кабель может привести к ухудшению рабочих характеристик или полному выходу из строя.
Все эти факторы определяют основные конструктивные элементы, характерные для этой категории кабелей. К таким элементам относятся трубки со свободной укладкой оптических волокон, скрученные вокруг металлического или диэлектрического ЦСЭ или одна центральная трубка для укладки большого числа ОВ; заполнение свободного пространства ОК ГЗ или водоблокирующие ленты для обеспечения продольной водонепроницаемости; силовые элементы в виде слоев арамидных нитей, стеклопластиковых стержней или стальной проволоки; защитная броня в виде стальной (чаще гофрированной) ленты для защиты от механических повреждений и грызунов, либо в виде крученых стальных нержавеющих или оцинкованных проволок, наложенных слоями для придания нужных механических защитных свойств; защитный шланг из полиэтилена черного
цвета.
Кабели для наружной прокладки. Кабели для прокладки в земле эксплуатируются, в основном, при изменении температурного режима от-60°С до + 55°С, при воздействии на них воды, льда, гидростатического давления воды, агрессивных жидкостей, ударов твердых пород и пр. ОК данного типа прокладывают с помощью обычного оборудования, используемого для прокладки магистральных кабелей связи. Примеры конструкции ОК для прокладки в земле представлены на рисунке 17
1 - ОВ; 2 - заполнитель ОМ; 2 - трубка ОМ; 4 - ЦСЭ; 5 - кордель; 6 - ГЗ сердечника; 7 - скрепляющая обмотка; 8 - армирующий слой; 9 - оболочка; 10(1) - гофрированная броня; 10(2) - подушка под броню; 11-- ГЗ брони; 12 - ленточная броня; 13 - шланг.
Рисунок 14- Конструкция ОК для прокладки в земле
Оболочка из полиэтилена служит защитой от проникновения влаги. Гофрированная стальная оболочка защищает кабель от повреждения при прокладке и грызунов. Наружный слой из полиэтилена уменьшает трение кабеля при его прокладке. Гидрофобный заполнитель кабеля препятствует проникновению внутрь влаги. При этом оптические характеристики ОВ при эксплуатации не ухудшаются. Общий диаметр кабеля (Дн) составляет 14.. .25
Минимальный радиус изгиба кабеля 20 D, максимально допустимое усилие растяжения от 2,5 до 4,0 кН.
Кабели для прокладки в каналах кабельной канализации, трубах и коллекторах должны иметь высокую механическую стойкость к растягивающим и изгибающим нагрузкам, продавливанию, кручению, влаге. Прокладку этих кабелей осуществляют протяжкой строительной длины в трубы, выполненные из полиэтилена, асбестоцемента или бетона. Длина участков для прокладки ОК может составлять от 100 до 500 м.
Конструкция кабеля (рисунок 18а) содержит сердечник с армирующим элементом в виде стального троса или стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены ОВ в полимерной оболочке, наложенной в виде трубки. Герметизация ОВ достигается через заполнение трубок желеобразным составом. Количество ОВ может достигать от 2 до 72 и более.
Рисунок 15 - Конструкция OK для прокладки в трубах и коллекторах: а - модульная, б - с профильным сердечником, в -- с центрально расположенным модулем: 1 - ОВ; 2 - трубка модуля; 3 - силовой элемент; 4 - заполняющий компаунд; 5 - пластиковая пленка; 6 - защитный шланг из ПЭ; 7 - профилированный сердечник; 8 - водоблокирующая лента; 9 - ленты с волокнами.
На рисунке 18.6 в качестве примера приведена многопрофильная конструкция ОК с большим числом ОВ фирмы Alcatel. В пазах профильного модуля применяется как укладка одного ОВ, так и многоволоконная укладка. Причем в последнем случае укладка ОВ может быть ленточной. На рисунке 7.2.в приведена конструкция так называемых легких ОК фирмы Lucent Technologies (США). Эти ОК имеют сердечник в виде пластмассовой трубки с ленточной укладкой (до 96) ОВ. Трубка заполнена гидрофобным заполнителем. В качестве силового элемента используются две группы периферийно расположенных стеклопластиковых стержней. Для прокладки этих кабелей в кабельную канализацию нашел достойное место метод вдувания [10].
Кабели для воздушной подвески делятся на самонесущие диэлектрические, самонесущие с несущим тросом, навивные и встроенные в грозозащитный трос или провод высоковольтных линий электропередачи.
Самонесущие кабели используются при подвеске на опорах воздушных линий связи и высоковольтных ЛЭП, контактной сети железнодорожного транспорта, а также на стойках воздушных линий городской телефонной сети. Диэлектрическая конструкция таких ОК имеет круглую форму, что снижает нагрузки, создаваемые ветром и льдом, и позволяет использовать кабель при больших расстояниях между опорами (до 100 метров и более). В качестве силового элемента таких ОК используется ЦСЭ из стеклопластика и пряжа из арамидных нитей, заключенная между полиэтиленовой оболочкой и полиэтиленовым защитным шлангом
Для прокладки в сельских районах, а также для устройства переходов от одного здания к другому могут применяться ОК с несущим тросом Конструкция самонесущих кабелей с металлическим тросом имеет форму восьмерки; несущий трос вынесен отдельно от оптического сердечника и скрепляется с ним в единую конструкцию ПЭ оболочкой. В обоих видах кабелей свободное пространство заполнено ГЗ, но возможно использование водоблокирующих нитей и лент для уменьшения веса и ускорения процесса монтажа.
Кабели для подводной прокладки имеют конструкцию, зависящую от места их прокладки. Так например, глубоководный ОК для прокладки на дне морей и океанов имеет защиту от гидростатического давления, а кабель для прокладки на мелководье или в прибрежной полосе обеспечивается защитой от сетей и якорей. Также учитывается гибкость, нагрузки на кабель при его прокладке и извлечении со дна. Для защиты ОК от воздействия морской воды, которая под высоким давлением легко проникает через пластмассу, сердечник кабеля обычно защищается одной алюминиевой или свинцовой трубкой, а свободное пространство заполняется гидрофобом. Для необходимой механической прочности используется, как правило, двухслойная проволочная броня из гальванизированной стали. Слои проволоки скручиваются в противоположных направлениях для исключения возможности образования петель.
Лекция 15 Назначение, классификация соединений и основные требования к ним
Цель лекции- ознакомить студентов с назначением, классификацией разъемных и неразъемных соединений.
Назначение, классификация соединений и основные требования к ним
Соединение оптических волокон кабелей связи является процессом, от качества выполнения которого в дальнейшем зависит надежность и долговечность действия оптической линии связи. В общем случае данная задача может быть решена двумя принципиально различными способами: с помощью разъемных и с помощью неразъемных оптических соединителей (рисунок 19).
Оптические соединители - это устройства, предназначенные для оптического соединения компонентов ВОСП. Разъемные оптические соединители - это устройства, допускающие многократные оптические соединения. Они предназначены для обеспечения разъемного подключения соединительных и оконечных шнуров к световоду оборудования, к коммутационному оборудованию в кроссовых и информационным розеткам рабочих мест. Неразъемные соединители допускают только однократное оптическое соединение и используются в местах постоянного монтажа кабельных систем большой протяженности (например, сетей связи общего пользования масштаба города, региона, страны и более).
Рисунок 16- Основные разновидности оптических соединителей
Общие технические требования, которым должны отвечать оптические соединители, заключаются в следующем:
- внесение минимального затухания в сочетании с получением высокого затухания обратного рассеяния;
- обеспечение долговременной стабильности и воспроизводимости
параметров;
- минимальные габариты и масса при высокой механической прочности;
- простота установки на кабель;
- простота процесса подключения и отключения;
- высокая надежность.
Дополнительно к разъемным соединителям предъявляют требования неизменности параметров при многократных соединениях.
. Разъемные соединители
Типы конструкций. По конструкции соединители бывают симметричными и несимметричными.
При несимметричной конструкции для организации соединения требуются два элемента: соединитель гнездовой и соединитель штекерный. Оптическое волокно в капиллярной трубке коннектора-штекера не доходит до торца капилляра, а остается в глубине. Напротив, волокно в гнездовом соединителе выступает наружу. При организации соединения физический контакт волокон происходит внутри наконечника-капилляра, который обеспечивает соосность волокон. Открытое волокно и капиллярная полость у этих соединителей являются основными недостатками, снижающими надежность несимметричной конструкции. Особенно недостатки сказываются при большом количестве переподключений. Поэтому этот тип конструкции получил меньшее распространение.
При симметричной конструкции для организации соединения требуется три элемента: два соединителя и переходная розетка (coupling) . Главным элементом соединителя является наконечник (ferrule). Внешний диаметр его равен 2,5 мм. Наиболее жесткие требования предъявляются к параметрам отверстия (капилляра) наконечника. Оно должно быть достаточно большим, чтобы волокно могло зайти в него, и при этом достаточно малым, чтобы люфт волокна был незначительным. Диаметр отверстия в соответствии с нормативными документами TIA/EIA-568-A и ISO/IEC-11801 равен 126+1/-1 мкм для одномодового волокна и 127+2/-0 мкм для многомодового волокна. Наконечник, как самый прецизионный элемент соединителя, должен обладать такой прочностью, жесткостью и температурными характеристиками, которые дают возможность защитить оптическое волокно от повреждения при стыковке разъема, одновременно обеспечивая возможность небольшой деформации в месте стыка оптических волокон, необходимой для снижения потерь на отражении. Переходная соединительная розетка снабжена центрирующим элементом, выполненным в виде трубки с продольным разрезом - должен быть контакт между наконечником и центрирующим элементом розетки (рисунок 8.2.в). Центрирующий элемент плотно охватывает наконечники и обеспечивает их строгую соосность.
Оптические параметры. К ним относятся вносимое затухание и величина обратного отражения. Затуханием разъёмного оптического соединителя называются потери оптической мощности, которые вносятся им в волоконно-оптическую линию передачи.
Потери разъемного соединения (арс), которые возникают при прохождении оптическим сигналом разъёмного соединения, рассчитываются по следующей формуле
где Рвых - значение оптической мощности после включения в линию разъёмного оптического соединителя; Рех - базовое значение оптической мощности.
Для наиболее распространённых типов соединителей с физическим контактом типичное среднее значение вносимого затухания составляет до 0,2 дБ, а максимальное до 0,3 дБ.
Другим важнейшим оптическим параметром является величина обратного отражения, которое особенно велико в случае, если торцы волокон в разъёмном соединении разделены воздушным зазором. Тогда оптический сигнал отражается от торца ОВ вследствие разности показателей преломления сердцевины ОВ и воздуха. Этот параметр особенно важен для ВОСП, в которых источником излучения является лазерный диод, так как отражённый сигнал может привести к смещению центральной спектральной линии источника излучения, на которой нормированы его характеристики. Продолжительное воздействие отражённого сигнала в процессе эксплуатации ВОСП приводит к уменьшению срока службы источника излучения. Кроме того, из-за влияния отражённого сигнала может увеличиться коэффициент ошибок при передаче.
Величина обратного отражения (Rpc) определяется по формуле:
где Ротр - значение оптической мощности, отражённой разъёмным оптическим соединителем; Рвх - значение оптической мощности на входе разъёмного оптического соединителя.
Для снижения величины обратного отражения необходимо убрать воздушный зазор между соединяемыми ОВ. Это достигается использованием разъёмных оптических соединителей, обеспечивающих физический контакт между сердцевинами соединяемых ОВ. Для создания физического контакта используется закругление торцов ОВ при полировке с радиусом кривизны 10-25 мм. ОВ соприкасаются только выступающими частями в точке расположения их сердцевин. Плоские прижатые концы ОВ не используются, потому что получить идеально плоские параллельные торцы очень трудно. В маркировке оптических разъёмов сокращение PC (physical contact) указывает на наличие того или иного вида физического контакта ОВ. Существует несколько типов полировки торца ОВ, предусматривающих физический контакт ОВ в разъёмном соединении, каждый из которых соответствует различному уровню обратного отражения оптической мощности:
- нормальная полировка (PC), при этом Rpc до -30 дБ;
- суперполировка (super PC), при этом Rpc до --40 дБ;
- ультраполировка (ultra PC), при этом Rpi до -50 дБ;
- полировка под углом к оптической оси АРС (HRL-10), при этом Rpc до -70 дБ.
Особо следует остановиться на разъёмных оптических соединителях, имеющих угловой физический контакт (АРС). В оптических разъёмах этого типа физический контакт ОВ осуществляется под углом 8°, хотя существуют разъёмные соединители, где используется угол 9°, но они получили значительно меньшее распространение. Угловой контакт позволяет направить отражённое оптическое излучение не назад к источнику, а под углом к оптической оси. Разъёмные оптические соединители с * угловым физическим контактом позволяют получить сверхнизкую величину обратного отражения.
На величину вносимого разъёмным соединением затухания влияют различные факторы. Их можно разделить на три основных группы:
- внутренние -- обусловленные погрешностями при изготовлении ОВ;
- внешние - обусловленные погрешностями при изготовлении самого разъёмного оптического соединителя;
- системные - связанные с распределением мод в ОВ.
Потери мощности оптического сигнала из-за различия числовых апертур соединяемых ОВ происходят в том случае, если числовая апертура передающего ОВ больше числовой апертуры принимающего. Эти потери вычисляются по следующей формуле [24]:
При NAnepeд><NAnриним, апертурные потери не возникают.
Когда диаметр сердцевины передающего ОВ больше диаметра сердцевины принимающего, имеют место потери, так как часть оптической мощности распространяется в оболочке принимающего ОВ. Эти потери определяются по формуле:
При Dперед < Dприём. потери не возникают.
Внешние факторы. Они приводят к потерям, которые являются следствием несовершенства как самой конструкции соединения, так и процесса сборки оптического соединителя. Они зависят от таких факторов как: механическая нестыковка (угловое смещение в, радиальное смещение L, осевое смещение S); шероховатости на торце сердцевины; загрязнения участка между торцами волокон.
Боковое смещение. ОВ в соединителе должно размещаться точно вдоль его центральной оси. Для этого отверстие для размещения ОВ должно быть сделано точно по центру керамического наконечника. Это отверстие должно быть точно такого же диаметра, как и ОВ с точностью ±1 мкм. Потери возникают тогда, когда центральная ось одного ОВ не совпадает с центральной осью другого. Большинство производителей разъёмных оптических соединителей гарантируют значение концентричности центральных осей сердцевины ОВ и керамического наконечника соединителя не больше 1 мкм.
Зазор между поверхностями соединяемых ОВ. Наличие воздушного зазора между сколами приводит к увеличению френелевского отражения, связанного с разницей показателей преломления сердцевины ОВ и среды в зазоре (воздуха), и также вызывает увеличение потерь в разъеме. От торца ОВ отражается приблизительно 4% передаваемой оптической мощности. В многомодовых ОВ возникает дополнительное затухание, вызванное потерей мод высшего порядка при прохождении ими воздушного зазора. Величина потерь зависит от значения числовой апертуры соединяемых ОВ. ОВ с большей числовой апертурой более чувствительны к величине зазора по сравнению с ОВ, имеющими меньшее значение NA.
Большинство современных разъёмных оптических соединителей имеет керамический наконечник, закреплённый на пружине и обеспечивающий физический контакт ОВ с фиксированным прижимающим давлением. Такая конструкция позволяет избавиться от воздушного зазора, достигая физического контакта ОВ без риска их повреждения.
Рисунок 17 -Четыре главных внешних потерь в соединителе:
а) потери при угловом смещении; б) потери при радиальном смещении;
в) потери при осевом смещении; г) потери из-за френелевского рассеяния на неоднородностях.
Угловое рассогласование осей. Сколы соединяемых ОВ должны быть перпендикулярны осям ОВ и параллельны друг другу. Уровень потерь увеличивается с увеличением угла рассогласования. Величина потерь, так же как и в предыдущем случае, зависит от числовой апертуры соединяемых ОВ. Только в данном случае её влияние противоположно эффекту, возникающему при зазоре между ОВ, поэтому большее значение NA может в определённой степени скомпенсировать эффект углового рассогласования ориентации осей.
При правильном использовании соединителя угловое рассогласование практически исключается, так как при изготовлении оптического соединителя контролируется перпендикулярность поверхности скола по отношению с оси ОВ.
Качество поверхности скола. Поверхность скола должна быть гладкой, не иметь дефектов типа трещин и царапин. Неровная поверхность торца ОВ разрушает геометрическую картину световых лучей, рассеивает их. Результатом является повышенное затухание в разъёмном соединении.
Стандарты соединителей. Номенклатура стандартных соединителей достаточно велика. Наиболее широкое распространение получили соединители FC, ST и SC. Общие тенденции стандартизации оптических соединителей представлены в таблице 8.2
Соединители FC-muna. Первым соединителем, основанным на 2,5-мм керамическом наконечнике, был соединитель FC-типа, разработанный компанией Nippon Telephone and Telegraph для телекоммуникационных систем. Он был очень популярен в Европе, Японии и США.
В этом соединителе применяются корпуса с резьбой, обеспечивающие надежное соединение даже при наличии вибраций, но неудобные при быстрой расстыковке. Необходимо несколько раз повернуть резьбовую головку, прежде чем соединитель разомкнётся или восстановится. В соединителях использовались также головки с проворачиваемыми фиксаторами. Данные соединители с малым углом поворота фиксатора обеспечивают попадание наконечника в одно и то же положение внутри адаптера. Наконечник не вращается ни относительно корпуса, ни относительно адаптера, что минимизирует любые изменения характеристик соединителя, связанные с проявлением концентричности или эллиптичности как наконечника, так и волокна.
ОМ - одномодовое волокно, ММ - многомодовое волокно.
Сварные соединения оптических волоков
Сварные соединения, которые иногда называются сростками, широко применяются при создании линий связи большой протяженности .
Соединение ОВ методом сварки стало одним из основных методов монтажа оптических систем связи. Возможность получения хорошего сварного соединения постоянно возрастают с усовершенствованием применяемого оборудования и технологии сварки в дополнение к непрерывному совершенствованию геометрии волокна. В результате, типичные специфицируемые максимальные потери в сварном соединении находятся в настоящее время в диапазоне от 0,05 дб (сварка индивидуальных волокон) до 0,10 дБ (одновременная сварка нескольких волокон).
Качество сварного соединения можно характеризовать двумя параметрами:
- затуханием в месте сварки;
- прочностью сварного соединения.
Факторы, которые определяют затухание при использовании любого метода соединения волокон, могут классифицироваться на внутренние, присущие волокнам, и внешние. Факторы, определяемые ОВ, закладываются при изготовлении волокна, и поэтому в большинстве случаев находятся вне контроля оператора, производящего сварку.
Основные проблемы, создаваемые факторами окружающей среды, сводятся к возможности загрязнения волокна в месте сварки пылью и влагой. Попадание пыли в место сварки неизбежно ведет к росту затухания и снижению прочности. Поэтому рабочее место должно быть защищено от ветра и осадков. Необходимо также снижать время между разделкой волокна и сваркой, что снижает вероятность загрязнения.
...Подобные документы
Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи, работающими по металлическому кабелю. Конструкция оптических кабелей связи. Технические характеристики ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2). Строительство волоконно-оптической линии связи.
курсовая работа [602,7 K], добавлен 21.10.2014Классификация оптических кабелей связи и технические требования, предъявляемые к ним. Основные параметры и характеристики некоторых видов оптических кабелей и их назначение: для прокладки в грунт, для пневмозадувки в защитные пластмассовые трубы и другие.
курсовая работа [922,9 K], добавлен 12.08.2013История развития линий связи. Разновидности оптических кабелей связи. Оптические волокна и особенности их изготовления. Конструкции оптических кабелей. Основные требования к линиям связи. Направления развития и особенности применения волоконной оптики.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 18.02.2012Первичная сеть, включающая линии передачи и соответствующие узлы связи, образующие магистральную, дорожную и отделенческую сеть связи как основа железнодорожной связи. Конструкция и характеристика оптических кабелей связи, особенности ее строительства.
курсовая работа [428,0 K], добавлен 21.10.2014Открытые и волноводные (закрытые) линии передачи электромагнитной энергии. Процесс передачи энергии электромагнитной волны от источника к приемнику. Коаксиальные линии и их характеристики, конструкции волноводов. Классификация волн в волноводе.
презентация [278,9 K], добавлен 13.08.2013Роль и место волоконно-оптических ВОЛС в сетях связи. Особенности и закономерности передачи сигналов по оптическим волокнам. Основы и современные направления применения положений волновой и лучевой теории при построении исследуемых систем связи.
презентация [3,1 M], добавлен 18.11.2013Проектирование и расчет локальной волоконно-оптической линии связи, ее элементная база и основные параметры. Топология сети "звезда". Код передаваемого сигнала. Выбор оптических кабеля, соединителей, разветвителей, типов излучателя, фотодетектора.
реферат [218,1 K], добавлен 18.11.2011Общая характеристика цифровых сетей связи с применением волоконно-оптических кабелей. Возможности их применения. Разработка проекта для строительства волоконно-оптических линий связи на опорах существующей ВЛ 220 кВ. на участке ПС Восточная-ПС Заря.
курсовая работа [86,0 K], добавлен 25.04.2013Основная задача развития электрической связи. Расчет характеристик передачи по оптическим волокнам. Строительство волоконно-оптической линии связи, монтаж оптического кабеля и работа с измерительными приборами. Охрана труда и техника безопасности.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 24.04.2012Тенденция развития оптических сетей связи. Анализ состояния внутризоновой связи Республики Башкортостан. Принципы передачи информации по волоконно-оптическим линиям связи. Выбор оборудования, оптического кабеля, организация работ по строительству.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 20.10.2011Общая характеристика и определение главных преимуществ оптических кабелей по отношению к электрическим. Выбор и обоснование системы передачи и типа оптического кабеля. Расчет параметров передачи по оптическим волокнам, технико-экономическое обоснование.
дипломная работа [204,0 K], добавлен 26.11.2015Рассмотрение различных типов разветвителей оптических сигналов. Литературно-патентный поиск по конструкциям, методам. Описание технологии изготовления разветвителей в стеклянных подложках, методики измерения их геометрических параметров, числовых апертур.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.07.2015Общие сведения о радиорелейных и атмосферных оптических линиях связи, их сравнительная характеристика, оценка достоинств и недостатков практического использования. Методика расчета атмосферной оптической линии связи между двумя заданными точками.
курсовая работа [829,0 K], добавлен 09.12.2014Современные цифровые технологии передачи информации. Система RFTS в корпоративной сети связи. Методика проектирования магистральной ВОЛС, расчет магистрали Уфа-Самара. Различия в физических параметрах одномодового и многомодовых оптических кабелей.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 16.04.2015Этапы развития различных средств связи: радио, телефонной, телевизионной, сотовой, космической, видеотелефонной связи, интернета, фототелеграфа (факса). Виды линии передачи сигналов. Устройства волоконно-оптических линий связи. Лазерная система связи.
презентация [301,0 K], добавлен 10.02.2014Измерения при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи, их виды. Системы автоматического мониторинга волоконно-оптических кабелей. Этапы эффективной локализации места повреждения оптического кабеля. Диагностирование оптических волокон.
контрольная работа [707,6 K], добавлен 12.08.2013Принцип работы атмосферных оптических линий связи, область применения и потенциальные потребители. Преимущество атмосферных оптических линий связи. Системы активного оптического наведения. Поглощение светового потока видимого и инфракрасного диапазонов.
курсовая работа [27,7 K], добавлен 28.05.2014Общие свойства оптоволоконных сетей, их назначение и применение. Расчет параметров оптических усилителей, предназначенных для усиления сигнала в составе волоконно-оптических линий связи, их характеристики и методы их оптимального функционирования.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 19.11.2013Диапазоны частот, передаваемых основными типами направляющих систем. Параметры каналов линий связи. Обозначения в линиях связи. Переключатель каналов с мультиплексированием по времени. Характеристики каналов на коаксиальном кабеле, оптических кабелей.
презентация [590,2 K], добавлен 19.10.2014Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Структура световода и режимы прохождения луча. Подсистема контроля и диагностики волоконно-оптических линий связи. Имитационная модель управления и технико-экономическая эффективность.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.06.2011
