Особенности расчетов оптических волокна для дальней связи
Конструкция и схема оптоволоконного кабеля. Профиль показателя преломления. Характеристики затухания (потерь) и дисперсии - параметров, описывающих оптоволокно как среду передачи информации. Достоинства и недостатки волоконно-оптических линий связи.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.03.2019 |
| Размер файла | 186,4 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особенности расчетов оптических волокна для дальней связи
Битар А.Х., Головкина М.В. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Оптическое волокно (оптоволокно) - это волновод с круглым поперечным сечением, по которому передается электромагнитное излучение оптического диапазона (обычно ближний ИК и видимый свет). Оптическое волокно состоит из двух основных частей: сердцевины и оптической оболочки. Диаметр этой структуры сравним с толщиной человеческого волоса. Сверху на оптоволокно наносится защитное акриловое покрытие. Для дальнейшей защиты используются различные упрочняющие и защитные элементы. Конструкция, содержащая одно или несколько оптических волокон и различные защитные элементы, покрытые общей оболочкой, называется волоконно-оптическим кабелем.
Рис.1-Схема оптоволоконного кабеля.
Информационный сигнал передается по оптическому волокну в виде модулированного светового излучения. Благодаря явлению полного внутреннего отражения, свет, попавший в оптоволокно, распространяется по нему на большие расстояния. Сердцевина и оптическая оболочка волокна изготавливаются из материалов с незначительно отличающимися показателями преломления (показатель преломления сердцевины больше). Поэтому световые волны, попавшие в сердцевину под углами, меньшими некоторого критического значения, многократно переотражаются от оболочки. Если при этом выполняются условия для распространения в волноводе (свет - это не только поток частиц, но и электромагнитная волна), то такие световые волны, называемые модами, распространяются на значительные расстояния.
Помимо разницы между показателями преломления сердцевины и оболочки важную роль играет профиль показателя преломления сердцевины, то есть зависимость величины показателя преломления от радиуса поперечного сечения оптоволокна. Если показатель преломления остается одинаковым во всех точках сечения сердцевины, такой профиль называется ступенчатым, если плавно уменьшается от центральной оси к оболочке, - градиентным. Встречаются и более сложные профили. Профиль показателя преломления оказывает большое влияние на характеристики оптического волокна как среды передачи информации.
Среди большого числа характеристик и параметров, описывающих оптическое волокно как среду передачи данных, отметим наиболее важные - затухание (потери) и дисперсию.
Затухание - это постепенное ослабление мощности оптического сигнала по мере распространения по оптоволокну, вызванное разными физическими процессами. Величина затухания имеет сложную зависимость от длины волны излучения и измеряется в дБ/км. Затухание служит одним из главных факторов, ограничивающих дальность передачи сигнала по оптическому волокну (без ретрансляции).
Дисперсия - это уширение оптического импульса, передаваемого по оптоволокну, во времени. При высокой частоте следования импульсов такое уширение на некотором расстоянии от передатчика приводит к перекрыванию соседних импульсов и ошибочному приему данных. Дисперсия ограничивает как дальность, так и скорость передачи информации.
В качестве заключения, будет целесообразно рассмотреть достоинства и недостатки волоконно-оптических линий связи.
Широкая полоса пропускания - обусловлена чрезвычайно высокой частотой несущей 1014Гц. Это дает потенциальную возможность передачи по одному оптическому волокну потока информации в несколько терабит в секунду. Большая полоса пропускания - это одно из наиболее важных преимуществ оптического волокна над медной или любой другой средой передачи информации.
Малое затухание светового сигнала в волокне. Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле позволяет увеличить полосу пропускания, путем передачи различной модуляции сигналов с малой избыточностью кода. Высокая помехозащищенность. Малый вес и объем. Высокая защищенность от несанкционированного доступа. Поскольку ВОК практически не излучает в радиодиапазоне, то передаваемую по нему информацию трудно подслушать, не нарушая приема-передачи.
Несмотря на многочисленные преимущества перед другими способами передачи информации волоконно-оптические системы имеют также и недостатки, главным образом из-за дороговизны прецизионного монтажного оборудования и надежности лазерных источников излучения. Эти недостатки постоянно нивелируются с приходом новых конкурентоспособных технологий в волоконно-оптические сети.
оптоволоконный кабель дисперсия информация
Литература
1. Технологии и кабельные измерения линий связи.
2. Лазерный Портал - коллекция научных материалов о лазерах, оптике, спектроскопии и лазерной технике.
3. Оптические волокна для телекоммуникаций
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Параметры оптических волокон. Методы измерения затухания, длины волны, расстояний, энергетического потенциала, дисперсии и потерь в волоконно-оптических линиях связи. Разработка лабораторного стенда "Измерение параметров волоконно-оптического тракта".
дипломная работа [5,4 M], добавлен 07.10.2013Конструкция оптического волокна и расчет количества каналов по магистрали. Выбор топологий волоконно-оптических линий связи, типа и конструкции оптического кабеля, источника оптического излучения. Расчет потерь в линейном тракте и резервной мощности.
курсовая работа [693,4 K], добавлен 09.02.2011Оптическое волокно, его классификация и параметры. Ступенчатый и градиентный профили показателя преломления. Применение оптических волокон для линий связи. Зависимость хроматической дисперсии в одномодовых ОВ от длины волны, показатель преломления.
диссертация [9,2 M], добавлен 30.06.2015Общая 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 25.04.2013Особенности оптических систем связи. Физические принципы формирования каналов утечки информации в волоконно-оптических линиях связи. Доказательства уязвимости ВОЛС. Методы защиты информации, передаваемой по ВОЛС - физические и криптографические.
курсовая работа [36,5 K], добавлен 11.01.2009Анализ волоконно-оптических линий связи, используемых в ракетно-космической технике. Разработка экспериментального устройства, обеспечивающего автоматическую диагностику волоконно-оптического тракта приема и передачи информации в составе ракетоносителя.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 29.06.2012История 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 18.02.2012Преимущества 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 21.10.2014Разработка схемы организации инфокоммуникационной сети связи железной дороги. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи. Выбор типа волоконно-оптического кабеля и аппаратуры. Мероприятия по повышению надежности функционирования линий передачи.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.05.2012Измерения 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 12.08.2013Общие 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 23.06.2011Общее описание и назначение, функциональные особенности и структура пассивных компонентов волоконно-оптических линий связи: соединители и разветвители. Мультиплексоры и демультиплексоры. Делители оптической мощности, принцип их действия и значение.
реферат [24,9 K], добавлен 10.06.2011Разработка локальной сети передачи данных с выходом в Интернет для небольшого района города. Определение топологии сети связи. Проверка возможности реализации линий связи на медном проводнике трех категорий. Расчет поляризационной модовой дисперсии.
курсовая работа [733,1 K], добавлен 19.10.2014Тенденция 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 20.10.2011Принцип работы оптического волокна, основанный на эффекте полного внутреннего отражения. Преимущества волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), области их применения. Оптические волокна, используемые для построения ВОЛС, технология их изготовления.
реферат [195,9 K], добавлен 26.03.2019Общие 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 19.11.2013Сущность волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), их преимущества и недостатки. Выбор и обоснование трассы прокладки ВОЛС между Новосибирском и Куйбышевым. Расчет параметров оптического кабеля и составление сметы на строительство и монтаж линии связи.
дипломная работа [166,4 K], добавлен 06.11.2014Выбор трассы магистрали и эскиз поперечного сечения кабеля ОКЛБ-3ДА4. Расчет оптических параметров волокон и дисперсии сигнала в одномодовом волокне. Вычисление растягивающих усилий во время прокладки оптического кабеля в городскую телефонную канализацию.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 12.03.2013Основные особенности трассы волоконно-оптических систем. Разработка аппаратуры синхронной цифровой иерархии. Расчёт необходимого числа каналов и выбор системы передачи. Выбор типа оптического кабеля и методы его прокладки. Надёжность линий связи.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 06.01.2015Основные способы организации служебной связи в процессе строительства. Сравнительный анализ методов организации служебной связи при строительстве ВОЛС. Расчёт максимальной дальности связи с использованием волоконно-оптических телефонов разного типа.
дипломная работа [866,2 K], добавлен 09.10.2013
