ارتباطات فیبر مدرن چگونه کار می کند؟ خطوط ارتباطی نوری اجزای الکترونیکی سیستم های ارتباط نوری

FOCL (خطوط ارتباطی فیبر نوری) از امواج در محدوده نوری (اغلب در مادون قرمز نزدیک) برای ارسال سیگنال استفاده می کند. جزء اصلی در این مورد یک کابل نوری است و علاوه بر آن، شبکه شامل اجزای فعال و غیرفعال برای تقویت، فیلتر، محافظت و اصلاح سیگنال است.

برنامه FOCL

تا به امروز، FOCL (FOCL) به تدریج سیم کشی کابل های سنتی را جایگزین می کند، زیرا آنها بسیار متفاوت هستند بهترین عملکردبه ویژه، پهنای باند بیشتر، مصونیت در برابر تأثیرات محیطی، تضعیف سیگنال کمتر و غیره.

حوزه اصلی FOCLشبکه هایی برای انتقال سیگنال های اطلاعاتی (شبکه های کامپیوتری، نظارت تصویری، سیستم های کنترل دسترسی مخابراتی و غیره) هستند.

در همان زمان، در سطح خطوط انتقال سیگنال ستون فقرات (تا بین قاره ای)، فیبر نوری در حال حاضر موقعیت غالب را اشغال می کند، در حالی که در زیر سیستم های ستون فقرات داخلی، FOL به همراه جفت پیچ خورده استفاده می شود.

ویژگی های انواع فیبر نوری

مقایسه انواع کابل های نوری (برای بزرگنمایی تصویر - ):

مزایای اصلی FOCL

1. تضعیف سیگنال پایین (حدود 0.15 dB/km در پنجره شفاف 3). این امکان پخش اطلاعات را در فواصل بسیار طولانی تری نسبت به سیم کشی سنتی بدون استفاده از تقویت کننده فراهم می کند. برای خطوط نوری، تقویت کننده ها معمولاً پس از 40-120 کیلومتر نصب می شوند که با کلاس تجهیزات ترمینال تعیین می شود.
2. وزن و ابعاد کم؛
3. سطح بالای محافظت از خطوط در برابر تأثیرات بین فیبر (بیش از 100 دسی بل).
   

   بنابراین، تابش خطوط همسایه عملاً با یکدیگر تعامل ندارند و تأثیر متقابل ندارند.

4. انفجار بالا و ایمنی آتش در شرایط تغییر پارامترهای شیمیایی یا فیزیکی؛
5. امنیت اطلاعات. از طریق فیبر، اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر مخابره می شود و تنها با تداخل فیزیکی در سیگنال می توان سیگنال را رهگیری یا شنود کرد.
6. فیبرهای نوری بسیار قابل اعتماد و بادوام هستند. فیبرهای نوری در معرض اکسیداسیون، اثرات ضعیف الکترومغناطیسی و تخریب تحت تأثیر رطوبت نیستند.
7. توان عملیاتی بالا سایر روش های انتقال اطلاعات در این اندیکاتور از رسانه نوری عقب هستند.

معایب FOCL

1. مقاومت کم یک فیبر استاندارد در برابر تشعشع (الیاف آلیاژی وجود دارد که با مقاومت در برابر تشعشع بالا مشخص می شوند).
2. هزینه بالای تجهیزات پایانه نوری در مقایسه با سیستم های مورد استفاده برای خطوط سنتی. اگرچه در مقایسه با هزینه نهایی از نظر هزینه های مسافت و پهنای باند، امروزه فیبر بهترین نتایج را در مقایسه با سیستم های رقیب نشان می دهد.
3. دشواری بازیابی ارتباط در موارد شکست خط؛
4. پیچیدگی تبدیل سیگنال (برای تجهیزات رابط)؛
5. فن آوری تولید فیبر پیچیده و همچنین سایر اجزای شبکه FOCL.
6. شکنندگی فیبر با تغییر شکل های قابل توجه، به عنوان مثال، خم شدن، الیاف می توانند از بین بروند، ترک بخورند و کدر شوند.
   

   برای جلوگیری از آسیب به الیاف، توصیه های سازنده باید رعایت شود که از جمله موارد دیگر، حداقل شعاع خمش است.

یک فیبر نوری از یک رسانای مرکزی نور (هسته) - یک فیبر شیشه ای که توسط یک لایه شیشه ای دیگر احاطه شده است - یک پوسته که ضریب شکست کمتری نسبت به هسته دارد، تشکیل شده است. پرتوهای نور که از طریق هسته پخش می شوند، از حد خود فراتر نمی روند و از لایه پوششی پوسته منعکس می شوند. در فیبر نوری، پرتو نور معمولاً توسط یک لیزر نیمه هادی یا دیود تشکیل می شود. بسته به توزیع ضریب شکست و اندازه قطر هسته، فیبر نوری به تک حالته و چند حالته تقسیم می شود.

بازار محصولات فیبر نوری در روسیه

داستان

اگرچه فیبر نوری وسیله ای پرکاربرد و محبوب برای ارائه ارتباطات است، اما خود این فناوری بسیار ساده و مدت ها پیش توسعه یافته است. آزمایشی با تغییر جهت پرتو نور توسط انکسار توسط دانیل کولادون و ژاک بابینه در اوایل سال 1840 نشان داده شد. چند سال بعد، جان تیندال از این آزمایش در سخنرانی های عمومی خود در لندن استفاده کرد و قبلاً در سال 1870 اثری در مورد ماهیت نور منتشر کرد. استفاده عملیفناوری تنها در قرن بیستم یافت شد. در دهه 1920، آزمایشگران کلارنس هاسنل و جان برد امکان انتقال تصویر از طریق لوله های نوری را نشان دادند. این اصل توسط هاینریش لام برای معاینه پزشکی بیماران مورد استفاده قرار گرفت. تنها در سال 1952، فیزیکدان هندی ناریندر سینگ کاپانی مجموعه ای از آزمایشات خود را انجام داد که منجر به اختراع فیبر نوری شد. در واقع، او همان دسته از رشته های شیشه ای را ایجاد کرد و پوسته و هسته آن از الیاف با ضریب شکست متفاوت ساخته شده بود. پوسته در واقع به عنوان یک آینه عمل می کرد و هسته شفاف تر بود - به این ترتیب مشکل پراکندگی سریع حل شد. اگر قبلاً پرتو به انتهای نخ نوری نمی رسید و استفاده از چنین وسیله انتقال در فواصل طولانی غیرممکن بود، اکنون مشکل حل شده است. ناریندر کاپانی تا سال 1956 این فناوری را بهبود بخشید. دسته ای از میله های شیشه ای انعطاف پذیر تصویر را تقریباً بدون از دست دادن یا اعوجاج منتقل می کردند.

اختراع فیبر نوری در سال 1970 توسط متخصصان Corning، که امکان کپی کردن یک سیستم انتقال داده سیگنال تلفن را از طریق یک سیم مسی در همان فاصله و بدون تکرارکننده فراهم کرد، نقطه عطفی در تاریخ توسعه فیبر نوری محسوب می شود. فن آوری ها توسعه دهندگان موفق به ایجاد رسانایی شدند که قادر است حداقل یک درصد از قدرت سیگنال نوری را در فاصله یک کیلومتری حفظ کند. با استانداردهای امروزی، این یک دستاورد نسبتاً متوسط ​​است، اما پس از آن، تقریباً 40 سال پیش، - شرط لازمبه منظور توسعه نوع جدیداتصال با سیم.

در ابتدا، فیبر نوری چند فازی بود، یعنی می توانست صدها فاز نوری را به طور همزمان منتقل کند. علاوه بر این، افزایش قطر هسته فیبر امکان استفاده از فرستنده‌ها و کانکتورهای نوری ارزان را فراهم کرد. خیلی بعد، آنها شروع به استفاده از فیبر با بهره وری بیشتر کردند، که از طریق آن می توان تنها یک فاز را در یک رسانه نوری پخش کرد. با معرفی فیبر تک فاز، یکپارچگی سیگنال را می توان در فاصله طولانی تری حفظ کرد که به انتقال مقادیر قابل توجهی اطلاعات کمک کرد.

امروزه محبوب ترین فیبر تک فاز با طول موج صفر است. از سال 1983، با اثبات عملکرد خود در طی ده ها میلیون کیلومتر، جایگاه پیشرو در بین محصولات صنعت فیبر نوری را به خود اختصاص داده است.

مزایای نوع ارتباط فیبر نوری

• سیگنال های نوری باند پهن به دلیل فرکانس حامل بسیار بالا. این بدان معناست که اطلاعات را می توان از طریق یک خط فیبر نوری با سرعت 1 ترابیت در ثانیه منتقل کرد.
• تضعیف بسیار کم سیگنال نور در فیبر، که امکان ایجاد خطوط ارتباطی فیبر نوری تا طول 100 کیلومتر یا بیشتر را بدون بازسازی سیگنال فراهم می کند.
• مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی از سیستم های کابل مسی اطراف، تجهیزات الکتریکی (خطوط برق، تاسیسات موتور الکتریکی و غیره) و شرایط آب و هوایی؛
• محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز اطلاعات ارسال شده از طریق خطوط ارتباطی فیبر نوری را نمی توان به روشی غیر مخرب رهگیری کرد.
• ایمنی الکتریکی. در واقع یک فیبر نوری دی الکتریک، ایمنی شبکه در برابر انفجار و آتش را افزایش می دهد، که به ویژه در پالایشگاه های شیمیایی و نفت، هنگام سرویس فرآیندهای تکنولوژیکی پرخطر اهمیت دارد.
• دوام FOCL - طول عمر خطوط ارتباطی فیبر نوری حداقل 25 سال است.

معایب نوع ارتباط فیبر نوری

• هزینه نسبتاً بالای عناصر خط فعال که سیگنال های الکتریکی را به نور و نور را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند.
• هزینه نسبتاً بالای اتصال فیبر نوری. این به تجهیزات فنی دقیق و در نتیجه گران قیمت نیاز دارد. در نتیجه، زمانی که کابل نوری پاره می شود، هزینه بازیابی FOCL بیشتر از کار با کابل های مسی است.

عناصر خط فیبر نوری

• گیرنده نوری

گیرنده های نوری سیگنال های ارسال شده از طریق کابل فیبر نوری را تشخیص می دهند و آن را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند، که سپس شکل آنها و همچنین سیگنال های ساعت را تقویت و بازیابی می کند. بسته به نرخ باود و مشخصات سیستم دستگاه، جریان داده را می توان از سریال به موازی تبدیل کرد.

• فرستنده نوری

یک فرستنده نوری در یک سیستم فیبر نوری توالی الکتریکی داده های تامین شده توسط اجزای سیستم را به یک جریان داده نوری تبدیل می کند. فرستنده از یک مبدل موازی به سریال با یک سینت سایزر ساعت (که بستگی به نصب سیستمو نرخ بیت)، درایور و منبع سیگنال نوری. برای سیستم های انتقال نوری می توان از منابع نوری مختلفی استفاده کرد. به عنوان مثال، دیودهای ساطع کننده نور اغلب در شبکه های محلی کم هزینه برای ارتباطات کوتاه مدت استفاده می شوند. با این حال، پهنای باند طیفی گسترده و عدم امکان کار در طول موج های پنجره نوری دوم و سوم اجازه استفاده از LED در سیستم های مخابراتی را نمی دهد.

• پیش تقویت کننده

تقویت کننده جریان نامتقارن سنسور فوتودیود را به یک ولتاژ نامتقارن تبدیل می کند که تقویت شده و به سیگنال دیفرانسیل تبدیل می شود.

• همگام سازی تراشه و بازیابی اطلاعات

این ریز مدار باید سیگنال های ساعت را از جریان داده های دریافتی و کلاک آن ها بازیابی کند. مدار حلقه قفل فاز مورد نیاز برای بازیابی ساعت نیز به طور کامل در تراشه ساعت یکپارچه شده است و نیازی به مرجع ساعت خارجی ندارد.

• بلوک تبدیل سریال به موازی

• مبدل موازی به سریال

• شکل دهنده لیزری

وظیفه اصلی آن تامین جریان بایاس و جریان تعدیل کننده برای مدولاسیون مستقیم دیود لیزر است.

• کابل نوری، متشکل از فیبرهای نوری در زیر یک غلاف محافظ مشترک.

فیبر تک حالته

با قطر فیبر به اندازه کافی کوچک و طول موج مناسب، یک پرتو منفرد در فیبر منتشر می شود. به طور کلی، این واقعیت که قطر هسته برای حالت انتشار سیگنال تک حالته انتخاب می شود، ویژگی هر یک از انواع مختلف طراحی فیبر را نشان می دهد. یعنی تک حالت باید به عنوان ویژگی های فیبر نسبت به فرکانس خاص موج مورد استفاده درک شود. انتشار تنها یک پرتو خلاص شدن از پراکندگی بین حالتی را ممکن می‌سازد، و بنابراین الیاف تک حالته بارورتر هستند. در این لحظهیک هسته با قطر بیرونی حدود 8 میکرومتر استفاده می شود. همانطور که در مورد الیاف چند حالته، هر دو توزیع چگالی مواد پلکانی و گرادیان استفاده می شود.

گزینه دوم کارآمدتر است. فناوری تک حالته نازک‌تر، گران‌تر است و در حال حاضر در مخابرات استفاده می‌شود. فیبر نوری در خطوط ارتباطی فیبر نوری استفاده می‌شود، خطوطی که برتر از ارتباطات الکترونیکی هستند زیرا امکان انتقال با سرعت بالا و بدون تلفات داده‌های دیجیتال را در فواصل بسیار زیاد فراهم می‌کنند. خطوط فیبر نوری هم می توانند یک شبکه جدید تشکیل دهند و هم برای ترکیب شبکه های موجود - بخش هایی از تنه فیبر نوری که به صورت فیزیکی در سطح یک راهنمای نور به هم متصل شده اند، یا به طور منطقی - در سطح پروتکل های انتقال داده، خدمت کنند. سرعت انتقال داده از طریق FOCL را می توان در صدها گیگابیت در ثانیه اندازه گیری کرد. استانداردی در حال نهایی شدن است که اجازه می دهد داده ها با سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه منتقل شوند و استاندارد اترنت 10 گیگابایتی چندین سال است که در ساختارهای مخابراتی مدرن استفاده می شود.

فیبر چند حالته

در یک فیبر نوری چند حالته، تعداد زیادی حالت می توانند به طور همزمان منتشر شوند - پرتوهای وارد شده به فیبر در زوایای مختلف. فیبر نوری چند حالته دارای قطر هسته نسبتاً بزرگ (مقادیر استاندارد 50 و 62.5 میکرومتر) و بر این اساس، یک دیافراگم عددی بزرگ است. قطر هسته بزرگ‌تر فیبر چند حالته، تزریق تابش نوری به فیبر را ساده‌تر می‌کند و الزامات تحمل نرم‌تر برای فیبر چند حالته، هزینه فرستنده‌های نوری را کاهش می‌دهد. بنابراین، فیبر چند حالته در شبکه های محلی و خانگی با وسعت کم غالب است.

عیب اصلی فیبر چند حالته وجود پراکندگی بین حالتی است که به دلیل ایجاد مسیرهای نوری متفاوت در حالت های مختلف در فیبر اتفاق می افتد. برای کاهش تأثیر این پدیده، یک فیبر چند حالته با ضریب شکست گرادیان ایجاد شد که به دلیل آن مدهای موجود در فیبر در طول مسیرهای سهموی منتشر می شوند و تفاوت در مسیرهای نوری آنها و در نتیجه پراکندگی بین حالتی بسیار کمتر است. . با این حال، مهم نیست که فیبرهای چند حالته گرادیان چقدر متعادل هستند، توان عملیاتی آنها را نمی توان با فناوری های تک حالته مقایسه کرد.

فرستنده و گیرنده فیبر نوری

برای انتقال داده ها از طریق کانال های نوری، سیگنال ها باید از شکل الکتریکی به نوری تبدیل شوند، از طریق یک خط ارتباطی منتقل شوند و سپس در گیرنده به شکل الکتریکی تبدیل شوند. این تبدیل ها در دستگاه فرستنده گیرنده که شامل قطعات الکترونیکی همراه با قطعات نوری است، انجام می شود.

مالتی پلکسر تقسیم زمان که به طور گسترده در فناوری انتقال استفاده می شود، به شما امکان می دهد سرعت انتقال را تا 10 گیگابیت در ثانیه افزایش دهید. سیستم های فیبر نوری پرسرعت مدرن استانداردهای سرعت انتقال زیر را ارائه می دهند.

استاندارد SONET	استاندارد SDH	سرعت انتقال
OC 1	-	51.84 مگابیت بر ثانیه
OC 3	STM 1	155.52 مگابیت بر ثانیه
OC 12	STM4	622.08 مگابیت بر ثانیه
OC48	STM 16	2.4883 گیگابیت بر ثانیه
OC 192	STM64	9.9533 گیگابیت بر ثانیه

روش های جدید مالتی پلکسی تقسیم طول موج یا مالتی پلکس تقسیم طیفی امکان افزایش چگالی انتقال داده ها را فراهم می کند. برای انجام این کار، جریان های اطلاعاتی چندگانه با استفاده از انتقال هر جریان در طول موج های مختلف از طریق یک کانال فیبر نوری منفرد ارسال می شوند. قطعات الکترونیکی موجود در گیرنده و فرستنده WDM با اجزای مورد استفاده در سیستم تقسیم زمان متفاوت است.

کاربرد خطوط ارتباطی فیبر نوری

فیبر نوری به طور فعال برای ساخت شبکه های ارتباطی شهری، منطقه ای و فدرال و همچنین ترتیب خطوط اتصال بین مبادلات تلفن خودکار شهری استفاده می شود. این به دلیل سرعت، قابلیت اطمینان و پهنای باند بالای شبکه های فیبر است. همچنین از طریق استفاده کانال های فیبر نوریوجود دارد تلویزیون کابلی، نظارت تصویری از راه دور، ویدئو کنفرانس و پخش ویدئویی، تله متری و غیره سیستم های اطلاعاتی. انتظار می رود در آینده شبکه های فیبر نوری از تبدیل سیگنال های گفتاری به سیگنال های نوری استفاده کنند.

ارتباط فیبر نوریروز به روز محبوبیت بیشتری پیدا می کند. و شایان ذکر است که بیهوده نیست. این بر اساس یک فیبر خاص است. این رویکرد به شما اجازه می دهد تا به عملکرد عالی برای انتقال اطلاعات در فواصل طولانی دست یابید. استفاده از چنین کابل هایی کاملا موجه است. استفاده از عناصر فیبر نوری مزایای زیادی دارد.

مزایای اصلی عناصر فیبر نوری عبارتند از:

• دوام؛


• استحکام - قدرت؛


• قابلیت اطمینان؛


• مقاومت در برابر تأثیرات مکانیکی و خارجی؛


• پهنای باند؛


• حداقل قیمت؛


• سبک وزن؛


• ابعاد فشرده؛


• مصونیت تداخلی امواج الکترومغناطیسی.

این لیست را می توان برای مدت بسیار طولانی ادامه داد، زیرا فیبر نوری در واقع پیشرفته ترین رسانه برای انتقال اطلاعات است.

دو نوع وجود دارد: تک حالته و چند حالته. هر دو دارای مهمترین معیارها هستند: پراکندگی و تضعیف. فیبر خود شامل یک هسته و یک روکش است. قابل ذکر است که آنها در ضریب شکست با یکدیگر تفاوت دارند.

در مورد انتشار EMW در فیبر، یک حالت تک حالت دارای قطر هسته فیبر حدود 8-10 میکرون است. این شاخص با طول موج قابل مقایسه است. در حالت چند حالته، قطر 50-60 میکرون است که امکان انتشار تعداد زیادی پرتو را فراهم می کند.

تاریخچه و ویژگی های ارتباط فیبر نوری

ارتباط فیبر نورییک روش محبوب و پر تقاضا برای انتقال اطلاعات است.

علیرغم این واقعیت که این فناوری نسبتاً اخیراً در بازار مدرن مورد استفاده قرار گرفته است، اصل آن به سال 1840 باز می گردد، زمانی که دانیل کولادون و ژاک بابینت آزمایش خود را نشان دادند. این اصل این بود که تغییر جهت پرتو نور با استفاده از شکست انجام می شد.

با این حال، این روش در قرن بیستم به طور فعال در این زمینه مورد استفاده قرار گرفت.

این نوع ارتباط مزایای بسیاری دارد که عبارتند از:

• تضعیف سیگنال کم؛


• وجود محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز؛


• انجام وظایف دی الکتریک؛


• عمر طولانی و غیره

با توجه به اینکه شاخص تضعیف سیگنال نسبتاً کم است، می توان سیستمی تا 100 کیلومتر یا بیشتر ساخت. به نوبه خود، فیبر پهنای باند امکان انتقال اطلاعات از روی چنین خطی را با سرعت زیاد فراهم می کند. معمولاً می تواند تا 1 ترابیت در ثانیه تغییر کند. علیرغم اینکه هزینه جوشکاری و تک تک عناصر سیستم زیاد است، ساخت این نوع اتصال کاملاً توجیه شده است. استفاده از آن تضمین کننده سیگنال با کیفیت بدون تداخل و اعوجاج است.

مزایای بیشتر ارتباط فیبر نوری

ارتباطات فیبر نوری به طور گسترده ای برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. ارتباطات فیبر نوری دارای تعدادی ویژگی منحصر به فرد است که آن را محبوب کرده است.

این نوع اتصال در سال 1840 پس از نشان دادن آزمایشی در مورد تغییر پرتو نور از طریق شکست ظاهر شد. با این حال، این نوع اخیراً به طور فعال مورد استفاده قرار گرفته است.

تعداد زیادی از آنها وجود دارد. این به طور مستقیم:

1. پهنای باند.از طریق استفاده از چنین فیبری می توان اطلاعات را با سرعت بالا منتقل کرد. تا 1 ترابیت در ثانیه متغیر است. این نشانگر به دلیل فرکانس حامل بسیار بالا است.


2. هزینه مقرون به صرفه.چنین الیافی دارای قیمت قابل قبولی هستند که امکان استفاده از آنها را برای اهداف مختلف فراهم می کند.


3. تضعیف سیگنال پاییناین معیار امکان ساخت خطوط ارتباطی با طول قابل توجهی را فراهم می کند. می تواند تا 100 کیلومتر و بیشتر متغیر باشد.


4. مدت طولانی خدمت.این نوع خطوط، همانطور که تمرین نشان می دهد، می تواند حداقل برای یک ربع قرن کاملاً کار کند.


5. مقاومت در برابر تداخلاین از تخریب و اعوجاج سیگنال جلوگیری می کند.


6. در دسترس بودن حفاظت در برابر دسترسی های غیرمجاز.رهگیری اطلاعاتی که از طریق این نوع اتصال منتقل می شود بدون از بین بردن کابل اصلی عملا غیرممکن است.


7. ایمنی.فیبر نوری همان دی الکتریک است. بنابراین ایمنی آتش و انفجار کل سیستم را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. این امر به ویژه در شرکت هایی که در محیط های پرخطر فعالیت می کنند صادق است.

اینها مهمترین مزایای چنین خطوطی هستند. به همین دلیل عملکرد بالا و کیفیت عالی سیگنال ارسالی حاصل می شود.

ارتباطات فیبر نوری شامل چه مواردی می شود؟

خطوط فیبر نوری یک سیستم کامل است که شامل تعدادی دستگاه می شود.

اصلی ترین آنها شامل دستگاه های زیر است:

• گیرنده؛


• فرستنده؛


• پیش تقویت کننده


• یک ریزمدار طراحی شده برای همگام سازی و بازیابی اطلاعات؛


• بلوکی از کد تبدیل به موازی و خود مبدل؛


• شکل دهنده لیزری;


• کابل.

امروزه دو نوع فیبر وجود دارد. تک حالته و چند حالته است. در حال حاضر از نام آنها اصل کار شناخته شده است.

اگر در اولی فقط یک پرتو منتشر شود، در دومی تعداد زیادی پرتو. این به طور مستقیم به دلیل ضریب شکست است. در فیبر تک حالته برابر با طول موج نور است و در فیبر چند حالته تا حدودی بزرگتر است.

شایان ذکر است که هر دو نوع با دو شاخص مهم مشخص می شوند: پراکندگی و تضعیف.

تعمیر و نگهداری خطوط ارتباطی فیبر نوری

خطوط ارتباطی فیبر نوری بسیار محبوب هستند. این به طور مستقیم به توانایی ها و ویژگی های آنها برمی گردد.

برای جلوگیری از تعمیر و نگهداری خطوط ارتباطی فیبر نوری باید به طور منظم انجام شود خطاهای مختلف، اعوجاج در سیگنال های ارسالی و خرابی ها.

قابل ذکر است که این نوع عملیات فقط باید مورد اعتماد صنعتگران حرفه ای باشد. این تضمین کننده حذف کامل نادرستی است. علاوه بر این، چنین عملیاتی می تواند به طور قابل توجهی عمر سرویس هر دو عنصر و کل سیستم را افزایش دهد.

انتقال اطلاعات همیشه مرتبط است. برای اینکه رله گذاری با بالاترین کیفیت انجام شود، باید دستگاه های قدرتمند و سازنده را انتخاب کنید. قبل از راه اندازی تجهیزات، باید مطابق با پارامترهای مورد نیاز پیکربندی شود.

تا به امروز، برای سیستم های مشابهاستفاده واقعی از خطوط ارتباطی فیبر نوری استفاده از چنین عناصری مزایای بسیاری دارد.

چنین سیستمی شامل اجسام فعال و غیرفعال و همچنین کابل های فیبر نوری است که معمولاً در محدوده مادون قرمز کار می کنند. بیشتر نزدیک.

این فیبر نوری است که بهترین وسیله برای انتقال اطلاعات است.

در میان انبوه مزایای آن، مهمترین آنها باید برجسته شود. این:

• قیمت قابل قبول؛
• پهنای باند؛
• فشردگی؛
• سهولت؛
• تضعیف سیگنال کم در فیبر؛
• مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی

برای سیستم های انتقال اطلاعات، آخرین معیار مهم ترین است. بنابراین، سیگنال بدون اعوجاج در کل مسیر انتشار خود می رسد.

اما این عناصر خالی از اشکال نیستند. اول از همه، نیاز به تجهیزات فعال قدرتمند هنگام ایجاد کل سیستم.

دومین اشکال این است که نصب فیبر نوری تنها با استفاده از تجهیزات دقیق انجام می شود. چنین تجهیزاتی هزینه نسبتاً بالایی دارند.

یکی دیگر از معایب هزینه بالای تعمیر خرابی ها است. با این حال، در مقایسه با تعداد زیادی از مزایا و ویژگی های عملکردی، این معایب در پس زمینه محو می شوند و کاملاً ناچیز هستند.

همچنین لازم به ذکر است که چنین فیبری را می توان در دو نوع استفاده کرد: تک حالته و چند حالته. این نام مستقیماً به دلیل تغییرات در انتشار تابش در آن است.

شرکت های درگیر در تعمیر و نگهداری خطوط ارتباطی فیبر نوری در این نمایشگاه

مجموعه روسیه در سطح بین المللی نمایشگاه Expocentre به طور سنتی برگزار کننده تعداد زیادی رویداد صنعتی و موضوعی است. یکی از آنها - نمایشگاه "ارتباطات".

غرفه داران فرصتی عالی برای بازدید دارند برنامه کسب و کار، کسب تجربه، آشنایی با نوآوری ها در این زمینه و بررسی وضعیت فعلی صنعت.

این نمایشگاه توسط سالن ها تشکیل شده است که راحتی قابل توجهی برای شرکت کنندگان است. یکی از جهت ها این است نگهداریخطوط ارتباطی فیبر نوری در اینجا، نمایندگان این بخش می توانند اصول و روش های اساسی را یاد بگیرند که می تواند وضعیت را بهبود بخشد.

نمونه هایی از ارتباطات فیبر نوری و مزایای آن در نمایشگاه

فقط دانستن مزایای ارتباط فیبر نوری کافی نیست. مهم است که بتوانیم آنها را به درستی در عمل اعمال کنیم، که بالاترین کیفیت سیگنال ارسالی را تضمین می کند. برای این منظور است که رویدادهای موضوعی و بخشی برگزار می شود.

یکی از آنها است نمایشگاه "ارتباطات"که به طور سنتی چهره های برجسته و نمایندگان صنعت را زیر یک سقف مجتمع بین المللی Expocentre Fairgrounds گرد هم می آورد.

برگزاری یک رویداد در مقیاس بین المللی تاثیر بسزایی در توسعه صنعت به طور کلی دارد.

نمایشگاه بین المللی "ارتباطات"سالهاست که مورد توجه نمایندگان این صنعت قرار گرفته است.

این نمایشگاه از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا به موارد زیر کمک می کند:

• توسعه کل صنعت در سطح بین المللی؛


• ارائه محصولات جدید به بازار جهانی؛


• معرفی نوآوری در تولید؛


• تبادل تجربه و دانش؛


• افزایش رقابت پذیری؛


• مطالعه جهت های اصلی بازار

هر سال، چهره‌های برجسته و نمایندگان این بخش در داخل دیوارهای نمایشگاه Expocentre جمع می‌شوند تا پیشرفت‌ها و دستاوردهای موجود را به نمایش بگذارند. در اینجا می‌توانید از کنفرانس‌ها و سمپوزیوم‌های مختلف بازدید کنید، جایی که مهم‌ترین زمینه‌ها، به‌ویژه ارتباطات فیبر نوری مورد بحث قرار می‌گیرد.

مقالات دیگر ما را بخوانید:

ارتباط فیبر نوری

ارتباط فیبر نوری- نوعی از مخابرات سیمی که به عنوان حامل سیگنال اطلاعاتی استفاده می شود تابش الکترومغناطیسیبرد نوری (نزدیک به مادون قرمز) و کابل های فیبر نوری به عنوان سیستم های راهنما. با توجه به فرکانس حامل بالا و قابلیت های مالتی پلکس گسترده، توان عملیاتی خطوط فیبر نوری چندین برابر بیشتر از توان تمام سیستم های ارتباطی دیگر است و می توان آن را برحسب ترابیت در ثانیه اندازه گیری کرد. تضعیف کم نور در فیبر نوری امکان استفاده از ارتباطات فیبر نوری را در فواصل قابل توجهی بدون استفاده از تقویت کننده فراهم می کند. ارتباط فیبر نوری عاری از تداخل الکترومغناطیسی است و دسترسی به آن برای استفاده غیرمجاز دشوار است - از نظر فنی بسیار دشوار است که سیگنال ارسال شده از طریق کابل نوری بدون توجه به آن رهگیری شود.

مبنای فیزیکی

ارتباطات فیبر نوری مبتنی بر پدیده بازتاب داخلی کلی امواج الکترومغناطیسی در سطح مشترک بین دی الکتریک ها با ضرایب شکست مختلف است. یک فیبر نوری از دو عنصر تشکیل شده است - یک هسته که هدایت کننده نور مستقیم است و یک غلاف. ضریب شکست هسته کمی بالاتر از ضریب شکست پوسته است، به همین دلیل پرتو نور، با تجربه انعکاس های متعدد در رابط هسته و پوسته، بدون خروج از هسته در هسته منتشر می شود.

کاربرد

ارتباطات فیبر نوری به طور فزاینده ای در همه زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد - از رایانه ها و فضای داخلی، سیستم های هواپیما و کشتی گرفته تا سیستم های انتقال اطلاعات در فواصل طولانی، به عنوان مثال، خط ارتباطی فیبر نوری اروپای غربی - ژاپن، بخش بزرگی از آن. که از خاک روسیه می گذرد. علاوه بر این، طول کل خطوط ارتباطی فیبر نوری زیردریایی بین قاره ها در حال افزایش است.

را نیز ببینید

• کانال های نشت اطلاعات که از طریق خطوط ارتباطی نوری منتقل می شوند

یادداشت

بنیاد ویکی مدیا 2010 .

• خطوط ارتباطی فیبر نوری
• کابل فیبر نوری

ببینید «ارتباط فیبر نوری» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

ارتباط فیبر نوری- نوعی مخابرات سیمی که از تابش الکترومغناطیسی محدوده نوری (نزدیک مادون قرمز) به عنوان حامل سیگنال اطلاعاتی و کابل های فیبر نوری به عنوان سیستم های راهنما استفاده می کند. واژه نامه اصطلاحات تجاری. واژه نامه اصطلاحات تجاری

ارتباط فیبر نوری- - [L.G. Sumenko. فرهنگ لغت انگلیسی روسی فناوری اطلاعات. M.: GP TsNIIS، 2003.] موضوعات فناوری اطلاعاتبه طور کلی EN اتصال فیبر نوریFO ارتباطات فیبر نوری…

ارتباطات فیبر نوری در سراسر جهان- - [L.G. Sumenko. فرهنگ لغت انگلیسی روسی فناوری اطلاعات. M.: GP TsNIIS، 2003.] موضوعات فناوری اطلاعات به طور کلی پیوند فیبر نوری EN در سراسر جهانFLAG … کتابچه راهنمای مترجم فنی

ارتباط نوری- انتقال اطلاعات با کمک نور. ساده ترین (غیر اطلاعاتی) انواع O. s. با con. قرن 18 (به عنوان مثال الفبای سمافور). با ظهور لیزر، امکان انتقال به نوری فراهم شد. طیف وسیعی از وسایل و اصول به دست آوردن، پردازش ... ... دایره المعارف فیزیکی

خط انتقال فیبر نوری- (FOCL)، خط ارتباطی فیبر نوری (FOCL) یک سیستم فیبر نوری متشکل از عناصر غیرفعال و فعال است که برای انتقال اطلاعات در محدوده نوری (معمولاً مادون قرمز نزدیک) طراحی شده است. مطالب 1 ... ویکی پدیا

خطوط ارتباطی فیبر نوری نوعی ارتباط هستند که در آن اطلاعات از طریق موجبرهای دی الکتریک نوری که به "فیبر نوری" معروف هستند، منتقل می شود.

فیبر نوری در حال حاضر پیشرفته ترین در نظر گرفته می شود محیط فیزیکیبرای انتقال اطلاعات، و همچنین امیدوار کننده ترین رسانه برای انتقال جریان های بزرگ اطلاعات در فواصل طولانی. دلایل اعتقاد به این امر از تعدادی ویژگی ذاتی در موجبرهای نوری ناشی می شود.

1.1 ویژگی های فیزیکی

1. سیگنال های نوری پهن باند به دلیل فرکانس حامل بسیار بالا (Fo=10**14 هرتز). این بدان معناست که اطلاعات را می توان از طریق یک خط ارتباطی نوری با سرعتی در حدود 10**12 بیت در ثانیه یا ترابیت بر ثانیه منتقل کرد. به عبارت دیگر، یک فیبر می تواند به طور همزمان 10 میلیون را انتقال دهد مکالمات تلفنیو یک میلیون سیگنال ویدئویی سرعت انتقال داده را می توان با انتقال اطلاعات در دو جهت به طور همزمان افزایش داد، زیرا امواج نور می توانند در یک فیبر مستقل از یکدیگر منتشر شوند. علاوه بر این، سیگنال‌های نوری با دو قطبش مختلف می‌توانند در فیبر نوری منتشر شوند، که این امکان را می‌دهد تا توان عملیاتی کانال ارتباطی نوری را دو برابر کند. تا به امروز، محدودیت در چگالی اطلاعات ارسال شده از طریق فیبر نوری محقق نشده است.
تضعیف سیگنال نور در فیبر بسیار کم (در مقایسه با سایر رسانه ها). بهترین نمونه های فیبر روسی دارای تضعیف 0.22 دسی بل در کیلومتر در طول موج 1.55 میکرومتر هستند که امکان ایجاد خطوط ارتباطی تا طول 100 کیلومتر را بدون بازسازی سیگنال فراهم می کند. برای مقایسه، بهترین فیبر سومیتومو در 1.55 میکرومتر دارای میرایی 0.154 دسی بل در کیلومتر است. آزمایشگاه های نوری در ایالات متحده در حال توسعه فیبرهای به اصطلاح فلوروزیرکونات "شفاف" با محدودیت نظری حدود 0.02 دسی بل در کیلومتر در طول موج 2.5 میکرومتر هستند. مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است که از چنین فیبرهایی می توان برای ایجاد خطوط ارتباطی با سایت های بازسازی بیش از 4600 کیلومتر با سرعت انتقال حدود 1 گیگابیت بر ثانیه استفاده کرد.

1.2 ویژگی های فنی

1. این الیاف از سیلیس ساخته شده است که بر پایه دی اکسید سیلیکون، ماده ای پرکاربرد و در نتیجه بر خلاف مس، ارزان است.
2. فیبرهای نوری قطری در حدود 100 میکرون دارند، یعنی بسیار فشرده و سبک هستند، که آنها را برای استفاده در هوانوردی، ابزارسازی و فناوری کابل امیدوار می کند.
3. الیاف شیشه فلزی نیستند، در طول ساخت سیستم های ارتباطی، جداسازی گالوانیکی قطعات به طور خودکار حاصل می شود. با استفاده از پلاستیک های بسیار بادوام، کارخانجات کابل کشی کابل های سقفی خود نگهدارنده را تولید می کنند که بدون فلز هستند و بنابراین از نظر الکتریکی ایمن هستند. چنین کابل هایی را می توان بر روی دکل های خطوط برق موجود، به صورت جداگانه یا در یک هادی فاز تعبیه کرد که باعث صرفه جویی در بودجه قابل توجهی برای کابل کشی در رودخانه ها و سایر موانع می شود.
4. سیستم های ارتباطی مبتنی بر فیبرهای نوری در برابر تداخل الکترومغناطیسی مقاوم هستند و اطلاعات ارسال شده از طریق فیبرهای نوری از دسترسی غیرمجاز محافظت می شود. خطوط ارتباطی فیبر نوری را نمی توان به روشی غیر مخرب شنود کرد. هر گونه تأثیر بر فیبر را می توان با نظارت (نظارت مستمر) یکپارچگی خط ثبت کرد. از لحاظ نظری، راه‌هایی برای دور زدن حفاظت با نظارت وجود دارد، اما هزینه‌های اجرای این روش‌ها به قدری زیاد است که از هزینه اطلاعات رهگیری شده بیشتر خواهد شد.

   روشی برای انتقال مخفیانه اطلاعات از طریق خطوط ارتباطی نوری وجود دارد. با انتقال مخفی، سیگنال از منبع تابش نه در دامنه، مانند سیستم های معمولی، بلکه در فاز مدوله می شود. سپس سیگنال با خودش مخلوط می شود و مدتی بیشتر از زمان انسجام منبع تشعشع به تاخیر می افتد.

   با این روش انتقال، اطلاعات را نمی توان توسط گیرنده تابش دامنه رهگیری کرد، زیرا فقط سیگنالی با شدت ثابت ثبت می کند.

   برای تشخیص سیگنال رهگیری شده، به یک تداخل سنج قابل تنظیم Michelson با طراحی خاص نیاز دارید. علاوه بر این، دید الگوی تداخل را می توان به صورت 1:2N تضعیف کرد، که در آن N تعداد سیگنال هایی است که به طور همزمان بر روی سیستم ارتباط نوری ارسال می شود. قابل توزیع است اطلاعات منتقل شدهبیش از تعداد زیادی سیگنال یا ارسال چندین سیگنال نویز، در نتیجه شرایط رهگیری اطلاعات را بدتر می کند. برای دستکاری سیگنال نوری نیاز به توان قابل توجهی از فیبر است و این دستکاری به راحتی توسط سیستم های مانیتورینگ تشخیص داده می شود.

یکی از ویژگی های مهم فیبر نوری دوام است. طول عمر فیبر، یعنی حفظ خواص آن در محدوده های معین، بیش از 25 سال است که این امکان را به وجود می آورد که یک بار کابل فیبر نوری را گذاشته و در صورت لزوم با جایگزینی گیرنده ها و فرستنده ها با گیرنده های سریعتر، ظرفیت کانال را افزایش دهید. .

فناوری فیبر نیز دارای معایبی است:

1. هنگام ایجاد یک خط ارتباطی، عناصر فعال بسیار قابل اعتماد مورد نیاز است که سیگنال های الکتریکی را به نور و نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. کانکتورهای نوری (کانکتورها) نیز با تلفات نوری کم و منبع بزرگ اتصال-قطع مورد نیاز هستند. دقت ساخت چنین عناصر خط ارتباطی باید با طول موج تابش مطابقت داشته باشد، یعنی خطاها باید در حد کسری از میکرون باشند. بنابراین، تولید چنین قطعات پیوند نوری بسیار گران است.
2. یکی دیگر از معایب این است که نصب فیبرهای نوری به تجهیزات فنی دقیق و در نتیجه گران قیمت نیاز دارد.
3. در نتیجه در صورت بروز حادثه (شکستگی) کابل نوری، هزینه ترمیم بیشتر از کار با کابل های مسی است.

مزایای استفاده از خطوط ارتباطی فیبر نوری (FOCL) به قدری قابل توجه است که با وجود معایب ذکر شده فیبر نوری، این خطوط ارتباطی به طور فزاینده ای برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند.

2. فیبر نوری

صنعت بسیاری از کشورها بر تولید طیف وسیعی از محصولات و قطعات FOCL تسلط یافته است. لازم به ذکر است که تولید اجزای FOCL، در درجه اول فیبر نوری، با درجه بالایی از غلظت مشخص می شود. اکثر شرکت ها در ایالات متحده متمرکز هستند. با پتنت های بزرگ، شرکت های آمریکایی (عمدتاً CORNING) بر تولید و بازار قطعات FOCL در سراسر جهان، به لطف نتیجه گیری، تأثیر دارند. موافقت نامه های مجوزبا سایر شرکت ها و سرمایه گذاری های مشترک

مهمترین اجزای FOCL فیبر نوری است. دو نوع فیبر برای انتقال سیگنال استفاده می شود: تک حالته و چند حالته. الیاف نام خود را از نحوه انتشار تشعشع در آنها گرفته اند. فیبر از یک هسته و یک روکش با ضریب شکست مختلف n1 و n2 تشکیل شده است.

در فیبر تک حالته، قطر هسته راهنمای نور حدود 8-10 میکرون است، یعنی با طول موج نور قابل مقایسه است. با این هندسه، تنها یک پرتو (یک حالت) می تواند در فیبر منتشر شود.

در یک فیبر چند حالته، اندازه هسته راهنمای نور در حد 50-60 میکرومتر است که انتشار تعداد زیادی پرتو (حالت‌های متعدد) را ممکن می‌سازد.

هر دو نوع فیبر با دو پارامتر مهم مشخص می شوند: تضعیف و پراکندگی.

تضعیف معمولاً بر حسب دسی بل در کیلومتر اندازه گیری می شود و با تلفات جذب و پراکندگی تابش در فیبر نوری تعیین می شود.

افت جذب به خلوص ماده بستگی دارد، تلفات پراکندگی به ناهمگنی ضریب شکست ماده بستگی دارد.

تضعیف بستگی به طول موج تابش تزریق شده به فیبر دارد. در حال حاضر، انتقال سیگنال روی فیبر در سه محدوده انجام می‌شود: 0.85 میکرومتر، 1.3 میکرومتر، 1.55 میکرومتر، زیرا در این محدوده‌ها است که کوارتز شفافیت را افزایش داده است.

یکی دیگر از پارامترهای مهم فیبر نوری پراکندگی است. پراکندگی عبارت است از پراکندگی زمانی اجزای طیفی و حالتی یک سیگنال نوری. سه نوع پراکندگی وجود دارد: حالت، ماده و موجبر.

پراکندگی مودالذاتی یک فیبر چند حالته و به دلیل وجود تعداد زیادی حالت که زمان انتشار آنها متفاوت است

پراکندگی موادبه دلیل وابستگی ضریب شکست به طول موج

پراکندگی موجبربه دلیل فرآیندهای داخل مد است و با وابستگی سرعت انتشار مد به طول موج مشخص می شود.

از آنجایی که LED یا لیزر طیفی از طول موج ها را ساطع می کند، پراکندگی باعث می شود پالس ها با انتشار در فیبر گسترش یافته و در نتیجه اعوجاج سیگنال ایجاد شود. هنگام ارزیابی، از اصطلاح "پهنای باند" استفاده می شود - این متقابل گسترش پالس هنگامی است که از فاصله 1 کیلومتری در امتداد فیبر نوری عبور می کند. پهنای باند بر حسب مگاهرتز * کیلومتر اندازه گیری می شود. از تعریف پهنای باند می توان دریافت که پراکندگی محدودیتی بر فاصله انتقال و فرکانس بالای سیگنال های ارسالی اعمال می کند.

اگر انتشار نور در امتداد یک فیبر چند حالته، به عنوان یک قاعده، پراکندگی مودال غالب باشد، تنها دو نوع آخر پراکندگی در یک فیبر تک حالته ذاتی هستند. در طول موج 1.3 میکرومتر، پراکندگی مواد و موجبر در فیبر تک حالته یکدیگر را خنثی می‌کنند و در نتیجه بالاترین توان عملیاتی را دارند.

تضعیف و پراکندگی انواع مختلففیبرهای نوری متفاوت هستند. فیبرهای تک حالته بهترین ویژگی های میرایی و پهنای باند را دارند، زیرا تنها یک پرتو از طریق آنها منتشر می شود. با این حال، منابع تشعشعی تک حالته چندین برابر گرانتر از منابع تابشی چند حالته هستند. به دلیل اندازه کوچک هسته فیبر، وارد کردن تابش به فیبر تک حالته دشوارتر است؛ به همین دلیل، اتصال فیبرهای تک حالته با تلفات کم دشوار است. پایان دادن به کابل های تک حالته با کانکتورهای نوری نیز گران تر است.

فیبرهای چند حالته برای نصب راحت تر هستند، زیرا اندازه هسته فیبر در آنها چندین برابر بزرگتر از فیبرهای تک حالته است. خاتمه کابل چند حالته با اتصال دهنده های نوری با تلفات کم (تا 0.3 دسی بل) در محل اتصال آسان تر است. ساطع کننده ها با طول موج 0.85 میکرومتر برای فیبر چند حالته طراحی شده اند - مقرون به صرفه ترین و ارزان ترین قطره چکان های تولید شده در طیف بسیار گسترده ای. اما میرایی در این طول موج برای فیبرهای چند حالته در محدوده 3-4 دسی بل بر کیلومتر است و نمی توان آن را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. پهنای باند فیبرهای چند حالته به 800 مگاهرتز * کیلومتر می رسد که قابل قبول است. شبکه های محلیاتصال، اما برای خطوط تنه کافی نیست.

3. کابل فیبر نوری

دومین جزء مهمی که قابلیت اطمینان و دوام FOCL را تعیین می کند، کابل فیبر نوری (FOC) است. امروزه ده ها شرکت در دنیا وجود دارند که کابل های نوری را برای مصارف مختلف تولید می کنند. معروف ترین آنها عبارتند از: AT&T، General Cable Company (USA); Siecor (آلمان)؛ کابل BICC (بریتانیا)؛ Les cables de Lion (فرانسه)؛ نوکیا (فنلاند)؛ NTT، سومیتومو (ژاپن)، پیرلی (ایتالیا).

پارامترهای تعیین کننده در تولید کابل های فیبر نوری، شرایط عملیاتی و پهنای باند خط ارتباطی است.

با توجه به شرایط کار، کابل ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• نصب
• ایستگاه
• منطقه
• تنه

دو نوع کابل اول برای گذاشتن داخل ساختمان ها و سازه ها در نظر گرفته شده اند. آنها جمع و جور، سبک هستند و به عنوان یک قاعده، طول ساختمان کمی دارند.

کابل های دو نوع آخر برای گذاشتن در چاه های ارتباطی کابلی، در زمین، روی تکیه گاه ها در امتداد خطوط برق، زیر آب در نظر گرفته شده است. این کابل ها از تاثیرات خارجی محافظت می شوند و طول ساخت آنها بیش از دو کیلومتر است.

برای اطمینان از توان بالای خطوط ارتباطی، FOCهایی تولید می‌شوند که حاوی تعداد کمی فیبر تک حالته (تا 8) با میرایی کم هستند و کابل‌های شبکه‌های توزیع بسته به فواصل بین بخش های شبکه

در ساخت FOC، دو رویکرد عمدتا استفاده می شود:

• طرح هایی با حرکت آزاد عناصر
• سازه هایی با اتصال صلب بین عناصر

با توجه به انواع سازه ها، کابل ها به صورت رشته ای، باندل، کابل هایی با هسته پروفیل و همچنین کابل های نواری هستند. ترکیب‌های متعددی از طرح‌های FOC وجود دارد که در ترکیب با طیف گسترده‌ای از مواد مورد استفاده، به شما این امکان را می‌دهد تا نسخه کابلی را انتخاب کنید که به بهترین وجه تمام شرایط پروژه از جمله هزینه را برآورده می‌کند.

یک کلاس خاص توسط کابل های تعبیه شده در سیم های زمین تشکیل می شود.

به طور جداگانه، روش های اتصال طول ساخت کابل ها را در نظر می گیریم.

اتصال طول های ساختمانی کابل های نوری با استفاده از کابل های مخصوص طراحی شده انجام می شود. این آستین ها دارای دو یا چند غده کابل، دستگاه هایی برای بستن عناصر استحکام کابل ها و یک یا چند صفحه اتصال هستند. اسپلایس پلیت سازه ای برای قرار دادن و محکم کردن الیاف به هم پیوسته کابل های مختلف است.

4. اتصالات نوری

پس از کشیدن کابل نوری، لازم است آن را به تجهیزات فرستنده گیرنده متصل کنید. این را می توان با استفاده از کانکتورهای نوری (کانکتور) انجام داد. بسیاری از انواع کانکتورها در سیستم های ارتباطی استفاده می شوند. امروز ما فقط انواع اصلی را در نظر خواهیم گرفت که بیشترین شیوع را در جهان دارند. ظاهرکانکتورها در شکل نشان داده شده است.

مشخصات کانکتورها در جدول 1 ارائه شده است. وقتی می گوییم این نوع کانکتورها رایج ترین هستند، به این معنی است که اکثر دستگاه های FOCL دارای سوکت (آداپتور) برای یکی از انواع کانکتورهای ذکر شده هستند. من می خواهم چند کلمه در مورد آخرین بخش جدول 1 بگویم. در آن یک نوع commit جدید ذکر شده است: "Push-Pull".

میز 1:

نوع رابط		مخابرات	تلویزیون کابلی	اندازه گیری خواهد کرد. تجهیزات	سیستم های ارتباطی دوبلکس	تثبیت

تثبیت "Push-Pull" تضمین می کند که کانکتور بیشتر به سوکت متصل است به روشی ساده- روی یک چفت ضامن قفل اتصال ایمن را بدون نیاز به چرخاندن مهره اتصال ایجاد می کند. مزیت مهم کانکتورهای Push-Pull تراکم بالای نصب کانکتورهای نوری بر روی تابلوهای توزیع و متقاطع و سهولت اتصال است.

5. اجزای الکترونیکی سیستم های ارتباط نوری

اکنون به مشکل انتقال و دریافت سیگنال های نوری می پردازیم. اولین نسل از فرستنده های سیگنال فیبر نوری در سال 1975 معرفی شد. فرستنده مبتنی بر یک دیود ساطع کننده نور بود که در طول موج 0.85 میکرومتر در حالت چند حالته کار می کرد.

در طول سه سال بعد، نسل دوم ظاهر شد - فرستنده های تک حالته که در طول موج 1.3 میکرومتر کار می کنند.

در سال 1982، نسل سوم فرستنده ها متولد شد - لیزرهای دیودی که در طول موج 1.55 میکرومتر کار می کنند.

تحقیقات ادامه یافت و نسل چهارم فرستنده های نوری ظاهر شد که باعث ایجاد سیستم های ارتباطی منسجم شد - یعنی سیستم هایی که در آنها اطلاعات با مدولاسیون فرکانس یا فاز تابش منتقل می شود. چنین سیستم های ارتباطی دامنه بسیار بیشتری از انتشار سیگنال بر روی فیبر نوری را فراهم می کنند. متخصصان NTT یک STM-16 FOCL منسجم بدون احیا کننده با سرعت انتقال 2.48832 گیگابیت بر ثانیه با طول 300 کیلومتر ساختند و در آزمایشگاه های NTT در اوایل سال 1990، دانشمندان برای اولین بار یک سیستم ارتباطی با استفاده از تقویت کننده های نوری با سرعت ایجاد کردند. 2.5 گیگابیت بر ثانیه در مسافت 2223 کیلومتر.

ظهور تقویت‌کننده‌های نوری مبتنی بر راهنماهای نوری دوپ‌شده با اربیوم، که قادر به تقویت سیگنال‌های عبوری از راهنمای نور به میزان 30 دسی‌بل بودند، نسل پنجم سیستم‌های ارتباط نوری را به وجود آورد. در حال حاضر، سیستم های ارتباطی نوری دوربرد در فواصل هزاران کیلومتری به سرعت در حال توسعه هستند. خطوط ارتباطی ترانس آتلانتیک ایالات متحده آمریکا-اروپا TAT-8 و TAT-9، خط اقیانوس آرام ایالات متحده آمریکا-جزایر هاوایی-ژاپن TRS-3 با موفقیت عملیاتی شدند. کار برای تکمیل ساخت یک حلقه ارتباطی نوری جهانی ژاپن-سنگاپور-هند-عربستان سعودی-مصر-ایتالیا در حال انجام است.

V سال های گذشتههمراه با سیستم های ارتباطی منسجم، یک جهت جایگزین در حال توسعه است: سیستم های ارتباطی سالیتون. سالیتون یک پالس نور با خواص غیرعادی است: شکل خود را حفظ می کند و از نظر تئوری می تواند در امتداد یک راهنمای نور "ایده آل" منتشر شود. سالیتون ها پالس های نور ایده آل برای ارتباط هستند. مدت زمان یک سالیتون تقریباً 10 تریلیونم ثانیه (10 ps) است. سیستم‌های سالیتون، که در آن‌ها یک بیت اطلاعات با وجود یا عدم وجود یک سالیتون رمزگذاری می‌شود، می‌توانند در فاصله 10000 کیلومتری حداقل 5 گیگابیت بر ثانیه توان عملیاتی داشته باشند.

چنین سیستم ارتباطی قرار است در خط ترانس آتلانتیک TAT-8 از قبل ساخته شده استفاده شود. برای انجام این کار، شما باید FOC زیر آب را بالا ببرید، تمام احیاگرها را از بین ببرید و تمام الیاف را مستقیماً به هم متصل کنید. در نتیجه، هیچ احیاگر میانی در خط لوله زیر آب وجود نخواهد داشت.

6. کاربرد FOCL در شبکه های کامپیوتری

همراه با ساخت شبکه های ارتباطی جهانی، فیبر نوری به طور گسترده در ایجاد شبکه های محلی استفاده می شود شبکه های کامپیوتر(LAN).

شرکت "VIMCOM OPTIC" که در زمینه اتوماسیون و فناوری های الکترونیکی فعالیت می کند، توسعه و نصب محلی و صندوق عقب را انجام می دهد. شبکه های اترنت، اترنت سریع، FDDI، ATM/SDH با استفاده از خطوط ارتباطی نوری. شرکت VIMCOM OPTIC این کار را به سه دلیل انجام می دهد. اولاً سودآور است. هنگام نصب بخش های شبکه گسترده، نیازی به تکرار کننده نیست. دوم اینکه قابل اعتماد است. خطوط ارتباطی نوری سطح نویز بسیار کمی دارند که امکان انتقال اطلاعات با نرخ خطای بیش از 10**(-10) را ممکن می سازد. ثالثاً امیدوار کننده است. خطوط ارتباطی فیبر نوری به شما این امکان را می دهد که بدون جایگزینی ارتباطات کابلی، قابلیت های محاسباتی شبکه را افزایش دهید. برای این کار فقط باید فرستنده ها و گیرنده های سریع تری نصب کنید. این برای آن دسته از کاربرانی که بر توسعه LAN خود متمرکز هستند مهم است.

کابل برای اتصال بخش های شبکه ارزان است، اما کار گذاشتن آن می تواند بزرگترین مورد هزینه برای نصب یک شبکه باشد. این کار نه تنها به کار تکنسین های کابل، بلکه به یک تیم کامل از سازندگان (گچکار، نقاش، برق) نیاز دارد، که با توجه به افزایش هزینه کار دستی، ارزان نخواهد بود. توپولوژی های پایه LAN: "bus"، "star"، "ring". در حال حاضر استفاده از فیبر نوری در ساخت یک باس معمولی دشوار است، اما استفاده از آن برای ارتباط نقطه به نقطه مورد استفاده در توپولوژی های ستاره و حلقه راحت است.

طرح FOCL مورد استفاده، به ویژه، در LAN، به صورت زیر مرتب شده است:

سیگنال الکتریکی از کنترلر شبکه نصب شده در آن می آید ایستگاه کارییا سرور (به عنوان مثال، شبکه کنترلکنندهی اترنت، سپس به ورودی الکتریکی فرستنده گیرنده (به عنوان مثال، یک فرستنده نوری ISOLAN 3Com) می رود که سیگنال الکتریکی را به یک سیگنال نوری تبدیل می کند. یک کابل نوری (به عنوان مثال OKG-50-2) با استفاده از کانکتورهای نوری (به عنوان مثال ST) به کانکتورهای نوری فرستنده گیرنده متصل می شود.

چندین گزینه برای ساخت FOCL در نظر بگیرید.

1. FOCL داخل یک ساختمان در این حالت برای ارتباط از یک OK دو فیبر (نودل نودل) استفاده می شود که در صورت لزوم می توان آن را در لوله PND-32 زیر یک طبقه برجسته یا در امتداد دیوارها در جعبه های تزئینی قرار داد. در صورتی که کابل ارائه شده با اتصال دهنده های مناسب خاتمه داده شود، تمام کارها را می توان توسط خود مشتری انجام داد.
2. FOCL بین ساختمان‌ها با کابل فیبر نوری که در امتداد چاه‌های ارتباطی کابل یا با آویزان کردن کابل فیبر نوری بین تکیه‌گاه‌ها قرار داده می‌شود، ساخته می‌شود. در این مورد، لازم است از جفت شدن یک کابل چند فیبر ضخیم با فرستنده و گیرنده نوری اطمینان حاصل شود. برای این کار از جعبه های کابل استفاده می شود که در آن انتهای کابل فیبر نوری بریده می شود، فیبرها شناسایی می شوند و فیبرها با اتصال دهنده های مربوط به فرستنده گیرنده انتخاب شده خاتمه می یابند. این کار را می توان به روش های مختلفی انجام داد.
   1. امکان سفارش وک در نسخه ویژه Break-out وجود دارد. این گزینه گران تری است، اما کابل را می توان بلافاصله با اتصالات نوری خاتمه داد، ماژول های انتهایی (سیم های مشابه سیم های نصب) را می توان از کوپلینگ جدا کرد و به تجهیزات فرستنده گیرنده متصل کرد.
   2. می توان سیم های نوری را با اتصال دهنده هایی در یک انتها (دم خوک) به فیبرهای بریده شده در جعبه کابل جوش داد. طول دم خوک برای راحتی کاربر انتخاب شده است (به عنوان مثال، 3 متر).
   3. می توانید فیبرها را با کانکتورها خاتمه دهید و کانکتورها را از داخل به سوکت های نوری (کوپلینگ) نصب شده در دیوار جعبه کابل وصل کنید. در خارج، یک کانکتور یک سیم نوری به کوپلینگ وصل شده است که به تجهیزات فرستنده گیرنده منتهی می شود.

راه های دیگری برای اتصال FOC با فرستنده های نوری وجود دارد. هر روشی مزایا و معایب خاص خود را دارد. در عمل متخصصان شرکت "VIMCOM OPTIC" روش سوم گسترده شده است، زیرا مقرون به صرفه، قابل اعتماد است، به دلیل استفاده از سوکت ها و اتصالات با عناصر سرامیکی، تلفات درج نوری کم را فراهم می کند، و همچنین برای کاربران راحت است.

نکته قابل توجه نیاز به اتصال متقابل نوری است.

لازم به ذکر است که در سال های اخیر روش های مختلفی برای اتصال فیبرهای نوری ایجاد شده است. روش اتصال الیاف با جوش بر روی یک دستگاه خاص جهانی در نظر گرفته می شود. چنین دستگاه هایی توسط BICC (بریتانیا بزرگ)، اریکسون (سوئد)، فوجیکورا، سومیتومو (ژاپن) تولید می شوند. هزینه بالای اسپلایسرها منجر به ایجاد فناوری های جایگزین برای اتصال فیبرهای نوری شده است.

به عنوان مثال، اتصالات مکانیکی 3M اکنون برای اتصال سریع الیاف استفاده می شود. اینها دستگاه های پلاستیکی با ابعاد 40x7x4 میلی متر هستند که از دو قسمت تشکیل شده است: بدنه و پوشش. در داخل کیس یک لوله مخصوص وجود دارد که در آن طرف های مختلففیبرهای متصل وارد می شوند. سپس روکشی روی آن قرار می گیرد که آن هم قفل است. طراحی ویژه "اسپلایس" به طور ایمن الیاف را در مرکز قرار می دهد. به نظر می رسد یک اتصال هرمتیک و با کیفیت بالا از الیاف با تلفات در محل اتصال ~ 0.1 دسی بل. چنین "پیچ ها" به ویژه برای ترمیم سریع آسیب به FOCL مناسب هستند. زمان اتصال دو الیاف از 30 ثانیه پس از آماده شدن الیاف تجاوز نمی کند (پوشش محافظ برداشته می شود، یک تراشه کاملا عمودی ساخته می شود). نصب بدون استفاده از چسب و تجهیزات ویژه انجام می شود که هنگام کار در مکان های غیر قابل دسترس (به عنوان مثال در چاه کابل) بسیار راحت است.

SIECOR یکی دیگر از فناوری های اتصال فیبر را ارائه می دهد که در آن الیاف در یک آستین دقیق قرار می گیرند. در محل اتصال الیاف داخل آستین، ژلی بر پایه سیلیکون با شفافیت بالا با ضریب شکست نزدیک به فیبر نوری قرار می گیرد. این ژل تماس نوری بین انتهای الیاف متصل شده را فراهم می کند و در عین حال محل اتصال را آب بندی می کند.

سایر روش های اتصال کمتر رایج هستند، ما در مورد آنها صحبت نمی کنیم.

نصب خطوط ارتباطی نوری توسط شرکت "VIMKOM OPTIC" با استفاده از دستگاه جوش شرکت "سومیتومو" نوع 35 SE انجام می شود. این دستگاه به شما اجازه می دهد تا هر نوع الیاف را در حالت دستی و اتوماتیک جوش دهید، الیاف را قبل از جوشکاری آزمایش کنید، پارامترهای عملیاتی بهینه را تنظیم کنید، کیفیت سطوح الیاف را قبل از جوشکاری ارزیابی کنید، تلفات را در محل اتصال الیاف اندازه گیری کنید و اگر لازم است، دستور تکرار جوشکاری را می دهد. علاوه بر این دستگاه با آستین مخصوص محل جوشکاری را محافظت می کند و استحکام محل جوش را بررسی می کند. این دستگاه می تواند فیبرهای تک حالته و چند حالته را با افت 0.01 دسی بل به هم متصل کند که نتیجه بسیار خوبی است. من به ویژه می خواهم در مورد یک روش ویژه توسعه یافته برای ارزیابی کیفیت جوش بگویم. در دستگاه هایی با طرح های دیگر، به عنوان مثال، BICC، فیبر خم می شود و تابش لیزر در خم فیبر جوش داده می شود، که در خم فیبر دوم جوش داده شده توسط یک آشکارساز نوری ثبت می شود. با این روش اندازه گیری، فیبر در معرض تغییر شکل خمشی بیش از حد قرار می گیرد که می تواند منجر به ایجاد ترک در این بخش از الیاف شود. Sumitomo اندازه گیری ها را به روشی غیر مخرب بر اساس پردازش اطلاعات ویدیویی با استفاده از الگوریتم های توسعه یافته ویژه انجام می دهد.

برای برخی کاربردهای خاص، فیبرهای نوری با پوشش غلاف مخصوص یا با نمایه ضریب شکست پیچیده در رابط هسته-غلاف در دسترس هستند. وارد کردن تشعشعات کاوشگر به چنین الیافی در ناحیه خم بسیار دشوار است. برای دستگاه های Sumitomo، کار با الیاف خاص دشوار نیست. چنین دستگاه هایی بسیار گران هستند، اما ما روی چنین دستگاه هایی کار می کنیم. این به دو هدف می رسد: 1) کیفیت بالاجوشکاری، 2) سرعت بالای کار، که هنگام انجام سفارشات مهم مهم است (حذف فوری حادثه در خط ارتباطی اصلی).

در طول نصب FOCL، خط با استفاده از یک بازتاب سنج نوری آزمایش می شود. از نظر کارشناسان VIMCOM OPTIC یکی از مناسب ترین دستگاه ها برای این منظور مینی رفلکتومتر Ando AQ7220 می باشد. سبک و جمع و جور (340x235x100 میلی متر، 4.6 کیلوگرم با باتری داخلی برای 3-4 ساعت کار)، مخصوصاً برای کارهای میدانی مناسب است. دستگاه دارد حافظه داخلی، درایو فلاپی 3.5 اینچی، HDD(به علاوه).

افزایش فروش منجر به کاهش قابل توجه هزینه تمام قطعات FOCL می شود و فناوری های جدید برای ساخت شبکه های نوری امکان ایجاد ارتباطات راه دور بسیار قابل اعتماد را فراهم می کند.