W światłowodowych liniach komunikacyjnych (światłowodowych liniach komunikacyjnych) do transmisji sygnału wykorzystywane są fale w zakresie optycznym (najczęściej w bliskiej podczerwieni). Głównym elementem jest kabel optyczny, a oprócz tego aktywne i pasywne elementy są zawarte w sieci w celu wzmocnienia, filtrowania, ochrony i modyfikacji sygnału.
Aplikacja FOCL
Obecnie światłowodowe linie komunikacyjne (FOCL) stopniowo zastępują tradycyjne okablowanie kablowe, ponieważ charakteryzują się znacznie lepszymi właściwościami, w szczególności większą przepustowością, odpornością na wpływy otoczenia, mniejszym tłumieniem sygnału itp.
Główny zakres FOCL to sieci do przesyłania sygnałów informacyjnych (sieci komputerowe, nadzór wideo, telekomunikacyjne systemy kontroli dostępu itp.).
Jednocześnie na poziomie linii przesyłowych sygnału (aż do międzykontynentalnych) światłowód zajmuje już pozycję dominującą, podczas gdy w podsystemach autostrad wewnętrznych stosuje się FOL wraz ze skrętką.
Charakterystyka rodzajów włókien
Porównanie typów kabli optycznych (dla większych zdjęć -):
Główne zalety łączy światłowodowych
- Niskie tłumienie sygnału (około 0,15 dB / km w 3. oknie przezroczystości). Umożliwia to przesyłanie informacji na znacznie większe odległości w odniesieniu do tradycyjnego okablowania bez użycia wzmacniaczy. W przypadku linii optycznych wzmacniacze są zwykle instalowane po 40-120 km, co jest określone przez klasę urządzeń końcowych;
- lekka waga i wymiary;
- wysoki poziom ochrony linii przed efektami interfibry (ponad 100 dB).
Zatem promieniowanie sąsiednich linii praktycznie nie wchodzi w interakcje ze sobą i nie ma wzajemnego wpływu;
- wysokie bezpieczeństwo wybuchowe i przeciwpożarowe w sytuacjach zmian parametrów chemicznych lub fizycznych;
- bezpieczeństwo informacji. Przez światłowód informacja jest przesyłana od punktu do punktu i możliwe jest przechwycenie lub podsłuch sygnału tylko przy fizycznej interwencji;
- światłowody mają wysoką niezawodność i trwałość. Światłowody nie są podatne na utlenianie, słabe działanie elektromagnetyczne i niszczenie przez wilgoć;
- wysoka przepustowość. Inne metody przesyłania informacji pozostają w tyle za tym wskaźnikiem z nośnika optycznego.
Wady światłowodu
- niska stabilność standardowego włókna na promieniowanie (istnieją domieszkowane włókna charakteryzujące się wysoką odpornością na promieniowanie);
- wysoki koszt optycznych urządzeń końcowych w porównaniu z systemami stosowanymi do tradycyjnych linii. Chociaż w porównaniu z końcowym kosztem pod względem kosztu odległości i przepustowości, światłowód wykazuje dziś najlepsze wyniki w odniesieniu do konkurencyjnych systemów;
- trudność ponownego połączenia w przypadku zerwania linii;
- złożoność konwersji sygnału (dla urządzeń interfejsu);
- wyrafinowana technologia produkcji światłowodu, a także innych elementów sieci światłowodowej;
- kruchość błonnika. Przy znacznych odkształceniach, na przykład podczas zginania, włókna mogą pękać, ulegać pękaniu i zmętnieniu.
Aby uniknąć uszkodzenia włókna, należy przestrzegać zaleceń producenta, które wskazują między innymi minimalny promień gięcia.
Światłowód składa się z centralnego przewodnika światła (rdzenia) - włókna szklanego otoczonego inną warstwą szkła - powłoki mającej niższy współczynnik załamania światła niż rdzeń. Promienie światła rozprzestrzeniające się wzdłuż rdzenia nie wykraczają poza jego granice, odbijając się od warstwy pokrywającej skorupę. W światłowodzie wiązka światła jest zwykle tworzona przez laser półprzewodnikowy lub laser diodowy. W zależności od rozkładu współczynnika załamania światła i wielkości średnicy rdzenia światłowód dzieli się na jednomodowy i wielomodowy.
Rynek produktów światłowodowych w Rosji
Fabuła
Światłowody, mimo że są powszechnie stosowanym i popularnym środkiem zapewniania komunikacji, sama technologia jest prosta i została opracowana przez długi czas. Doświadczenie ze zmianą kierunku wiązki światła przez załamanie światła zademonstrowali Daniel Colladon i Jacques Babinet w 1840 roku. Kilka lat później John Tyndall wykorzystał ten eksperyment w swoich publicznych wykładach w Londynie, a już w 1870 roku opublikował pracę na temat natury światła. Praktyczne zastosowanie technologii zostało odkryte dopiero w XX wieku. W latach 20. ubiegłego wieku eksperymentatorzy Clarence Hasnell i John Berd wykazali zdolność do przesyłania obrazów przez lampy optyczne. Tę zasadę zastosował Heinrich Lamm do badania lekarskiego pacjentów. Dopiero w 1952 r. Indyjski fizyk Narinder Singh Kapany przeprowadził szereg własnych eksperymentów, które doprowadziły do \u200b\u200bwynalezienia światłowodu. W rzeczywistości stworzył ten sam pakiet szklanych włókien, a skorupa i rdzeń zostały wykonane z włókien o różnych współczynnikach załamania światła. Skorupa faktycznie służyła jako lustro, a rdzeń był bardziej przezroczysty - więc udało nam się rozwiązać problem szybkiej dyspersji. Jeśli wcześniej wiązka nie docierała do końca światłowodu, a użycie takiego medium transmisyjnego na dużych odległościach było niemożliwe, teraz problem został rozwiązany. Narinder Kapani ulepszył technologię do 1956 roku. Kilka elastycznych szklanych prętów przenosiło obraz praktycznie bez strat i zniekształceń.
Wynalezienie światłowodu przez specjalistów Corning w 1970 r., Które umożliwiło bez powielaczy powielanie systemu transmisji danych sygnału telefonicznego za pomocą drutu miedzianego na tej samej odległości, jest uważane za punkt zwrotny w historii rozwoju technologii światłowodowych. Deweloperom udało się stworzyć przewodnik, który jest w stanie zaoszczędzić co najmniej jeden procent mocy sygnału optycznego w odległości jednego kilometra. Według dzisiejszych standardów jest to dość skromne osiągnięcie, a następnie, prawie 40 lat temu, jest warunkiem koniecznym do opracowania nowego rodzaju komunikacji przewodowej.
Początkowo światłowód był wielofazowy, tzn. Mógł przenosić setki faz świetlnych jednocześnie. Ponadto zwiększona średnica rdzenia światłowodowego umożliwiła zastosowanie niedrogich nadajników optycznych i złączy. Znacznie później zaczęto stosować światłowód o wyższej wydajności, przez który tylko jedna faza mogła być transmitowana w medium optycznym. Dzięki wprowadzeniu światłowodu jednofazowego integralność sygnału mogła być utrzymywana na większej odległości, co ułatwiło przesyłanie znacznych ilości informacji.
Obecnie najbardziej poszukiwane jest włókno jednofazowe o zerowym przesunięciu długości fali. Od 1983 roku jest liderem wśród produktów przemysłu światłowodowego, udowodniając swoją wartość na dziesiątkach milionów kilometrów.
Korzyści z komunikacji światłowodowej
- Szerokopasmowe sygnały optyczne ze względu na wyjątkowo wysoką częstotliwość nośną. Oznacza to, że informacje mogą być przesyłane linią światłowodową z prędkością rzędu 1 Tbit / s;
- Bardzo niskie tłumienie sygnału świetlnego we światłowodzie, co pozwala budować światłowodowe linie komunikacyjne o długości do 100 km lub większej bez regeneracji sygnału;
- Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne z otaczających systemów kabli miedzianych, sprzętu elektrycznego (linie energetyczne, silniki elektryczne itp.) I warunków pogodowych;
- Ochrona przed nieautoryzowanym dostępem. Informacje przesyłane za pomocą światłowodowych linii komunikacyjnych nie mogą być przechwytywane za pomocą nieniszczącej metody kablowej;
- Bezpieczeństwo elektryczne. Będąc dielektrykiem, światłowód zwiększa bezpieczeństwo sieci przeciwwybuchowe i przeciwpożarowe, co jest szczególnie ważne w rafineriach chemicznych i naftowych przy obsłudze procesów technologicznych wysokiego ryzyka;
- Trwałość FOCL - żywotność światłowodowych linii komunikacyjnych wynosi co najmniej 25 lat.
Wady komunikacji światłowodowej
- Stosunkowo wysoki koszt aktywnych elementów linii, przekształcających sygnały elektryczne w światło i światło w sygnały elektryczne;
- Stosunkowo wysoki koszt spawania światłowodu. Wymaga to precyzji, a co za tym idzie, drogiego sprzętu technologicznego. W rezultacie, gdy kabel optyczny jest zepsuty, koszt odzyskiwania FOCL jest wyższy niż w przypadku pracy z kablami miedzianymi.
Elementy linii światłowodowej
- Odbiornik optyczny
Odbiorniki optyczne wykrywają sygnały przesyłane kablem światłowodowym i przetwarzają je na sygnały elektryczne, które następnie wzmacniają, a następnie przywracają swój kształt, a także sygnały zegarowe. W zależności od prędkości transmisji i specyfiki systemu urządzenia strumień danych może być konwertowany z szeregowego na równoległy.
- Nadajnik optyczny
Nadajnik optyczny w systemie światłowodowym przekształca sekwencję elektryczną danych dostarczanych przez komponenty systemu w optyczny strumień danych. Nadajnik składa się z równoległego szeregowego konwertera z syntezatorem zegarowym (zależnym od ustawień systemu i przepływności), sterownika i źródła sygnału optycznego. W systemach transmisji optycznej można zastosować różne źródła optyczne. Na przykład diody elektroluminescencyjne są często stosowane w tanich sieciach lokalnych do komunikacji na krótkich odległościach. Jednak szerokie spektralne pasmo i niezdolność do pracy w zakresie długości fal drugiego i trzeciego okna optycznego nie pozwala na stosowanie diod LED w systemach telekomunikacyjnych.
- Przedwzmacniacz
Wzmacniacz przekształca prąd asymetryczny z czujnika fotodiody w napięcie asymetryczne, które jest wzmacniane i przekształcane w sygnał różnicowy.
- Chip do synchronizacji i odzyskiwania danych
Ten układ powinien przywrócić zegar z otrzymanego strumienia danych i ich synchronizację. Pętla synchronizacji fazy, która jest niezbędna do przywrócenia impulsów zegara, jest również w pełni zintegrowana z układem synchronizacji i nie wymaga zewnętrznych impulsów sterowania zegarem.
- Konwertuj na równoległy blok kodu
- Konwerter równoległy na szeregowy
- Laser Shaper
Jego głównym zadaniem jest dostarczanie prądu polaryzacji i prądu modulacji do bezpośredniej modulacji diody laserowej.
- Kabel optycznyskładający się z włókien optycznych pod wspólną osłoną ochronną.
Światłowód jednomodowy
Przy wystarczająco małej średnicy włókna i odpowiedniej długości fali pojedyncza wiązka rozchodzi się przez światłowód. Zasadniczo sam fakt wyboru średnicy rdzenia dla trybu propagacji sygnału w jednym trybie wskazuje na specyfikę każdej indywidualnej wersji projektu światłowodu. Oznacza to, że w trybie jednomodowym powinniśmy zrozumieć właściwości światłowodu w stosunku do częstotliwości właściwej zastosowanej fali. Propagacja tylko jednej wiązki pozwala pozbyć się dyspersji intermodowej, dlatego włókna jednomodowe są o rząd wielkości bardziej wydajne. W tej chwili stosuje się rdzeń o zewnętrznej średnicy około 8 mikronów. Podobnie jak w przypadku włókien wielomodowych stosuje się zarówno rozkład gęstości stopniowej, jak i gradientowej.
Druga opcja jest bardziej produktywna. Technologia jednomodowa jest cieńsza, droższa i jest obecnie stosowana w telekomunikacji. Światłowód jest wykorzystywany w światłowodowych liniach komunikacyjnych, które przewyższają komunikację elektroniczną, ponieważ mogą przesyłać dane cyfrowe na duże odległości bez strat z dużą prędkością. Linie światłowodowe mogą albo tworzyć nową sieć, albo służyć do łączenia istniejących sieci - odcinków linii światłowodowych fizycznie połączonych na poziomie światłowodu lub logicznie - na poziomie protokołów przesyłania danych. Szybkości transmisji danych FOCL można mierzyć w setkach gigabitów na sekundę. Już został sfinalizowany standard, który pozwala na transfer danych z prędkością 100 Gbit / s, a standardowy Ethernet 10 Gbit jest używany w nowoczesnych strukturach telekomunikacyjnych od kilku lat.
Światłowód wielomodowy
Światłowód wielomodowy może propagować jednocześnie wiele modów - promieni wprowadzanych do włókna pod różnymi kątami. Wielomodowy OB ma stosunkowo dużą średnicę rdzenia (standardowe wartości 50 i 62,5 μm) i odpowiednio duży otwór numeryczny. Większa średnica rdzenia światłowodu wielomodowego upraszcza wprowadzanie promieniowania optycznego do światłowodu, a mniejsze wymagania dotyczące tolerancji dla światłowodu wielomodowego zmniejszają koszt nadajników-odbiorników optycznych. Zatem światłowód wielomodowy dominuje w sieciach lokalnych i domowych o małej długości.
Główną wadą wielomodowego falowodu optycznego jest obecność dyspersji intermodowej, która powstaje z uwagi na fakt, że różne tryby tworzą inną ścieżkę optyczną we włóknie. Aby zmniejszyć wpływ tego zjawiska, opracowano włókno wielomodowe o gradientowym współczynniku załamania światła, dzięki któremu mody we włóknach propagują się wzdłuż parabolicznych trajektorii, a różnica w ich ścieżkach optycznych, aw konsekwencji dyspersja intermodowa, jest znacznie mniejsza. Jednak nawet jeśli gradientowe włókna wielomodowe nie są zrównoważone, ich przepustowości nie można porównać z technologiami jednomodowymi.
Transceiver światłowodowy
Aby przesłać dane kanałami optycznymi, sygnały muszą zostać przetworzone z elektrycznego na optyczne, przesłane przez linię komunikacyjną, a następnie przekształcone z powrotem na elektryczne w odbiorniku. Transformacje te zachodzą w urządzeniu nadawczo-odbiorczym, które zawiera elementy elektroniczne wraz z elementami optycznymi.
Powszechnie stosowany w technologii transmisji multiplekser z podziałem czasu może zwiększyć prędkość transmisji do 10 Gb / s. Nowoczesne szybkie światłowodowe systemy oferują następujące standardy prędkości transmisji.
| SONET Standard | Standard SDH | Prędkość transmisji |
|---|---|---|
| OC 1 | - | 51,84 Mb / s |
| OC 3 | STM 1 | 155,52 Mb / s |
| OC 12 | STM 4 | 622,08 Mb / s |
| OC 48 | STM 16 | 2,4883 Gb / s |
| OC 192 | STM 64 | 9,9533 Gb / s |
Nowe metody rozdzielania multipleksów długości fali lub zwielokrotniania widmowego umożliwiają zwiększenie gęstości transmisji danych. W tym celu wiele zmultipleksowanych strumieni informacji jest przesyłanych jednym kanałem światłowodowym z wykorzystaniem transmisji każdego strumienia o różnych długościach fal. Elementy elektroniczne w odbiorniku i nadajniku WDM różnią się od tych używanych w systemie podziału czasu.
Linie światłowodowe
Światłowód jest aktywnie wykorzystywany do budowy miejskich, regionalnych i federalnych sieci komunikacyjnych, a także do urządzeń łączących linie między centralami miejskimi. Wynika to z szybkości, niezawodności i wysokiej przepustowości sieci światłowodowych. Ponadto dzięki wykorzystaniu kanałów światłowodowych istnieje telewizja kablowa, zdalny nadzór wideo, wideokonferencje i emisje wideo, telemetria i inne systemy informacyjne. W przyszłości planowane jest wykorzystanie konwersji sygnałów mowy na optyczne w sieciach światłowodowych.
Komunikacja światłowodowa szybko zyskuje popularność każdego dnia. I warto zauważyć, nie na próżno. Oparty jest na specjalnym włóknie. Takie podejście pozwala osiągnąć doskonałą wydajność w zakresie przesyłania informacji na duże odległości. Zastosowanie takich kabli jest uzasadnione. Działanie elementów światłowodowych ma wiele zalet.
Główne zalety elementów światłowodowych obejmują:
- trwałość;
- siła;
- niezawodność;
- odporność na wpływy mechaniczne i zewnętrzne;
- internet szerokopasmowy
- cena minimalna;
- lekka waga;
- kompaktowe wymiary;
- odporność na fale elektromagnetyczne.
Ta lista może być kontynuowana przez bardzo długi czas, ponieważ światłowód jest naprawdę najbardziej zaawansowanym medium do przesyłania informacji.
Istnieją dwa typy: tryb pojedynczy i tryb wielomodowy. Oba mają najważniejsze kryteria: rozproszenie i tłumienie. Samo włókno zawiera rdzeń i osłonę. Warto zauważyć, że różnią się one współczynnikiem załamania światła.
Jeśli chodzi o propagację EMW we włóknie, włókno jednomodowe ma średnicę rdzenia światłowodu około 8-10 mikronów. Ten wskaźnik jest porównywalny z długością fali. W wielomodowej średnicy wynosi 50-60 mikronów, co umożliwia rozprzestrzenianie ogromnej liczby promieni.
Historia i cechy komunikacji światłowodowej
Komunikacja światłowodowa - Popularny i poszukiwany sposób przekazywania informacji.
Pomimo faktu, że ta technologia została zastosowana na współczesnym rynku stosunkowo niedawno, jej zasada ma swoje korzenie w 1840 roku, kiedy Daniel Colladon i Jacques Babinett zademonstrowali swój eksperyment. Zasada ta polegała na tym, że zmiana kierunku wiązki światła odbywa się poprzez załamanie światła.
Jednak metodę tę zaczęto aktywnie stosować w tym obszarze już w XX wieku.
Ten rodzaj komunikacji ma wiele zalet, a mianowicie:
- niskie tłumienie sygnału;
- dostępność ochrony przed nieautoryzowanym dostępem;
- wykonywanie funkcji dielektrycznych;
- długa żywotność itp.
Z uwagi na fakt, że wskaźnik tłumienia sygnału jest stosunkowo niewielki, możliwe jest zbudowanie systemu do 100 km lub więcej. Z kolei światłowód szerokopasmowy pozwala z dużą prędkością przesyłać informacje na takiej linii. Zwykle może wynosić do 1 Tbps na sekundę. Pomimo tego, że koszt spawania i poszczególnych elementów systemu jest wysoki, konstrukcja tego rodzaju połączenia jest dość uzasadniona. Jego użycie jest gwarancją wysokiej jakości sygnału bez zakłóceń i zniekształceń.
Więcej korzyści z komunikacji światłowodowej
Komunikacja światłowodowa jest szeroko stosowana do przesyłania informacji. Komunikacja światłowodowa ma wiele unikalnych cech, które decydują o jej popularności.
Ten rodzaj połączenia pojawił się w 1840 roku po demonstracji eksperymentu ze zmianą wiązki światła poprzez załamanie. Jednak ten typ był aktywnie wykorzystywany dopiero niedawno.
Jest ich ogromna liczba. To jest bezpośrednio:
- Internet szerokopasmowy Dzięki zastosowaniu takiego światłowodu informacje mogą być przesyłane z dużą prędkością. Zmienia się do 1 Tbps na sekundę. Ten wskaźnik wynika z wyjątkowo wysokiej częstotliwości nośnej.
- Niedrogi koszt. Takie włókna mają przystępną cenę, co pozwala na ich wykorzystanie do wielu celów.
- Niskie tłumienie sygnału. To kryterium umożliwia budowę linii komunikacyjnych o znacznej długości. Może wynosić do 100 km i więcej.
- Długa żywotność. Ten typ linii, jak pokazuje praktyka, może doskonale funkcjonować przez co najmniej ćwierć wieku.
- Odporność na zakłócenia. Zapobiega to obniżeniu jakości sygnału i jego zniekształceniom.
- Dostępność ochrony przed nieautoryzowanym nieuprawnionym dostępem. Informacje przesyłane za pośrednictwem tego rodzaju komunikacji są praktycznie niemożliwe do przechwycenia bez zniszczenia głównego kabla.
- Bezpieczeństwo. Światłowód jest tym samym dielektrykiem. Dlatego znacznie zwiększa bezpieczeństwo przeciwpożarowe i wybuchowe całego systemu. Jest to szczególnie prawdziwe w przedsiębiorstwach działających w środowiskach wysokiego ryzyka.
Są to główne zalety takich linii. Dzięki temu osiąga się wysoką wydajność i doskonałą jakość przesyłanego sygnału.
Co obejmuje komunikacja światłowodowa?
Linie światłowodowe to cały system, który obejmuje wiele urządzeń.
Główne urządzenia obejmują następujące urządzenia:
- odbiorca;
- nadajnik;
- przedwzmacniacz;
- mikroukład zaprojektowany do synchronizacji i przywracania informacji;
- blok kodu konwersji na równoległy i sam konwerter;
- laserowe urządzenie kształtujące;
- kabel.
Obecnie istnieją dwa rodzaje błonnika. Jest to tryb jednomodowy i wielomodowy. Zasada pracy jest już znana z ich nazwy.
Jeśli w pierwszym propaguje się tylko jeden promień, to w drugim - dużo. Wynika to bezpośrednio z współczynnika załamania światła. W światłowodzie jednomodowym jest równy długości fali światła, a we światłowodzie wielomodowym jest nieco większy.
Warto zauważyć, że oba typy charakteryzują dwa najważniejsze wskaźniki: dyspersja i tłumienie.
Konserwacja światłowodowych linii komunikacyjnych
Światłowodowe linie komunikacyjne są bardzo popularne. wynika to bezpośrednio z ich możliwości i cech.
Konserwacja światłowodowych linii komunikacyjnych powinna być przeprowadzana regularnie, aby uniknąć różnych błędów, zniekształceń w przesyłanych sygnałach i awarii.
Warto zauważyć, że takim operacjom powinni ufać tylko profesjonalni rzemieślnicy. Zapewnia to całkowite wyeliminowanie niedokładności. Ponadto takie operacje mogą znacznie przedłużyć żywotność zarówno pojedynczych elementów, jak i całego systemu.
Przekazywanie informacji przez cały czas jest istotne. Aby przekaźnik mógł być przeprowadzany tak skutecznie, jak to możliwe, należy wybrać mocne i wydajne urządzenia. Przed uruchomieniem urządzenia należy je skonfigurować zgodnie z wymaganymi parametrami.
Obecnie w przypadku takich systemów istotne jest zastosowanie światłowodowych linii komunikacyjnych. Zastosowanie takich elementów ma wiele zalet.
Taki system składa się z obiektów aktywnych i pasywnych, a także kabli światłowodowych, które z reguły działają w zakresie podczerwieni. Głównie blisko.
To światłowód jest zdecydowanie najbardziej zaawansowanym medium do przesyłania informacji.
Wśród masy jego zalet należy wymienić najważniejsze. To:
- przystępna cena;
- internet szerokopasmowy
- ścisłość;
- łatwość;
- niskie tłumienie sygnału we włóknie;
- odporność na zakłócenia elektromagnetyczne.
W przypadku systemów przekazywania informacji to drugie kryterium jest najważniejsze. W ten sposób sygnał wchodzi bez zniekształceń na całej ścieżce jego propagacji.
Ale takie elementy nie są pozbawione wad. Przede wszystkim - potrzeba potężnego sprzętu aktywnego podczas tworzenia całego systemu.
Drugą wadą jest to, że instalacja światłowodu odbywa się tylko przy użyciu precyzyjnego sprzętu. Taki sprzęt ma dość wysoki koszt.
Kolejną wadą jest wysoki koszt napraw awarii. Jednak w porównaniu z ogromną liczbą zalet i cech funkcjonalnych, wady te odchodzą na margines i są bardzo nieznaczne.
Należy również zauważyć, że takie włókno może być stosowane w dwóch odmianach: jednomodowym i wielomodowym. Nazwę tę można bezpośrednio przypisać zmianom w propagacji promieniowania w niej.
Firmy zajmujące się konserwacją światłowodowych linii komunikacyjnych na wystawie
Rosyjski kompleks terenów targowych „Expocenter” jest tradycyjnie organizatorem dużej liczby wydarzeń branżowych i tematycznych. Jeden z nich - wystawa „Komunikacja”.
Wystawcy mają doskonałą okazję do odwiedzenia programu biznesowego w ramach projektu, zdobycia doświadczenia, zapoznania się z innowacjami w tej dziedzinie i zbadania aktualnego stanu branży.
Wystawę tworzą salony, co stanowi znaczną wygodę dla uczestników. Jednym z kierunków jest utrzymanie światłowodowych linii komunikacyjnych. Tutaj przedstawiciele tego segmentu mogą poznać podstawowe zasady i metody, które pomagają poprawić sytuację.
Przykłady komunikacji światłowodowej i jej zalety na wystawie
Nie wystarczy wiedzieć, jakie są zalety komunikacji światłowodowej. Ważne jest, aby móc je właściwie zastosować w praktyce, co zapewni najwyższą jakość przesyłanego sygnału. W tym celu odbywają się imprezy tematyczne i branżowe.
Jeden z nich jest wystawa „Komunikacja”, która tradycyjnie gromadzi czołowe postacie i przedstawicieli branży pod jednym dachem międzynarodowego kompleksu targowego Expocentre.
Organizacja wydarzenia na skalę międzynarodową ma znaczący wpływ na rozwój branży jako całości.
Międzynarodowa wystawa „Komunikacja” który rok przyciągnął uwagę przedstawicieli tej branży.
Wystawa ma ogromne znaczenie, ponieważ przyczynia się do:
- rozwój całej branży na poziomie międzynarodowym;
- wprowadzanie nowych produktów na rynek światowy;
- wprowadzanie innowacji w produkcji;
- wymiana doświadczeń i wiedzy;
- zwiększyć konkurencyjność;
- badanie głównych kierunków rynku.
Co roku czołowe postacie i przedstawiciele segmentu zbierają się na ścianach terenów targowych Expocentre, aby pokazać istniejące osiągnięcia. Tutaj możesz odwiedzić różne konferencje i sympozja, na których omawiane są najważniejsze obszary, w szczególności komunikacja światłowodowa.
Przeczytaj nasze inne artykuły:Komunikacja światłowodowa
Komunikacja światłowodowa - rodzaj telekomunikacji przewodowej wykorzystującej promieniowanie elektromagnetyczne o zasięgu optycznym (bliskiej podczerwieni) jako nośnika sygnału informacyjnego oraz kable światłowodowe jako systemy prowadzenia. Ze względu na wysoką częstotliwość nośną i możliwości szerokiego multipleksowania, przepustowość linii światłowodowych jest wielokrotnie większa niż przepustowość wszystkich innych systemów komunikacyjnych i może być mierzona w terabitach na sekundę. Niewielkie tłumienie światła w światłowodzie pozwala na zastosowanie komunikacji światłowodowej na znacznych odległościach bez użycia wzmacniaczy. Komunikacja światłowodowa jest wolna od zakłóceń elektromagnetycznych i trudno dostępna w przypadku nieautoryzowanego użycia - technicznie niezwykle trudne jest przechwycenie sygnału przesyłanego za pomocą kabla optycznego.
Podstawa fizyczna
Komunikacja światłowodowa opiera się na zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia fal elektromagnetycznych na styku dielektryków o różnych współczynnikach załamania światła. Światłowód składa się z dwóch elementów - rdzenia, który jest włóknem bezpośrednim, oraz osłony. Współczynnik załamania rdzenia jest nieco wyższy niż współczynnik załamania skorupy, dzięki czemu promień światła, odbijający się wielokrotnie na granicy rdzenia-powłoki, rozchodzi się w rdzeniu, nie opuszczając go.
Podanie
Komunikacja światłowodowa jest coraz częściej stosowana we wszystkich obszarach - od komputerów i systemów pokładowych, samolotów i statków, po systemy transmisji informacji na duże odległości, na przykład światłowodową linię komunikacyjną w Europie Zachodniej - Japonia jest obecnie z powodzeniem stosowana, duża część przechodzi przez terytorium Rosji. Ponadto zwiększa się całkowita długość podwodnych światłowodowych linii komunikacyjnych między kontynentami.
Zobacz też
- Kanały wycieku z kanału komunikacji optycznej
Notatki
Fundacja Wikimedia. 2010 r.
- Światłowodowe linie komunikacyjne
- Światłowód
Zobacz, co „komunikacja światłowodowa” znajduje się w innych słownikach:
ŚWIATŁOWA KOMUNIKACJA OPTYCZNA - Widok telekomunikacji przewodowej wykorzystującej promieniowanie elektromagnetyczne o zasięgu optycznym (bliskiej podczerwieni) jako nośnika sygnału informacyjnego oraz kable światłowodowe jako systemy prowadzenia. Glosariusz terminów biznesowych ... ... Glosariusz warunków biznesowych
komunikacja światłowodowa - - [L.G. Sumenko. Słownik angielsko-rosyjski na temat technologii informatycznych. M.: GP TSNIIS, 2003.] Tematy technologia informacyjna ogólnie EN połączenie światłowodowe FOCoptyczna komunikacja światłowodowa ...
światowa komunikacja światłowodowa - - [L.G. Sumenko. Słownik angielsko-rosyjski na temat technologii informatycznych. M .: GP TsNIIS, 2003.] Tematy technologia informacyjna ogólnie łącze światłowodowe EN na całym świecie FLAG ... Dokumentacja techniczna tłumacza
KOMUNIKACJA OPTYCZNA - przesyłanie informacji za pomocą światła. Najprostszy (nieinformacyjny) gatunek O. s. używane z con. 18 wieku (np. alfabet semaforowy). Wraz z pojawieniem się laserów stało się możliwe przejście na optyczne. zakres środków i zasady odbioru, przetwarzania ... ... Encyklopedia fizyczna
Światłowodowa linia transmisyjna - (FOCL), światłowodowy system komunikacji (FOCL), światłowodowy, składający się z pasywnych i aktywnych elementów, przeznaczony do przesyłania informacji w zakresie optycznym (zwykle bliskiej podczerwieni). Spis treści 1 ... Wikipedia
Światłowód jest obecnie uważany za najbardziej zaawansowany nośnik fizyczny do przesyłania informacji, a także jako najbardziej obiecujący nośnik do przesyłania dużych przepływów informacji na znaczne odległości. Powody takiego myślenia wynikają z wielu cech charakterystycznych dla falowodów optycznych.
1.1 Cechy fizyczne.
- Szerokopasmowe sygnały optyczne ze względu na wyjątkowo wysoką częstotliwość nośną (Fo \u003d 10 ** 14 Hz). Oznacza to, że informacje mogą być przesyłane optyczną linią komunikacyjną z prędkością rzędu 10 ** 12 bitów / s lub Terabit / s. Innymi słowy, 10 milionów rozmów telefonicznych i milion sygnałów wideo można przesyłać jednocześnie na jednym włóknie. Szybkość przesyłania danych można zwiększyć, przesyłając informacje w dwóch kierunkach jednocześnie, ponieważ fale świetlne mogą rozprzestrzeniać się w tym samym włóknie niezależnie od siebie. Ponadto sygnały świetlne dwóch różnych polaryzacji mogą rozprzestrzeniać się we światłowodzie, co podwaja przepustowość optycznego kanału komunikacyjnego. Do chwili obecnej nie osiągnięto limitu gęstości przesyłanych informacji na światłowodzie. Bardzo małe (w porównaniu do innych mediów) tłumienie sygnału świetlnego we włóknie. Najlepsze próbki rosyjskiego światłowodu mają tłumienie 0,22 dB / km przy długości fali 1,55 μm, co pozwala na budowę linii komunikacyjnych o długości do 100 km bez regeneracji sygnału. Dla porównania najlepsze włókno Sumitomo przy 1,55 μm ma tłumienie 0,154 dB / km. Laboratoria optyczne w Stanach Zjednoczonych opracowują jeszcze bardziej „przezroczyste” tak zwane włókna fluorozirconate o teoretycznej granicy rzędu 0,02 dB / km przy długości fali 2,5 mikrona. Badania laboratoryjne wykazały, że na podstawie takich włókien można utworzyć linie komunikacyjne z odcinkami regeneracji po 4600 km przy prędkości transmisji rzędu 1 Gbit / s.
1.2 Cechy techniczne.
- Włókno jest wykonane z kwarcu, którego podstawą jest dwutlenek krzemu, rozpowszechniony, a zatem niedrogi materiał, w przeciwieństwie do miedzi.
- Światłowody mają średnicę około 100 mikronów. Oznacza to, że są bardzo kompaktowe i lekkie, co czyni je obiecującymi do zastosowania w lotnictwie, oprzyrządowaniu i technologii kablowej.
- Włókna szklane nie są metalowe; podczas budowy systemów komunikacyjnych automatycznie osiągana jest izolacja galwaniczna segmentów. Używając szczególnie wytrzymałego plastiku, fabryki kabli produkują samonośne kable napowietrzne, które nie zawierają metalu, a zatem są elektrycznie bezpieczne. Takie kable można montować na masztach istniejących linii energetycznych, oddzielnie lub zintegrować z przewodem fazowym, co pozwala zaoszczędzić znaczne pieniądze na układaniu kabli przez rzeki i inne przeszkody.
- Systemy komunikacji oparte na włóknach światłowodowych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne, a informacje przesyłane przez światłowody są chronione przed nieuprawnionym dostępem. Światłowodowych linii komunikacyjnych nie można podsłuchiwać w sposób nieniszczący. Każdy wpływ na światłowód można zarejestrować poprzez monitorowanie (ciągłe monitorowanie) integralności linii. Teoretycznie istnieją sposoby na obejście ochrony poprzez monitorowanie, ale koszty wdrożenia tych metod będą tak duże, że przekroczą koszty przechwyconych informacji.
Istnieje sposób na ukrytą transmisję informacji za pośrednictwem optycznych linii komunikacyjnych. W transmisji ukrytej sygnał ze źródła promieniowania nie jest modulowany w amplitudzie, jak w konwencjonalnych systemach, ale w fazie. Następnie sygnał jest mieszany z samym sobą, opóźniony o pewien czas, dłuższy niż czas koherencji źródła promieniowania.
W przypadku tej metody transmisji informacji nie można przechwycić przez odbiornik promieniowania amplitudowego, ponieważ rejestruje on jedynie sygnał o stałej intensywności.
Aby wykryć przechwycony sygnał, potrzebujesz przestrajalnego interferometru Michelsona o specjalnej konstrukcji. Ponadto widoczność wzoru interferencyjnego można osłabić jako 1: 2N, gdzie N jest liczbą sygnałów jednocześnie transmitowanych przez optyczny system komunikacyjny. Możesz rozdzielić przesyłane informacje na wiele sygnałów lub przesłać wiele sygnałów szumu, pogarszając w ten sposób warunki przechwytywania informacji. Konieczny będzie znaczny odbiór mocy z światłowodu w celu nieautoryzowanego odbioru sygnału optycznego, a interwencja ta jest łatwo rejestrowana przez systemy monitorujące.
Ważną właściwością światłowodu jest trwałość. Żywotność światłowodu, to znaczy zachowanie jego właściwości w określonych granicach, przekracza 25 lat, co pozwala raz ułożyć kabel światłowodowy i, w razie potrzeby, zwiększyć przepustowość kanału, zastępując odbiorniki i nadajniki szybszymi.
Technologia światłowodów ma swoje wady:
- Podczas tworzenia linii komunikacyjnej wymagane są wysoce niezawodne elementy aktywne, które przetwarzają sygnały elektryczne na światło, a światło na sygnały elektryczne. Wymagane są również złącza optyczne (złącza) o niskich stratach optycznych i długim zasobie rozłączania połączeń. Dokładność wykonania takich elementów linii komunikacyjnej powinna odpowiadać długości fali promieniowania, to znaczy błędy powinny być rzędu ułamka mikrona. Dlatego produkcja takich elementów optycznych linii komunikacyjnych jest bardzo droga.
- Inną wadą jest to, że instalacja światłowodów wymaga precyzyjnego, a zatem kosztownego, wyposażenia technologicznego.
- W rezultacie w przypadku wypadku (pęknięcia) kabla optycznego koszt odbudowy jest wyższy niż w przypadku pracy z kablami miedzianymi.
Korzyści ze stosowania światłowodowych linii komunikacyjnych (FOCL) są tak znaczące, że pomimo powyższych wad światłowodu, te linie komunikacyjne są coraz częściej wykorzystywane do przesyłania informacji.
2. Światłowód
Przemysł wielu krajów opanował produkcję szerokiej gamy produktów i komponentów światłowodowych. Należy zauważyć, że produkcja elementów światłowodowych, głównie światłowodów, charakteryzuje się wysokim stopniem koncentracji. Większość firm koncentruje się w USA. Posiadając duże patenty, amerykańskie firmy (głównie CORNING) wpływają na produkcję i rynek komponentów światłowodowych na całym świecie, poprzez umowy licencyjne z innymi firmami i tworzenie wspólnych przedsięwzięć.
Najważniejszym składnikiem światłowodowym jest światłowód. Do transmisji sygnału wykorzystywane są dwa rodzaje światłowodów: jednomodowy i wielomodowy. Włókna mają swoją nazwę od metody propagacji w nich promieniowania. Włókno składa się z rdzenia i osłony o różnych współczynnikach załamania światła n1 i n2.
W światłowodzie jednomodowym średnica światłowodu jest rzędu 8-10 μm, tj. Jest porównywalna z długością fali światła. Dzięki tej geometrii tylko jedna wiązka (jeden tryb) może propagować we włóknie.
W światłowodzie wielomodowym rozmiar rdzenia światłowodu wynosi około 50-60 mikronów, co umożliwia propagację dużej liczby promieni (wiele trybów).
Oba rodzaje włókien charakteryzują się dwoma krytycznymi parametrami: tłumieniem i dyspersją.
Tłumienie jest zwykle mierzone w dB / km i jest określane przez straty absorpcji i rozproszenia światłowodu.
Straty na absorpcji zależą od czystości materiału, straty na rozpraszaniu zależą od niejednorodności współczynnika załamania światła materiału.
Tłumienie zależy od długości fali promieniowania wprowadzanego do światłowodu. Obecnie sygnały są przesyłane przez światłowód w trzech zakresach: 0,85 μm, 1,3 μm, 1,55 μm, ponieważ w tych zakresach kwarc ma zwiększoną przezroczystość.
Innym ważnym parametrem światłowodu jest dyspersja. Dyspersja to rozpraszanie w czasie składowych widmowych i modowych sygnału optycznego. Istnieją trzy rodzaje dyspersji: tryb, materiał i falowód.
dyspersja trybu nieodłącznie związane z włóknem wielomodowym i ze względu na obecność dużej liczby modów, których czas propagacji jest inny
dyspersja materiałowa ze względu na zależność współczynnika załamania światła od długości fali
dyspersja falowodu jest spowodowany procesami wewnątrz trybu i charakteryzuje się zależnością prędkości propagacji trybu od długości fali.
Ponieważ dioda LED lub laser emituje określone spektrum długości fal, dyspersja prowadzi do poszerzenia impulsów podczas propagacji przez światłowód, a tym samym powoduje zniekształcenie sygnałów. Podczas oceny używają terminu „szerokość pasma” - jest to odwrotność wielkości poszerzenia impulsu, gdy przemierza on 1 km wzdłuż światłowodu. Zmierzona szerokość pasma w MHz * km. Z definicji szerokości pasma widać, że dyspersja nakłada ograniczenia na zasięg transmisji i górną częstotliwość transmitowanych sygnałów.
Jeżeli światło rozprzestrzenia się przez światłowód wielomodowy, zwykle dominuje dyspersja modowa, wówczas tylko dwa ostatnie typy dyspersji są nierozerwalnie związane z włóknem jednomodowym. Przy długości fali 1,3 μm dyspersje materiału i falowodu we włóknie jednomodowym znoszą się nawzajem, co zapewnia najwyższą przepustowość.
Tłumienie i dyspersja są różne dla różnych rodzajów światłowodów. Światłowody jednomodowe mają najlepsze właściwości tłumienia i szerokości pasma, ponieważ propaguje się w nich tylko jedna wiązka. Jednak źródła promieniowania jednomodowego są kilkakrotnie droższe niż źródła wielomodowe. Trudniej jest wprowadzić promieniowanie do włókna jednomodowego ze względu na mały rozmiar rdzenia; z tego samego powodu włókna jednomodowe są trudne do splotu z niskimi stratami. Terminowanie kabli jednomodowych za pomocą złączy optycznych jest również droższe.
Włókna wielomodowe są wygodniejsze w instalacji, ponieważ w nich rozmiar światłowodu jest kilka razy większy niż we włóknach jednomodowych. Kabel wielomodowy jest łatwiejszy do zakończenia dzięki złączom optycznym o niskiej stratności (do 0,3 dB) na interfejsie. Emitery o długości fali 0,85 mikrona są przeznaczone do światłowodów wielomodowych - najtańszych i najtańszych emiterów dostępnych w bardzo szerokim zakresie. Ale tłumienie przy tej długości fali dla włókien wielomodowych wynosi w granicach 3-4 dB / km i nie można go znacznie poprawić. Szerokość pasma światłowodów wielomodowych sięga 800 MHz * km, co jest dopuszczalne w lokalnych sieciach komunikacyjnych, ale niewystarczające w przypadku linii miejskich.
3. Kabel światłowodowy
Drugim najważniejszym elementem określającym niezawodność i trwałość łączy światłowodowych jest kabel światłowodowy (FOC). Obecnie na świecie działa kilkadziesiąt firm produkujących kable optyczne do różnych celów. Najsłynniejszy z nich: AT&T, General Cable Company (USA); Siecor (Niemcy); Kabel BICC (Wielka Brytania); Les cables de Lion (Francja); Nokia (Finlandia); NTT, Sumitomo (Japonia), Pirelli (Włochy).
Decydującymi parametrami w produkcji woków są warunki pracy i przepustowość linii komunikacyjnej.
W zależności od warunków pracy kable dzielą się na:
- montaż
- stacja
- strefowy
- bagażnik samochodowy
Pierwsze dwa rodzaje kabli są przeznaczone do układania wewnątrz budynków i konstrukcji. Są kompaktowe, lekkie i z reguły mają krótką długość konstrukcyjną.
Kable dwóch ostatnich typów są przeznaczone do układania w studniach komunikacji kablowej, w ziemi, na wspornikach wzdłuż linii energetycznych, pod wodą. Kable te są chronione przed wpływami zewnętrznymi i mają długość konstrukcyjną większą niż dwa kilometry.
Aby zapewnić wysoką przepustowość linii komunikacyjnej, produkowane są FOC zawierające niewielką liczbę (do 8) włókien jednomodowych o niskim tłumieniu, a kable do sieci dystrybucyjnych mogą zawierać do 144 włókien zarówno jednomodowych, jak i wielomodowych, w zależności od odległości między segmentami sieci.
Przy wytwarzaniu woków stosuje się głównie dwa podejścia:
- konstrukcje ze swobodnym przepływem elementów
- sztywne połączenie między elementami
Według rodzajów konstrukcji wyróżnia się kable ze skręconym skrętem, wiązki skręcone, kable z rdzeniem profilowym, a także kable wstążkowe. Istnieje wiele kombinacji konstrukcji woka, które w połączeniu z szeroką gamą użytych materiałów pozwalają wybrać projekt kabla, który najlepiej pasuje do wszystkich warunków projektu, w tym kosztów.
Specjalną klasę tworzą kable wbudowane w przewód uziemiający.
Osobno rozważamy metody łączenia długości konstrukcyjnych kabli.
Łączenie długości konstrukcyjnych kabli optycznych odbywa się za pomocą tulejek kablowych o specjalnej konstrukcji. Złącza te mają dwa lub więcej wpustów kablowych, urządzenia do mocowania elementów mocy kabli i jedną lub więcej płyt łączących. Płyta łącząca to konstrukcja do układania i zabezpieczania splatanych włókien różnych kabli.
4. Złącza optyczne
Po ułożeniu kabla optycznego należy podłączyć go do urządzenia nadawczo-odbiorczego. Można to zrobić za pomocą złączy optycznych (złączy). Systemy komunikacyjne wykorzystują wiele rodzajów złączy. Dzisiaj rozważymy tylko główne gatunki, które uzyskały największą dystrybucję na świecie. Wygląd złączy pokazano na rysunku.
Charakterystyki złączy przedstawiono w tabeli 1. Kiedy mówimy, że te typy złączy są najczęściej, oznacza to, że większość urządzeń światłowodowych ma gniazda (adaptery) dla jednego z wymienionych typów złączy. Chciałbym powiedzieć kilka słów o ostatniej części tabeli 1. Wspomina o nowym typie zatwierdzenia: „Push-Pull”.
Tabela 1:
Rodzaj złącza |
telekomunikacja |
telewizja kablowa |
zmierzy. ekwipunek |
Systemy komunikacji dupleksowej |
utrwalenie |
|
Mocowanie „Push-Pull” pozwala podłączyć złącze do gniazda w najprostszy sposób - na zatrzasku. Zatrzask-zatrzask zapewnia niezawodne połączenie, bez potrzeby obracania nakrętki łączącej. Ważną zaletą złączy Push-Pull jest duża gęstość złączy optycznych na panelach rozdzielczych i poprzecznych oraz łatwość podłączenia.
5. Elementy elektroniczne systemów komunikacji optycznej
Teraz zajmiemy się problemami transmisji i odbioru sygnałów optycznych. Pierwsza generacja światłowodowych nadajników sygnału została wprowadzona w 1975 roku. Nadajnik został oparty na diodzie elektroluminescencyjnej działającej przy długości fali 0,85 μm w trybie wielomodowym.
W ciągu następnych trzech lat pojawiła się druga generacja - nadajniki jednomodowe działające przy długości fali 1,3 μm.
W 1982 roku narodziła się trzecia generacja nadajników - laserów diodowych o długości fali 1,55 μm.
Kontynuowano badania i pojawiła się czwarta generacja nadajników optycznych, które doprowadziły do \u200b\u200bpowstania spójnych systemów komunikacyjnych - to znaczy systemów, w których informacje są przesyłane przez modulowanie częstotliwości lub fazy promieniowania. Takie systemy komunikacyjne zapewniają znacznie większy zasięg propagacji sygnałów wzdłuż światłowodu. Specjaliści NTT zbudowali nieodnawialny spójny FOCL STM-16 przy prędkości transmisji 2,48832 Gbit / s o długości 300 km, a w laboratoriach NTT na początku 1990 roku naukowcy po raz pierwszy stworzyli system komunikacji wykorzystujący wzmacniacze optyczne z prędkością 2,5 Gbit / s w odległości 2223 km.
Pojawienie się wzmacniaczy optycznych opartych na włóknach domieszkowanych erbem, zdolnych do wzmacniania sygnałów przechodzących przez światłowód o 30 dB, dało początek piątej generacji systemów komunikacji optycznej. Obecnie systemy komunikacji optycznej na duże odległości rozwijają się gwałtownie w odległościach tysięcy kilometrów. Transatlantyckie linie komunikacyjne USA-Europa TAT-8 i TAT-9, linia pacyficzna US-Hawaiian Pacific Islands-TRS-3 Pacific działają z powodzeniem. Trwają prace nad zakończeniem budowy globalnego pierścienia komunikacji optycznej Japonia-Singapur-Indie-Arabia Saudyjska-Egipt-Włochy.
W ostatnich latach, wraz ze spójnymi systemami komunikacyjnymi, rozwija się alternatywny kierunek: systemy komunikacji soliton. Soliton jest impulsem świetlnym o niezwykłych właściwościach: zachowuje swój kształt i teoretycznie może rozprzestrzeniać się wzdłuż „idealnego” światłowodu nieskończenie daleko. Solitony to idealne impulsy świetlne do komunikacji. Czas trwania solitonu wynosi około 10 trylionów ułamków sekundy (10 ps). Systemy Soliton, w których pojedynczy bit informacji jest kodowany przez obecność lub brak solitonu, mogą mieć przepustowość co najmniej 5 Gbit / s w odległości 10 000 km.
Taki system komunikacyjny ma być wykorzystywany na już zbudowanej linii transatlantyckiej TAT-8. Aby to zrobić, musisz podnieść podwodny wok, zdemontować wszystkie regeneratory i bezpośrednio połączyć wszystkie włókna. W rezultacie na podwodnej autostradzie nie będzie ani jednego pośredniego regeneratora.
6. Zastosowanie FOCL w sieciach komputerowych
Wraz z budową globalnych sieci komunikacyjnych światłowód jest szeroko stosowany w tworzeniu sieci lokalnych (LAN).
VIMCOM OPTIC, firma zajmująca się automatyzacją i technologiami elektronicznymi, projektuje i instaluje lokalne i szkieletowe sieci Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, ATM / SDH z wykorzystaniem optycznych linii komunikacyjnych. VIMCOM OPTIC robi to z trzech powodów. Po pierwsze, jest to korzystne. Podczas instalowania rozszerzonych segmentów sieci repeatery nie są wymagane. Po drugie, jest niezawodny. Optyczne linie komunikacyjne mają bardzo niski poziom szumów, co pozwala na przesyłanie informacji o współczynniku błędu nie większym niż 10 ** (- 10). Po trzecie, jest obiecujące. Światłowodowe linie komunikacyjne pozwalają zwiększyć możliwości obliczeniowe sieci bez zastępowania komunikacji kablowej. Aby to zrobić, wystarczy zainstalować szybsze nadajniki i odbiorniki. Jest to ważne dla tych użytkowników, którzy koncentrują się na rozwoju swojej sieci LAN.
Kabel do łączenia segmentów sieci jest niedrogi, ale jego ułożenie może być największym kosztem instalacji sieci. Prace będą wymagały nie tylko techników kablowych, ale także zespołu konstruktorów (tynkarzy, malarzy, elektryków), który będzie kosztował dużo, biorąc pod uwagę rosnące koszty pracy fizycznej. Główne topologie LAN to: autobus, gwiazda, pierścień. Obecnie światłowód jest trudny w użyciu w konstrukcji wspólnej magistrali, ale wygodnie jest go używać do komunikacji punkt-punkt wykorzystywanej w topologii gwiazdy i pierścienia.
Schemat FOCL stosowany w szczególności w sieci LAN jest zorganizowany w następujący sposób:
Sygnał elektryczny pochodzi z kontrolera sieciowego, który jest zainstalowany na stacji roboczej lub serwerze (na przykład kontroler sieci Ethernet), a następnie trafia do wejścia elektrycznego transiwera (na przykład transceivera optycznego ISOLAN 3Com), który przekształca sygnał elektryczny w optyczny. Kabel optyczny (na przykład OKG-50-2) jest podłączony do złączy optycznych transiwera za pomocą złączy optycznych (na przykład ST).
Rozważ kilka opcji budowy łączy światłowodowych.
- FOCL wewnątrz jednego budynku. W tym przypadku do komunikacji używa się dwuwłóknowego OK (typu „Makaron”), który w razie potrzeby można umieścić w rurze PND-32 pod podniesioną podłogą lub wzdłuż ścian w ozdobnych pudełkach. Wszystkie prace może wykonać sam klient, jeśli dostarczony kabel jest zakończony odpowiednimi złączami.
- FOCL między budynkami buduje się układając wok albo wzdłuż studni komunikacji kablowej, albo zawieszając wok między podporami. W takim przypadku konieczne jest zapewnienie połączenia grubego kabla światłowodowego z nadajnikami-odbiornikami optycznymi. Aby to zrobić, użyj tulejek kablowych, w których odcięte są końce woka, włókna są identyfikowane, a włókna zakończone łącznikami odpowiadającymi wybranym nadajnikom-odbiornikom. Tę pracę można wykonać na kilka sposobów.
- Możesz zamówić wok w specjalnym spektaklu Break-Out. Jest to droższa opcja, ale możesz natychmiast zakończyć kabel za pomocą złączy optycznych, usunąć zakończone moduły z tulei (przewody jak przewody montażowe) i podłączyć je do urządzenia nadawczo-odbiorczego.
- Sznury optyczne ze złączami typu pigtail można przyspawać do włókien ciętych w skrzynce kablowej. Długość ogona wieprzowego jest wybierana ze względu na wygodę dla użytkownika (na przykład 3 m).
- Możesz zakończyć światłowody za pomocą złączy i podłączyć złącza od wewnątrz do gniazd optycznych (złączek) zamontowanych na ścianie skrzynki kablowej. Na zewnątrz złącze kabla optycznego jest włożone do złącza prowadzącego do urządzenia nadawczo-odbiorczego.
Istnieją inne sposoby połączenia wok z transceiverami optycznymi. Każda metoda ma swoje zalety i wady. W praktyce specjalistów VIMCOM OPTIC rozpowszechniła się trzecia metoda, ponieważ jest ekonomiczna, niezawodna, zapewnia niskie straty optyczne przy wstawianiu dzięki zastosowaniu gniazd i łączników z elementami ceramicznymi, a także jest wygodna dla użytkowników.
Na szczególną uwagę zasługuje potrzeba optycznego połączenia krzyżowego.
Należy zauważyć, że w ostatnich latach opracowano kilka metod łączenia światłowodów. Universal jest uważany za metodę łączenia włókien przez spawanie na specjalnym urządzeniu. Takie urządzenia są produkowane przez firmy: BICC (Wielka Brytania), Ericsson (Szwecja), Fujikura, Sumitomo (Japonia). Wysoki koszt spawarek doprowadził do stworzenia alternatywnych technologii łączenia światłowodów.
Na przykład w celu szybkiego łączenia włókien stosuje się teraz mechaniczne „splot” specjalnie opracowany przez 3M. Są to plastikowe urządzenia o wymiarach 40 x 7 x 4 mm, składające się z dwóch części: korpusu i pokrywy. Wewnątrz skrzynki znajduje się specjalne koryto, w którym połączone włókna wkładane są z różnych stron. Następnie zakładana jest pokrywa, która jest również zamkiem. Specjalna konstrukcja splotów niezawodnie centruje włókna. Okazuje się, że jest to szczelne i wysokiej jakości połączenie światłowodowe ze stratą na styku ~ 0,1 dB. Takie „połączenie” jest szczególnie wygodne przy szybkiej naprawie łączy światłowodowych. Czas na połączenie dwóch włókien nie przekracza 30 sekund po przygotowaniu włókien (usuwa się powłokę ochronną, wykonuje się ściśle prostopadłe rozszczepienie). Instalacja odbywa się bez użycia kleju i specjalnego sprzętu, co jest bardzo wygodne podczas pracy w trudno dostępnym miejscu (na przykład w studni kablowej).
SIECOR oferuje kolejną technologię łączenia włókien, w której włókna wkładane są do precyzyjnej tulei. Żel silikonu o wysokiej przezroczystości o współczynniku załamania światła zbliżonym do współczynnika załamania światłowodu umieszcza się na styku włókien wewnątrz tulei. Ten żel zapewnia optyczny kontakt między końcami splatanych włókien i jednocześnie uszczelnia złącze.
Inne metody łączenia są mniej powszechne, nie będziemy się nad nimi rozwodzić.
Firma VIMCOM OPTIC wykonuje instalację optycznych linii komunikacyjnych za pomocą spawarki Sumitomo typu 35 SE. To urządzenie pozwala spawać dowolny rodzaj włókna w trybie ręcznym i automatycznym, testuje włókno przed spawaniem, ustawia optymalny parametr pracy, ocenia jakość powierzchni włókien przed spawaniem, mierzy ubytek na połączeniach włókien i, w razie potrzeby, wydaje polecenie powtórzenia spawania. Ponadto urządzenie chroni miejsce spawania specjalną tuleją i sprawdza wytrzymałość złącza spawanego. Urządzenie pozwala spawać włókna jednomodowe i wielomodowe ze stratami 0,01 dB, co jest doskonałym wynikiem. Chciałbym szczególnie powiedzieć o specjalnie opracowanej technice oceny jakości spawania. W urządzeniach o innych konstrukcjach, takich jak BICC, włókno jest zgięte, a promieniowanie laserowe jest wykrywane na zgięciu spawanego włókna, które jest wykrywane na zgięciu drugiego włókna, które ma być zgrzane przez fotodetektor. W przypadku tej metody pomiaru włókno ulega nadmiernemu odkształceniu zginającemu, co może prowadzić do powstawania pęknięć w tej części włókna. Sumitomo wykonuje pomiary w sposób nieniszczący w oparciu o przetwarzanie informacji wideo za pomocą specjalnie opracowanych algorytmów.
Do niektórych specjalnych zastosowań dostępne są światłowody ze specjalną powłoką osłonową lub ze złożonym profilem współczynnika załamania światła na granicy rdzenia i osłony. W takich włóknach bardzo trudno jest wprowadzić promieniowanie sondy w obszarze zginania. W przypadku maszyn Sumitomo praca ze specjalnymi włóknami jest prosta. Takie urządzenia są dość drogie, ale pracujemy na takich urządzeniach. Osiąga to dwa cele: 1) spawanie wysokiej jakości, 2) duża prędkość pracy, co jest ważne przy realizacji ważnych zamówień (pilna reakcja na wypadek na linii tułowia).
Podczas instalacji FOCL linia jest testowana za pomocą reflektometru optycznego. Według ekspertów VIMCOM OPTIC jednym z najlepiej przystosowanych urządzeń do tych celów jest mini reflektometr Ando AQ7220. Lekki i kompaktowy (340 x 235 x 100 mm, 4,6 kg z wbudowanym akumulatorem na 3-4 godziny pracy), jest szczególnie wygodny do pracy w terenie. Urządzenie ma pamięć wewnętrzną, dysk 3,5 cala, dysk twardy (opcjonalnie).
Wzrost sprzedaży prowadzi do znacznego obniżenia kosztów wszystkich komponentów FOCL, a nowe technologie budowy sieci optycznych umożliwiają stworzenie wysoce niezawodnej telekomunikacji.
