Волоконно-оптические линии связи

СОДЕРЖАНИЕ

2ВВЕДЕНИЕ

3СТРУКТУРА ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

3УСТРОЙСТВО СВЕТОВОДА

3ОДНОМОДОВОЕ И МНОГОМОДОВОЕ ВОЛОКНА

4РЕЖИМЫ ПРОХОЖДЕНИЯ ЛУЧА

5МОЩНОСТЬ И ПОТЕРИ СИГНАЛА

6ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ

7ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ

9ТОПОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ

11ОПТОВОЛОКОННЫЕ КАБЕЛИ

14ОПТИЧЕСКИЕ СОЕДИНИТЕЛИ

14НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНИТЕЛИ

14РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНИТЕЛИ

15ТИПЫ КОННЕКТОРОВ

16РОЗЕТКИ, АДАПТЕРЫ, АТТЕНЮАТОРЫ

18СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИ

19МОНТАЖ

19ИНСТРУМЕНТЫ, РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПРИБОРЫ

21ЗАКЛЮЧЕНИЕ

21ДОСТОИНСТВА

22НЕДОСТАТКИ

24СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Хотя и существуют сети, которые для передачи данных применяют радиопередачу и другие виды беспроводных технологий, но подавляющее большинство ЛВС в качестве передающей среды используют кабель. Чаще всего это кабель с медной жилой для переноса электрических сигналов, но оптоволоконный кабель со стеклянным сердечником, по которому передаются световые импульсы, начинает приобретать все большую популярность. В силу того, что оптоволоконный кабель использует свет (фотоны) вместо электричества, почти все проблемы, присущие медному кабелю, такие как электромагнитные помехи, перекрестные помехи (переходное затухание) и необходимость заземления, полностью устраняются.

Передача информации по оптическим линиям связи имеет всего лишь 50-лет​нюю, но весьма бурную историю. В основе оптической передачи лежит эффект полного внутреннего отражения луча, падающего на границу двух сред с различ​ными показателями преломления. Световод представляет собой тонкий двух​слойный стеклянный стержень, у которого показатель преломления внутреннего слоя больше, чем наружного. Световод, управляемый источник света и фотодетектор образуют канал оптической передачи информа​ции, протяженность которого может достигать десятков километров. Световоды пропускают свет с длиной волны 0,4-3 мкм (400-3000 нм), но пока практически используется только диапазон 600-1600 нм (часть видимого спектра и инфрак​расного диапазона). История оптоволоконной передачи началась с коротковол​новых (около 800 нм) систем. По мере совершенствования технологий производ​ства излучателей и приемников уходят в сторону более длинных волн — через 1300 и 1500 к 2800 нм, передача которых может быть эффективнее. Высокая час​тота электромагнитных колебаний этого диапазона (1013-1014 Гц) дает потенциа​льную возможность достижения скорости передачи информации вплоть до терабит в секунду. Реально достижимый предел скорости определяется сущест​вующими источниками и приемниками сигналов — в настоящее время освоены скорости до нескольких гигабит в секунду.

СТРУКТУРА ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

УСТРОЙСТВО СВЕТОВОДА

Устройство световода иллюстрирует рис. 1. Внутренняя часть световода называется сердцевиной (иногда переводят как “ядро”), которая представляет собой нить из стекла или пластика, внешняя – оптической оболочкой волокна, или просто оболочкой (cladding) являющаяся специальным по​крытием сердцевины, отражающим свет от ее краев к центру.

В зависимости от траектории распространения света различают одномодовое и многомодовое волокно. Многомодовое (многочастотное) волокно (MMF – Multi Mode Fiber) имеет довольно большой диаметр сердцевины - 50 или 62,5 мкм при диаметре оболочки 125 мкм или 100 мкм пои оболочке 140 мкм. Одномодовое (одночастотное) волокно (SMF – Single Mode Fiber) имеет диаметр сердцевины 8 или 9,5 мкм при том же диаметре оболочки. Снаружи оболочка имеет пластиковое защитное покрытие (coating) толщиной 60 мкм, называемое также защитной оболочкой. Световод (сердцевина в оболочке) с защитным покрытием назы​вается оптическим волокном.

Оптоволокно в первую очередь характеризуется диаметрами сердцевины и оболочки, эти размеры в микрометрах записываются через дробь: 50/125, 62,5/125, 100/140, 8/125, 9,5/125 мкм. Наружный диаметр волокна (с покрытием) тоже стандартизован, в телекоммуникациях в основном используются волокна с диаметром 250 мкм. Применяются также и волокна с буферным покрытием или просто буфером (buffer), диаметром 900 мкм, нане​сенным на первичное 250-мкм покрытие.