Linie de transmisie cu fibră optică
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită la 17 iunie 2022; verificările necesită
2 modificări .
Sistem de transmisie cu fibră optică ( FOTS - termenul oficial definit în GOST R 54417-2011 [1] ), Linie de comunicație cu fibră optică ( FOCL - un nume bine stabilit) - un sistem de fibră optică constând din elemente pasive și active, concepute pentru transmiterea de informații în domeniul optic (de obicei în infraroșu apropiat ) [2] .
Elemente
Componente active
- Un regenerator este un dispozitiv care restabilește forma unui impuls optic, care, propagăndu-se prin fibră, suferă distorsiuni. Regeneratoarele pot fi atât pur optice, cât și electrice, care convertesc semnalul optic în electric, îl restaurează și apoi îl convertesc înapoi în optic.
- Un amplificator este un dispozitiv care amplifică puterea unui semnal. Amplificatoarele pot fi, de asemenea, optice și electrice, efectuând conversie a semnalului opto-electronic și electro-optic.
- Laserul este o sursă de radiație optică monocromă coerentă. În sistemele cu modulație directă, care sunt cele mai comune, laserul este și un modulator care convertește direct un semnal electric într-unul optic.
- Modulator - un dispozitiv care modulează o undă optică care transportă informații conform legii unui semnal electric. În majoritatea sistemelor, această funcție este îndeplinită de un laser, dar în sistemele cu modulare indirectă, pentru aceasta sunt utilizate dispozitive separate.
- Fotodetectorul ( Fotodioda ) este un dispozitiv care efectuează conversia optoelectronice a semnalului.
Componente pasive
- Cablu de fibră optică , ale cărui elemente purtătoare de lumină sunt fibre optice . Mantaua exterioară a cablului poate fi realizată din diverse materiale: PVC, polietilenă, polipropilenă, teflon și alte materiale. Un cablu optic poate avea diferite tipuri de armuri și straturi de protecție specifice (de exemplu, mici ace de sticlă pentru a proteja împotriva rozătoarelor).
- Un cuplaj optic este un dispozitiv folosit pentru a conecta două sau mai multe cabluri optice.
- Cruce optică - un dispozitiv conceput pentru a termina un cablu optic și a conecta echipamentul activ la acesta.
- Multiplexor / Demultiplexor - o clasă largă de dispozitive concepute pentru a combina și separa canalele de informații. Multiplexoarele și demultiplexoarele pot funcționa atât în domeniul timpului cât și al frecvenței, pot fi electrice și optice (pentru sistemele cu multiplexare cu diviziune spectrală ).
Beneficii
Liniile de fibră optică au o serie de avantaje față de sistemele de comunicații cu fir (cupru) și cu relee radio:
- Atenuarea scăzută a semnalului (0,15 dB/km în a treia fereastră de transparență ) permite transmiterea informațiilor pe o distanță mult mai mare fără utilizarea amplificatoarelor. Amplificatoarele din FOCL pot fi instalate după 40, 80 și 120 de kilometri, în funcție de clasa de echipamente terminale.
- Lățimea de bandă mare a fibrei optice face posibilă transmiterea informațiilor la o viteză mare, de neatins pentru alte sisteme de comunicații.
- Fiabilitate ridicată a mediului optic: fibrele optice nu se oxidează, nu se udă și nu sunt supuse unor efecte electromagnetice slabe.
- Securitatea informației – informațiile sunt transmise prin fibră optică „din punct în punct” și pot fi ascultate sau modificate doar prin intervenție fizică în linia de transmisie.
- Protecție ridicată împotriva influențelor interfibre - nivelul de ecranare împotriva radiațiilor este mai mare de 100 dB. Radiația dintr-o fibră nu afectează deloc semnalul din fibra vecină.
- Siguranța la incendiu și explozie la modificarea parametrilor fizici și chimici
- Dimensiuni si greutate mici
- În comparație cu firele de cupru de exterior - neatractiv pentru colectorii de metal, rezistență excelentă la fulgere.
Dezavantaje
- Fragilitatea relativă a fibrei optice. Dacă cablul este puternic îndoit, fibrele se pot rupe sau deveni tulburi din cauza apariției microfisurilor, prin urmare, la așezarea cablului, este necesar să se folosească recomandările producătorului cablului optic (unde, în special, îndoirea minimă admisă). raza este normalizată).
- Complexitatea conexiunii în cazul unei întreruperi.
- Tehnologie de fabricație sofisticată, atât fibra în sine, cât și componentele FOCL.
- Complexitatea conversiei semnalului (în echipamentele de interfață).
- Cost relativ ridicat al echipamentului optic final. Cu toate acestea, echipamentul este scump în termeni absoluti. Raportul cost-capacitate pentru FOCL este mai bun decât pentru alte sisteme.
- Încețoșarea fibrei din cauza expunerii la radiații (cu toate acestea, există fibre dopate cu rezistență mare la radiații [3] ).
Aplicație
Avantajele liniilor de fibră optică au dus la utilizarea lor pe scară largă în rețelele de telecomunicații de diferite niveluri - de la coloana vertebrală intercontinentală până la rețelele de computere corporative și de acasă.
Instalare
Pozarea cablurilor
Cablul optic pentru liniile de comunicație poate fi așezat după cum urmează:
- În conducta de cabluri sau colectorul de cabluri;
- Direct în pământ - într-un șanț pregătit anterior sau folosind un strat de cablu ;
- Suspensie prin cablu - linie de comunicație aeriană.
- Pozarea cablurilor în clădire - cablul poate fi așezat atât în exterior, cât și în interiorul clădirii
- Suspensie de cablu pe rafturi de țevi - instalate, de exemplu, pe acoperișurile clădirilor
Pentru fiecare caz, sunt realizate cabluri speciale, care diferă prin tipul de manta, armătură, forța de tracțiune admisă și alți parametri.
Montare cuplaje și cruci
Pentru îmbinarea cablurilor optice se folosesc cuplaje optice , care sunt recipiente din plastic, în interiorul cărora există o placă de îmbinare care susține fibre optice.
O cruce optică este un dispozitiv prin care fibrele optice ale unui cablu sunt conectate cu conectori standard. Crucea este realizată sub forma unei cutii de metal (de obicei), pe panoul exterior al căreia se află conectori optici, iar în interior există o placă de îmbinare. Conectorii de conexiune încrucișată sunt conectați la fibrele cablului folosind pigtails - bucăți scurte de fibră optică cu conectori. Conectorul pigtail din interiorul crucii se conectează la conectorul exterior al crucii, iar celălalt capăt este sudat la fibra cablului optic.
Cutiile de distribuție optică pot fi fabricate pentru montarea într-un rack standard de 19 inchi, montarea pe perete și în alte versiuni. Crucile se pot deschide fără a fi demontate sau nu.
Sudarea fibrelor optice se realizează în mod semi-automat cu mașini speciale de sudură.
Interacțiune cu radiații electromagnetice puternice
Radiația electromagnetică puternică poate introduce interferențe între canale în sistemele HDWDM și poate duce la creșterea numărului de erori. Acest fenomen este tipic în sistemele telematice de pe calea ferată , unde FOL este așezat pe suporturile rețelei de contact în imediata vecinătate a firului de contact. Erorile apar în momentele tranzitorii , de exemplu, în timpul unui scurtcircuit . Acest fenomen este explicat prin efectele Kerr și Faraday .
Vezi și
Note
- ↑ GOST R 54417-2011 Componente ale sistemelor de transmisie prin fibră optică. Termeni și definiții, GOST R din 27 septembrie 2011 Nr. 54417-2011 . docs.cntd.ru. Preluat la 19 iulie 2018. Arhivat din original la 19 iulie 2018. (nedefinit)
- ↑ Panfilov, 1991 , p. 201.
- ↑ Fibre optice monomod rezistente la radiații cu miez de cuarț (link inaccesibil) . Consultat la 24 octombrie 2013. Arhivat din original pe 29 octombrie 2013. (nedefinit)
Link -uri
Literatură
- Panfilov I.P., Dyrda V.E. Teoria comunicațiilor electrice. - M . : Radio și comunicare, 1991. - 344 p.