83055

Оптоволоконні лінії зв’язку

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Найважливіший з компонентів ВОЛЗ - оптичне волокно. Для передачі сигналів застосовуються два види волокна: одномодове і багатомодове. Свою назву волокна отримали від способу розповсюдження випромінювання в них. Волокно складається з серцевини і оболонки з різними показниками заломлення.

Украинкский

2015-03-06

25.23 KB

20 чел.

Оптоволоконні лінії зв`язку

     Здавна людина прагне щось вдосконалювати, розробляти, відкривати. Ми створюємо сучасну побутову техніку, обладнання, комп`ютери, автомобілі…  Але окрім винаходження нового треба вдосконалювати й старе. Прикладом таких вдосконалень є нові лінії зв`язку.

   Раніше людство користувалося коаксіальними (мідними) кабелями. Але швидкість та якість передачі інформації була надто низькою, особливо при передачі на далекі відстані великої к-ті інф-ції. Нещодавно людина винайшла принципово новий вид зв`язку - зв`язок за допомогою оптоволоконних лінії (кабелів). ВОЛЗ - це вид зв'язку, при якому інформація передається по оптичним діелектричним хвилеводам, відомим під назвою "оптичне волокно". Перевагами ВОЛЗ є:

  1.  можна передавати інформацію зі швидкістю близько 1,1 Терабіт/с. Кажучи іншими словами, по одному волокну можна передати одночасно 10 мільйонів телефонних розмов і мільйон відеосигналів.
  2.  дуже мала (у порівнянні з іншими середовищами) швидкість згасання світлового сигналу в волокні. Це означає, що можна здійснювати передачу великих обсягів інф-ції на великі відстані.
  3.  важлива властивість оптичного волокна - довговічність.
  4.  оптичні волокна дуже компактні і легкі (вигот. з кварцу).
  5.  системи зв'язку на основі оптичних волокон стійкі до електромагнітних перешкод, передана по світловодам інформація захищена від несанкціонованого доступу.

  Є в ВОЛЗ і недоліки:

  1.  потрібні активні високонадійні матеріали.
  2.  потрібно дороге технологічне обладнання.
  3.   витрати на відновлення вище, ніж при роботі з мідними кабелями.

Будова оптично-волоконного кабелю

 1.Найважливіший з компонентів ВОЛЗ - оптичне волокно. Для передачі сигналів застосовуються два види волокна: одномодове і багатомодове. Свою назву волокна отримали від способу розповсюдження випромінювання в них. Волокно складається з серцевини і оболонки з різними показниками заломлення. У одномодовому волокні діаметр світловодної жили - 8-10 мкм. При такій геометрії у волокні може розповсюджуватися тільки один промінь (одна мода). У багатомодового волокна розмір світловодної жили близько 50-60 мкм, що робить можливим поширення великої кількості променів (багато мод).

  2.Елементи в кабелі поєднуються двома способами: рухомо (за допомогою мікрошурупів) або нерухомо (зрощуванням).

  3.Після того, як оптичний кабель прокладений, необхідно з'єднати його з приймально-передавальної апаратурою. Зробити це можна за допомогою оптичних конекторів (з'єднувачів).

   4.Лазерні модулі для ВОЛЗ виготовляються на основі високоефективних лазерних діодів.

   5. Фотоприймальні модулі виготовляються на основі фотодіодів.

Саме волокно складається з таких ел-тів:

  1.  сердечник – безпосередньо проводить світло
  2.  скляна оболонка з нижчим, ніж у сердечника, коефіцієнтом заломлення – запобігає розсіюванню променя
  3.  пластикова оболонка – для захисту скла і гнучкості

 А кабель:

  1.  оболонка-закріплювач – діелектрик, найчастіше містить в собі три-чотири волокна
  2.  гідрофобний наповнювач – маса між волокнами, що з`єднано
  3.  центральні і колові силові елементи – підсилюють дію променя, підтримують напрям
  4.  зовнішня захисна оболонка – містить декілька скупчень волокон, діелектрик.

 Кабель занурюють у землю на глибину в 1-1,5 м. Оптоволоконна лінія іде і на дні Атлантичного океану.

Принцип дії ВОЛЗ

   Для поширення променів у волокні застосовують лазерні світлодіоди – вони мають високу інтенсивність випромінювання та силу проміння.

 Потрапляючи у волокно, промінь світла заломлюється на межі «серцевина-оболонка». Так промінь «стрибає» від стінки до стінки, заломлюючись; якщо виконується умова повного віддзеркалення склом променя, то він проходить практично без втрат на розсіювання.

 В одномодовому волокні промінь рухається точніше і без втрат, але не дуже швидко.

 В багатомодовому волокні рухається два та більше промені. Такі ВОЛЗ використовуються для передачі складних імпульсів у технологіях обробки інформації. Оскільки промені можуть змінювати траєкторію руху, тут важливо правильно встановити коефіцієнти заломлення і дисперсії для кожного світлового сигналу. Діаметр типової ВОЗЛ приблизно 75-100 мкм.

 Щоб дослідити схему роботи повноцінного обладнання з ВОЛЗ, уявімо собі наш комп`ютер на мережу Інтернет, що підключена до нього. Від LED (лазеру) або фотодіода по оптоволокнам передається світловий промінь. Від LED (лазеру) або фотодіода по оптоволокнам передається світловий промінь. У потужній збиральній лінзі цей потік світла (або навіть декілька, з різних джерел) збираються у один промінь.. Якщо пустити його в трубках у лампу розжарювання, можна отримати прожектор, але невеликої потужності: світло встигає розсіюватися. А ось у СВЧ-пічці такий принцип діє ефективніше: під дією променя термоелементи нагріваються достатньо для приготування їжі.

 Більш складні механізми (телефони, комп`ютери із Інтернетом) передбачають такий самий принцип, але з перетворенням певного виду енергії на світлову, а світлової – на будь-яку іншу.

 Таким чином, за допомогою нескладного пристрою - оптоволокон – можна здійснювати передачу інформації будь-якого характеру й обсягу на будь-які відстані. Також ВОЛЗ використовують для:

  1.  вимірювання швидкості світлової хвилі у певному середовищі (пропускають світло крізь волокно)
  2.  контролю якості хім. продукції сенсорними датчиками
  3.  виготовлення теле- і мікроскопічних систем

Матеріали, з яких роблять ВОЛЗ

 Матеріалами для оптоволокон слугують кварц і кварцове скло (88 % ВОЛЗ). Рідше основним матеріалом стають поліметилметастероїдна маса (сердечник) і фторополімери (оболонка).

  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9830. Происхождение восточных славян и проблемы становления древнерусского государственности 27.8 KB
  Происхождение восточных славян и проблемы становления древнерусского государственности Прежде чем ответить на вопрос о том, как сформировалось государство Российское, необходимо понять, кто такие славяне, откуда есть пошла Русская земля. Проблема пр...
9831. Российское общество в условиях форсирования модернизации начала 20 века: реформы Столыпина 24.55 KB
  Российское общество в условиях форсирования модернизации начала 20 века: реформы Столыпина. На рубеже XIX-XX веков Россия была великой мировой державой, территория которой занимала шестую часть земного шара, а население составляло около 130 млн. чел...
9832. Киевская Русь 9-11 веках особенности государственного строя и социально-политического развития 25.91 KB
  Киевская Русь 9-11 веках особенности государственного строя и социально-политического развития. В Киевской Руси, как и в других государствах Западной Европы, в X-XI веках начало складываться феодальное общество. Древнерусское государство было полиэт...
9833. Россия в первой мировой войне. Истоки общенационального кризиса. (1914-1917) 21.95 KB
  Россия в первой мировой войне. Истоки общенационального кризиса. (1914-1917). Наметившаяся после революции 1905-1907 гг. тенденция стабилизации общественной жизни не смогла в полной мере реализоваться не только из-за непоследовательности столыпински...
9834. Крещение Руси и его историческое значение 29.32 KB
  Крещение Руси и его историческое значение. Важнейшим событием в истории Древнерусского государства явилось принятие князем Владимиром христианства в его православном варианте. Для исторических исследований характерна общность взглядов на предпосылки...
9835. Советская модель модернизации: консервативная революция в экономике и становление нового хозяйственного механизма в 1930 годах 36.09 KB
  Советская модель модернизации: консервативная революция в экономике и становление нового хозяйственного механизма в 1930 годах. К весне 1921 г. советская республика оказалась в тяжелейшем кризисе. Внутриполитический кризис, проявился в возникновении...
9836. Политический распад Руси в 12 веке. Княжества - государства как различные модели развития общества 35.75 KB
  Политический распад Руси в 12 веке. Княжества – государства как различные модели развития общества. С рубежа XI-XII веков Русская земля вступает в полосу феодальной раздробленности, которая стала закономерным этапом в развитии раннесредневековый...
9837. Промышленный переворот в России 27.99 KB
  Промышленный переворот в России ХIХ век - время утверждения промышленного производства. Осуществление промышленного переворота являлось началом индустриальной цивилизации. Темпы, глубина технических преобразований в обществе зависели от политических...
9838. Монголо-татарское вторжение на Руси. Социально-политические изменения в русских землях в период ордынского владычества 29.9 KB
  Монголо-татарское вторжение на Руси. Социально-политические изменения в русских землях в период ордынского владычества. Древняя Русь в течение столетий противостояла набегам кочевников, но наиболее разорительным и губительным для русских земель стал...