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

2601. День Соборності України – день єднання народу 42.08 KB
  Психолого-педагогічне обґрунтування обрання теми та форми виховного заходу. Було обрано тему День Соборності України – день єднання народу у формі класної години. Необхідність проведення заходу виникла  у зв’язку зі святом 22 січня...
2602. Внеклассное мероприятие по теме Весна пришла 88.61 KB
  Форма проведения: соревнование двух команд Цели: развитие памяти, внимания, наблюдательности, смекалки, активизация мыслительной деятельности, формирование у учащихся навыков самостоятельной работы; воспитание духа соревнования, честности, целе...
2603. Защитники Родины 28.24 KB
  Тема: Защитники Родины. Форма проведения: игра-соревнование; Цель: расширить представление детей об общенародном празднике, посвященном вооруженным Силам России, воспитывать у них любовь к защитникам Отечества и к своей Родине, создать атмосферу п...
2604. Масленица. Воспитательное мероприятие 29.91 KB
  Цели: Познакомить учащихся с русскими традициями масленичной недели. Задачи: -  Воспитывать уважение и интерес к культурному наследию нашей страны.- Формировать у учащихся чувства коллективизма и взаимопомощи, дисциплинированности. Материалы и ...
2605. Основы денежно-кредитного регулирования экономики 280 KB
  ТЕМА 1. Основы денежно-кредитного регулирования экономики Введение в курс Денежно-кредитное регулирование экономики. Денежный оборот и его структура Основные потоки денег в экономике Инфляция как социально-экономический процесс: понятие, причины...
2606. Изучение маятника максвелла 52.11 KB
  Изучение маятника максвелла Цель работы: определение основных характеристик маятника Максвелла. Приборы и принадлежности: установка FPM-03, набор колец, штангенциркуль. Краткие теоретические сведения Движение твёрдого тела можно рассматривать как дв...
2607. Изучение движения маятника максвелла 119.5 KB
  Цель работы: ознакомление со сложным движением твердого тела на примере маятника Максвелла: экспериментальное определение момента инерции тел вращения. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Маятник Максвелла представляет собой однородный металлический диск, в серед...
2608. Измерение ускорения свободного падения с помощью маятников 133 KB
  Цель работы: измерить ускорение свободного падения с помощью физического (оборотного) и математического маятников. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Все тела или совокупности тел, которые могут совершать периодические движения, или колебания, называются колебат...
2609. Математический и физический маятники 41.5 KB
  Математический и физический маятники Мы отмечали, что гармонические колебания возникают под действием квазиупругих сил. Покажем, что силы, действующие на маятник при малых углах отклонения, являются квазиупругими, и, следовательно, колебания маятник...