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

43 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

45968. Сварочное производство: контактная и диффузионная сварка, сварка взрывом и трением. Пайка металлов 94.69 KB
  Отработаны и внедрены технологические процессы сварки различных алюминиевых магниевых и титановых сплавов а так же черных металлов и нержавеющих сталей. Все операции технологических процессов сварки проходят под контролем ОТК и ВП МО для изделий В и ВТ с обязательным подтверждением марки свариваемых материалов стилоскопированием или спектральным анализом на современном импортном и отечественном оборудовании. Продолжительность процесса сварки составляет около 5мин. Сварные швы полученные в результате диффузионной сварки при высоком...
45969. Механическая обработка металлов. Станки для обработки металлов резанием. Технологические возможности способов резания: точения, сверления, протягивания, фрезерования, шлифования, хонингования 95.99 KB
  Технологические возможности способов резания: точения сверления протягивания фрезерования шлифования хонингования. Обработка резанием это процесс получения детали требуемой геометрической формы точности размеров взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки рис. К инструменту прикладывается усилие резания равное силе сопротивления материала резанию и сообщается перемещение относительно заготовки со...
45970. Резьбовые соединения. Основные виды, конструктивные формы, расчетные зависимости 31.5 KB
  Различают резьбы цилиндрические и конические. В зависимости от назначения применяемые резьбы можно разбить на три группы: крепежная. Крепежная и крепежноуплотняющая резьбы как правило имеют треугольный профиль обеспечивающий высокую прочность резьбы и наиболее благоприятные условия от самоотвинчивания. Резьбы треугольного профиля подразделяют на два основных типа: 1.
45971. Шпоночные и шлицевые соединения. Типы, основные параметры соединений. Расчеты на прочность 31 KB
  Шпоночными называют разъемные соединения составных частей изделия с применением шпонок. Шпоночные соединения могут быть неподвижными и подвижными и служат обычно для предотвращения относительного поворота ступицы и вала при передаче вращающего момента. Шпоночные соединения широко применяют во всех отраслях машиностроения.
45972. Ременные передачи. Разновидности. Типы ремней и конструкции шкивов. Расчет основных параметров ременной передачи 27.5 KB
  По форме различают плоские клиновые поликлиновые и круглые ремни. Плоские ремни в поперечном сечении имеют форму прямоугольника шириной значительно превосходящей толщину. Клиновые ремни в сечении представляют собой трапецию. Эти ремни благодаря клиновому взаимодействию со шкивами характеризуются повышенному взаимодействию повышенной тяговой способностью.
45973. Краткие сведения по геометрии цилиндрических зубчатых передач. Цилиндрические зубчатые передачи 126 KB
  Кроме того различают индексы относящиеся: w к начальной окружности; b к основной окружности; к окружности вершин зубьев; f к окружности впадин зубьев. Параметры относящиеся к делительной окружности дополнительного индекса не имеют. 3 называют кривую которую описывает точка В прямой NN перекатываемой без скольжения по окружности с диаметром db. Производящая прямая NN является касательной к основной окружности и нормалью ко всем производимым ею эвольвентам.
45974. Редукторы - продукция материально-технического назначения 38 KB
  Наибольшее распространение в промышленности получили планетарные и цилиндрические моторредукторы выполненные по соосной схеме взаимного расположения электродвигателя и выходного вала. А также червячные моторредукторы с расположением электродвигателя под 90град. К моторредукторам общемашиностроительного применения относят: цилиндрические моторредукторы планетарные моторредукторы спироидные моторредукторы червячные и цилиндрическочервячные моторредукторы волновые моторредукторы моторредукторы специального назначения. Облсть...
45975. Конструкция и назначение червячных передач. Кинематический и прочностной расчеты 29.5 KB
  Червячные передачи это передачи за счет зацепления витков червяка и зубьев червячного колеса. При вращении червяка его витки входят в зацепление с зубьями червячного колеса. Расстояние между одноименными точками боковых сторон смежных витков червяка измеренное параллельно оси называют шагом червяка р. Делительный диаметр червяка dx = qm.
45976. Механические характеристики электродвигателей 86.95 KB
  Скорость почти всех электродвигателей является убывающей функцией момента двигателя, то есть с увеличением момента скорость уменьшается [чил 33]. Но степень изменения скорости у разных электродвигателей различна и характерезуется параметром жесткость механические характеристик.