O conexiune prin fibră optică - conexiunea care se bazează pe cabluri de fibră optică. De asemenea, FOL abrevierea utilizat pe scară largă (link-ul fibra optica). Este folosit în diverse sfere ale activității umane, variind de la sisteme informatice la structuri de comunicare pe distanțe lungi. Este astăzi cel mai popular și eficientă metodă pentru furnizarea de servicii de telecomunicații.
Acesta constă dintr-un conductor de lumină fibră optică centrală (miez) - fibre de sticlă înconjurat de un alt strat de sticlă - o carcasă având un indice de refracție mai mic decât miezul. Extinderea pe miez, razele de lumină nu merg dincolo de ea, reflectată de stratul de acoperire coajă. Fibra optică este formată în mod tipic fascicul de lumină, sau o diodă laser semiconductor. În funcție de distribuția indicelui de refracție și magnitudinea fibrei diametrul miezului este împărțit într-un singur mod și un multimod.
Fibre optice produse de piață în România
fibra optica, deși este utilizat pe scară largă și mijloace populare de comunicare, tehnologia este simplă și proiectat pentru o lungă perioadă de timp. Experiment cu schimbarea direcției fasciculului de lumină prin indicele de refracție a fost demonstrată Colladon Daniel (Daniel Colladon) și Jacques Babinettom (Jacques Babinet) în 1840. Câțiva ani mai târziu Dzhon Tindall (John Tyndall) a folosit acest experiment pe prelegerile sale publice din Londra, iar în 1870 a lansat un tratat despre natura luminii. Aplicarea în practică a tehnologiei găsit doar în secolul XX. In anii 20 ai secolului trecut, experimentatorii Clarence Hasnellom (Clarence Hasnell) și John Byrd (John Berd) a demonstrat capacitatea de a transfera imagini prin intermediul tubului optic. Acest principiu a fost folosit Genrihom Lammom (Heinrich Lamm) pentru examinarea medicală a pacienților. Numai în anul 1952 fizicianul indian Narinder Singh Kapany (Narinder Singh Kapany) a efectuat o serie de experimente proprii, ceea ce a dus la inventarea fibrei. De fapt, a fost creat de aceeași legătură de fire de sticlă, coajă și miez au fost realizate din fibre cu diferiți indici de refracție. Shell-ul de fapt, a servit ca o oglindă, iar miezul a fost mai transparent - astfel încât a reușit să rezolve problema de dispersie rapidă. În cazul în care fasciculul nu este atins înainte de sfârșitul fasciculelor optice da, și era imposibil să se utilizeze astfel de mijloace de transmitere pe distanțe lungi, dar acum problema a fost rezolvată. Narinder Kapani de 1956 a perfecționat tehnologia. O adunatura de tije de sticlă flexibile pentru a transmite imagini practic fără nicio pierdere sau distorsiune.
Inițial, a fost multifazic de fibre, adică poate transmite imediat sute de faze de lumină. Mai mult decât atât, creșterea diametrului fibrelor al miezului permit utilizarea emițătoarelor optice ieftine și conectori. Mult mai târziu a început să se aplice fibrei o mai mare productivitate, prin care a fost posibil să se difuzeze numai o singură fază în mediul optic. Odată cu introducerea de integritate semnal bifazic fibre poate fi menținut la o distanță mai mare, care a contribuit la transferul de cantități considerabile de informații.
Cel mai popular astăzi este fibra singură fază cu schimbarea lungimii de undă zero. Din anul 1983, ocupă o poziție de frunte printre produsele din industria de fibră optică, care au dovedit eficiența în zeci de milioane de kilometri.
Avantajele de tip comunicare cu fibră optică
- Semnalele optice de bandă largă cauzată de frecvență extrem de ridicată purtătoare. Aceasta înseamnă că într-o linie de fibră optică poate transmite informații la o rată de aproximativ 1 Tb / s;
- atenuare foarte redusă a semnalului luminos în fibră, care permite construirea unei linii de comunicație de fibră optică de până la 100 km fără regenerare sau mai multe semnale;
- Imunitatea la interferențele electromagnetice de la cablurile din jur cupru, echipamente electrice (linii electrice, sisteme de propulsie electrice, etc.) și de condițiile meteorologice;
- Protecția împotriva accesului neautorizat. Informațiile transmise prin intermediul liniilor de fibră optică, este aproape imposibil de a intercepta metoda nedistructivă a cablului;
- Siguranța electrică. Așa cum, de fapt, fibre dielectric, optice crește rețeaua de explozie și de incendiu de siguranță, care este deosebit de important în industria chimică, rafinării de petrol, care deservesc procese cu risc ridicat;
- Durabilitate FOL - durata de viață a liniilor de fibră optică de comunicare este de cel puțin 25 de ani.
Dezavantaje de tip comunicare cu fibră optică
- Costul relativ ridicat al elementelor active ale liniei, conversia semnalelor electrice la lumină și lumină în semnale electrice;
- Costul relativ ridicat de sudura fibra optica. Acest lucru necesită echipament tehnologic precis și, prin urmare, costisitoare. Ca rezultat, ruperea cablului optic atunci când costul de restaurare FOCL mai mare decât atunci când se lucrează cu un cablu de cupru.
Elemente ale unei legături de fibră optică
Receptoare optice detectează semnalele transmise prin cablu de fibră optică și de ao transforma în semnale electrice, care sunt apoi amplificate și apoi a restabili forma lor, precum și semnale de ceas. În funcție de viteza și specificitatea aparatului de sistem, un flux de date poate fi convertit de la serial la paralel formă.
transmițător optic într-un sistem de fibră optică convertește secvența de date electrice, furnizate componentele sistemului într-un flux de date optic. Transmițătorul include un convertor serial-paralel cu sintetizator de ceas (care depinde de instalarea sistemului și rata de informații în biți), și drivere sursa semnalului optic. surse optice diferite pot fi utilizate pentru sistemele de transmisie optice. De exemplu, diode emițătoare de lumină sunt adesea folosite în LAN-uri ieftine pentru a comunica pe o distanță mică. Cu toate acestea, o lățime de bandă spectrală largă și imposibilitatea de funcționare la lungimi de undă de a doua și a treia ferestre optice, împiedică utilizarea LED-ului în sistemele de telecomunicații.
Amplificatorul transformă curentul continuu asimetric din fotodiodă într-un senzor de tensiune asimetric care este amplificat și transformat într-un semnal diferențial.
- Sincronizarea cip și recuperare de date
Acest cip trebuie să recupereze semnale de ceas din fluxul de date primite și calendarul acestora. Schema de PLL necesare pentru recuperare de ceas, este, de asemenea complet integrat în sincronizarea cip și nu are nevoie de ceas de referință extern.
- serial la paralel de conversie unitate
Principala sa misiune este de a furniza prejudecată curentă și curentul de modulare pentru a modula direct dioda laser.
- Cablu optic. constând din fibre optice care sunt în manta comună de protecție.
fibra single-mode
Pentru fibrele cu diametru suficient de mic și lungimea de undă corespunzătoare se va propaga prin doar fasciculul de lumină. În general, faptul selectarea diametrului miezului pentru monomod modul de propagare a numitului exemplu particular de realizare, fiecare structuri individuale de fibre. Aceasta este, sub fibra monomod trebuie să fie înțeles în ceea ce privește caracteristicile de frecvență specifice ale undelor utilizate. Răspândirea doar un singur fascicul poate scăpa de dispersie modale, și, prin urmare, fibrele monomodale pe performanța comenzilor. utilizat în prezent miez cu un diametru exterior de aproximativ 8 microni. Ca și în cazul fibrelor optice utilizate și viteza și distribuția densității materialului de gradient.
A doua opțiune este mai eficientă. Tehnologia Single-mode este mai delicată, scumpă, și este utilizat în prezent în telecomunicații. Fibra optică utilizată în liniile de comunicație prin fibre optice care depășesc mijloace electronice care permit date digitale transmit fără pierderi de mare viteză pe distanțe mari. linii de fibră optică poate atât forma o nouă rețea, și servesc la consolidarea rețelelor existente - zone de trasee de fibre optice, unite fizic la nivelul ghidului de lumină, sau logic - la nivelul protocolului de transmitere a datelor. date de fibră optică de viteză de transmisie poate fi măsurată în sute de gigabiti pe secunda. Deja finalizat standardul, permițându-vă pentru a transfera date la o rată de 100 Gbit / C și 10 Gigabit Ethernet standard, este utilizat în infrastructura de telecomunicații moderne de mai mulți ani.
fibra multimod
OB multimod se poate răspândi un număr mare de moduri simultan - raze introduse în fibră la unghiuri diferite. Multimod OB are un diametru de miez relativ mare (valori tipice de 50 și 62.5 microni), și, în consecință, o deschidere numerică mare. Miezul cu diametru mai mare al unei fibre multimod simplifică radiația optică în intrarea de fibre și cerințele mai moi pentru toleranțe pentru fibra multimod poate reduce costul de transceiver optice. Astfel, o fibră multimod predomină în rețelele de domiciliu locale și de lungime mică.
Principalul dezavantaj este prezența dispersiei multimod modal OM care apare din cauza faptului că a face un mod diferit în fibra de cale optică diferită. Pentru a reduce influența acestui fenomen a fost dezvoltat fibra multimod cu indice gradat, prin modurile în fibrele sunt distribuite de-a lungul traiectorii parabolice, iar diferența dintre căile lor optice și, în consecință, dispersia intermode semnificativ mai mică. Dar cum nu ar fi echilibrată de fibre multimod cu gradient, latime de banda lor nu poate fi comparat cu tehnologia single-mode.
transceivere de fibra optica
Pentru a transmite datele prin intermediul canalelor optice, semnalele care urmează să fie convertite din electrică în forma optică, transmisă pe legătura de comunicație și apoi convertit înapoi într-un receptor în formă electrică. Aceste transformări au loc în dispozitivul de emisie-recepție, care cuprinde componente electronice, împreună cu componentele optice.
Utilizate pe scară largă în timpul transmiterii diviziunea multiplexor arta poate crește viteza de transmisie de 10 Gb / s. Sistemele moderne de fibră optică de mare viteză oferă următoarele standarde de viteză de transmisie.
Noi metode de divizarea lungimii de undă de multiplexare sau divizarea lungimii de undă de multiplexare face posibilă pentru a crește densitatea de date. Pentru acest multiplex mai multe fluxuri de informații transmise prin intermediul unui canal de transmisie prin fibră optică, folosind fiecare flux la diferite lungimi de undă. Componente electronice în WDM-emițător și receptor sunt diferite față de cele utilizate în sistem cu divizare în timp.
Utilizarea de linii de comunicații cu fibră optică
