Optikai szál kommunikációs
A folyosón a lézersugár az optikai hullámvezető négyzet keresztmetszetű, míg a hatás a teljes belső visszaverődés
Száloptikai kommunikációs - át az információkat az egyik helyről a másikra útján fényimpulzusok az optikai szál. A hordozó jel kerül bemutatásra az elektromágneses sugárzás formájában által modulált hasznos jelet a további információk továbbítására.
A fő jellemzője az optikai szál kapcsolat teljes belső visszaverődés az elektromágneses hullámok a határfelületen - különböző törésmutatóval. Egy optikai szál két fő alkatrészek - magot, amely közvetlenül irányítja a fényt - a fényvezető és a kagyló. törésmutatója nagyobb, mint egy kagyló a törésmutató, hogy a fénysugár többször pereotrazhayas a határ két média maghéj terjed a mag nem fog menni határain túl.
Az 1970-es, a fejlesztés optikai szálas távközlési rendszerek gyökeresen átalakította a távközlési ipar és játszani kezdett fontos szerepet a „információs kor”. Előnyei miatt az optikai átviteli hálózatok elektromos jelátvitel, optikai szálak nagyjából helyettesítik rézhuzal kommunikációs core hálózatok. [1]
Fő irányok [szerkesztés]
jelzési folyamatot száloptika tartalmaz:
- Konvertálása a villamos jel egy optikai jeladó,
- Átadás az optikai jelet az optikai szál, miközben annak jellemzőit,
- Átalakítása az optikai vevő jelet elektromos jellé.
Bevezetés [szerkesztés]
History [szerkesztés]
1966-ban Charles K. Kao és George Hokham kínált optikai szálak a Laboratory STC (STL), Harlow. kimutatták, hogy a veszteség 1000 dB / km a már meglévő ablakban (szemben 5-10 dB / km a koaxiális kábel is) fordulnak elő a szennyeződés miatt, hogy a potenciálisan lehet hagyni.
Az optikai szál leírták 1970-ben a „granulátum üveg munka”, amely számolt az előállítását szálak alacsony csillapítási használható jelet a kommunikációs (20dB / km) és ugyanabban az időben nyerték első félvezető lézer alapuló gallium-arzenid GaAs. Ezek költséghatékony és kompakt, ezért ideálisan használható, mint egy adót kialakítására használt optikai jelek továbbítására az üvegszálas kábelek hosszú távokon.
A második generációs optikai szálas kommunikációs fejlesztették kereskedelmi használatra az 1980. Ez a berendezés már együttműködik hullámhossza 1,3 mikron, és használja a lézer alapján komplex kvaterner félvezető InGaAsP rendszerek. Bár ez a berendezés eredetileg csak a jel diszperzió a szál, 1981-ben, azt találtuk, olyan módon, hogy jelentősen javítja a teljesítményt a berendezés. 1987-ben létrehozott, amely lehetővé teszi gépek információ továbbítására sebesség legfeljebb 1,7 Gb / s közötti távolság átjátszók 50 km.
Az optikai szál a harmadik generációs rendszer segítségével a hullámhossz 1,55 mikron, van veszteségek mintegy 0,2 dB / km. Ők elérte ezt annak ellenére, hogy a nagy nehézséget okoz a terjedését lendületet ezen a hullámhosszon szokásos lézerek alapuló félvezető InGaAsP rendszer. A tudósok leküzdeni ezt a nehézséget okoz a szálak eltolt diszperziójú, amelyeket úgy terveztek, hogy a diszperzió minimális spektrális régióban 1,55 mikron. korlátozza az átviteli spektruma egyetlen csík. Ezek az eredmények végső soron lehetővé tette a harmadik generációs rendszerek működnek kereskedelmileg sebességgel 2,5 Gbit / s közötti távolságokkal jelismétlők, mint 100 km.
Alapja az ötödik generációs fejlődés optikai szálas vonalon, az, hogy kiterjesszék a széles hullámhossztartományban, amely működhet WDM rendszer. Átlagos transzmittancia kvarcüveggel, úgynevezett C sáv, csak azokra a hullámhossz-tartományban 1,53-1,57 mikron, egy új széles sávú szál (nélkül m. N. A víz abszorpciós csúcsánál) van egy szélesebb ablak átlátszósága ígéretes mellék hatótávolság 1,30-1,65 mm.
Technológia [szerkesztés]
Távadók [idézet]
1625-1675 nm
Ez a hullámhossz osztásos azt mutatja, hogy a meglévő technológia lehet kombinálni a második és harmadik átláthatóság kvarc ablakok egyetlen ablakban. Kezdetben ezek átlátszóak kvarc nem átfedésben.
Történetileg, az első hullámhosszúságú sávban alkalmazott tartományban 800 nm és 900 nm; azonban a nagy veszteségek ebben a tartományban tlko korlátozta annak felhasználását a kommunikáció egy rövid távolságra. A második ablak átláthatóság - van a régióban mintegy 1310 nm-es, és van egy sokkal alacsonyabb veszteséget. A szálak miután létre ebben a tartományban nulla diszperziós. A harmadik ablak átláthatóság - van a régióban a 1550 nm, és ez a leginkább használt, jelenleg. Ez a régió rendelkezik a legalacsonyabb veszteség jel csillapítás, és ezért legalkalmasabb kommunikációs hosszú távokon. Mindazonáltal ezen a területen a szálak kis szórású használatát igényli speciális „diszperziókompenzátorok” veszteségek ellentételezésére okozott.
Regeneration [idézet]
Azokban az esetekben, amikor a kapcsolat ki kell terjednie nagyobb távolságra, mint amelyen képes a meglévő technológia, a jel helyre kell állítani a közbenső pontokon útján átjátszó. Ismétlők jelentős hozzáadott értéket a kommunikációs rendszer olyan rendszer tervezők próbálják minimalizálni a használatát.
Legújabb előrelépések gyártásához optikai technológia és berendezések kommunikációhoz használt kommunikációs, szignifikánsan csökkentette a lebomlás a jelvezetéket. Jelenleg regeneráció (helyreállítás) az optikai jelet a kommunikációs vonalak szükséges meghaladó távolságok több száz kilométerre. Ez jelentősen csökkentette a költségeit szervező optikai hálózatok, különösen a tenger alatti területeken, ahol a költség és a megbízhatóság átjátszók - az egyik legfontosabb meghatározó tényezők a teljesítmény az egész kábelrendszer. Fontosabb eredmények, hozzájárulva ezek a technológiák, lehetséges, hogy ellenőrizzék a diszperziós és alkalmazott solitonovye sugárzók használó nemlineáris hatások a szál képesek jelet nélkül diszperziós hosszú kábelek burkolása nagy távolságokra.
Összehasonlítás adatátviteli közeg [szabály]
Mobile mobil laboratórium a telepítés alatt használt optikai csatlakozók, amikor összeillesztjük optikai kábelek területén.
Az optikai csatolót amikor összeillesztjük optikai kábelek területén.
Abban a pillanatban, amikor kiválasztja jelátviteli közeg (az optikai kábel vagy réz kábel), előnyben részesítjük az optikai kábeleket.
Következő egy gépi fordítás, szerkesztés szükséges!
Az optikai szál kommunikációs Oblas általában úgy választjuk igénylő rendszerek nagyobb sávszélességet vagy átívelő nagyobb távolságok, mint az elektromos vezetékeket. A legfőbb előny a rost - kivételesen alacsony veszteség, amely lehetővé teszi, hogy fedezze a hosszú távolságot erősítők vagy ismétlő; és természetesen magas adatátviteli sebesség, oly módon, hogy több ezer elektromos kapcsolatokat kellene cserélni egyetlen vysokopropuskaemy kábel az optikai szálak átvitelének lehetősége egy hatalmas hullám sávban. Másik előnye a szálakat, hogy még ha fut egymás mellett a nagy távolságokra, a rostok és izolálható a fizika munka nem képesek megakadályozni szomszédos kábelek. A szál lehet telepíteni területeken, ahol magas az elektromágneses sugárzást. (A szolgáltatás hordozó sorok elektromos vezetékek és a vasúti sínek). Mindannyian dielektromos kábelek esetén villám akció megzavarása nélkül működik.
Összehasonlításképpen, míg az egyetlen rendszer a hálózati kábeleket a réz vezetékek belül több, mint néhány kilométerre van szükség aktív jel ismétlő kielégítő teljesítmény; ez nem ritka, hogy az optikai rendszerek, hogy menjen át 100 kilométer (60 mérföld), anélkül, hogy aktív vagy passzív feldolgozás. Egyetlen folyamat optikai kábelek általában elérhető egy 12 kilométeres hosszúságú, minimalizálva a kapcsolatok számát szükséges hosszú kábellel távon. A multi-mode fiber kapható hossza akár 4 km, bár az ipari szabványok pnimenyayut 2 km hosszú, amely így nagy a zavartalan kommunikáció.
Rövid távolságok és viszonylag alacsony követelmények, a számos átviteli sáv, elektromos átviteli gyakran előnyös, mert:
- Csökkentett anyagköltség, ahol nagy mennyiségben van szükség;
- Olcsó adók és vevők;
- Képessége, hogy a villamos energia, valamint a jelek (a különlegesen kialakított kábelek);
- Könnyű működési átalakítók a folyamat szóló vonalak;
Optikai szál munkaigényesebb és költségesebb, amikor vegyületek. A több energia-intenzív optikai feltételek az optikai szálak hajlamosak a szál biztosíték, ami egy kicsit túl nagy, és hogy annak a valószínűsége, hogy a hiány a rost, amely képes lebontani néhány méter másodpercenként. mozgása kör detektálás szerinti berendezés fuzionálnak a szálakat az adóáramkör megzavarhatja és károk minimalizálása.
Mivel ezeket az előnyöket elektromos átvitel, optikai kommunikáció nem gyakori rövid box-to-box, hátlap, vagy alkalmazásokat a chip-to-chip; azonban az optikai rendszer az összehasonlítást a lehetőségek sikeresen demonstrálta a laboratóriumban.
Bizonyos helyzetekben a szál lehet használni, még egy rövid ideig, vagy alacsony sávszélességű alkalmazásokat, mert a másik fontos jellemzői:
- Immunity, hogy az elektromágneses interferencia, beleértve a nukleáris elektromágneses impulzus (bár szál is megsérülhetnek alfa- és béta-sugárzás).
- Magas elektromos ellenállás, így zárva annak érdekében, hogy használni nagyfeszültségű berendezés vagy domének között különböző földpotenciáljai.
- Könnyű, mint a repülőgépen.
- Nem gyúlékony vagy robbanásveszélyes gázok esetekben KÖRNYEZET.
- Nem elektromágneses sugárzásnak kitett és időigényes, amikor a felismerés nem etetés és érzékelési jelek egy olyan környezetben, amely nagy biztonságot.
- Sokkal kisebb méretű kábel, ahol korlátozott zónában szóló Vsluchae hálózati kapcsolatot meglévő épület, ahol a kisebb csatornát lehet fúrni és fel lehet használni a meglévő kábelcsatornák és vezesse.
Optikai kábel lehet telepíteni az épületek ugyanazzal a berendezéssel telepítéséhez használt réz és koaxiális kábeleket, némi módosítással, mert a kis méret és a korlátozott feszültségű és optikai kábel hajlítási sugár. Optikai kábelek jellemzően telepített csőrendszer időközönként 6000 méter vagy több, attól függően cső feltételek és a rendszer a telepítés. Hosszabb kábelek is seb, közbenső ponton, és húzza be a rendszert, mint a megfelelő gázvezeték.