Optik aloqa tizimlari. Agar shisha ichidagi emilimning yo'qotilishi turli xil omillar tufayli bir-biridan mustaqil bo'lsa, bu munosabatlar amal qiladi. Samarali assimilyatsiya markazlari muqarrar ravishda mavjud bo'lgan OH gidroksil guruhining ionlarini hosil qiladi
Yaxshi ishni bilimlar bazasida yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning.
O'quvchilar, aspirantlar, yosh olimlar o'z bilim va tajribalarini o'rganib, bilimlaringizni ishga solib, sizga minnatdor bo'lishadi.
Posted on http://www.allbest.ru/
Dars 14 Optik tizimlar ulanishlar
Optik aloqa tizimlari. Tasnifi. Dasturlar. Xususiyatlar Aloqa liniyalari tarkibi va elementlari. Radiatsiya manbalari. Nur qo'llanmalari. Qurilmaning ishlashi ostida bo'lgan jismoniy ta'sirlar. Ko'rishlar Qurilish. Dastur.
14.1 Optik aloqa tizimlari. Tasnifi. Dasturlar . Xususiyatlar
Yuqori tizimni rivojlantirish optik aloqa lazer paydo bo'lishidan boshlangan. Vaqt, shu bilan birga, individual hollarda bundan mustasno, lazer ochiq aloqa liniyasi tufayli meteorologik sharoitlar haqida signal optik sog'ligiga kuchli qaram uchun zarur ishonchliligi ta'minlash mumkin emas, deb ochiq-oydin bo'ldi. Shu sababli, uzoq vaqt davomida optik aloqa salohiyati deyarli amalga oshmadi. XX asrning 60-yillari o'rtalarida bu shisha elyaf optik nur qo'llanmalaridan foydalanish g'oyasi tug'ildi. radiatsiyaviy nurni boshqarish apparati
Vazifalar bajarildi gost So'nggi optik aloqa tizimlari, (VOSS) doimiy ravishda kengaymoqda. VOSS va ular asosiy element - tolali-optik aloqa liniyasi (FOCL) mavjud axborot tizimlarida kabel aloqa liniyalarini almashishi kerak.
In bog'liqliklar tizimli konfiguratsiyadan sxemalar VOSS bo'linishi mumkin to'rt turga kiradi:
bo'ylama ochiq (Fig. 1,29, a), pallasida, yopiq (rasm 1.29 b), radial (shakl 1.29) va tarmoq (rasm 1.29, g). Eng qisqa FOCL uzunligi va terminalda asboblari (T) ulanadigan eng katta qulaylik dastlabki ikkita strukturaviy diagramma bilan ta'minlanadi.
Shu bilan birga, terminallar sonining ko'payishi bilan optik quvvat iste'moli ortadi va uning tarqalishi WOSS tizimlarida teng bo'lmaydi. Shuning uchun qabul qilgich keng dinamik intervalli daromadlarni boshqarish vositasiga ega bo'lishi kerak. Birinchi ikkita strukturaning kamchiliklari vham Shuningdek, ma'lumotlarning ketma-ket o'tishiga qarab past tarmoqli kengligi.
VOSS radial tarkibi parallel davrdir. turi Ularni juda ko'p terminal qurilmalari va kichik optik tolali uzunliklar bilan ishlatish tavsiya etiladi.
Radial tizimning majburiy elementi barcha terminallar uchun axborot almashuvi qurilmasi (SWI) uchun keng tarqalgan bo'lib, bu abonentlar o'rtasida aloqa kanallarini ta'minlaydi.
WOSS tarmoq tuzilmalari oz sonli qurilmalar bilan samarali. VOSSning bunday turi yuqori tezlik, yuqori ishonchlilik, uzatuvchi tomonidan tarqalgan energiyani maksimal darajada ishlatish. Terminallar orasidagi bir ulanishning uzilishi barcha qurilmaning ishlamay qolishiga olib kelmasligi xarakterlidir, Shunday qilib O'chirishni qayta tiklash orqali siz uzluksiz ulanishni chetlab o'tishda ma'lumotlarni uzatish yo'nalishini o'zgartirishingiz mumkin.
Depozitga qarab uzunligi FOCL larga quyidagi xarakterli guruhlar kiradi:
- uzunroq chiziqlar yoki magistral;
- o'rtacha uzunlikdagi chiziqlar;
- shunchaki yoki ichki aloqa liniyalari.
Magistral chiziqlar yuqori tarmoqli kengligi (kamida 10 8 ... 10 10 bit / s) va katta qabul qiluvchi masofaga (kamida 7 ... 10 km) ega bo'lishi kerak.
O'rtacha uzunlikdagi interaktiv liniyalar (l ... 5 km) PBX va abonentlar o'rtasidagi aloqani ta'minlash uchun mo'ljallangan; kabel televideniyesi tizimlarini qurish; masofadan ma'lumotlarni yig'ish va dastlabki ishlash qurilmalari bilan yuqori samarali markaziy kompyuterlarning aloqasi; masofadan turib terminallar bilan kompyuter aloqasi; ma'muriy va boshqaruv markazlarini yirik sanoat uyushmalarida bo'linmalar bilan bog'lash.
Qisqa muloqot yo'nalishlari keng va turli sohalar va foydalanish shartlari bilan tavsiflanadi. Ushbu liniyalarning uzunligi birliklardan o'nlab va yuzlab metrgacha o'zgarishi mumkin. Uzoq muddatli (100 m) uzunlikdagi tizimlar uchun: ofis ichidagi telefon va video telefoniya; sanoat masofadan boshqarish apparatlari; yirik mobil moslamalarni ichki axborot liniyalari.
Katta miqdordagi ko'p protsessorli kompyuter tizimlari, turli xil avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari va diskret otomatizatsiya qurilmalari uchun kichik darajada (10 ... 30 m) chiziqlar kerak.
Kompyuterning ichki va blok-blokli ulanishlari uchun juda katta miqdordagi muloqotning qisqa yo'nalishlari ham talab qilinadi, tashqi aralashuv sharoitida ishlaydigan asbob-uskunalar blokirovkalari o'rnatiladi.
Ajablanarli xususiyatlar Gost So'nggi optik tizimlar aloqa:
- Kichkina umumiy o'lchovlar va og'irlik kichik barcha xom ashyolarning zichligi va og'ir metallarning bo'sh joylarini tashlab ketish. Koaksiyel kabellarga asoslangan izchil kabellar bilan solishtirilganda, bu indikatorlardagi daromad kamida 3-5 marta, ba'zida esa butun buyurtma;
- yaxshi elektromagnit moslashuvi va yuqori shovqin immuniteti;
- uzatuvchi va qabul qilgich orasidagi masofadan yopiq aloqa liniyalarining yo'qligi, qurilmani ajratmasdan yuqori kuchlanish bilan ishlash qobiliyati;
- keng ko'lamli chastotalar (LEDlarni ishlatganda 20-2200 MHz va lazerlardan foydalanilganda 1 gigagertsgacha 3 gigagertsgacha), koaksiyal tizimlardan farqli o'laroq, chastotada susaytirilishga olib kelmaydi;
- ma'lumotlarning uzatilishi sirli bo'lishi, chunki atrof-muhitga nurlanishning tolalar bilan yo'qligi;
- kam qimmatbaho rangli metall (mis, qo'rg'oshin) materiallarini cheksiz xom ashyo bilan almashtirish va ishlab chiqarish qulayligi (shisha, kvarts, polimer) bilan almashtirishga bog'liq ravishda past narx;
- Ko'rinib turibdi, hech qanday kuch va qisqa yopiladitizimi.
14.2 S.aloqa liniyalarining tuzilishi va elementlari
14.2.1 Tuzilishi
Tuzilishi VOSS uchta katta guruhga birlashtirilishi mumkin bo'lgan elementlarni o'z ichiga oladi:
-VOLS (modulni uzatish va qabul qilish, optik tolali kabel);
- axborot almashinuvi qurilmalari (boshqaruv apparatlari va optik kalitlarga);
- terminal qurilmalari (terminallar).
Mikroprosessor axborot almashinuvi uchun qurilmaning ishlashini nazorat qiladi va nazorat qiladi, uning chiqishi BOLC kalitli kanallarining kodlarini tashkil qiladi.
Asosiy optik aloqa liniyasi (1.30-rasm) quyidagi asosiy tarkibiy birliklarni o'z ichiga oladi: kirish elektron kodlovchi (CG), uzatish moduli, optik kabel, takrorlanuvchi, qabul qiluvchi modul, chiqish elektron dekoder (DCU).
Yuboruvchi modul raqamli signalni LEDni boshqaruvchi oqim pulsiga o'tkazadi. Yarıiletken lazer foydalanilganda, modul davri bir modülatör va quvvat manbai pallasida o'z ichiga oladi. Qabul qilish moduli, kirish fotodiodiga qo'shimcha ravishda, elektronni o'z ichiga oladi daromad olish Zaif signali, detektor va chiqish kuchaytirgichi. Odatda ikkala modul ham bor TTL davrlari darajasida kirish va chiqish signallari va 500 Mbit / s gacha ma'lumotlarni uzatish tezligini ta'minlaydi.
Repetitor - qabul qiluvchi va transmitterning kombinatsiyasi.
Chiziqning maqsadiga qarab, u bilan Optik-tolali aloqa liniyasining tuzilmasidan foydalaniladigan elementlarning uzunligi, tezligi, sifati biroz o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Agar chiziq juda qisqa bo'lsa, takroriy takrorlash kerak emas.
Bu sezilarli amplituda-chastota tavsiflarini va Tekrarlayıcı shovqin xususiyatlari liniyaviylikka talablariga kamaytiradi, chunki, eng qulay optik tolali puls-kod modülasyonunda ma'lumot kodlash uchun.
uzoq masofa liniyalari barpo qachon u qo'shni retranslyatorlardan (uzunligi perepriemnogo qismi) o'rtasida kabeli joiz uzunligini oshirish muhim ahamiyatga ega. yuqori axborot uzatish tezligi (10, 8 bit / s) bilan liniyalari taxminan 10 km perepriemnogo qismi uzunligi uchun zarar turi selfok ko'pi bilan 5 dB / km bilan optik tolalar foydalanish lozim. kichik kengaytirish liniyalari (kam, men km) ultra-yuqori tezlikda uzatish nisbatan yuqori zarar (20 dB / km) ega bo'lgan tolalar har qanday turiga tamoyili bilan erishish mumkin.
14.2.2 Aloqa tizimlarining elementlari
Lazer yuqori tezlikda optik tolali ta'minlash: chastota modulyatsiya signali gigahertz oralig'ida bo'lishi mumkin.
Sifatda fotodetektorlaroptik aloqa liniyalari uchun yuqori tezlik, sezgirlik va kam shovqinli fotodiodlar mavjud. Eng keng tarqalgan p-i-n tuzilishi. Optik tolali liniyaning fotosurat olish oxirida optik quvvat 10-3 ... 10 -9 Vt ga teng bo'lishi kerak.
Sifatda optik kuchaytirgichlaryo'lda nur regeneratsiyasi uchun zarur, sizga bir fotodetektör, elektron amplifikatörün va transmitter iborat, ko'paytirish rejimida, yoki gibrid optoelektron retranslyatorlardan faoliyat lazer foydalanishingiz mumkin.
Kirish qurilmalari, chiqish.Elyafga radiatsiyaviy kirish, agar chiziqning kesma-yon joylari va elyaf matoning ichki qismi bo'lsa,
engil oqi tolasi end yuziga joriy etiladi, shuning uchun tekis va shaffof bo'lishi kerak, va sezilarli darajada uning samolyot tola o'qi tik.
Elyafning chiqish uchlari fotodiodlarning nurlantiruvchi joylariga yopishtirilgan.
bir chetidan yorug'lik nurlarining Fresnel aks yo'qotish, 0,4 JB oshmaydi, uning yuzasiga normal duch maxsus ta'lim oxirida uchun esa - 0,05 dB.
Yarimo'tkazgichli lazerlar qat'iy holatga qaraganda yomon radiatsiya yo'nalishlariga ega. Shuning uchun GaAlAs- heterolaser so'nggi kirish teshik samaradorligini ko'ra tolali: an'anaviy tozalanmagan shisha tolalar - = 70%, sof borosilikat shishadan tolalari bilan - standart, söz tolalarning 60% - 30%.
keng yo'naltirilgan naqsh ega, yorug'lik chiqaruvchi diodlar (I) bilan optik-tolali ulashda Bu (1.31) ishi yanada murakkab. planar radiator (2), bir og'iz ham joylashtirish Yn va ziyondan yopishqoq (4), nisbatan sezilarli zarar bilan juda filamentli chaqasi (3) oxirigacha yopishtirilgan oddiy holda, In.
vysokoaperturnyh end maydoni optik tolalar samarali foydalanish uchun 0,5 ... 0,7 oralig'ida, va nizkoaperturnyh uchun 0,4 bo'ladi.
ishonchli va yuqori sifatli optik tolali end aralashma pürüzlülüğü R z 0,05 ga teng bo'lishi kerak yaratish uchun, tekislik yaxshi 1-mikro, 0,5 ... 1,0 oralig'ida optik tizmasiga nisbatan end yuzi dikliği, deb silliqlash va abraziv tomonidan taqdim etiladi.
Yarıiletken lazer bilan taqqoslash shuni ko'rsatadiki, yuqori diafragma yorug'likli yorug'lik chiqaradigan diyotlarni joylashtirishda bormi kiritishda qo'shimcha yo'qotishlar 2 ... 4 dB, past diafragma yo'qotishlar bilan - 10 ... 12 dB.
Eng yaxshi optik moslama kichik emitr maydoni bilan va u tomonidan ishlab chiqarilgan nurning yaxshilangan radiatsiya naqshlari bilan erishiladi (1.3.32-rasm). Engil boshlovchi tola yadroini joylashtirish (3)
bevosita faol viloyati (2) geterosvetodioda (I) yo'qotishlar bir lazer manbai bilan solishtirish mumkin kamaytirish imkonini beradi.
engil qo'llanma (3) (rasm 1.33) bilan black (2) LED (I) moslamasi chetini foydalanganda lazer manbai taqdirda bir xil tarzda sezilarli darajada amalga oshiriladi:
muammo shundaki, LED bir yo'nalishda tarqaladi.
Yadroo'tkazgich manbalaridan tolaga radiatsiya kiritish samaradorligi turli xil markazlashtirilgan tizimlardan foydalanish bilan ortadi.
Linzalarni kiritish qurilmasini joriy etishning qulay variantlaridan biri tolaning uchini eritib berishdir ular uchun yarim sharning shakli.
Split konnektorlar axborotni o'rta va uzoq masofalarda uzatish uchun zarur. Optik ulagichlar quyidagicha bajarishi kerak talablarminimal yo'qotishlarni amalga oshirish; Mexanik stressga, haroratga va nurlanishga chidamli; birikmani chang, namlik, kimyoviy moddalar ta'siridan himoya qilish.
Ulagichni loyihalash asoslari sozlash moslamasi. Bu odatda yumshoq teshik bo'lib, unda tolalar epoksi qatroni tomchisi yoki elastik kuchlar bilan ushlab turiladi. Ichki joylashtirilgan va pin qismlari qopqoq somasi bilan biriktirilgan. Kovanlarning o'zaro kelishuvi uchun nozik qattiq po'lat quvur shaklida yo'naltiruvchi qo'l mavjud. Fiş konnektörlerinde ulanish yo'qolishi 2 dB dan oshmasligi kerak.
Kam kamchiliklarga faqat individual tolalarni individual articulatsiya qilish tamoyilidan foydalangan holda erishish mumkin. Odatda, bir dizayn optorazoma (rasm 1.34a) har bir tolasi markazli va siqilgan plastmassa yoki rezinadan ishlab silindr shaklida uch tenglashtirish elementlar, devorlari orasidagi fazoda sobit. yorug'lik signali bevosita o'tadi, shunday qilib, bir kabel tolalar, boshqa kabel qat'iy mos keladigan tola qarshi joylashtirilgan plastik ballonlari matritsasi tomonidan joyda o'tkazdi dan bir tolaga boshqasi. Ushbu dizayn qurilmalar bilan o'xshash V - deb so'radi oluklar. ochiq tagliklari alohida tolalardir. Ko'rsatilgan konnektor sizga 6 ... 12 tolalar kiritish imkonini beradi.
individual tolalari bilan Optorazemy ivdividualnoy uyasi juda kam zarar o'tish bilan tavsiflanadi va qo'shni kanallar o'rtasidagi crossfading 70 dB ortiq etiladi.
Dallanuvchi aloqa liniyalari uchun foydalaniladi yulduz aloqasi. Murakkab asosdir optik mikser, kumush bilan qoplangan, monofilament tolasi segmenti (1.35-rasm). tufayli bir necha ko'zgu ta'sir yorug'lik oqimini kelgan u teng barcha ulangan tolalari taqsimlanadi. Yulduzli aloqa terminallar o'rtasida minimal signal yo'qotish imkonini beradi, har qanday juftlik uchun bitta yo'qotish zaif ularning bog'langan kanallar soniga bog'liqligi, aloqa ishonchliligi yuqori
Yelimlash, lehim va payvandlash doimiy optik tolali aloqa yaratish uchun ishlatiladi. Bu operatsiyalar, kvadrat bo'limda bir metall quvur, U kanallar -shaped yumaloq, bir naychani zich yordamida qamrab tomonidan amalga oshiriladi birlashgan tolalari tuzatish, oldin bo'lgan, aniq hidoyat rodlar tomonidan tashkil bo'shliqlar,
tolalar uchlari orasidagi bo'shliqni yopishtirishda qachon ultrabinafsha nur bilan sertleşebilen epoksi qatronlar yopishtiruvchi sifatida ishlatiladi tomchi botish suyuqlik, quyiladi. Murakkab moddalardagi zararlar 0,1 ... 0,6 dB ni tashkil qiladi.
Elyaf lehimleme past haroratli shisha yordamida bajarilgan. Bunday holatda ulanishdagi yo'qotish 0,2 ... 0,45 dB ga teng.
Hozirgi vaqtda quyidagi ishlatilgan tolani payvandlash turlari:
lazer, plazma, gaz plazmasi, elektr arqon, isitish elementi yordamida. Resursli birikmaning mexanik quvvati tolaga nisbatan kuchliligi bilan taqqoslaganda 60 ... 70% ga kamayadi va payvandlash nuqtasida o'rtacha yo'qotish Yo'q 0,2 dan ortiq ... U, 38 dB.
14. 3 Manbalar radiatsiya
Optik-tolali aloqa liniyalari yanada qat'iy va o'ziga xosroq radiatsiya manbaining talablari. Elyafning katta uzunligi (optik tolalar) tufayli, signalning susayishini kamaytirish uchun emitentning va tolaning spektral xususiyatlarini ehtiyotkor muvofiqlashtirish talab etiladi. Radiatsiya kirganda zararning miqdori optik tola radiatsiyaviy nurlanishdagi nurlarning kelishmovchiligi sababli. Radiatsiyaning tarqalish tezligi to'lqin uzunligiga bog'liq ekan, bu jarayon davomida spektral komponentlarning ajratilishi (kromatik dispersiyon) paydo bo'ladi, bu ancha sezilarli, optik chiziq aloqa va radyatörün keng spektral xususiyati. Misol uchun, spektral javoblar kengligi 35 ... 45 nm bo'lganida, chiziq bo'ylab optik emissiya tarmoqli kengligi mahsuloti 100 ... I40 MGts * km bilan cheklangan. Shuning uchun, uni uzatishda optik kanallar katta hajmdagi axborot yuqori tezlikda emitrlarni talab qiladi.
Radiatsion manbalar asosidaAl xGa 1- xAs optik tolali aloqa liniyalarida foydalanish uchun eng foydali kombinatsiyaga ega bo'lishi, birinchi navbatda ushbu maqsadlar uchun ishlab chiqilgan va radiatsiyaviy manbalar yoki o'tish tekisligiga perpendikulyar bo'lgan manbalardir.
Optik-tolali aloqa liniyalarida ham foydalaniladi lazerli diodlar i GHz ga qadar tezligi va 40 ° x10 ° gacha bo'lgan burilish burchagi mavjud bo'lsa, LED yoritgichlari uchun esa bu qiymat 200 MHz va 120 × 40 ° ga teng. Shu bilan birga, emitrlar lazerli diodlardan arzonroq va kichikdir, harorat o'zgarishiga nisbatan kam sezgir, yanada barqaror, deyarli chiziqli vatt-amperga ega. Bu analog signallar bilan ishlashda muhim ahamiyatga ega.
Tegishli yoritgichlar asosan LED va lazerlardir heterostructuresGaAlAs va qattiq holda IAG- Nd- muhim radiatsiyaviy quvvatni ta'minlovchi lazer (~ I0 ... 50 mVt) va uni tolaga kiritishni osonlashtiradi. GaAlAs nurlari uchun radiatsiyaviy quvvatning odatiy qiymati 0,1 ... 5 mVtni tashkil qiladi.
Sifatda qabul qiluvchibitta yoki matrisli fotodetektor - ko'chki fotodiodi yoki p-i-n fotodiod sifatida xizmat qiladi.
Siz foydalanilgan uchta GaAs va Al x Ga ga asoslanib fotodetektorlarning asosiy turlari 1 - x As: xomashyo bilan, Odatda sink difüzyonuyla olingan, epitaksial bilanheterojenlikler, shottki to'siq diyotlari.
In hodisa Fotosintezlarda radiatsiya o'tkazuvchan qatlamining qalinligi minimal bo'lishi kerak, shunda pn aloqasi yaqinida tashuvchini ishlab chiqaradi. Biroq, bu sirt qatlamining ketma-ket chidamliligini oshiradi va shuning uchun konversiya samaradorligini pasaytiradi. Bunday qurilmalarning spektral sezgirligi ortib borayotgan foton energiyasi bilan keskin kamayadi. Heterojenksiyalar "oyna" ta'siri tufayli bu kamchiliklardan mahrum bo'lgan. Ular xarakterlanadi undan keyingi manfaatlar:
e anerjinin fotonlar g 2\u003e hn\u003e E g 1 keng farq moddiy orqali deyarli hech singishi bilan Pass va elektron-teshik juftlarni hosil, kosmik zaryad viloyati yaqin so'riladi;
bu holatda yutilish maydoni qariyb ajratish maydoni to'g'ri keladi, chunki bunday tashuvchilar uchun ajratish omil, birlikka yaqin bo'lishi mumkin;
keng maydoni geteroprohoda qalinligi katta bo'lishi, va ichki ketma-ket qarshilik ustida zarar kamaytiradi yuqori doping darajasi, mumkin.
14.4 Yengil qo'llanmalar. Qurilmaning ostida bo'lgan jismoniy ta'sir . Ko'rishlar Qurilish. Dastur
Optik tolalar orqali yorug'likning uzatilishi foydalanishga asoslanadi ichki ko'zgu ta'sirining umumiy soniAgar silindr ikki qatlamli tolalari - empirik, 1870 yilda Tyndall tomonidan kuzatilgan birinchi marta yengil uzatish mexanizmi klassik LED namunasidir ko'rib chiqaylik. ichki o'tkazgich, Koson (N1\u003e n2) dan optik zichroq bo'lgani, keyin ham, LED kirib nurlari silindrli o'qi, umumiy ichki aks ettirish sharti nisbatan kichik burchaklari hisoblanadi. Natijada, yorug'lik to'lqinlari qobiq bilan chegara ustiga tushganda, uning barcha energiyasi yadro ichida namoyon bo'ladi. Ko'pchilik keyingi shubhalar bilan sodir bo'ladi. Shunday qilib, yorug'lik qobig'idan chiqmasdan tolaning o'qi bo'ylab tarqaladi. Eksa tomon burilishning maksimal burchagi, unda to'liq ichki ko'zgu, nisbati bilan belgilanadi
Tenglik (1,8) uchun amal qiladi N = (n1-n2)<=n1 . Величина А 0 называется raqamli diafragma tolasi va emitter bilan biriktirilganda uning muhim xususiyati hisoblanadi. Bosqichli yorug'lik qo'llanmalar uchun A 0 = 0.18 ... 0.23, gradus A uchun 0 = 0.13 ... 0.18. Qobiq bilan ishlaydigan qiya q = q0 (ochiq diafragma nurlar) burchagiga tushgan nurlar nafaqat aks ettiriladi, balki sinadi - energiyaning bir qismi yadrodan chiqadi. Oxir-oqibat, yadro chegarasi bilan ko'plab uchrashganidan keyin - qobiq bu nurlar to'liq optik tolalardan tarqalgan.
Nur parchalanish ko'rsatkichi markazdan chekkaga emas, balki asta-sekin (odatda parabolikka yaqin bo'lgan qonun bo'yicha) kamayib qolsa ham tolaning bo'ylab tarqaladi.
Ushbu turdagi elyaflarda, sinishi tufayli, so'nggi yuzga kiradigan nurlar markaz chizig'iga yaqin joylashgan. Har qanday tolalar bo'limi qisqa markazlashtirilgan optikasi vazifasini bajaradi, bu o'z-o'ziga fokusli ta'sir ko'rsatadi. Bunday tolalar chaqiriladi o'zlariniyoki nurli nurli qo'llanmalar.
Optik tolalar amalga oshiriladi ikki umumiy usul.
Bug'ning biriktirilishi usuli (SiO2) SiCl 4 va O 2 gaz aralashmasidan yuqori haroratga (I200 ... I600 ° S) reaktsiyaga asoslangan. Issiq kvarts trubkasi orqali aralashmani B 2 O 3 yoki BCl 3 qo'shiladi. Bu holda, bor bilan biriktirilgan kvarts qatlami saqlanadi, keyin toza kvarts biriktiriladi. Kerakli qalinlik qatlamlarini olgandan so'ng, kolba yanada kuchli isitiladi va "sindirish" uchun siqiladi va natijada olingan igna bilan ingichka tolalar olinadi. (risol.1.36). Olingan uch qatlamli strukturada toza kvarts ichki nurni boshqaruvchi tomir hosil qiladi va pastroq sinishi indeksli borli borli kvarts qatlami yorug'likni aks ettiruvchi qobilyat hosil qiladi. Asl kvarts trubasining materialining uchinchi qatlami yorug'lik uzatishda ishtirok etmaydi. Birinchi qatlam (qobiq) sof kvartsdan emas, balki yadro uchun, masalan, GeO 2, Al 2 O 3, TiO 2, P 2 O 5 kattalashgan kattaliklar bilan dopingdan foydalanish uchun talab qilinadigan yorug'lik qo'llanmalari hosil bo'ladi.
Ikki qiyma usul (Fig.1.37) ko'p qismli ko'zoynaklardan kvartsdan kamroq yumshatuvchi haroratli elyaflarni olish uchun ishlatiladi. Tegishli yadro va qobiqni hosil qilish uchun shisha blanks yuqorida turgan ichki va tashqi qobiqlarga doimiy ravishda oqib o'tadi va nozik ko'krak ostidan ikki qatlamli tola chiqariladi. Yuqori tozaligini ta'minlash uchun pushtlar platina yoki kvartsdan tayyorlanadi, germetika esa germetikga yaqin sharoitlarda amalga oshiriladi. Belgilangan usulga yaqin va bunday jarayonbu erda trubaning kichkina materialdan va yadro materialidan yadrodan alohida ishlab chiqariladi. Naychalar quvurga kiritiladi va tolalar tayyorlangan idishdan chiqariladi. Ushbu usulning asosiy kamchiliklari bo'shliqlarning sirtidan ifloslantiruvchi moddalarni yo'qotishning qiyinligi bo'lib, u keyinchalik yadro va qobiq o'rtasida chegara hosil qiladi.
Boshqako'rib chiqilgan metod uzoq vaqt davomida issiq tuz eritmasida muntazam shisha stolni saqlab turishdan iborat bo'lib, undan so'ng tolalar bunday tasvirlarda qayta ishlangan formuladan chiqariladi. Shisha va tuz eritmasi o'rtasida hosil bo'lgan ion almashinuvi periferiya mintaqalarida sinishi indeksini pasaytiradi, bu esa zarur gradient n beradi.
Bug 'fazasidan biriktirilganda, eng yaxshi yorug'lik uzatish mumkin, ammo tolalar materialiga (faqat kvarts mos) va doimiy tolalar segmentining uzunligiga bog'liq cheklovlar mavjud.
Etkazish yo'qolishioptik muhitda mexanizmlarning ta'siriga bog'liq emilimi va tarqalishi.
Emilim yo'qotishlar, asosan, bo'yoq markazlariga yorug'lik emdirilishiga bog'liq - ularning eng kuchli ta'siri mis-xrom metalllari.
Samarali emilim markazlari shakllanadi oH gidroksil guruhi ionlariular muqarrar ravishda tolaning materiallarida mavjuddir.
Parchalar yo'qolishi asosan shisha yoki kvartsdagi kremniy, kristall cho'kmalar, erimaydigan zaryad va hokazolarga bog'liq.
Agar bu omillar bartaraf etilsa, u qoladi rayleigh materialning zichligi yoki tarkibi o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan tarqalish. Optik tolalar uchun nazariy pastki chegarani aniqlaydigan bu yo'qotishlar l = I mik bo'lgan kvarts uchun 0,7 ... 1 dB / km ni tashkil etadi va ko'pkomponentli ko'zoynak uchun biroz yuqoriroqdir. Rayleigh parchalanishining xarakterli xususiyati zararning nur to'lqiniga bog'liqligiga bog'liqdir.
Bir toladagi yorug'lik signalining susayishini tavsiflovchi umumiy formula:
(1.9)
bu erda Vp displeyning yoritgichlari va optik tolalar orasidagi tafovutlar tufayli diafragma yo'qolishi;
Elyaf to'plamining oxirigacha bo'lgan qismining faqat yorug'lik qo'llanmalariga egaligini hisobga olgan holda vayronaviy mahsulotni yo'qotish shikastlanishi. Vap va Vup parametrlari simi va radiatsiya kirish qurilmasining dizayni bilan bog'liq;
Vfr-Fresnel optik tolalar uchlari orasidagi ziyonlarni aks ettiradi. N ° 1,6 gacha bo'lgan shishalarda 60 ° gacha nurlar tarqalish burchaklarida 0,4 ... O, 6 dB dan oshmaydi;
Votr - tomir chegarasida aks etadigan yo'qotish - ko'plab ichki ichki aks etishi bilan qobiq
,
u bitta aks ettirish harakatida energiyani yo'qotish qismidir. Taxminan< 10 -6 что экспериментально наблюдается для достаточно совершенных границ раздела, можно иметь Вотр<= 0,5 дБ с длиной волокна l=1км;
Yengil hidoyat materialida singdiruvchanlikdagi yo'qotishlar.
Ushbu summa tolalar uzunligidan qat'i nazar yo'qotishlarni aniqlaydi.
Agar biz shisha ichidagi emilim yo'qotilishi, turli omillar tufayli bir-biridan mustaqil bo'lsa, bu nisbat
bP bu erda o'rni yo'qotish. dB / km;
- bu nopoklik uchun maxsus yo'qotishlar;
Ni - nopoklik kontsentratsiyasi,%.
Bu summa tolaning uzunligiga proportsional bo'lgan chiziqli yo'qotishdir.
Dispersiyalar Elyaf orqali uning tarqalishi paytida nur zarbasi asosan shisha dispersiyasi yoki refraktiv indeksining to'lqin uzunligi va to'lqin uzatish dispersiyasiga bog'liqligi, turli turdagi to'lqinlarni targ'ib qilish tezligi bilan bog'liq. Agar soddaligi uchun biz geometrik optiklarning vakolatlarini ishlatadigan bo'lsak, unda bu ta'sirning ikkinchi qismi nur oqimining yo'llaridagi tolalar o'qi bo'ylab va oxirgi yuzga mujjatning mu bir burchagidagi m 0 da farqlanadi. Signalning dispersiyasi yanada katta bo'ladi, m 0 ning ruxsat berilgan qiymati, ya'ni raqamli diafragma A 0.
Elyaf dizayn U nafaqat eng kam B va T harajlariga erishish uchun, balki boshqa bir qator omillar asosida ham tanlanadi. Xususan, mexanik buzilishlarga yo'l qo'ymaslik uchun tolalarni bükürken, vaziyatni = 10-2 ... 10 3 bajarish kerak.
Oliy diafragma Yuqori uzatish yo'qotishlariga ega bo'lgan shisha tolalar faqat DD / D1 nisbati bilan multimodli ikki qatlamli tola bo'lib, odatda, 1.1dan kichikdir, bu esa optik tolali bundle foydalanishda Bop mahsulotini yo'qotishni kamaytirish istagi bilan bog'liq.
Uchun shaharlararo aloqa mo'ljallangan kvars tolalari.
Uchun qisqa chiziqlar Elyaflar multimodli yuqori diafragma shisha elyaflarga o'xshash, ammo ularning dizayni va ishlash printsipiga ko'ra keng qo'llanilishi mumkin, lekin ancha qalin (D2 -250 ... 350 mm). Polimer Optik tolalar past nurli uzatmalarga ega (Vl = 200 dB / km) va ularning spektral xarakteristikalari faqatgina l = 0,85 ga teng ... 0,9 mkm.
Ishlash harorati oralig'i 60 ... 80 C dan oshmaydi va parametrlarning uzoq muddatli barqarorligi shisha idishlaridan kamroq.
Polimer tolalarni shisha uchun muhim afzalligi, ionlashtiruvchi nurlanishga, ishlab chiqarish qulayligiga va arzonligi yuqori bo'ladi.
Yorug'lik qo'llanmalarini qo'llash:
-VOLS;
Sensorlar ("aqlli teriga" o'xshash inson organlari va hayvonlarning vazifalarini taqqoslaydigan sensorlar, shu jumladan) SMARTSKIN(8) );
interferometrlar (yorug'likning aralashuviga asoslangan optik asboblar, ular spektral chiziqlarning to'lqin uzunligini o'lchash, ularning strukturasini o'rganish, oshkora muhitning sinishi indeksining bir-biriga mos kelmasligini, aks ettiruvchi sirtlarning nuqsonlari, o'lchov uzunligi, burchak o'lchovlari, yorug'lik tezligi va boshqalar) uchun ishlatiladi.
Allbest.ru da joylashtirilgan
Shu kabi hujjatlar
Optik tolali aloqa liniyalari kontseptsiyasi, ularning jismoniy va texnik xususiyatlari va kamchiliklari. Optik tola va uning turlari. Elyaf optik kabel. Optik aloqa tizimlarining elektron komponentlari. Optik tolali laser va fotoreferativ modullar.
mavhum bo'lib, 03/19/2009 da qo'shilgan
Aloqa liniyalarini rivojlantirish tarixi. Optik aloqa kabellarining turlari. Optik tolalar va ularning ishlab chiqarish xususiyatlari. Optik simi konstruktsiyalari. Aloqa liniyalari uchun asosiy talablar. Rivojlanish yo'nalishlari va optik tolali aloqa xususiyatlaridan foydalanish.
test 18.02.2012 da qo'shilgan
Uskunalarni loyihalash saytini tahlil qilish. Zamonaviy optik tolali uzatish tizimlari. Optik tolalarni uzoqdan monitoring qilish uchun tizimlar. Aloqa tarmog'ining magistral segmentini tashkil etish. Loyihaning ishlash ko'rsatkichlarini hisoblash.
tezislari 24.06.2011 da qo'shilgan
Yagona rejimli yorug'lik qo'llanmalari. Bosqichli profil bilan multimode tolalar. Maxsus xususiyatlarga ega optik tolalar. Polimer tolalari. O'zgartirilgan EVD jarayoni (MCVD). Optik tolali uzatish tizimini yaratish asoslari va xususiyatlari.
abstrakt, 15.01.2009 yilda qo'shilgan
Operatsion printsipi, shovqin immuniteti, atmosfera-optik aloqa liniyalarining afzalliklari va kamchiliklari, ularni qurish sxemalarini tahlil qilish. Aloqa sifati va pyezoelektrik ta'sirga ta'siri ta'siri. Manba (yarim Supero'tkazuvchilar lazer) va radiatsiya qabul qiluvchilar.
tezis, 2014 yil, 08/03 da qo'shilgan
Optik signallarni taqsimlash. Nur chizig'ining mustahkamligi. Bir-biriga qarama-qarshi nurlanish manbalarini tahlil qilish. Lazer energiyasi. Issiqlik va fotoelektr nurlari detektorlari. Optik tolali tarmoq. Optik aloqani rivojlantirish.
taqdimot 10/20/2014 da qo'shilgan
Optik kabellar (OK) aloqasi. Xabarovsk hududi va Amur tumani ma'muriy markazlari o'rtasida aloqani ta'minlash maqsadida optik-tolali yo'nalishni ishlab chiqish. Transmissiya tizimini tanlash va OKdagi elyaflar sonini aniqlash. Optik kabel turini tanlash va uning dizaynini tavsifi.
, 12/16/2011 da qo'shilgan
Optik-tolali aloqa umumiy xususiyatlari, uning xususiyatlari va ilovalari. Yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarini qo'llab-quvvatlaydigan süspansiyon usuli bilan simi optik tolali elektr uzatish liniyasini (FOCL) loyihalashtirish. Ushbu kommunikatsiya tarmoqlarini boshqarishni tashkil qilish.
23/01/2011 da qo'shilgan
Ikki muhit o'rtasidagi interfeysdagi optik hodisalar. To'liq ichki ko'zgu. Optik to'lqin qo'llanmalari. To'lqinlarni tarqatish xususiyatlari. Normalizatsiya o'zgaruvchisi. To'rtburchaklar to'lqinlari qo'llanmalari. Tartibni o'zgartirishi. Asosiy optik aloqa tizimlari.
ekspertizasi, 23/09/2011
Radio va uyali aloqa. Zamonaviy axborot texnologiyalari, tarmoqlar, ularning tasnifi, tuzilishi va parametrlari. Aloqa liniyalari va ularning xususiyatlari. Mobil ob'ektlar bilan aloqa tizimlarini tasniflash. Radial tizimlar, ularning afzalliklari va kamchiliklari.
Optik tola hozirgi vaqtda axborotni uzatish uchun eng mukammal jismoniy vosita hisoblanadi, shuningdek, katta ma'lumot oqimlarini sezilarli masofalarga uzatish uchun eng istiqbolli vosita hisoblanadi. Buning sabablari optik to'lqin qo'llanmalariga xos bo'lgan bir qator xususiyatlardan kelib chiqadi.
Optik tolalar quyidagi jismoniy xususiyatlarga ega:
· Juda yuqori tashuvchilik chastotasi tufayli keng polosali optik signallar. Bu ma'lumotni taxminan 1,1 terabits / s tezlik bilan optik aloqa liniyasi orqali uzatish mumkinligini bildiradi. Boshqacha qilib aytganda, 10 million telefon suhbati va bir million video signallari bitta tolaga bir vaqtning o'zida uzatilishi mumkin. Ma'lumot uzatish tezligi bir vaqtning o'zida ma'lumotni ikki yo'nalishda uzatish orqali oshirilishi mumkin, chunki yorug' to'lqinlar bir tolada bir-biridan mustaqil ravishda tarqalishi mumkin. Bundan tashqari, ikki xil polarizatsiyaning yorug'lik signallari optik aloqa liniyasining tarmoqli kengligidan ikki barobar ko'paytirish imkonini beruvchi optik tolalarda tarqalishi mumkin. Bugungi kunga kelib, optik tolali uzatilgan ma'lumotlarning zichligi limitiga erishilmaydi;
· Elyafdagi yorug'lik signalining ozayishi (boshqa ommaviy axborot vositalari bilan solishtirganda) juda kam. Rossiya tolasining eng yaxshi namunalari 1.55 mikron to'lqin uzunligida 0,22 dB / km siqilishga ega, bu esa signallarni qayta tiklamasdan 100 kmgacha bo'lgan aloqa liniyalarini qurishga imkon beradi. Taqqoslash uchun, 1.55 mikron to'lqin uzunligidagi eng yaxshi Sumitomo tolasi 0,154 dB / km ning zaiflashuviga ega. AQSH optik laboratoriyalarida 2,5 mikrometr to'lqin uzunligida taxminan 0,02 dB / km nazariy chegarasi bilan "shaffof" deb ataladigan fluoro-zirkonli tolalar ishlab chiqilmoqda. Laboratoriya tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bunday tolalar asosida rekonstruksiya ob'ektlari bilan 1 Gbit / s gacha bo'lgan uzatish tezligida 4 600 km orqali aloqa liniyalari yaratilishi mumkin.
Tolaning texnik xususiyatlari quyidagicha:
· Tolasi silikon dioksidga asoslangan kvarsdan, misdan farqli ravishda keng tarqalgan va shuning uchun arzon bo'lgan materiallardan iborat;
· Optik tolalar diametri taxminan 1 mm dan 0,2 mm gacha bo'lgan, ya'ni juda ixcham va engil bo'lib, aviatsiya, asboblarni ishlab chiqarish, kabel texnologiyasida foydalanish uchun istiqbolli qiladi;
· Shisha tolalar - metall emas, aloqa tizimlarini qurish jarayonida segmentlarning galvanik izolyatsiyasiga avtomatik tarzda erishiladi. Uzoq muddatli plastikdan foydalangan holda, o'z-o'zidan ishlab chiqariladigan süspansiyon kabloları metall bo'lmagan va shuning uchun elektr bilan himoyalangan simi fabrikalarida ishlab chiqarilmoqda. Bunday kabellar mavjud elektr uzatish liniyalarining ustunlariga yoki alohida-alohida yoki fazali o'tkazgichga ulanishi mumkin, bu esa daryo va boshqa to'siqlar orqali kabellarni yotqizish uchun katta mablag'larni tejash imkonini beradi;
· Optik tolalarga asoslangan kommunikatsiya tizimlari elektromagnit shovqinlarga chidamli va optik tolalar orqali uzatiladigan axborot ruxsatsiz kirishdan himoyalangan. Optik tolali aloqa liniyalari buzilmaydigan tarzda eshitilmaydi. Tolaning har qanday ta'siri chiziqning yaxlitligini monitoring qilish (doimiy nazorat) orqali qayd etilishi mumkin. Nazariy jihatdan, monitoringni kuzatish yo'li bilan himoya qilishning yo'llari bor, ammo bu usullarni amalga oshirish xarajatlari juda katta bo'ladi, ular ushlangan axborotning qiymatidan oshadi;
· Qabul qilingan signalni aniqlash uchun sizga maxsus dizayndagi sozlanishi Michelson interferometri kerak. Bundan tashqari, interferentsiya modelining ko'rinishi bir vaqtning o'zida optik aloqa tizimiga uzatiladigan ko'p sonli signallar bilan zaiflashishi mumkin. Siz uzatilgan ma'lumotni bir nechta signallarga tarqatishingiz yoki bir nechta shovqin signallarini uzatishingiz mumkin, bu esa axborotni olish uchun sharoitlarni yomonlashtiradi. Optik signalni ruxsatsiz qabul qilish uchun tolalardan sezilarli darajada quvvat sarfini talab qiladi va bu aralashuv monitoring tizimlari tomonidan osongina ro'yxatga olinadi;
· Optik tolalarning muhim xususiyati chidamlilikdir. Tolalarni ishlash muddati, ya'ni uning funktsiyalarini muayyan chegaralarda saqlab qolish 25 yilni tashkil etadi, bu esa optik-tolali kabelni bir marta yotqizishga imkon beradi va kerak bo'lganda, qabul qiluvchi va transmitterlarni tezroq almashtirish orqali kanal hajmini oshirishga imkon beradi.
Optik texnologiyada kamchiliklar mavjud:
· Aloqa liniyasini yaratishda elektr signallarini nurga va nurga elektr signallariga aylantirish uchun faol juda ishonchli elementlar talab qilinadi. Kam optik yo'qotishlarga ega bo'lgan optik konnektorlar (ulagichlar) va katta ulanish-ajratish manbai ham talab qilinadi. Bunday chiziq elementlarini ishlab chiqarishning aniqligi radiatsiya to'lqin uzunligiga to'g'ri kelishi kerak, ya'ni xatolar mikron fraksiyonining tartibiga to'g'ri kelishi kerak. Shuning uchun optik aloqa liniyalarining bunday komponentlarini ishlab chiqarish juda qimmat;
· Yana bir kamchilik, optik tolalarni o'rnatish uchun qimmat texnologik asbob-uskunalarni talab qiladi: tugmachalar, konnektorlar, sinovlar, kavramalar va kassetalar uchun asboblar;
· Optik kabelning avtohalokat oqibatida (misol uchun) ta'mirlash qiymati mis kabellar bilan ishlashdan yuqori.
Shaklda ko'rsatilgan optik aloqa tizimining umumlashtirilgan blok diagrammasiga qaytamiz. 1.2. Quyidagi asosiy tarkibiy qismlardan iborat.
1. Optik nurlanish manbasi.
2. Optik nurlanish uzatish signallarining modulyatsiya vositalari.
3. Optik nurlanish tarqalgan muhit.
4. Qabul qilingan optik signalni elektrga aylantiradigan fotodetektor.
5. Dastlabki signalni qayta tiklash va uni ishlatish uchun qulay shaklda taqdim etishga xizmat qiluvchi elektron qurilmalarni kuchaytirish va signallarni qayta ishlash.
Ushbu blok diagrammasi analog va raqamli aloqa tizimlari uchun optik nurlanishning yo'naltiruvchi yoki ochiq transmissiyasidan foydalanadi. Optik signallarni uzatish uchun optik tolalarni qo'llash juda mos miqdordagi moslashuvchan nurlanish manbalari va fotodetektorlarning turli turlarini birlashtiradi. Emitentlar yarimo'tkazgichli nurlanish manbalari deb atalishi mumkin, va fotodetektorlar sifatida - yarim o'tkazgichli fotodiodlar. Yarimo'tkazgichli LEDlar va lazerlarning nurlanish manbalari sifatida katta afzalligi radiatsiya quvvatining bevosita modulyatsiyasining soddaligi.
Erkin maydonda tarqalgan optik nurlanishdan foydalanilsa, radiatsiyaviy manbalar, fotodetektorlar va modulyatsiya usullarining mumkin bo'lgan birikmalari soni juda katta va bo'lim. 16 ushbu turdagi aloqa tizimlarining qisqacha sharhini beradi. Emitrlarning asosiy talabi yuqori radiatsiya zichligi bo'lib, odatda siz lazerdan foydalanishingiz kerak degan ma'noni anglatadi. Bunday holda, agar yarim Supero'tkazuvchilar lazer ishlatilmasa, tashqi lazerli modulyatsiya moslamalariga ehtiyoj bor. Yo'lda optik chayqatish
tarqatish tez-tez o'zgarib turadi, bu esa qabul qilgichdagi signalning quvvat darajasidagi o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Analog aloqa tizimlarida radiatsiyaviy quvvatni modulyatsiya qilish uchun bevosita usullarni qo'llash mumkin emas, shuning uchun subkreyer chastotasi odatda qo'llaniladi. Har ikki yarim Supero'tkazgich fotodiod va fotomultipventorlar qabul qiluvchida foydalanish mumkin, lekin fotodetektor turini tanlovi to'lqin uzunligini ishlashi kerak, shuningdek qabul qiluvchining o'lchamlari bo'yicha talablarga bog'liq.
Aloqa kanalining ikkita muhim texnik xususiyatlaridan biri uning axborot uzatish tarmoqli kengligi va takrorlash qurilmalari orasidagi maksimal masofani o'z ichiga oladi. Keyinchalik ko'rinib turganidek, bu ikki parametr ko'pincha yaqindan bog'liqdir. 1.2-bandda aloqa kanallarining axborot uzatish tarmoqli kengligi uzatishning uzatiladigan tarmoqli kengligi va qabul qiluvchining signal-shovqin nisbati bilan belgilanadi. Keling, har bir omilning ta'sirini tahlil qilaylik.
Signal uzatiladigan chastota diapazoni radiatsiyaviy manbaning ruxsat berilgan modulyatsiyasi darajasiga qarab aloqa tizimining deyarli har qanday nuqtasida cheklanishi mumkin; modulator; signal tarqaladigan vosita (agar muhit dispersiyalangan bo'lsa, u holda u to'lqin shaklini uning tarqalishi paytida buzadi); foto detektori; elektron qabul qiluvchi elementlari.
Amalda, 100 MGts chastotali LED va 1 gigagertsgacha bo'lgan yarim Supero'tkazuvchilar lazerlarni modulyatsiyalashda qiyinchiliklarsiz amalga oshirish mumkin. Hozirgi vaqtda mavjud yarim Supero'tkazuvchilar p-i-n va ko'chki fotodiodlari 1 gigagerts dan yuqori modulyatsiya chastotasi bilan optik signallarni aniqlay oladi. Shu bilan birga, ko'rsatilgan eng yuqori chastotalarni qo'llash qabul qiluvchi uchun mutlaqo yangi juda murakkab kuchaytirgichni ishlab chiqishni talab qiladi.
Eng muhimi, optik tolali dispersiya vositasidir va u orqali yorug'lik pulslarini tarqatish jarayonida ikkinchisi kengayadi va analog optik signallar o'zgarishlar buzilishlariga olib keladi. Optik aloqa tizimlarida tolaning past-o'tkazgichli filtr sifatida harakat qiladi, uning uzilish chastotasi tarqalish masofasiga, ya'ni uning uzunligiga teskari proportsionaldir. Shuning uchun, optik tolalar tarmoqli kengligi mahsulotini masofa bilan ifodalovchi parametr bilan tavsiflanadi. Elyaf turiga va foydalaniladigan radiatsiyaviy manbaning xususiyatlariga qarab, ushbu mahsulot 10 MGs dan kam yoki 10 gigagerts dan ortiq bo'lishi mumkin. Optik tolalarning tarqalishi Ch. 2, 5 va 6.
Optik signallarni tarqatish vositasi havo yoki bo'sh joy bo'lgan ochiq aloqa tizimlarida sezilarli tarqalish yo'q va shuning uchun aloqa tizimining tarmoqli kengligida chegara yo'q. Bunday aloqa tizimlarini qurish imkoniyatlari juda katta, chunki bu erda ularning mulohazalari noo'rin.
Aloqa tizimining yana bir muhim parametri - qabul qiluvchi kuchaytirgichning kirishida effektiv shovqin darajasi va fotodetorlarning kirishida optik signalning samarali kuchi bilan belgilanadigan signal-tovush darajasi. Optik aloqa tizimlarining o'ziga xos xususiyati shundaki, qabul qiluvchi shovqin qabul qilingan optik signal kuchiga to'g'ridan-to'g'ri mos keladigan komponentni o'z ichiga oladi. Bu kvant shovqinlari bilan cheklangan, aniqlash jarayonining o'ziga xos xususiyati, deb atalgan (foton) shovqin. Shu sababli optik quvvat modulatsiyasini ishlatadigan ko'pchilik an'anaviy optik aloqa tizimlarida shovqin darajasi signalning kattaligiga bog'liq. Qabul qiluvchilarning shovqini odatda minimallashtirilganini ta'kidlash muhim, ammo odatda, signalning egallab turgan tarmoqli kengligiga mutanosib ravishda ko'payishi kerak.
Qabul qiluvchiga kelgan signalning kuchi uzatuvchi tomonidan yuborilgan quvvatga va aloqa kanalidagi susayishiga bog'liq. Yuqorida aytib o'tilganidek, erishish mumkin bo'lgan susayish darajasi optik aloqa tizimlaridan foydalanish imkoniyatlarini belgilaydigan asosiy parametrlardan biridir. Signallarni bir turdan ikkinchisiga aylantirish jarayonlari (emitentda optik tokka va fotodetektorda optikdan elektrga o'tkazish) eng yuqori samaradorlik (samaradorlik) bilan sodir bo'lishi juda istardim. Afsuski, optik nurlanish manbalarining samaradorligi juda past.
Analog aloqa tizimlarida signal-to-shovqin nisbati bevosita aloqa kanal sifatini aniqlaydi. Raqamli tizimlarda, yurak urishuvi o'tkaziladimi yoki yo'qmi, qaror qabul qilishda xato ehtimoli aniqlanadi. Bu savol Ch. 15; ammo quyidagi raqamlar raqamli optik tolali aloqa liniyalaridan kutilgan xususiyatlarni baholashga yordam beradi. Har xil optik signal quvvatining qiymatlarini nisbiy birliklarda ifodalash qulay, masalan, 1 mVt ga nisbatan kuch darajasini ifodalaydi. Bunday nomlanish, odatda, aloqa texnologiyasida qabul qilinadi.
Yorug'likka chidamli tolaga LED bilan kiritilishi mumkin bo'lgan odatiy quvvat darajasi yarim o'tkazgich lazeridan foydalanilganda, qabul qiluvchining kirishida minimal quvvatga ko'paytirilishi mumkin, bu odatda juda past xato darajasini ta'minlaydi, odatda tengdir. Masalan, 10 Mbit / s gacha axborot uzatish tarmoqli kengligi bilan aloqa tizimini ko'rib chiqing. Bu holda, qabul qiluvchining kirishidagi kerakli quvvat darajasi buyurtmaga to'g'ri kelishi kerak, tolalarni yo'qotish va tizimning kuch cheklovi uchun qo'shimcha kuch berishimiz kerak. Oxirgi 10 dBga teng, juda etarli. Bu radiatsiyaviy manbaning quyidagi kuchlanish taqsimlanishiga olib keladi:
Elyafda susaytirish koeffitsienti 5 dB / km bo'lsa, LEDni ishlatish 7,4 km dan keyin takroriylarni o'rnatish va 10 km keyin lazerni o'rnatish imkonini beradi. Xullas, tolalarning dispersiyalash xususiyatlari bu masofalarda zarur ma'lumotlarni uzatish tezligiga mos kelishi kerak. Natijada tolaning tarqalishi axborot uzatish tezligi mahsulotining kattaligini birinchi holatda va ikkinchisida teng masofani ta'minlash uchun etarlicha kichik bo'lishi kerak. Keyinchalik ko'rsatilgandek, eng zamonaviy optik tolali turlardan foydalangan holda standart aloqa tizimlarining xarakteristikalariga nisbatan 5 dB / km lik dispersiyon qiymatlari va dispersiyalash chegarasi juda oddiy. Bugungi kungacha ishlab chiqilgan ko'plab optik aloqa tizimlarida Ch. 17, repetitorlar o'rtasida sezilarli darajada katta masofalar hisobga olingan misolga qaraganda erishiladi.
MASLAHATLAR
(ko'rishga qarang)
(ko'rishga qarang)
Xulosa
Optik aloqa tizimlarining afzalliklari va kamchiliklari jadvalda keltirilgan. 1.1.
Optik tarmoqli chastotalaridan foydalanishga bog'liq signalning gipotetik tarmoqli kengligi hali amalga oshirilmagan bo'lsa-da, bo'sh sohada yorug'likning tarqalishi juda cheklangan bo'lsa-da, optik tolalar shu bilan birga aloqa tizimlarida optimal signallarni uzatish uchun eng yangi vositani aks ettiradi yuqori ma'lumotlar uzatadigan raqamli uzatish tizimlari.
1.2-jadvalda turli ierarxiyali darajadagi raqamli aloqa tizimlarida optik tolalarni qo'llash ko'rsatilgan.
Past tezlikda (5 dB / km dan kam) optik tolali, shuningdek, juda jadal va osonlik bilan modulyatsiyalangan yarimo'tkazgich yoritgich manbalarini yaratish texnik aloqalar uchun muhim bo'lgan elektr aloqa liniyalarida etakchi optik tolali aloqa liniyalarini o'rnatdi.