Линии связи и основные свойства ВОЛС - Оптоволоконные проводники

На современном этапе развития общества в условиях научно-технического прогресса непрерывно возрастает объем информации. Как показывают теоретические и экспериментальные (статистические) исследования, продукция отрасли связи, выражающаяся в объеме передаваемой информации, возрастает пропорционально квадрату прироста валового продукта народного хозяйства. Это определяется необходимостью расширения взаимосвязи между различными звеньями народного хозяйства, а также увеличением объема информации в технической, научной, политической и культурной жизни общества. Повышаются требования к скорости и качеству передачи разнообразной информации, увеличиваются расстояния между абонентами. Связь необходима для оперативного управления экономикой и работы государственных органов, для повышения обороноспособности страны и удовлетворения культурно-бытовых потребностей населения. В эпоху научно-технической революции связь стала составным звеном производственного процесса. Она используется для управления технологическими процессами, электронно-вычислительными машинами, роботами, промышленными предприятиями т. д. Непременным и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов связи являются линии связи (ЛС), по которым передаются информационные электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика и т. д.) к другому (станции, приемнику и т. д.) и обратно. Очевидно, что эффективность работы систем связи во многом предопределяется качеством ЛС, их свойствами и параметрами, а также зависимостью этих величин от частоты и воздействия различных факторов, включая мешающие влияния сторонних электромагнитных полей.

Различают два основных типа ЛС: линии в атмосфере (радиолинии РЛ) и направляющие линии передачи (линии связи). Отличительной особенностью направляющих линий связи является то, что распространение сигналов в них от одного абонента (станции, устройства, элемента схемы и т. д.) к другому осуществляется только по специально созданным цепям и трактам ЛС, образующим направляющие системы, предназначенные для передачи электромагнитных сигналов в заданном направлении с должными качеством и надежностью.

В настоящее время по линиям связи передаются сигналы от постоянного тока до оптического диапазона частот, а рабочий диапазон длин волн простирается от 0,85 мкм до сотен километров. Различают три основных типа ЛС: кабельные (КЛ), воздушные (ВЛ), волоконно-оптические (ВОЛС). Кабельные и воздушные линии относятся к проводным линиям, у которых направляющие системы образуются системами "проводник--диэлектрик", а волоконно-оптические линии представляют собой диэлектрические волноводы, направляющая система которых состоит из диэлектриков с различными показателями преломления. Волоконно-оптические линии связи представляют собой системы для передачи световых сигналов микроволнового диапазона волн от 0,8 до 1,6 мкм по оптическим кабелям. Этот вид линий связи рассматривается как наиболее перспективный. Достоинствами ВОЛС являются низкие потери, большая пропускная способность, малые масса и габаритные размеры, экономия цветных металлов, высокая степень защищенности от внешних и взаимных помех.

Таблица №1 Достоинства и недостатки оптоволоконной связи

Достоинства

Недостатки

Открытые системы связи

Более высокое отношение мощности принимаемого сигнала к излучаемой мощности при меньших апертурах антенн передатчика и приемника.

Лучшее пространственное разрешение при меньших апертурах антенн передатчика и приемника

Очень малые габариты передающего и приемного модулей, используемых для связи на расстояния до 1 км

Хорошая скрытность связи

Освоение неиспользуемого участка спектра электромагнитных излучений

Отсутствие необходимости получения разрешение на эксплуатацию системы связи

Малая пригодность для радио вещания из-за высокой направленности лазерного пучка.

Высокая требуемая точность наведения антенн передатчика и приемника

Низкий КПД оптических излучателей

Сравнительно высокий уровень шума в приемнике, частично обусловленный квантовой природой процесса детектирования оптического сигнала

Влияние характеристик атмосферы на надежность связи

Возможность отказов аппаратуры.

Направляющие системы связи

Возможность получений световодов с малыми затуханием и дисперсией, что позволяет сделать большим расстояния между ретрансляторами (10 ... 50 км)

Малый диаметр одноволоконного кабеля

Допустимость изгиба световода под малыми радиусами

Малая масса оптического кабеля при высокой информационной пропускной способности

Низкая стоимость материала световода

Возможность получения оптический кабелей, не обладающих электропроводностью и индуктивностью

Пренебрежимо малые перекрестные помехи

Высоко скрытость связи: ответвление сигнала возможно только при непосредственном подсоединении к отдельному волокну

Гибкость в реализации требуемой полосы пропускания: световоды различных типов позволяет заменить электрические кабели в цифровых системах связи всех уровней иерархии

Возможность постоянного усовершенствования системы связи

Трудность соединения (сращивания) оптических волокон

Необходимость прокладки дополнительных электропроводящих жил в оптическом кабеле для обеспечения электропитания дистанционно управляемой аппаратуры

Чувствительность оптического волокна к воздействию воды при ее попадании в кабель

Чувствительность оптического волокна к воздействию ионизирующего излучения

Низкий КПД источников оптического излучения при ограниченной мощности излучения

Трудности реализации режима многостанционного (параллельного) доступа с помощью шины с временным разделением каналов

Высокий уровень шума в приемнике

Похожие статьи




Линии связи и основные свойства ВОЛС - Оптоволоконные проводники

Предыдущая | Следующая