Принцип работы оптоволоконного кабеля

Принцип работы оптоволоконного кабеля

В настоящее время во всем мире предъявляются высокие запросы к качеству и скорости связи. Чтобы удовлетворить всем требованиям пользователей в скорости, надежности, защищённости и помехоустойчивости практические все провайдеры перешли на волокно-оптические линии передачи. Волокно-оптическая система представляет собой систему из устройств и линий связи, в которой информация передается при помощи излучения лежащего в инфракрасном диапазоне.

В общем виде схему волокно-оптической линии связи можно представить в виде:

Функции блоков:

• Модулятор  модулирует по частоте.
• Излучатель – светодиод или лазер, испускает коротковолновые импульсы.
• Фотодетектор – фотодиод с pn-переходами, преобразует сигнал из  оптического в электрический.
• Усилитель – усиливает сигнал.

Чтобы система функционировала исправно и не было никаких накладок с приемом/передачей были оговорены следующие стандарты скоростей:

• 8 Мбит/с;
• 8,4 Мбит/с (120 каналов);
• 34,3 Мбит/с (480 каналов);
• 139 Мбит/с (1920 каналов).

Теперь давайте рассмотрим с вами структурную схему волокно-оптической передачи:

Аппаратура стыка

Аппаратура оптического линейного тракта

В данной схеме присутствует устройство скремблер. Скремблер — это устройство, необходимое для выполнения функции скремблирования. Скремблированием называют обратимое преобразование цифрового кода, без каких либо изменений скорости  с целью получить последовательность, обладающую случайными свойствами. После скремблирования в выходной последовательности равновероятно появляются логические единицы и нули.

Компоненты волокно-оптической системы передачи:

• Передатчик преобразует поступившую на него информацию из электрических сигналов в световые импульсы.
• Приемник выполняет обратную передатчику функцию, преобразует поступившие на него световые импульсы в электрические сигналы.
• Источники излучения излучает световые импульсы, входит в состав передатчика. Они должны обладать большой выходной мощностью, предполагать возможность разнообразных типов модуляции, иметь малые габариты и стоимость, а также большой срок службы.
• Детекторы ВОЛС (фотодетекторы) входят в состав приемника, преобразует входные световые импульсы в электрический ток.
• Мультиплексоры позволяют решить задачи для уплотнения каналов связи во всем оптическом диапазоне.
• Демультиплексоры выполняют задачу разъединения каналов связи во всем оптическом диапазоне.

Оптические циркуляторы (разветвители) – пассивное трех- или четырех- портовое оптическое устройство, которое распределяет поступающее оптическое излучение в различные порты.

Они не ограничивают скорость передачи информации.

Схема работы оптического циркулятора при двунаправленной передаче по одному оптоволоконному кабелю.

• ПОМ – передающий оптический модуль (слева);
• ПРОМ – принимающий оптический модуль (справа);
• ОС – одномодовый оптический соединитель;
• Аттенюатор —  одномодовый оптический аттенюатор;
• ОЦ – оптический циркулятор;

Модуляция в волоконно-оптических локальных сетях.

В оптоволоконных сетях используются несколько видов модуляции: Передатчики с прямой модуляцией: модулирующий сигнал управляется оптической несущей. Наиболее простой вид модуляции – прямая модуляция.

Архитектура топологии  волоконно-оптических локальных сетей.

На выбор архитектуры сети влияют следующие условия:

1. Количество подключаемых абонентов;
2. Расположение главной станции;
3. Требования, предъявляемые к каналам;
4. Скорость и надежность системы.

Самыми оптимальными топологиями для строительства ВОЛС являются топологии типа точка-точка, линия и звезда.

Типы кабелей:

Прежде всего, стоит заметить, что все кабели волоконно-оптической технологии делятся на три типа. Первый тип представляет собой концентрический кабель повивной скрутки. Ко второму типу относят кабели с профилированным сердечником. В третью группу входят плоские кабели ленточного типа.

В кабелях повивной скрутки каждый новый повив сердечника по сравнению с предыдущим на шесть волокон больше, таким образом, в таких кабелях может быть шесть, двенадцать и восемнадцать волокон.

У кабелей с профилированным сердечником в центре имеется пластмассовый сердечник с пазами, в которых размещаются оптические волокна. Может содержать четыре, шесть, восемь или десять волокон. Он содержит в себе медные провода для дистанционного питания регенерационных пунктов.

В третьей группе кабели состоят из стопки плоских пластмассовых лент, в которых вмонтировано определенное число волокон (шесть, восемь или двенадцать).

Потери на поглощении связаны с преобразованием одного вида энергии в другой.

Потери на рассеивание – снижение мощности сигнала в кабеле с уменьшением длинны волны. Чем меньше длина волны , тем сильнее увеличиваются потери на рассеивание.

Дисперсия – рассеивание во временных спектрах и модовых составляющих оптического сигнала. Существует несколько типов дисперсии. Межмодовая дисперсия обусловлена не идеальностью современных источников света, которые испускают волны в нескольких направлениях, и они проходят по разным траекториям, следовательно, лучи достигают приемника в разные моменты времени.

Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длинны волны. Если распределить в плоскости волны неправильно  и неравномерно, то волны, проходящие путь по разным траекториям будут иметь разные скорости распределения.

Существует еще межчастотная обусловленая тем, что источник света испускает волны разной длинны, а в кварцевом стекле более короткие волны распространяются быстрее из- за, чего достигают конца световода раньше времени.

Все виды помех отрицательно влияют на качество и пропускную способность канала. Таким образом, дисперсия накладывает ограничения на дальность передачи.

Правила проектирования ВОЛС. Регенерационные пункты

При проектировании сети следует учесть все потери в кабеле, потери на разъемных и неразъемных соединителях. Беря в руки карту местности, необходимо отмерить маршрут, заранее предполагая то, как будет проложен Ваш кабель.

Следует руководствоваться тем, что к регенерационным пунктам необходим удобный подъезд, чтобы в случае поломки добраться до них не составило труда. Если ваша сеть проходит по магистрали, то самый оптимальный вариант — это подвес кабеля на линиях электропередач.

Таким образом, вам необходимо рассчитать полную длину маршрута Вашей сети и, зная максимальную длину регенерационного участка, которую можно найти, зная все потери в кабеле, Вы можете начать оптимально размещать регенерационные пункты.

Источник: http://www.IGT-Tula.ru/articles/volokonno-opticheskie-lokal-ny-e-seti-princzip-raboty-tipy-kabelej-poteri-v-kabelyax-regeneraczionny-e-pukty

Оптоволоконная связь

Состоит оптоволокно из центрального проводника света (сердцевины) — стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла – оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выходят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки. В оптоволокне световой луч обычно формируется полупроводниковым или диодным лазером. В зависимости от распределения показателя преломления и от величины диаметра сердечника оптоволокно подразделяется на одномодовое и многомодовое.

Рынок оптоволоконной продукции в России

К началу 2009 года семейство технологий подключения с помощью оптоволокна заработало себе достаточно неплохую репутацию жизнеспособного, масштабируемого варианта прокладки кабельного широкополосного доступа к глобальной сети. Несмотря на мировой экономический кризис, операторы, по всей видимости, будут продолжать вкладывать средства в оптоволокно.
Основная статья: Рынок оптоволоконной продукции в России.

Источник: https://rutd-ksk.com/printsip-raboty-optovolokonnogo-kabelya/

Особенности и принцип работы оптического кабеля

Оптоволокно относится к одному из самых современных и надежных средств передачи данных во время осуществления прокладки и настройки локально-вычислительных сетей. Кабель из оптического волокна обычно состоит из определенного количества жил (это зависит от индивидуальных требований и характеристик), которые оборачиваются в специальную оплетку. Но разберемся более детально в физических параметрах и принципе работе оптики.

Устройство и ключевые особенности оптики

Как уже было сказано, – оптическое волокно является самым быстрым способом передачи информационных данных. Оптоволокно представляет собой многопарный кабель, который состоит из обернутых в защитную оболочку идеально гладких жил (изготавливаются из специального полимера).

Технология передачи информации с использованием оптического волокна считается самой перспективной во всем мире. Она позволяет передавать данные на большие расстояния с максимально высокой скоростью.

Физические параметры

Оптические волокна имеют куда более сложную конструкцию, чем об этом привыкли многие думать. Они имеют:

• сердечник;
• отражающую оболочку;
• слой защитного лака;
• специальное защитное покрытие (буфер);
• упрочненный вторичный буфер.

Конструкция оптического кабеля

Оптический кабель представляет собой модуль из 1-288 волокон. Оболочка, которой он покрыт, защищает изделие от негативного воздействия влаги, резких температурных перепадов, а также механических повреждений.

Конструкция оптического кабеля зависит от способа и условий использования:

• Изделия для внутреннего применения отличаются защитной пластиковой оболочкой, которая имеет минимум укрепляющих элементов и составляющих, не поддерживающих процесс горения.
• Оптические кабели для внешнего использования напротив имеют укрепляющие элементы и отличаются высоким уровнем защиты от негативных атмосферных явлений.
• Кабели для прокладки в грунте и организации канализации оснащены стальной гофрированной лентой, слоем арамидных нитей или другой бронированной оболочкой. Защитный слой обеспечивает надежную защиту от механических повреждений, грызунов и влаги.
• Изделия для подвеса – комбинация троса и сердечника с оптическими волокнами. Все элементы помещаются в одну оболочку. Зачастую подобные изделия являются диэлектрическими. В редких случаях они могут предусматривать наличие элементов для защиты от грома.

Гибкость и механическая прочность

Любой современный оптический кабель имеет свои конструкционные особенности, которые сказываются на безопасности использования и долговечности. Это обуславливается наличием защитного покрытия, которое изготавливается из эпоксиакриолата. Толщина буфера может составлять в пределах 250±15 мкм. Для лучшей защиты волокна используются конструкции с вторичным буфером, толщина которого может достигать 900 мкм.

Принцип работы оптики

Передача информации в оптических кабелях осуществляется с применением света – наиболее быстрой материи.

Это происходит следующим образом:

• в медном кабеле появляется электрический сигнал;
• этот сигнал поступает в специальный конвертер;
• преобразователь «превращает» этот импульс в свет;
• свет отражается от стыков границ жил и устремляется вперед;
• дальше он поступает в приемное устройство;
• в конце осуществляется обратная перекодировка светового сигнала в электрический.

Источником распространяемого света является полупроводниковый лазер или светодиод. Кодирование же осуществляется за счет двухуровневому изменению интенсивности света (от 0 до 1). Но одной из главных составляющих этой системы все же является приемный детектор, который преобразует поступающие сигналы в электрические.

Информационная передача по оптоволокну происходит со скоростью ниже скорости света (~1млрд.км/ч). Связано это с тем, что используемые при передаче микролазеры производят свет с меньшей активностью. Также это обусловлено преломлением лучей.

Важные условия

Для того чтобы была осуществлена правильная передача информации, важно не только создать световую волну, но еще сохранить ее и пустить в правильном направлении. Ведь следует понимать, что в однородной среде электромагнитная волна будет распространятся прямолинейно, а вот в условиях наличия границ изменения плотности среды сохранить ее подачу бывает крайне сложно.

Объясняется это простым оптическим законам, где главенствующую роль занимают силы преломления и отражения. При правильном выборе материалов во время изготовления кабеля преломление отсутствует, что позволяет направить транспортируемый сигнал внутри замкнутой среды от прямого источника к самому преобразователю. Именно поэтому от качества кабелей зависит правильная работа всей оптоволоконной системы.

Преимущества оптического кабеля

Самым неоспоримым преимуществом оптоволокна является широкий спектр применения. Благодаря тому, что оптический кабель относится к диэлектрикам, его можно использовать в довольно агрессивных условиях. Это делает его абсолютно безопасным при передаче данных как на взрывоопасных объектах, так и на нефтепроизводствах.

При использовании дополнительных специальных оболочек имеется возможность осуществлять прокладку оптико-волоконных кабелей в воде и в земле.

Отметим и другие достоинства:

• имеется возможность передачи данных на дальние расстояния;
• показана высокая четкость и точность подаваемого сигнала;
• показана редкая потеря энергии и затухание сигнала (это обуславливается наличием специальных элементов, уравновешивающих и поддерживающих сигнал).

Где можно купить оптический кабель

Приобрести оптический кабель от компании UTEX можно в нашем интернет-магазине. Мы являемся официальным поставщиком продукции Ютекс.

У нас представлен широкий ассортимент оптоволоконных изделий по доступным ценам. Есть вопросы или нужна другая помощь специалистов? Для получения бесплатной консультации обращайтесь по телефону, указанному на официальном сайте компании. Вам всегда будут рады Вам помочь!

Источник: https://miatis.com.ua/osobennosti-i-princip-raboty-opticheskogo-kabelya

Оптико-волоконный кабель, устройство и принцип работы

March 29, 2016

Оптоволоконная магистраль является самой надежной и удобной системой обмена данными на сегодня. Она состоит из пар жил, которые оборачиваются в специальную оплетку. Сами жилы изготавливаются из особого полимера, их характерной особенностью является идеально гладкая поверхность.

Принцип работы

Несущим веществом, с помощью которого осуществляется обмен информацией, являются обычные фотоны, то есть свет. Как мы знаем свет двигается с наибольшей возможной скоростью 300 тыс. км/с. Для того чтобы осуществить переход с обычного медного кабеля на оптический, применяют особый конвертер. Сама по себе жила оптоволоконного кабеля это стеклянная трубка обернутая зеркальной фольгой, для того чтобы фотоны не покидали ее пределы. Двигаясь по жиле свет, постоянно отражается от зеркальных стенок и, в конце концов, доходит до приемного устройства.

Скорость передачи данных по такому кабелю все-таки немного меньше скорости света, ведь фотоны летят не прямолинейно, а то и дело отражаются от стенок, увеличивая пройденное расстояние в разы. Также лазеры ,которые являются передатчиками света просто не способны сгенерировать лучь способный двигаться с максимальной скоростью.

Также оптоволоконный кабель имеет некоторые потери, и характеризуется степенью затухания, которая зависит от его качества. Например, многомодовый кабель дает возможность передавать сигнал без потерь на несколько километров. Одномодовый же уверенно делает это до 10 км. Все параметры кабеля будут полностью зависеть от материала и качества изготовления. От толщины и прозрачности жилы будет зависеть расстояние передачи и степень затухания. Также важную роль играет сам передатчик, его мощность и качество работы. Чем мощнее передатчик, тем дальше и увереннее полетит пучок фотонов.

Среда применения

Кабели оптоволоконного типа используются как в быту, так и в промышленной отрасли. Основным преимуществом такого кабеля является его материал, так как жилы изготавливаются из полимера, они совершенно не проводят ток, а это очень важно там, где пожарная безопасность на первом месте. Также оптоволоконный кабель практически не накапливает статического заряда, а если и накапливает, то ничтожно мало, настолько мало что их никто и нигде не берет во внимание. Кабели из оптоволокна спокойно могут использоваться там, где работать с медью опасно, на объектах с повышенной опасностью пожара и т.д.

Когда кабель из волокна упаковывается в специальную защитную оболочку, его легко можно прокладывать в любую среду, землю, дно моря, и т.д. Но как бы там ни было главной задачей оптоволоконных кабелей является передача информации на большие расстояния.

Когда длина кабеля достигает максимального значения, устанавливается так называемый репетир (связующее устройство), и далее следующий кусок кабеля. Для того чтобы соединить два кабеля между собой, применяются муфты, в которых концы волокна свариваются между собой.

Стоимость оптоволоконного кабеля сравнима со стоимостью обычной витой пары из меди, а преимущества на лицо, поэтому в наше время все сети строятся именно на волокне. Но установка таких кабелей обязательно должна проводиться специалистами.

Монтаж оптоволоконного кабеля

В компаниях, которые занимаются организацией сетей на базе оптических линий, обычно работает отдельная бригада специалистов, которая отвечает именно за прокладку оптоволокна. Только специалист может знать все особенности, которые следует учитывать при работе с такими линиями. К примеру, кабель из оптоволокна нельзя сгибать, так как это приведет к потере сигнала, а при чрезмерном перегибе, вовсе его отсутствии.

Также оптоволокно необходимо класть в специальной несущей трубе, ведь само по себе оно довольно хрупкое и порвать его не составит труда. Вообще прокладка оптоволоконного кабеля осуществляется в отдельный канал. Также необходимо знать, как правильно терминировать жилы. Терминировать кабель нужно при помощи специальных коннекторов. Таких моментов на самом деле существует великое множество, знать их все и учитывать во время работы – обязанность настоящего профессионала.

Сваривание оптико-волоконного кабеля

Для того чтобы произвести сваривание кабеля из оптоволокна, необходимо прибегнуть к помощи специального устройства, которое стоит не дешево. Существуют так же и аналоги из поднебесной, но качество швов ,полученных при использовании таких устройств, оставляет желать лучшего. Помимо всего прочего они быстро ломаются. Устройство высокого класса спокойно сваривает до 2000 швов, после чего требует замены расходных материалов и снова готово к работе.

Источник: http://lab-37.com/reviews/optiko-volokonnyj-kabel-ustrojstvo-i-princip-raboty/

Принцип работы оптоволоконного кабеля — Портал по безопасности

March 29, 2016

Оптоволоконная магистраль является самой надежной и удобной системой обмена данными на сегодня. Она состоит из пар жил, которые оборачиваются в специальную оплетку. Сами жилы изготавливаются из особого полимера, их характерной особенностью является идеально гладкая поверхность.

Оптоволоконный кабель. Виды и устройство. Установка и применение

В современном мире необходимо качественно и быстро передавать информацию. Сегодня нет более совершенного и эффективного способа передачи данных, чем оптоволоконный кабель. Если кто-то думает, что это уникальная разработка, то он глубоко ошибается. Первые оптические волокна появились еще в конце прошлого столетия, и до сих пор ведутся работы по развитию этой технологии.

На сегодняшний день мы уже имеем передающий материал, уникальный по свойствам. Его применение получило широкую популярность. Информация в наше время имеет большое значение. С помощью нее мы общаемся, развиваем экономику и быт. Скорость передачи информации при этом должна быть высокой для того, чтобы обеспечить необходимый темп современной жизни. Поэтому сейчас многие интернет провайдеры внедряют оптоволоконный кабель.

Этот тип проводника предназначен только на передачу импульса света, несущего часть информации. Поэтому его применяют для передачи информативных данных, а не для подключения питания. Оптоволоконный кабель дает возможность повысить скорость в несколько раз, в сравнении с проводами из металла. При эксплуатации он не имеет побочных явлений, ухудшения качества на расстоянии, перегрева провода. Достоинством кабеля на основе оптических волокон является невозможность влияния на передаваемый сигнал, поэтому ему не нужен экран, блуждающие токи на него не действуют.

Оптоволоконный кабель имеет большие отличия от витой пары, исходя из области применения и места монтажа. Выделяют основные виды кабелей на основе оптического волокна:

• Для внутреннего монтажа.
• Установки в кабельные каналы, без брони.
• Установки в кабельные каналы, бронированный.
• Укладки в грунт.
• Подвесной, не имеющий троса.
• Подвесной, с тросом.
• Для подводного монтажа.

Устройство

Самое простое устройство имеет оптоволоконный кабель для внутреннего монтажа, а также кабель обычного исполнения, не имеющего брони. Наиболее сложная конструкция у кабелей для подводного монтажа и для монтажа в грунт.

Кабель для внутреннего монтажа

Внутренние кабели делят на абонентские, для прокладки к потребителю, и распределительные для создания сети. Оптику проводят в кабельных каналах, лотках. Некоторые разновидности прокладывают по фасаду здания до распредкоробки, либо до самого абонента.

Устройство оптоволокна для внутренней прокладки состоит из оптического волокна, специального защитного покрытия, силовых элементов, например, троса. К кабелю, прокладываемому внутри зданий, предъявляются требования пожарной безопасности: стойкость к горению, низкое выделение дыма. Материал оболочки кабеля состоит из полиуретана, а не полиэтилена. Кабель должен быть легким, тонким и гибким. Многие исполнения оптоволоконного кабеля облегчены и защищены от влаги.

Внутри помещений кабель обычно прокладывается на небольшие расстояния, поэтому о затухании сигнала и влиянии на передачу информации речи не идет. В таких кабелях количество оптоволокна не более двенадцати. Существуют и гибридные оптоволоконные кабели, имеющие в составе витую пару.

Кабель без брони для кабельных каналов

Оптика без брони применяется для монтажа в кабельные каналы, при условии, что не будет механических воздействий снаружи. Такое исполнение кабеля применяется для тоннелей и коллекторов домов. Его укладывают в трубы из полиэтилена, вручную или специальной лебедкой. Особенностью такого исполнения кабеля является наличие гидрофобного наполнителя, гарантирующего нормальную эксплуатацию в кабельном канале, защищает от влаги.

Кабель с броней для кабельных каналов

Оптоволоконный кабель с броней применяется тогда, когда присутствуют нагрузки снаружи, например, на растяжение. Броня выполняется по-разному. Броня в виде ленты применяется, если нет воздействия агрессивных веществ, в кабельных каналах, тоннелях и т.д.

Конструкция брони состоит из стальной трубы (гофрированная, либо гладкая), с толщиной стенки 0,25 мм. Гофрирование выполняют тогда, когда это является одним слоем защиты кабеля. Оно защищает оптическое волокно от грызунов, увеличивает гибкость кабеля.

Источник: https://sivcomsks.com/printsip-raboty-optovolokonnogo-kabelya/

Принцип передачи света по оптоволокну

Принцип системы оптической связи заключается в передаче сигнала через оптоволокно к удаленному приёмнику. Электрический сигнал преобразуется в оптический и в таком виде передаётся на расстояние. В приёмном устройстве он обратно переходит в исходную электрическую форму. У волоконно-оптической связи есть множество преимуществ перед другими типами передачи информации, такими как медные жилы и системы радиосвязи.

• Сигнал может быть передан без регенерации на большое расстояние (200 км).

• Оптоволоконная передача не чувствительна к электромагнитным помехам. Кроме того, волокно не проводит электричество и фактически нечувствительно к радиочастотной интерференции.

• Оптические системы обеспечивают большее количество каналов чем физические цепи.

• Оптический кабель намного легче и тоньше чем кабель с металлическими жилами и волокна занимают в нём небольшой объём. Например, один оптоволоконный кабель может содержать 144 волокна.

• Оптическое волокно очень надёжно.

• У оптического волокна срок эксплуатации больше 25-и лет (по сравнению с 10 годами систем спутниковой связи).

• Рабочие температуры для оптического волокна изменяются, но они обычно они лежат в диапазоне от -40° до +80°C

Группа факторов ухудшают пропускание света в оптической системе связи:

1. Затухание: Поскольку световой сигнал перемещается через волокно, он теряет мощность из-за поглощения, рассеивания, и других потерь. С некоторым расстоянием мощность сигнала может уменьшиться до уровня собственных шумов приёмника.

2. Пропускная способность: Оптоволокно имеет ограниченный частотную полосу пропускания и если световой сигнал использует несколько частот, то это явление уменьшает информационную пропускную способность.

3. Дисперсия: Импульсы света распространяющиеся в волокне расширяются и тем ограничивают информационную пропускную способность на высоких скоростях передачи или укорачивается её расстояние.

1.2 Строение оптоволокна

Оптический волновод это тонкая стеклянная нить, окруженная пластиковым защитным покрытием. Нить оптоволокна состоит из двух частей: внутренняя сердцевина и наружная оболочка. Свет, введенный в стеклянную сердцевину проходит в ней многократно отражаясь от её границы с оболочкой.

Строение оптического волокна

1.3 Принципы передачи

Луч света вводится в волокно под малым углом α. Возможность оптоволокна принять свет в сердцевину (максимальное приемлемое значение угла) определяется его числовой апертурой (NA)

Где α0 — максимальный угол ввода (то есть, предельный угол между осью и углом полного отражения сердцевины), n1 показатель преломления сердцевины и n2; показатель преломления оболочки.
Ввод света в оптоволокно

Полный приемный конус оптического волокна определяется как 2α0

1.3.1 Распространение света в оптоволокне

Распространение луча света в оптическом волокне происходит по закону Снелла-Декарта. Часть света вводится через полный приемный конус оптоволокна.

1.3.1.1 Преломление

Явление преломления выражается в изменении угла прохождения луча света через границу двух сред. Если α >α0, то луч полностью преломляется и выходит из сердцевины.

n1 sin αi = n2 sin αr

Преломление света

1.3.1.2 Отражение

Отражение является изменением направления светового луча на границе между двумя средами. В этом случае, световой луч возвращается в сердцевину, из которой он произошел.

Если α< α0, то луч отражается и остается в сердцевине.

αi = αr

Отражение света

1.3.1.3 Принцип распространения

Лучи видимой области спектра входит в оптоволокно под разными углами и идут разными путями. Луч, вошедший в центр сердцевины под малым углом пойдёт прямо и по центру волокна. Луч вошедший под большим углом или около края сердечника пойдёт по ломаной и будет проходить по оптоволокну более медленно. Каждый путь, следуя из данного угла и точки паления даст начало моде. Поскольку моды перемещаются вдоль волокна, каждая из них до некоторой степени ослабляется.

1.3.2 Скорость

Скорость с которой свет перемещается через среду передачи определяется показателем преломления этой среды. Показатель преломления среды (n) является коэффициентом отношения скорости света в вакууме к скорости света в этой среде.

n = c/v

Где n является показателем преломления среды передачи, с скорость света в вакууме (2.99792458 · 108 м\с), и v скорость света в среде передачи.

Типичные значения n для стекла используемого в качестве оптоволокна лежит между 1.45 и 1.55. Как правило, чем выше показатель преломления, тем меньше скорость в среде передачи.

Сравнение скорости прохождения света через различные среды

• Corning® LEAF® n = 1.468 в 1550 нм

n = 1.469 в 1625 нм

• OFS TrueWave® REACH n = 1.471 в 1310 нм

n = 1.470 в 1550 нм

1.3.3 Пропускная способность

Пропускная способность зависит от ширины частотного диапазона, на котором способно работать оптическое волокно. Пропускную способность волокна определяет максимальная информационная емкость канала, который может быть передан вдоль волокна по данному расстоянию. Пропускная способность вырается в МГц o км. В многомодовом оптоволокне пропускная способность, главным образом, ограниченна модовой дисперсией; тогда как такое ограничение отсутствует для одномодовых волокон.

Пропускная способность оптической линии в зависимости от типа волокна

Неофициальный перевод книги Reference Guide to Fiber Optic Testing. Second edition. 2011 J. Laferriere, G. Lietaert, R. Taws, S. Wolszczak. Англоязычный вариант книги доступен в сети Интернет и состоит из трёх частей: две части — основной материал и третья часть — глоссарий. На данный момент книга переведена не вся и материал будет дополняться в процессе. Заранее извиняюсь за ошибки перевода. Со страниц сайта доступны главы:

Источник: http://izmer-ls.ru/w/o02.html

Волоконно-оптические локальные сети. Принцип работы. Типы кабелей. Потери в кабелях. Регенерационные пукты

В настоящее время во всем мире предъявляются высокие запросы к качеству и скорости связи. Чтобы удовлетворить всем требованиям пользователей в скорости, надежности, защищённости и помехоустойчивости практические все провайдеры перешли на волокно-оптические линии передачи. Волокно-оптическая система представляет собой систему из устройств и линий связи, в которой информация передается при помощи излучения лежащего в инфракрасном диапазоне.

В общем виде схему волокно-оптической линии связи можно представить в виде:

Функции блоков:

• Модулятор  модулирует по частоте.
• Излучатель – светодиод или лазер, испускает коротковолновые импульсы.
• Фотодетектор – фотодиод с pn-переходами, преобразует сигнал из  оптического в электрический.
• Усилитель – усиливает сигнал.

Чтобы система функционировала исправно и не было никаких накладок с приемом/передачей были оговорены следующие стандарты скоростей:

• 8 Мбит/с;
• 8,4 Мбит/с (120 каналов);
• 34,3 Мбит/с (480 каналов);
• 139 Мбит/с (1920 каналов).

Теперь давайте рассмотрим с вами структурную схему волокно-оптической передачи:

Аппаратура стыка

Аппаратура оптического линейного тракта

В данной схеме присутствует устройство скремблер. Скремблер — это устройство, необходимое для выполнения функции скремблирования. Скремблированием называют обратимое преобразование цифрового кода, без каких либо изменений скорости  с целью получить последовательность, обладающую случайными свойствами. После скремблирования в выходной последовательности равновероятно появляются логические единицы и нули.