Оптоволоконні лінії зв`язку

Російська Федерація

Управління освіти адміністрації міста

Слов'янська-на-Кубані та Слов'янського району Краснодарського краю

Муніципальне Установа Освіти

Середня Загальноосвітня Школа № 6

353840, Слов'янський район п.Совхозний ул.Агрономіческая, 1 тел.: 26-1-35

«Оптоволоконні лінії зв'язку»

Автор:

Самофал Микола Вікторович

Учень 11 «А» ЗОШ № 6

Пос.Совхозний Слов'янського району

Краснодарського краю вул.Заводська, 32

тел: 26-8-62

Викладач:

Денисова Наталія Василівна

Пос.Совхозний Слов'янського району

Краснодарського краю вул.Ювілейна, 18

тел: 26-8-91

2002

Зміст

Особливості оптичних систем зв'язку

Фізичні особливості

Технічні особливості

Оптичне волокно

Волоконно-оптичний кабель

Оптичні з'єднувачі

Електронні компоненти систем оптичного зв'язку

Лазерні модулі для ВОЛЗ

Фотоприймальні модулі для ВОЛЗ

Застосування ВОЛЗ в обчислювальних мережах

Будівництво і налагодження ВОЛЗ

Література

Вступ

Тема про оптоволоконної лінії зв'язку, є актуальною на даний момент часу, тому що число людей на планеті зростає, і потреби у поліпшення життя той же збільшуються. Ще з давніх часів людина вдосконалюється: покращує свої знання, прагне поліпшити життя, створюючи і моделюючи предмети побуту. І зараз багато фірм створюють телевізори, телефони, магнітофони, комп'ютера і багато іншого, тобто - побутову техніку, яка спрощують життя людини. Але для впровадження цих нових технологій потрібно змінювати або поліпшувати старе. У приклад цього можна привести наші лінії зв'язку на коаксіальному (мідному) кабелі. Їх швидкість мала, навіть для передачі відео інформації, з одного місця в інше, віддалене на велику відстані, вона не годиться. А волоконна оптика якраз те, що нам потрібно - її швидкістю передачі інформації дуже велика. Низькі втрати при передачі сигналу дозволяє прокладати значні по дальності ділянки кабелю без установки додаткового обладнання. Має хорошу перешкодозахищеність, легкість прокладки і довгі терміни роботи кабелю практично в будь-яких умовах. І це стало причиною того, що я взяв цю тему для більш глибокого пізнання про цю розвивається лінії зв'язку служить для передачі інформації на високій швидкості. І про це, я хочу розповісти вам в моєму повідомленні: «про оптоволоконних лініях зв'язку».

Тези

1.Особенности оптичних систем зв'язку

Волоконно-оптичні лінії зв'язку - це вид зв'язку, при якому інформація передається по оптичних діелектричним волноводам, відомим під назвою "оптичне волокно".

1.1 Фізичні особливості

Оптичної лінії зв'язку можна передавати інформацію зі швидкістю близько 1.1 Терабіт / с. Кажучи іншими словами, по одному волокну можна передати одночасно 10 мільйонів телефонних розмов і мільйон відеосигналів.

Дуже мала (у порівнянні з іншими середовищами) згасання світлового сигналу в волокні.

1.2 Технічні особливості

Волокно виготовлено з кварцу.

Оптичні волокна дуже компактні і легкі.

Скляні волокна - не метал.

Системи зв'язку на основі оптичних волокон стійкі до електромагнітних перешкод, а передана по световодам інформація захищена від несанкціонованого доступу.

Важлива властивість оптичного волокна - довговічність.

Є в волоконної технології і свої недоліки

потрібні активні високонадійні

потрібно дороге технологічне

витрати на відновлення вище, ніж при роботі з мідними кабелями

2. Оптичне волокно

Найважливіший з компонентів ВОЛЗ - оптичне волокно. Для передачі сигналів застосовуються два види волокна: одномодове і багатомодове. Свою назву волокна отримали від способу розповсюдження випромінювання в них. Волокно складається з серцевини і оболонки з різними показниками заломлення.

У одномодовом волокні діаметр световодной жили порядку 8-10 мкм, тобто, порівняємо з довжиною світлової хвилі. При такій геометрії у волокні може розповсюджуватися тільки один промінь (одна мода).

У багатомодового волокна розмір световодной жили близько 50-60 мкм, що робить можливим поширення великої кількості променів (багато мод).

Дисперсія - це розсіювання в часі спектральних і модових складових оптичного сигналу. Існують три типи дисперсії: модів, матеріальна і хвильове. Модовая дисперсія. Матеріальна дисперсія. Волноводная дисперсія.

3. Волоконно-оптичний кабель

На сьогодні в світі кілька десятків фірм, які виробляють оптичні кабелі різного призначення

За умовами експлуатації кабелі поділяють на:

монтажні

станційні

зонові

магістральні

При виготовленні ВОК в основному використовуються два підходи:

конструкції з вільним переміщенням елементів

конструкції з жорстким зв'язком між елементами

способи зрощування будівельних довжин кабелів

4. Оптичні з'єднувачі

Після того, як оптичний кабель прокладений, необхідно з'єднати його з приймально-передавальної апаратурою. Зробити це можна за допомогою оптичних конекторів (з'єднувачів)

5. Електронні компоненти систем оптичного зв'язку

проблеми передачі та прийому оптичних сигналів

6. Лазерні модулі для ВОЛЗ

Лазерні модулі виготовляються на основі високоефективних лазерних діодів.

7. Фотоприймальні модулі для ВОЛЗ

Фотоприймальні модулі виготовляються на основі фотодіодів.

8. Застосування ВОЛЗ в обчислювальних мережах

Фірма "Вимк ОПТИК", займаючись автоматизацією та електронними технологіями, розробляє і встановлює локальні і магістральні мережі з застосуванням оптичних ліній зв'язку. Фірма "Вимк ОПТИК" робить це з трьох причин. По-перше, це вигідно. При установці протяжних сегментів мережі не потрібні повторювачі. По-друге, це надійно. В оптичних лініях зв'язку дуже низький рівень шумів. По-третє, це перспективно. Волоконно-оптичні лінії зв'язку дозволяють нарощувати обчислювальні можливості мережі без заміни кабельних комунікацій.

9. Будівництво і налагодження ВОЛЗ

ВОЛЗ всередині однієї будівлі

ВОЛЗ між будівлями

Крос-коннектора

Зрощування волокон шляхом зварювання на спеціальному апараті "Sumitomo" type 35 SE

Багаторазовий механічний з'єднувач оптичних волокон КОРЛІНК

Механічні "Сплайс"

Рефлектометри

7920 Helios

MTS 5000

MTS 5200

Переговорний комплект

10. Література

1.Особенности оптичних систем зв'язку.

Волоконно-оптичні лінії зв'язку - це вид зв'язку, при якому інформація передається по оптичних діелектричним волноводам, відомим під назвою "оптичне волокно". Оптичне волокно в даний час вважається найдосконалішою фізичним середовищем для передачі інформації, а також самої перспективним середовищем для передачі великих потоків інформації на значні відстані. Підстави так вважати випливають з ряду особливостей, властивих оптичних хвилеводів.

1.1 Фізичні особливості.

Широкополосность оптичних сигналів, обумовлена ​​надзвичайно високою частотою, що несе. Це означає, що у оптичної лінії зв'язку можна передавати інформацію зі швидкістю близько 1.1 Терабіт / с. Кажучи іншими словами, по одному волокну можна передати одночасно 10 мільйонів телефонних розмов і мільйон відеосигналів. Швидкість передачі даних може бути збільшена за рахунок передачі відразу у двох напрямках, оскільки світлові хвилі можуть поширюватися в одному волокні незалежно один від одного. Крім того, в оптичному волокні можуть світлові сигнали різних поляризацій, що дозволяє подвоїти пропускну здатність оптичного каналу зв'язку. На сьогоднішній день межа по щільності переданої інформації з оптичного волокна не досягнуть.

Дуже мала (у порівнянні з іншими середовищами) згасання світлового сигналу в волокні. Кращі зразки російського волокна мають згасання 0.22 дБ / км на довжині хвилі 1.55 мкм, що дозволяє будувати лінії зв'язку довжиною до 100 км без регенерації сигналів. Для порівняння, краще волокно Sumitomo на довжині хвилі 1.55 мкм має згасання 0.154 дБ / км. В оптичних лабораторіях США розробляються ще більш "прозорі", так звані фтороцірконатние волокна з теоретичним межею порядку 0,02 дБ / км на довжині хвилі 2.5 мкм. Лабораторні дослідження показали, що на основі таких волокон можуть бути створені лінії зв'язку з регенераційними ділянками через 4600 км при швидкості передачі порядку 1 Гбіт / с.

1.2 Технічні особливості.

Волокно виготовлено з кварцу, основу якого складає двоокис кремнію, широко поширеної, а тому недорогого матеріалу, на відміну від міді.

Оптичні волокна мають діаметр близько 1 - 0,2 мм, тобто дуже компактні і легкі, що робить їх перспективними для використання в авіації, приладобудуванні, у кабельній техніці.

Скляні волокна - не метал, при будівництві систем зв'язку автоматично досягається гальванічна розв'язка сегментів. Застосовуючи особливо міцний пластик, на кабельних заводах виготовляють самонесучі підвісні кабелі, які містять металу і тим самим безпечні в електричному відношенні. Такі кабелі можна монтувати на щоглах існуючих ліній електропередач, як окремо, так і вбудовані в фазовий провід, економлячи значні кошти на прокладку кабелю через річки та інші перешкоди.

Системи зв'язку на основі оптичних волокон стійкі до електромагнітних перешкод, а передана по световодам інформація захищена від несанкціонованого доступу. Волоконно-оптичні лінії зв'язку не можна підслухати неруйнуючим способом. Всякі впливу на волокно можуть бути зареєстровані методом моніторингу (безперервного контролю) цілісності лінії. Теоретично існують способи обійти захист шляхом моніторингу, але витрати на реалізацію цих способів будуть настільки великі, що перевершать вартість перехопленої інформації.

Для виявлення перехоплювали сигнал знадобиться перестроюваний інтерферометр Майкельсона спеціальної конструкції. Причому, видність інтерференційної картини може бути ослаблена великою кількістю сигналів, передаються одночасно по оптичній системі зв'язку. Можна розподілити передану інформацію з безлічі сигналів чи кілька шумових сигналів, погіршуючи цим умови перехоплення інформації. Потрібна значний відбір потужності з волокна, щоб несанкціоновано прийняти оптичний сигнал, а це втручання легко зареєструвати системами моніторингу.

Важлива властивість оптичного волокна - довговічність. Час життя волокна, тобто збереження своїх властивостей в певних межах, перевищує 25 років, що дозволяє прокласти оптико-волоконний кабель один раз і, в міру необхідності, нарощувати пропускну здатність каналу шляхом заміни приймачів і передавачів на більш швидкодіючі.

Є в волоконної технології і свої недоліки:

При створенні лінії зв'язку потрібні активні високонадійні елементи, змінюють електричні сигнали в світ і світло в електричні сигнали. Необхідні також оптичні коннектори (з'єднувачі) з малими оптичними втратами і великим ресурсом на підключення-відключення. Точність виготовлення таких елементів лінії повинна відповідати довжині хвилі випромінювання, тобто похибки повинні бути порядку частки мікрона. Тому виробництво таких компонентів оптичних ліній зв'язку дуже дороге.

Інший недолік полягає в тому, що для монтажу оптичних волокон потрібно дороге технологічне обладнання. а) інструменти для оконцовке. б) коннектори. в) тестери. г) муфти і спайс-касети

Тестери для ВОЛЗ Набір муфт для сплайс-касети Сплайс-касета

Як наслідок, при аварії (обриві) оптичного кабелю витрати на відновлення вище, ніж при роботі з мідними кабелями.

2. Оптичне волокно

Промисловість багатьох країн освоїла випуск широкої номенклатури виробів і компонентів ВОЛЗ. Слід зауважити, що виробництво компонентів ВОЛЗ, в першу чергу оптичного волокна, відрізняє висока ступінь концентрації. Більшість підприємств зосереджено в США. Володіючи головними патентами, американські фірми (в першу чергу це відноситься до фірми "CORNING GLASS") впливають на виробництво і ринок компонентів ВОЛЗ у всьому світі, завдяки укладанню ліцензійних угод з іншими фірмами і створенню спільних підприємств.

Найважливіший з компонентів ВОЛЗ - оптичне волокно. Для передачі сигналів застосовуються два види волокна: одномодове і багатомодове. Свою назву волокна отримали від способу розповсюдження випромінювання в них. Волокно складається з серцевини і оболонки з різними показниками заломлення.

У одномодовом волокні діаметр световодной жили порядку 8-10 мкм, тобто порівняємо з довжиною світлової хвилі. При такій геометрії у волокні може розповсюджуватися тільки один промінь (одна мода).

У багатомодового волокна розмір световодной жили близько 50-60 мкм, що робить можливим поширення великої кількості променів (багато мод).

Обидва типи волокна характеризуються двома найважливішими параметрами: загасанням і дисперсією.

Згасання зазвичай вимірюється в дБ / км і визначається втратами на поглинання і розсіяння випромінювання в оптичному волокні.

Втрати на поглинання залежать від чистоти матеріалу, втрати на розсіяння залежать від неоднорідностей показника заломлення матеріалу.

Згасання залежить від довжини хвилі випромінювання, що вводиться в волокно. В даний час передачу сигналів по волокну здійснюють в трьох діапазонах: 0.85 мкм, 1.3 мкм, 1.55 мкм, так як саме в цих діапазонах кварц має підвищену прозорість.

Інший найважливіший параметр оптичного волокна - дисперсія. Дисперсія - це розсіювання в часі спектральних і модових складових оптичного сигналу. Існують три типи дисперсії: модів, матеріальна і хвильове.

Модовая дисперсія - властива багатомодовому волокну і обумовлена ​​наявністю великої кількості мод, час поширення яких по-різному.

Матеріальна дисперсія - обумовлена ​​залежністю показника заломлення від довжини хвилі.

Волноводная дисперсія - обумовлена ​​процесами всередині моди і характеризується залежністю швидкості поширення моди від довжини хвилі.

Оскільки світлодіод або лазер випромінює певний спектр довжин хвиль, дисперсія приводить до розширення імпульсів при поширенню по волокну і тим самим породжує спотворення сигналів. При оцінці користуються терміном "смуга пропускання" - це величина, зворотна до величини уширення імпульсу при проходженні їм по оптичному волокну відстані в 1 км. Вимірюється смуга пропускання в МГц * км. З визначення смуги пропускання видно, що дисперсія накладає обмеження на дальність передачі і на верхню частоту переданих сигналів.

Якщо при поширенні світла по багатомодовому волокну, як правило, переважає модовая дисперсія, то одномодовому волокну притаманні тільки два останніх типи дисперсії.

Згасання і дисперсія в різних типів оптичних волокон різні. Одномодові волокна володіють кращими характеристиками по загасання і по смузі пропускання, тому що в них поширюється тільки один промінь. Однак, одномодові джерела випромінювання в кілька разів дорожче багатомодових. У одномодове волокно важче ввести випромінювання через малих розмірів световодной жили, з цієї ж причини одномодивое волокна складно зрощувати з малими втратами. Оконцевание одномодових кабелів оптичними роз'ємами також обходиться дорожче.

Багатомодові волокна більш зручні при монтажі, так як у них розмір световодной жили в кілька разів більше, ніж в одномодових волокнах. Багатомодовий кабель простіше оконцевать оптичними роз'ємами з малими втратами (до 0.3 dB) в стику. На багатомодове волокно розраховані випромінювачі на довжину хвилі 0.85 мкм - найбільш доступні і дешеві випромінювачі, що випускаються в дуже широкому асортименті. Але затухання на цій довжині хвилі у багатомодових волокон знаходиться в межах 3-4 dB / км і не може бути суттєво покращена. Смуга пропускання у багатомодових волокон досягає 800 МГц * км, що прийнятно для локальних мереж зв'язку, але не достатньо для магістральних ліній.

3. Волоконно-оптичний кабель

Другим найважливішим компонентом, що визначає надійність і довговічність ВОЛЗ, є волоконно-оптичний кабель (ВОК). На сьогодні в світі кілька десятків фірм, які виробляють оптичні кабелі різного призначення. Найбільш відомі з них: AT & T, General Cable Company (США); Siecor (ФРН); BICC Cable (Великобританія); Les cables de Lion (Франція); Nokia (Фінляндія); NTT, Sumitomo (Японія), Pirelli (Італія).

Визначальними параметрами при виробництві ВОК є умови експлуатації і пропускна здатність лінії зв'язку.

За умовами експлуатації кабелі поділяють на:

монтажні

станційні

зонові

магістральні

Перші два типи кабелів призначені для прокладки усередині будівель і споруд. Вони компактні, легкі і, як правило, мають невелику будівельну довжину.

Кабелі двох типів призначені для прокладки в колодязях кабельних комунікацій, в грунті, на опорах вздовж ЛЕП, під водою. Ці кабелі мають захист від зовнішніх впливів і будівельну довжину більше двох кілометрів.

Для забезпечення великої пропускної здатності лінії зв'язку виробляються ВОК, містять мало (до 8) одномодових волокон з малим загасанням, а кабелі для розподільних мереж можуть містити до 144 волокон як одномодових, так і багатомодових, в залежності від відстані між сегментами мережі.

При виготовленні ВОК в основному використовуються два підходи:

конструкції з вільним переміщенням елементів

конструкції з жорстким зв'язком між елементами

За видами конструкцій розрізняють кабелі повивной скрутки, пучкової скрутки, кабелі з профільним серцевиною, а також стрічкові кабелі. Існують численні комбінації конструкцій ВОК, які в поєднанні великим асортиментом застосовуваних матеріалів дозволяють вибрати виконання кабелю, найкращим чином задовольняє всім умовам проекту, в тому числі - вартісним.

Особливий клас утворюють кабелі, вбудовані в грозотрос.

Окремо розглянемо способи зрощування будівельних довжин кабелів.

Зрощування будівельних довжин оптичних кабелів здійснюється з використанням кабельних муфт спеціальної конструкції. Ці муфти мають два або більше кабельних введення, пристосування для кріплення силових елементів кабелів і одну або кілька сплайс-пластин. Сплайс-пластина - це конструкція для укладання й закріплення зрощуються волокон різних кабелів.

4. Оптичні з'єднувачі

Після того, як оптичний кабель прокладений, необхідно з'єднати його з приймально-передавальної апаратурою. Зробити це можна за допомогою оптичних конекторів (з'єднувачів). У системах зв'язку використовуються конектори багатьох видів. Сьогодні ми розглянемо лише основні види, що одержали найбільше поширення в світі. Зовнішній вигляд роз'ємів зображений на малюнку див. вище (Недоліки ВОЛЗ).

Характеристики конекторів представлені в таблиці 1. Коли ми говоримо, що дані види конекторів мають найбільше розповсюдження, то це означає, що більшість приладів ВОЛЗ мають розетки (адаптери) під один з перерахованих видів конекторів. Хотілося б сказати кілька слів про останньому розділі таблиці 1. У ньому згадано новий тип фіксації: "Push-Pull".

Таблиця 1:

Фіксація "Push-Pull" забезпечує підключення коннектора до розетки найбільш простим чином - на засувці. Засувка-фіксатор забезпечує надійне з'єднання, при цьому не потрібно обертати накидну гайку. Важлива перевага роз'ємів з фіксацією Push-Pull - це висока щільність монтажу оптичних з'єднувачів на розподільчих і кросових панелях і зручність підключення.

5. Електронні компоненти систем оптичного зв'язку

Тепер давайте торкнемося проблеми передачі та прийому оптичних сигналів.

Перше покоління передавачів сигналів по оптичному волокну було впроваджено в 1975 році. Основу передавача становив світловипромінювальних діод, що працює на довжині хвилі 0.85 мкм в многомодовом режимі.

Протягом наступних трьох років з'явилося друге покоління - одномодові передавачі, що працюють на довжині хвилі 1.3 мкм.

У 1982 році народилося третє покоління передавачів - діодні лазери, що працюють на довжині хвилі 1.55 мкм.

Дослідження тривали і ось з'явилося четверте покоління оптичних передавачів, що дало початок когерентним систем зв'язку - тобто системам, в яких інформація передається модуляцією частоти або фази випромінювання. Такі системи зв'язку забезпечують набагато велику дальність розповсюдження сигналів по оптичному волокну. Фахівці фірми NTT побудували безрегенераторную когерентну ВОЛЗ STM-16 на швидкість передачі 2.48832 Гбіт / с довжиною в 300 км, а в лабораторіях NTT на початку 1990 року вчені вперше створили систему зв'язку із застосуванням оптичних підсилювачів на швидкість 2.5 Гбіт / с на відстань 2223 км.

Поява оптичних підсилювачів на основі світловодів здатних підсилювати проходять по световоду сигнали на 30 dB, дало початок п'ятого покоління систем оптичного зв'язку. В даний час швидкими темпами розвиваються системи дальньої оптичного зв'язку на відстані в тисячі кілометрів. Успішно експлуатуються трансатлантичні лінії зв'язку США-Європа ТАТ-8 і ТАТ-9, Тихоокеанська лінія США-Гавайські острови-Японія ТРС-3. Ведуться роботи з завершення будівництва глобального оптичного кільця зв'язку Японія-Сінгапур-Індія-Саудівська Аравія-Єгипет-Італія.

В останні роки поряд з когерентним системами зв'язку розвивається альтернативний напрямок: солітоновие системи зв'язку. Солітон - це світловий імпульс з незвичайними властивостями: він зберігає свою форму і теоретично може поширюватися по "ідеального" световоду нескінченно далеко. Солітони є ідеальними світловими імпульсами для зв'язку. Тривалість солітону становить приблизно десятитрильйонну часток секунди (10 пс). Солітоновие системи, у яких окремий біт інформації кодується наявністю або відсутністю солітону, можуть мати пропускну здатність не менше 5 Гбіт / с на відстані 10 000 км. Таку систему зв'язку передбачається використовувати на вже побудованої трансатлантичної лінії ТАТ-8. Для цього доведеться підняти підводний ВОК, демонтувати всі регенератори і зростити всі волокна безпосередньо. У результаті на підводної магістралі не буде жодного проміжного регенератора.

6. Лазерні модулі для ВОЛЗ

Лазерні модулі серії LFO виготовляються на основі високоефективних MQW лазерних діодів і випускаються в стандартних неохолоджуваних коаксіальних корпусах з одномодовим або багатомодовим оптичним волокном. Окремі моделі, поряд з неохолоджуваних виконанням, можуть випускатися лазери типу LFO-18/2-i на рис. з вбудованим мікрохолодільніком і терморезистором.

Всі модулі мають широкий діапазон робочих температур, високу стабільність потужності випромінювання, ресурс роботи понад 500 тис. годин і є кращими джерелами випромінювання для цифрових (до 622 Мбіт / с) оптичних ліній зв'язку, оптичних тестерів і оптичних телефонів.

7. Фотоприймальні модулі для ВОЛЗ

Фотоприймальні модулі серії PD-1 375 для спектрального діапазону 1100-1650 нм виготовляються на основі фотодіодів і випускаються в неохолоджуваному виконанні з одномодовим (модельPD-1375s-ip), або багатомодовим (модель PD-1375m-ip), оптичним волокном, а також у корпусі типу "оптична розетка" для стиковки з SM і MM волокнами, оконцованнимі роз'ємом типу "FC / PC" (модель PD-1375-ir). Модулі мають широкий діапазон робочих температур, високу спектральну чутливість, низькі темнова струми і призначені для роботи в аналогових і цифрових волоконно-оптичних лініях зв'язку зі швидкістю передачі інформації до 622 Мбіт / сек.

8. Застосування ВОЛЗ в обчислювальних мережах

Поряд з будівництвом глобальних мереж зв'язку оптичне волокно широко використовується при створенні локальних обчислювальних мереж (ЛВС).

Фірма "Вимк ОПТИК", займаючись автоматизацією та електронними технологіями, розробляє і встановлює локальні і магістральні мережі з застосуванням оптичних ліній зв'язку. Фірма "Вимк ОПТИК" робить це з трьох причин. По-перше, це вигідно. При установці протяжних сегментів мережі не потрібні повторювачі. По-друге, це надійно. В оптичних лініях зв'язку дуже низький рівень шумів. По-третє, це перспективно. Волоконно-оптичні лінії зв'язку дозволяють нарощувати обчислювальні можливості мережі без заміни кабельних комунікацій. Для цього потрібно просто встановити більш швидкодіючі передавачі і приймачі. Це важливо для тих користувачів, хто орієнтується на розвиток своєї ЛВС.

Кабель для зв'язку сегментів мережі коштує недорого, але роботи з його прокладанні можуть скласти найбільшу статтю витрат по встановленню мережі. Буде потрібно праця не тільки техніків-кабельників, а й цілої команди будівельників (штукатурів, малярів, електриків), що обійдеться недешево, якщо врахувати зростаючу вартість ручної праці.

Схема ВОЛЗ, що застосовуються, зокрема, в ЛВС, влаштована таким чином:

Електричний сигнал йде від мережевого контролера, встановленого в робочу станцію або сервер (наприклад, мережевий контролер Ethernet), потім надходить на електричний вхід трансивера (наприклад, оптичний трансивер ISOLAN 3Com), який перетворює електричний сигнал в оптичний. Оптичний кабель (наприклад, ОКГ-50-2) приєднується до оптичних роз'ємів трансивера за допомогою оптичних з'єднувачів.

9. Будівництво і налагодження ВОЛЗ.

ВОЛЗ всередині однієї будівлі. У цьому випадку для зв'язку застосовується двухволоконний ОК (типу "Локшина"), який при необхідності може бути прокладений в трубці під підлогою або уздовж стін в декоративних коробах. Всі роботи можуть бути зроблені самим замовником, якщо поставляється кабель буде оконцован відповідними конекторами.

ВОЛЗ між будівлями будується з прокладкою ВОК або за криниць кабельних комунікацій, або шляхом підвісу ВОК між опорами. У цьому випадку необхідно забезпечити поєднання товстого многоволоконного кабелю з оптичними трансіверами. Для цього використовують кабельні муфти, у яких проводиться обробка решт ВОК, ідентифікація волокон і оконцеваніе волокон коннекторами, відповідними обраним трансівера. Цю роботу можна виконати декількома способами.

Можливі й інші способи стикування ВОК з оптичними трансіверами. У кожного способу є свої переваги і недоліки. У практиці фахівців фірми "Вимк ОПТИК" набув поширення третій спосіб, так як він економічний, надійний, забезпечує малі вносяться оптичні втрати за рахунок застосування розеток і конекторів з керамічними елементами, а також зручний для користувачів.

Особливо слід сказати про необхідність оптичного крос-коннектора. Він призначений для установки на стіні або будь-якої вертикальної поверхні. Оптичні кроси фірми АМП можуть мати ємність від 6 до 64 портів типу SC, FC або ST. Можлива комбінація портів різних типів всередині кросу.

Багаторазовий механічний з'єднувач оптичних волокон КОРЛІНК (Corelink) призначений для оперативного ремонту волоконно-оптичних ліній; для зрощування оптичного кабелю, як в стаціонарних, так і в польових умовах; для тестування оптичного волокна. КОРЛІНК використовується для механічного зрощування одномодових і багатомодових волокон діаметром 125 мкм. Він дозволяє багаторазово з'єднувати оптичні волокна з мінімальними витратами і за мінімальний час. КОРЛІНК може бути використаний для з'єднання волокон з діаметром буферного покриття 250мкм і 900мкм в будь-яких поєднаннях. Прозорий корпус дозволяє візуально контролювати процес монтажу. Крім того, є можливість більш точної орієнтації волокон для зменшення втрат.

Основні переваги це проста і економічна технологія монтажу; малі габарити; швидке та надійне з'єднання одномодових і багатомодових волокон; багаторазове використання; малі втрати.

Для швидкого з'єднання волокон зараз використовуються спеціально розроблені фірмою 3М механічні "Сплайс" (splice). Це пластикові пристрою розмірами 40x7x4 мм, що складаються з двох частин: корпусу і кришки. Усередині корпусу знаходиться спеціальний жолоб, у який з різних сторін вставляються сполучаються волокна. Потім надівається кришка, що є одночасно замком. Особлива конструкція "сплайс" надійно центрує волокна. Виходить герметичне і якісне з'єднання волокон з втратами на стику ~ 0.1 dB. Такі "Сплайс" особливо зручні при швидкому відновленні ушкоджень ВОЛЗ. Час на з'єднання двох волокон не перевищує 30 секунд після того, як волокна підготовлені (знято захисне покриття, зроблений строго перпендикулярний скол). Монтаж ведеться без застосування клею та спеціального обладнання, що дуже зручно при роботі в важкодоступному місці (наприклад, в кабельному колодязі).

Інші способи зрощування менш поширені, але на них я зупинятися не буду.

Слід зазначити, що за останні роки розроблено кілька способів зрощування оптичних волокон. Універсальним вважається спосіб зрощення волокон шляхом зварювання на спеціальному апараті. Такі апарати виробляють фірми: BICC (Великобританія), Ericsson (Швеція), Fujikura, Sumitomo (Японія). Висока вартість зварювальних апаратів стала причиною створення альтернативних технологій зрощування оптичних волокон.

Монтаж оптичних ліній зв'язку фірма "Вимк ОПТИК" проводить за допомогою зварювального апарату фірми "Sumitomo" type 35 SE. Цей апарат дозволяє зварювати будь-які типи волокон в ручному та автоматичному режимах, тестує волокно перед зварюванням, встановлює оптимальні параметр роботи, оцінює якість поверхонь волокон перед зварюванням, вимірює втрати в місці з'єднань волокон і, якщо це необхідно, дає команду повторити зварювання. Крім цього апарат захищає місце зварювання спеціальної гільзою і перевіряє на міцність зварне з'єднання. Апарат дозволяє зварювати одномодові і багатомодові волокна з втратами 0.01dB, що є чудовим результатом. Особливо хочеться сказати про спеціально розробленою методикою оцінки якості зварювання. В апаратах інших конструкцій, наприклад BICC, волокно згинається, і в місці вигину зварюється волокна водиться випромінювання лазера, яка реєструється в місці вигину другий зварюється волокна фотоприймачем. При такому способі вимірювань волокно піддається надмірної деформації вигину, що може привести до утворення тріщин на цій ділянці волокна. Sumitomo проводить вимірювання неруйнуючим способом на основі обробки відеоінформації за спеціально розробленими алгоритмами.

Для деяких спеціальних застосувань оптичні волокна випускаються з особливим покриттям оболонки або зі складним профілем показника заломлення на кордоні "жила-оболонка". У такі волокна дуже важко ввести зондуючого випромінювання в області вигину. Для апаратів Sumitomo робота зі спеціальними волокнами не викликає труднощів. Подібні апарати досить дорогі, але ми працюємо саме на таких апаратах. Цим досягаються дві мети: 1) високу якість зварювання, 2) висока швидкість робіт, що важливо при виконанні відповідальних замовлень (термінова ліквідація аварії на магістральній лінії зв'язку).

У процесі монтажу ВОЛЗ здійснюється тестування лінії за допомогою оптичного рефлектометра. Модель 7920 Helios - це сучасний оптичний рефлектометр, заснований на принципі відкритої архітектури. Прилад має проміжні розміри між міні-великими рефлектометра, має вбудований дисковод 3,5 "(формату MS-DOS) для зберігання і подальшої обробки результатів вимірювань, вбудований принтер, електролюмінесцентний дисплей. Helios призначений для роботи, як у польових, так і в лабораторних умовах на всіх видах волоконно-оптичних трас. Helios володіє підвищеною швидкодією і дозволяє проводити всі необхідні виміри при максимальному динамічному діапазоні менш ніж за 1 хвилину. Він автоматично підбирає параметри вимірів залежно від характеристик оптичного волокна для досягнення максимальної точності. Виміри можуть, проводиться в ручному, напів-або автоматичному режимах. Всі результати можуть відображатися у вигляді графіків або таблиць. Рефлектометр дозволяє проводити вимірювання втрат зворотного розсіювання та калібрування коефіцієнта заломлення волокна.

Серія рефлектометрів MTS 5000 нова розробка WAVETEK в області тестування ВОЛЗ. Унікальне конструктивне рішення дозволяє встановлювати в прилади серії MTS5000 два змінних оптичних модуля і отримувати в одному приладі будь-яку необхідну комбінацію оптичних засобів вимірювань, наприклад: оптичний рефлектометр + оптичний тестер або одномодовий оптичний рефлектометр + багатомодовий оптичний рефлектометр.

Усього доступно більше 22 модулів, які закривають весь діапазон вимірювань, починаючи від модулів з ​​динамічним діапазонами 40 дБ для великих відстаней і закінчуючи модулями з дозволами краще 1 м і модулями оптичних тестерів для всіх довжин хвиль. Прилади серії MTS 5000 можуть оснащуватися такими пристроями, як локатор дефектів у видимому діапазоні для виявлення пошкоджень у коротких оптичних кабелях і волокнах і оптичний телефон (оптичний телефон приладу MTS сумісний з телефоном оптичних тестерів серії OTS).

За допомогою одного-двох натискань клавіші можна провести повністю автоматичні вимірювання по всій рефлектограмм, при цьому всі результати вимірювань заносяться в таблицю. Стандартна пам'ять дозволяє зберігати до 200 рефлектограмм. Додатково на прилад можна встановлювати 3,5 "диск, сумісний з MS-DOS, і вбудований жорсткий диск ємністю 1 Гб.

Вбудовані інтерфейси RS-232 і Centronics дозволяють роздруковувати результати на будь-якому принтері або передавати їх на персональний комп'ютер для аналізу за допомогою програми WINTRACE. Управління приладом здійснюється за допомогою простої і зрозумілої системи меню.

Відмінність MTS 5200 від MTS 5100 полягає лише в тому, що прилад MTS 5200 може додатково комплектуватися високоякісним вбудованим принтером для одержання звіту безпосередньо на місці вимірювань, а також інтерфейсом IEEE-488 для інтеграції MTS 5200 в автоматичні системи моніторингу.

Кожен прилад серії MTS 5000 зібраний в компактному ударостійкому корпусі. Живлення приладів здійснюється як від мережі 220В через адаптер, так і від внутрішньої батареї. При установці додаткової батареї прилади можуть працювати більше 16 годин без зовнішніх джерел живлення.

Переговорний комплект дозволяє використовувати блок перевірки втрат (Loss Test Set) для двостороння під час випробування оптичного волокна. При використанні опції оптичного телефону необхідно задіяти два оптичних волокна (передача / прийом), які, у свою чергу, є водночас об'єктами тестування і середовищем передачі голосових повідомлень. Ця функція особливо корисна для операторів, що знаходяться на різних кінцях кабелю, при необхідності вести діалог у процесі вимірювань характеристик оптичного кабелю.

У результаті впровадження ВОЛЗ приріст обсягу продажу призводить до значного зниження вартості всіх компонентів, а нові технології будівництва оптичних мереж дозволяють створювати високонадійні телекомунікації.

10. Література

"Волоконно-оптичні системи передачі та кабелі" Довідник. під ред. Гроднева І.І., Мурадяна А.Г., Шарафутдінова Р.М. та ін, М., Радіо і зв'язок, 1993

"Волоконно-оптична техніка", Техніко-комерційний збірник. М., АТ СОТ, N1, 1993.

Гольдфарб "Волоконно-оптичні кабелі" Підсумки науки і техніки, сер. "Зв'язок", т.6, 1990.

"Волоконно-оптичні лінії зв'язку" Довідник. під ред. Свєчникова С.В. і Андрушко Л.М., Київ "Техніка", 1988

"Зарубіжна техніка зв'язку", сер. "Телефонія, телеграфія, передача даних", ЕІ вип. 11-12, 1991

Іноземна техніка і економіка засобів зв'язку, вип. 5-6, 1990

Морозов "Оптичні кабелі", Вісник зв'язку, N 3,4,7,9, 1993

Десурвір "Світлова зв'язок: п'яте покоління", У світі науки, N 3, 1992

Гродні І.І. "Глобальне кільце волоконно-оптичного зв'язку"

Кабельна техніка, N 3, 1993

Козел А.І. "Аналіз стану та перспектив розвитку цифрових мереж зв'язку на основі наземних і підводних волоконно-оптичних систем передачі з урахуванням будівництва ТСЛ", Зарубіжна радіоелектроніка, 1993