Száloptikai átviteli vonal

Száloptikai átviteli rendszer ( FOTS  - a hivatalos kifejezés a GOST R 54417-2011 -ben [1] ), Fiber-optic kommunikációs vonal ( FOCL  - jól bevált név) - passzív és aktív elemekből álló száloptikai rendszer, optikai (általában közeli infravörös ) tartományban történő információátvitelre tervezték [2] .

Elemek

Aktív komponensek

• A regenerátor  egy olyan eszköz, amely visszaállítja az optikai impulzus alakját, amely a szálon keresztül terjedve torzul. A regenerátorok lehetnek tisztán optikai és elektromosak is, amelyek az optikai jelet elektromossá alakítják, visszaállítják, majd visszaállítják optikaivá.
• Az erősítő  egy olyan eszköz, amely felerősíti a jel teljesítményét. Az erősítők lehetnek optikai és elektromosak is, amelyek opto-elektronikus és elektro-optikai jelátalakítást végeznek.
• A lézer  monokróm koherens optikai sugárzás forrása. A legelterjedtebb közvetlen modulációjú rendszerekben a lézer egyben modulátor is, amely az elektromos jelet közvetlenül optikai jellé alakítja át.
• Modulátor  - olyan eszköz, amely modulál egy optikai hullámot, amely információt hordoz az elektromos jel törvénye szerint. A legtöbb rendszerben ezt a funkciót lézer látja el, de az indirekt modulációval rendelkező rendszerekben külön eszközöket használnak erre.
• A fotodetektor ( Photodiode ) egy olyan eszköz, amely optoelektronikus jelátalakítást végez.

Passzív komponensek

• Száloptikai kábel , amelynek fényhordozó elemei optikai szálak . A kábel külső burkolata különféle anyagokból készülhet: PVC, polietilén, polipropilén, teflon és egyéb anyagok. Az optikai kábel különféle típusú páncélokkal és speciális védőrétegekkel rendelkezhet (például kis üvegtűk a rágcsálók elleni védelem érdekében).
• Az optikai csatoló  két vagy több optikai kábel csatlakoztatására szolgáló eszköz.
• Optikai kereszt  - optikai kábel lezárására és aktív berendezés csatlakoztatására szolgáló eszköz.
• Multiplexer / Demultiplexer  - az eszközök széles osztálya, amelyek az információs csatornák kombinálására és elválasztására szolgálnak. A multiplexerek és demultiplexerek idő- és frekvenciatartományban egyaránt működhetnek, lehetnek elektromosak és optikaiak ( spektrális osztásos multiplexeléssel rendelkező rendszerek esetén ).

Előnyök

A száloptikai vonalak számos előnnyel rendelkeznek a vezetékes (réz) és rádiórelé kommunikációs rendszerekkel szemben:

• Az alacsony jelcsillapítás (0,15 dB/km a harmadik átlátszó ablakban ) lehetővé teszi az információk sokkal nagyobb távolságra történő továbbítását erősítők használata nélkül. A FOCL-ben lévő erősítők a végberendezés osztályától függően 40, 80 és 120 kilométer megtétele után telepíthetők.
• Az optikai szál nagy sávszélessége lehetővé teszi az információ nagy sebességű továbbítását, amely más kommunikációs rendszerek számára elérhetetlen.
• Az optikai környezet nagy megbízhatósága: az optikai szálak nem oxidálódnak, nem nedvesednek be, és nincsenek kitéve gyenge elektromágneses hatásoknak.
• Információbiztonság - az információ optikai szálon keresztül "pontról pontra" továbbításra kerül, és csak az átviteli vezetékben történő fizikai beavatkozással lehallgatható vagy módosítható.
• Magas védelem az interfiber behatásokkal szemben - a sugárzás árnyékolási szintje meghaladja a 100 dB-t. Az egyik szálban lévő sugárzás egyáltalán nem befolyásolja a szomszédos szál jelét.
• Tűz- és robbanásbiztonság a fizikai és kémiai paraméterek megváltoztatásakor
• Kis méretek és súly
• A kültéri rézvezetékekhez képest - nem vonzó fémgyűjtőkhöz, kiváló villámállóság.

Hátrányok

• Az optikai szál relatív törékenysége. Ha a kábel erősen meg van hajlítva, a szálak eltörhetnek vagy zavarossá válhatnak mikrorepedések előfordulása miatt, ezért a kábel fektetésekor figyelembe kell venni az optikai kábel gyártójának ajánlásait (ahol különösen a minimálisan megengedett hajlítás sugár normalizált).
• A kapcsolat bonyolultsága szakadás esetén.
• Kifinomult gyártási technológia, mind a szál, mind a FOCL alkatrészek.
• A jelátalakítás összetettsége (interfész berendezésben).
• Az optikai végberendezések viszonylag magas költsége. A berendezés azonban abszolút értékben drága. A FOCL költség-kapacitás aránya jobb, mint más rendszereké.
• A szál elhomályosodása a sugárterhelés miatt (vannak azonban nagy sugárzásállóságú adalékolt szálak [3] ).

Alkalmazás

Az optikai vonalak előnyei széles körben elterjedtek a különböző szintű távközlési hálózatokban - az interkontinentális gerinchálózattól a vállalati és otthoni számítógépes hálózatokig.

Telepítés

Kábelfektetés

A kommunikációs vonalak optikai kábele a következőképpen fektethető le:

• A kábelcsatornában vagy kábelgyűjtőben;
• Közvetlenül a talajba - egy korábban előkészített árokba vagy kábelréteggel ;
• Kábelfelfüggesztés - felső kommunikációs vezeték.
• Kábelfektetés az épületben - a kábel az épületen kívül és belül is elhelyezhető
• Kábelfelfüggesztés csőtartókon - például épületek tetejére szerelve

Minden esetben speciális kábeleket készítenek, amelyek különböznek a burkolat típusától, a páncélzattól, a megengedett húzóerőtől és egyéb paraméterektől.

Csatlakozók és keresztek felszerelése

Az optikai kábelek toldásához optikai csatlakozókat használnak , amelyek műanyag edények, amelyek belsejében az optikai szálakat lemezmegtartó toldás található .

Az optikai kereszt olyan eszköz, amelyen keresztül a kábel optikai szálai szabványos csatlakozókkal vannak összekötve. A kereszt fém (általában) doboz formájában készül, melynek külső panelén optikai csatlakozók, belül pedig toldólemez található. A keresztcsatlakozó csatlakozók a kábelszálakhoz pigtail -ek  - rövid optikai száldarabok - csatlakozókkal vannak csatlakoztatva. A kereszt belső oldalán található pigtail csatlakozó a kereszt külső csatlakozójához csatlakozik, a másik vége pedig az optikai kábel szálához van hegesztve.

Az optikai elosztódobozok szabványos 19 hüvelykes rackbe szerelhetőek, falra szerelhetők és más változatban is gyárthatók. A keresztek szétszerelés nélkül is kinyílhatnak, vagy sem.

Az optikai szálak hegesztése félautomata üzemmódban történik speciális hegesztőgépekkel.

Kölcsönhatás erős elektromágneses sugárzással

Az erős elektromágneses sugárzás csatornák közötti interferenciát okozhat a HDWDM rendszerekben , és a hibák számának növekedéséhez vezethet. Ez a jelenség jellemző a vasúti telematikai rendszerekben , ahol a FOL a kontakthálózat támaszaira van lefektetve a munkavezeték közvetlen közelében. Hibák jelentkeznek tranziensek idején, például rövidzárlatkor . Ezt a jelenséget a Kerr- és Faraday -effektus magyarázza .

Lásd még

• optikai szál
• Száloptikai kommunikáció
• PON (passzív optikai kommunikációs hálózat)
• Gerinc kommunikációs hálózat
• Kvarcszálból készült átlátszó ablak
• utolsó mérföld
• Fénycsúcs
• DDM
• Optikai jeladó

Jegyzetek

1. ↑ GOST R 54417-2011 Száloptikai átviteli rendszerek alkatrészei. Kifejezések és meghatározások, GOST R, 2011. szeptember 27., 54417-2011 . docs.cntd.ru. Letöltve: 2018. július 19. Az eredetiből archiválva : 2018. július 19. (határozatlan)
2. ↑ Panfilov, 1991 , p. 201.
3. ↑ Sugárzásálló egymódusú optikai szálak kvarcmaggal (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2013. október 24. Az eredetiből archiválva : 2013. október 29.. (határozatlan) 

Linkek

• Rugalmas megoldások "szilárd" alapon / inavate.ru . (határozatlan)
• Száloptikai kommunikációs rendszerek. Evolúció  (orosz)

Irodalom

• Panfilov I.P., Dyrda V.E. Az elektromos kommunikáció elmélete. - M . : Rádió és kommunikáció, 1991. - 344 p.