[ Список тем]
В последние годы в связи со стремительным ростом информатизации общества, резко возрастают нагрузки на системы связи. По мнению ведущих специалистов, рост требований к системам связи в настоящее время можно удовлетворить привлекая оптические методы передачи информации для построения как протяженных магистралей и локальных вычислительных сетей, так и коротких систем передачи данных в вычислительных радиоэлектронных и электронных системах.
Историю оптической связи частенько начинают с сигнальных костров, которыми пользовались наши далекие предки для предупреждения о приближении врагов. Моряки применяли сигнальные лампы для передачи информации с помощью кода, а маяки в течении многих веков предупреждали мореплавателей об опасностях. Описывается зеркальный телеграф действительно существовавший во Франции в 18 – 19 веках. Анализируются трубчатые световоды со встроенными в них линзами, проектировавшиеся в первой половине 20-го века. Еще в начале 50-х годов 20-го века научились делать тонкие гибкие стеклянные волокна, способные передавать световые потоки. Эти волокна объединяли в жгуты и использовали в приборостроении для передачи световых изображений в медицине.
Создателями лазера являются советские ученые Басов Н. Г., Прохоров А. Н. и американский ученый Таунс. Ими выполнены фундаментальные исследования в области оптоэлектроники и квантовой техники(1961 г.) . Первые световоды в России появились в 70-е годы 20-го века. На таком волокне и с имеющимися тогда лазерами можно было начинать строить системы.
Сегодня световодная оптика находит применения практически во всех задачах, связанных с передачей информации. Причем, если в магистральных сетях волоконно-оптическая техника давно заняла передовые позиции, то в последнее время световодная техника проникает в вычислительную технику и радиоэлектронику в качестве световодных интерфейсов и межсоединений блоков, узлов и элементов, а в электронику - в качестве межсоединений в сверхбольших и в сверхскоростных интегральных схемах.
Передача информации по ВОЛС имеет целый ряд достоинств перед передачей по медному кабелю:
- Малое затухание светового сигнала в волокне. Выпускаемое в настоящее время отечественно и зарубежное оптическое волокно имеет затухание 0,2 – 0,3 дБ на длине волны 1,55 мкм в расчете на 1 км. Малое затухание и небольшая дисперсия(искажение сигнала) позволяют строить участки линий без ретрансляции до 100км. И более.
- Малогабаритность, легкость оптического кабеля. На КЛС уходит 50% меди и 20% свинца, для ВОЛС используют кварц, полимер, песок, стекло. Вес ВОК по сравнению с медными кабелями на одну и туже длину меньше в 10-12 раз. Сердцевина оптического кабеля – это 1/10 толщины человеческого волоса.
- Высокая пропускная способность ,широкая полоса пропускания
- обусловлена высокой частотой несущей (1014 Гц). Это дает возможность передачи по одному оптическому волокну потока информации в несколько террабит в секунду. Например: за одну секунду по ней передать без регенераторов на расстояние 160 км. полный текст 30 томов большой Советской Энциклопедии. И это не предел пропускной способности.
- Световой сигнал, распространяющийся по световому волокну совершенно не восприимчив к внешним электромагнитным воздействиям. ВОЛС защищена от вредных воздействий физическим процессом, используемым ею. Такую линию можно повесить на опорах ЛЭП, или совместить с токопроводами трамваев, троллейбусов и электропоездов.
- Высокая защищенность от несанкционированного доступа. ВОК не только не чувствуют электромагнитных помех, но и сами не излучают, поэтому передаваемую по ним информацию трудно «подслушать», не нарушая приема-передачи. Ни информация, ни помехи ни просачиваются ни внутрь ни наружу. Системы непрерывного контроля (мониторинга) целостности оптической линии связи, используя свойства высокой чувствительности волокна, могут моментально отключить «взламываемый» канал и подать сигнал тревоги.
- Взрыво и пожаро безопасен. Волоконный светодиод – диэлектрик, не проводящий ток Искро и пожаро безопасен. Не притягивает молнии, волокно можно проложить через топливный бак т.е. можно использовать во взрывоопасной среде. - ВОК может быть дешевым, т.к. изготовляется из кварца, а он в конечном счете из песка, запасы которого огромны. В настоящее время стоимость волокна по отношению к медной паре – 2:5.
- Длительный срок эксплуатации. Со временем волокно испытывает деградацию. Соответственно затухание в нем постепенно возрастает. Благодаря совершенству современных технологий производства оптических волокон, срок службы составляет примерно 25 лет.
- возможность подачи электропитания. Оптическое волокно используется только для передачи информации, когда требуется подать электропитание на узел информационной волоконно-оптической сети(например НРП), используя смешанный кабель, оснащенный наряду с оптическими волокнами и медными проводниками.
Волоконно – оптические системы имеют так же и недостатки:
- Стоимость интерфейсного оборудования достаточно велика.
- Стоимость монтажа и обслуживания оптических линий также остается высокой
- Увеличение стоимости кабеля за счет повышения надежности оптического кабеля
В настоящее время по всему миру поставщики услуг связи прокладывают за год десятки тысяч километров волоконно-оптических кабелей, под землей, по дну океанов, рек, на ЛЭП, в тоннелях и коллекторах. Многие компании различных стран ведут интенсивные исследования в области волоконно – оптических технологий.
[ Список тем]