![]() |
Главная Развитие оптической связи [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [ 7 ] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] Имеются примеры создания многопозиционных быстродействующих оптических переключателей, которые могут применяться на подобных АТС. Например, в простейшем варианте переключателя типа 1X2 коммутация одного оптического входа с двумя оптическими выходами осуществляется с помощью электромагнита, перемещающего отрезок оптического волокна, покрытый металлической пленкой, между двумя стационарными положениями. Каскадно соединяя некоторое число таких переключателей, можно создавать коммутаторы. Работа переключателей контролируется микропроцессором, сигналы к которому поступают от фотоприемников, установленных в местах стыковки оптических волокон. Для передачи изображения будет применяться такая аппаратура, которая обеспечит возможность непосредственного сканирования и разложения оптического изображения и последующую его передачу без использования электронных схем. Все это дает возможность значительно упростить оконечное оборудование систем и улучшить их технико-экономические показатели. Для широкого применения ОК и волоконно-оптических систем передачи необходимо решить целый ряд задач. К ним, прежде всего, относятся следующие: проработка системных вопросов и определение технико-экономических показателей применения ОК на сетях связи; массовое, промышленное изготовление одномодовых волокон, световодов и кабелей, а также оптоэлектронных устройств для них; повышение влагостойкости и надежности ОК применения металлических оболочек и гидрофобного заполнения; освоение инфракрасного диапазона волн 2-10 мкм и новых материалов (фторидных и халькогенидных) для изготовления световодов, позволяющих осуществить связь на большие расстояния; I разработка испытательной и измерительной аппаратуры, I рефлектометров, тестеров, необходимых для производства ОК, I настройки и эксплуатации ВОЛС; [ механизация технологии прокладки и автоматизация монтажа ОК; совершенствование технологии промышленного производства волоконных световодов и ОК и снижение их стоимости; исследование и внедрение солитонового режима передачи, при котором происходит сжатие импульса и снижается дисперсия; разработка и внедрение системы и аппаратуры спектрального уплотнения ОК; fc. создание интегральной абонентской сети многоцелевого назначения; создание передатчиков и приемников, непосредственно преобразующих звук в свет и свет в звук; повышение степени интеграции элементов и создание быстродействующих узлов каналообразующей аппаратуры ИКМ с применением элементов интегральной оптики; создание оптических регенераторов без преобразования оптических сигналов в электрические; совершенствование передающих и приемных оптоэлектронных устройств для систем связи, освоение когерентного приема; разработка эффективных методов и устройств электропитания промежуточных регенераторов для зоновых и магистральных сетей связи; оптимизация структуры различных участков сети с учетом особенностей применения систем на ОК; совершенствование методов и аппаратуры для частотного и временного разделения сигналов, передаваемых по световодам; разработка системы и устройств оптической коммутации. ГЛАВА ВТОРАЯ ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ 2.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ Основным элементом ОК является волоконный световод, выполненный в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы, по которому осуществляется передача волн длиной несколько микрон, что соответствует диапазону частот Волоконный световод (ВС), как правило, имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления и Иг- Волоконные световоды делятся на две группы: многомодо-вые и одномодовые. Первые, в свою очередь, подразделяются на ступенчатые и градиентные (рис. 2.1). У ступенчатых ВС показатель преломления в сердцевине постоянен и имеется резкий переход от сердцевины к П2 оболочки. Градиентные ВС имеют непрерывное плавное изменение показателя преломления в сердцевине по радиусу световода от центра к периферии. В конструктивном отношении одномодовые и многомодовые ВС различаются диаметром сердцевины. В одномодовых световодах диаметр сердцевины соизмерим с длиной волны (й?» а,), и по нему передается лишь один тип волны (мода). В многомодо-вых световодах диаметр сердцевины больше, чем длина волны {d>k), и по нему распространяется большое число волн. Практически сердцевина световодов составляет 6-8 мкм у одномодовых и 50 мкм у многомодовых световодов, диаметр оболочки 125 мкм. Снаружи располагается двухслойное покрытие из полимера диаметром до 500 мкм.
![]()
Рис. 2.1. Волоконные световоды: а-ступенчатые многомодовые; б-градиентные многомодовые; -одномодовые Таким образом, в настоящее время применяются ВСтрех типов: одномодовые, многомодовые ступенчатые и многомодовые градиентные (рис. 2.1). Как видно из рисунка, ход лучей в различных световодах различен. В ступенчатом многомодовом световоде лучи резко отражаются от границы сердцевина - оболочка. При этом пути следования различных лучей различны и поэтому они приходят к концу линии со сдвигом во времени. Это приводит к искажению передаваемого сиги[ала (дисперсия). Традиентные световоды также являются многомодовыми. Но здесь лучи распространяются по волнообразным траекториям и искажений меньше. В наилучших условиях находится одномодовая передача, так как здесь распространяется лишь один луч. В общем виде профиль показателя преломления (ППП) меняется по закону 1-2А \7 J (2.1) где щ-максимальное значение ППП на оси волокна, т. е. при г=0; а-радиус сердцевины; и-показатель степени, описывающий изменение ППП; [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [ 7 ] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] 0.0011 |