Основные технологии передачи оптических сигналов
Основные технологии передачи оптических сигналов. Как идет передача оптического сигнала. Технология передачи оптического сигнала в оптоволокне
22.04.2016
4 comments
Волоконно-оптические технологии позволяют передавать информацию в виде световых волн по сверхтонким чистейшим световодам на большие расстояния. Достоинства ВОЛС очевидны, поэтому сегодня оптический кабель активно прокладывают для построения современных высокоскоростных сетей. Оптоволокно имеет широкую полосу пропускания, что позволяет передавать данные со скоростью несколько терабит в секунду. ВОЛС можно также охарактеризовать малым затуханием, устойчивостью к помехам и наводкам стороннего электромагнитного поля, что позволяет передавать информацию на большие расстояния без серьезных ухудшений сигнала.
Оптические сигналы передаются по волокнам, представляющим собой тончайшую нить из кварцевого стекла и являющимся важнейшим элементом ВОЛС. Прохождение световой волной пути по световоду зависит от типа волокна и его характеристик. По сути, оптическое волокно - это строение из сердцевины и оболочки, которые за счёт разности коэффициентов преломления позволяют волне проходить на большое расстояние с минимальным затуханием. Непосредственно удержание импульса внутри среды осуществляется за счёт того, что коэффициент преломления материала сердцевины больше, чем у оболочки.
Технология передачи оптического сигнала такова. Свет вводится в торец волокна под небольшим углом. При этом угол падения света должен быть меньше угла отражения, что приведёт к отражению от границ материалов сердечника и оболочки, а, значит, луч распространится внутри пространства световода. При невыполнении данного условия происходит полное преломление волны, соответственно сигнал не попадает в сердечник и не проходит путь.
Для осуществления передачи оптического сигнала по волокну нужен источник когерентного света, как правило, специально разработанные лазеры, позволяющие поддерживать постоянную разность фаз при одинаковой длине волн. Световые волны, передающиеся источником в световод, иначе называют модами. В зависимости от технологии передачи оптических сигналов и их распространении волокна подразделяют на одномодовые и многомодовые.
В одномодовых волокнах возможно соответственно прохождение только одной волны, в многомодовых – сразу нескольких. В последнем случае ввиду разности длин волн и траектории возникает модовая дисперсия, что приводит к ухудшению сигнала и уменьшению пропускной способности. Одномодовые же волокна в этом плане максимально правильно проводят волну и не имеют явления модовой дисперсии, однако их стоимость значительно выше многомодовых вариаций. В зависимости от параметров конкретной ВОЛС и требований, предъявляемых к ней, подбирается подходящий тип волокна.
Оптический кабель сегодня активно используется для передачи данных как в глобальных, так и в городских и локальных сетях. Волоконно-оптические технологии позволяют на максимальной скорости, недосягаемой для медных кабелей связи, передавать сигналы на большие расстояния.
Изначально оптический кабель применяли для прокладки сетей магистрального масштаба. Сейчас же доля оптоволокна в городских и внутриобъектовых локальных сетях значительно возросла, т.к. посредством ВОЛС возможно беспроблемное построение сетей LAN масштаба нескольких зданий и даже города. Набирает популярность и технология FTTH «оптоволокно до дома», в особенности во вновь строящихся зданиях. Сегодня цена на волоконно-оптический кабель и соответствующую аппаратуру уже не так высока, как раньше, а значит технологии передачи оптических сигналов стали доступны для большинства сфер человеческой деятельности.
Оптические сигналы передаются по волокнам, представляющим собой тончайшую нить из кварцевого стекла и являющимся важнейшим элементом ВОЛС. Прохождение световой волной пути по световоду зависит от типа волокна и его характеристик. По сути, оптическое волокно - это строение из сердцевины и оболочки, которые за счёт разности коэффициентов преломления позволяют волне проходить на большое расстояние с минимальным затуханием. Непосредственно удержание импульса внутри среды осуществляется за счёт того, что коэффициент преломления материала сердцевины больше, чем у оболочки.
Технология передачи оптического сигнала такова. Свет вводится в торец волокна под небольшим углом. При этом угол падения света должен быть меньше угла отражения, что приведёт к отражению от границ материалов сердечника и оболочки, а, значит, луч распространится внутри пространства световода. При невыполнении данного условия происходит полное преломление волны, соответственно сигнал не попадает в сердечник и не проходит путь.
Для осуществления передачи оптического сигнала по волокну нужен источник когерентного света, как правило, специально разработанные лазеры, позволяющие поддерживать постоянную разность фаз при одинаковой длине волн. Световые волны, передающиеся источником в световод, иначе называют модами. В зависимости от технологии передачи оптических сигналов и их распространении волокна подразделяют на одномодовые и многомодовые.
В одномодовых волокнах возможно соответственно прохождение только одной волны, в многомодовых – сразу нескольких. В последнем случае ввиду разности длин волн и траектории возникает модовая дисперсия, что приводит к ухудшению сигнала и уменьшению пропускной способности. Одномодовые же волокна в этом плане максимально правильно проводят волну и не имеют явления модовой дисперсии, однако их стоимость значительно выше многомодовых вариаций. В зависимости от параметров конкретной ВОЛС и требований, предъявляемых к ней, подбирается подходящий тип волокна.
Оптический кабель сегодня активно используется для передачи данных как в глобальных, так и в городских и локальных сетях. Волоконно-оптические технологии позволяют на максимальной скорости, недосягаемой для медных кабелей связи, передавать сигналы на большие расстояния.
Изначально оптический кабель применяли для прокладки сетей магистрального масштаба. Сейчас же доля оптоволокна в городских и внутриобъектовых локальных сетях значительно возросла, т.к. посредством ВОЛС возможно беспроблемное построение сетей LAN масштаба нескольких зданий и даже города. Набирает популярность и технология FTTH «оптоволокно до дома», в особенности во вновь строящихся зданиях. Сегодня цена на волоконно-оптический кабель и соответствующую аппаратуру уже не так высока, как раньше, а значит технологии передачи оптических сигналов стали доступны для большинства сфер человеческой деятельности.