48

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Санкт-Петербургский государственный университет Телекоммуникаций им. Проф. М.А. Бонч-Бруевича

Былина М.С., Глаголев С.Ф.

Метрологические основы оптических телекоммуникационных систем

Конспект лекций Санкт-Петербург

2012

Введение

Слайд 1. Дисциплина «Метрологические основы оптических телекоммуникационных систем» посвящена изучению интегральных параметров волоконно-оптических систем передачи, их линейных трактов, пассивных и активных компонентов, а также изучению методов и приборов для измерения параметров систем и устройств.

В результате изучения этой дисциплины студенты должны знать принципы действия основных средств измерений оптического диапазона, основные принципы метрологического обеспечения в оптическом диапазоне длин волн.

Студенты должны уметь обоснованно выбирать необходимые средства измерения, планировать измерительный эксперимент, обрабатывать его результаты и делать правильные выводы.

Иметь представление о принципах обеспечения единства измерений в области измерения параметров оптических телекоммуникационных систем.

Слайд 2. Дисциплина включает ряд тем:

1. Технологии передачи и топологии волоконно-оптических сетей.

2. Физические основы передачи оптических сигналов по оптическим волокнам.

3. Параметры передачи и методы измерения параметров многомодовых оптических волокон.

4. Параметры передачи и методы измерения параметров одномодовых оптических волокон.

5. Параметры источников излучения. Методы измерения.

6. Параметры приемников излучения. Методы измерения.

7. Параметры пассивных компонентов. Методы измерения.

8. Параметры активных компонентов. Методы измерения.

9. Определение длины регенерационного участка. Измерение энергетического потенциала.

10. Оптические системы связи в открытом пространстве. Методы измерения параметров.

11. Измерение параметров линейного оптического тракта в проходящем свете.

12. Измерение параметров линейного оптического тракта в рассеянном свете.

13. Общие принципы метрологического обеспечения средств измерения в оптическом диапазоне длин волн.

1. Технологии передачи и топологии волоконно-оптических сетей

1.1. Обзор оптических технологий передачи

1.1.1. Основные этапы развития

Технологии передачи, используемые в волоконно-оптических сетях, бурно развивались в течение последних четырех десятилетий, то есть в течение всего короткого периода существования волоконно-оптических кабелей и волоконно-оптической связи. Сначала развитие волоконно-оптических технологий передачи определялось традиционными системами связи, которые были главным образом телефонными. В результате перехода к цифровым системам связи возросло значение передачи данных, и возникла необходимость разработки новых технологий. На смену технологии коммутации каналов пришла технология коммутации пакетов, которая с 90-х годов XX века получила широкое распространение в оптических сетях. В этот период постоянно возрастала скорость передачи в локальных сетях (LAN) и возникла необходимость связывать между собой территориально разнесенные локальные сети, в том числе расположенные далеко друг от друга. Наилучшей технологией для передачи данных в локальных сетях оказалась технология Ethernet. Скорость передачи данных в сетях Ethernet за 28 лет (с 1983 года) возросла с 10 Мбит/с до 10 Гбит/с, то есть в тысячу раз. Технология Ethernet, изначально предназначенная для сетей, расположенных в пределах одного здания, проникла во все уровни сетей связи: глобальную сеть, городскую сеть и сеть доступа. Традиционное разделение на сети связи и сети передачи данных стало постепенно исчезать. Современная телекоммуникационная сеть является мультисервисной сетью, в которой клиентам предоставляется большое количество различных услуг, таких как Интернет (и другие услуги передачи данных), телефония (например, VoIP - Voice over IP), телевидение (IPTV) и видео по требованию (VoD - Video on Demand).