2. Оптичні системи зв’язку. Класифікація. Схеми. Особливості

Функції, виконувані волоконно-оптичними системами зв’яз­ку (ВОСЗ), безупинно розширюються. ВОСЗ і їхній основний

елемент — волоконно-оптична лінія зв’язку (ВОЛЗ) поступово витісняють в існуючих інформаційних системах кабельні лінії зв’язку.

Залежно від конфігурації структурні схеми ВОСЗ можна по­ділити на чотири типи: поздовжні розімкнуті (рис. 6.21, а), замк­нуті по контуру (рис. 6.21, б), радіальні (рис. 6.21, в) і мережеві (рис. 6.21, г). Найменшу довжину ВОЛЗ і найбільшу простоту під­ключення кінцевих пристроїв-терміналів (Т) забезпечують перші дві структурні схеми.

Однак з ростом числа терміналів збільшується споживання оптичної потужності й проявляється нерівномірність її розподілу

Рис. 6.21. Структурні схеми ВОСЗ: а — поздовжньо розімкнута;

б — замкнута по контуру; в — радіальна; г — мережева;

Т — пристрій-термінал;

ПОІ — пристрій обміну інформації

в структурах ВОСЗ. Тому приймач повинен мати ши­рокий динамічний діапазон регулювання посилення. Не­доліком перших двох струк­турних схем є також низька пропускна здатність, обумов­лена послідовним проход­женням інформації.

Радіальні структури ВОСЗ — це схеми паралель­ного типу. їх доцільно засто­совувати при великій кіль­кості кінцевих пристроїв і малих довжин ВОЛЗ.

Обов’язковим елементом радіальної структури є при­стрій обміну інформації (ГІОІ), який комутує канали зв’язку між абонентами.

Мережеві структури ВОСЗ ефективні при малій кіль­кості кінцевих пристроїв. Цей різновид ВОСЗ має най­більшу швидкодію, високу надійність, максимальне ви­користання випромінюваної передавачем енергії. Харак­терно, що обрив одного зв’яз­ку між терміналами не

приводить до виходу з ладу всього пристрою, тому що перебудовою схеми можна змінити напрямок передачі інформації в обхід обі­рваного зв’язку.

Залежно від довжини до ВОЛЗ входять такі характерні групи:

• магістральні;

» лінії середньої довжини, або внутрішньоміські;

• короткі, або внутрішньооб’ектові лінії зв’язку.

Магістральні лінії призначені для передачі сигналів між. міс­тами, країнами, континентами на відстань у сотні та тисячі кіло­метрів. Вони повинні мати високу пропускну здатність (не менш як 10¹°...10¹¹ біт/с) і велику переприйомну відстань (не менш як

20. .50 км).

Внутрішньоміські лінії середньої довжини (1...5 км) призна­чені для формування локальних комп’ютерних систем, телефон­них мереж у межах міста, систем кабельного телебачення.

Довжина коротких ліній зв’язку може змінюватися від одиниць до десятків і сотень метрів. Відносно велика довжина (100 м) по­трібна для таких систем, як: внутрішній телефонний й відеофон- ний зв’язок; пристрої дистанційного керування в промисловості; внутрішні інформаційні лінії великих рухливих об’єктів.

Лінії меншої довжини (10., .30 м) необхідні для великих багато­процесорних. обчислювальних комплексів, обслуговування різно­манітних автоматизованих систем керування (АСК) й пристроїв дискретної автоматики.

Ще більш короткі лінії зв’язку у великій кількості потрібні усередині — міжблочних з’єднань ЕОМ, монтажу вхідних блоків контрольно-вимірювальних приладів, що працюють в умовах зов­нішніх перешкод.

Відмінні риси систем волоконно-оптичного зв’язку:

• малі габаритні розміри й маса (скло, полімерна оболонка лег­ша за мідні дроти, діаметр оптоволоконного кабєля (5 мм) суттєво менший за металевий кабель подібного призначення з важким металевим екраном. У порівнянні зі зв’язними лі­ніями, заснованими на коаксіальних кабелях, виграш за цими показниками становить не менше 3—5 разів, а іноді й цілий порядок;

« висока електромагнітна сумісність і завадостійкість;

« відсутність замкнутих контурів зв’язку через землю між пе­редавачем і приймачем, що дає можливість працювати з висо­кими напругами без розв’язувальних пристроїв;

• широкосмуговість (20...200 МГц при використанні світло­діодів і до 100 ГГц при використанні лазерів), на відміну від коаксіальних систем, не приводить до залежності загасання від частоти;

• висока прихованість передачі інформації, обумовлена відсут­ністю випромінювання в навколишній простір волокнами;

• потенційно низька вартість, обумовлена заміною дефіцитних дорогих кольоровіїх металів (мідь, свинець) матеріалами з не­обмеженими сировинними ресурсами й простотою виготов­лення (скло, кварц, полімери);

• вибухобезпека, відсутність іскріння й коротких замикань у системі.