3 Теоретическая часть

3.1 Общие сведения об волоконно-оптических линиях связи

При проектировании, монтаже и эксплуатации систем передачи данных необходимо учитывать множество различных факторов. Необходимый объем и скорость передачи данных, протяженность линий, возможные внешние воздействия, стоимость являются основными вопросами, требующими принятия правильного решения. При решении таких вопросов все большее распространение получают оптоволоконные технологии. Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) представляет собой вид системы передачи, при котором передача информации происходит по оптическим диэлектрическим волноводам, называемым оптическими волокнами.

В основе функционирования оптических волоконных сетей лежит принцип распространения световых волн по оптическим световодам на большие расстояния. При этом электрические сигналы, несущие информацию, преобразуются в световые импульсы, которые с минимальными искажениями передаются по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС).  Большое распространение подобные системы получили благодаря целому ряду достоинств, которые есть у ВОЛС по сравнению с системами передачи, использующими медные кабели или радиоэфир в качестве среды передачи. К преимуществам можно отнести:

• Малое затухание сигнала. Это обеспечивает возможность передачи информации на большие расстояния без использования усилителей. В волоконно-оптической линии связи усилители могут ставиться через 40, 80 и 120 км (расстояние зависит от класса оконечного оборудования).

• Высокая пропускная способность ВОК. Позволяет передавать данные на такой скорости, которая недостижима для других систем связи.

• Высокая надежность оптической среды. Оптические волокна не намокают, не окисляются, не подвержены слабому электромагнитному воздействию.

• Безопасность информации. По оптическому волокну данные передаются «из точки в точку».

• Высокий уровень защищенности от межволоконного влияния. Излучение в одном оптическом волокне совершенно не оказывает влияния на сигнал в соседнем оптическом волокне.

• Пожаро- и взрывобезопасность.

• Малые масса и габариты.

Среди недостатков ВОЛС можно выделить относительную хрупкость оптических волокон, т.к. при значительном изгибании оптического кабеля волокна могут поломаться или помутнеть в связи с возникновением микротрещин. Также сложность представляет восстановление соединения в случае повреждения (разрыва). Сложность технологии изготовления оконечного оборудования ВОЛС предполагает его относительную дороговизну.

Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи настолько значительны, что несмотря недостатки оптического волокна, дальнейшие перспективы развития технологии ВОЛС в информационных сетях более чем очевидны.

Оптическое волокно в кабеле характеризуется двумя важнейшими параметрами: затуханием и дисперсией. Чем меньше затухание (потери) и чем меньше дисперсия распространяемого сигнала в волокне, тем больше может быть расстояние между регенерационными участками или повторителями. На затухание света в волокне влияют такие факторы, как: потери на поглощении; потери на рассеянии; кабельные потери. Потери на поглощении и на рассеянии вместе называют собственными потерями, в то время как кабельные потери в силу их природы называют также дополнительными потерями. Кабельные потери можно считать внешними факторами, а собственные потери – внутренними. Одним из факторов, сильно влияющих на качество передачи сигналов в световодах, является дисперсия. В общем случае, дисперсия - это "размывание" или растягивание светового импульса, происходящее во время передачи его в оптическом волокне. Дисперсия сильно ограничивает скорость работы оптических систем, заметно снижая граничную полосу пропускания.