7 Волоконно–оптические кабели и линии связи (волс): техническая характеристика, особенности конструкций, технология соединений. Оптическая запись и хранение информации на дисках. Тиражирование дисков.
Особенности ВОЛС
Микроминиатюризация коммутационных схем достигается переходом от гальванических соединений в блоках к оптическим волноводным линиям связи. Обработка информации осуществляется микросхемами, а связь с микросхемами- оптическими методами, что увеличивает помехозащищенность и надежность связи.
Соединения в пределах ячеек и микромодулей могут быть выполнены на основе элементов интегральной оптики, а межблочные соединения- на основе многоканальных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
Волоконная оптика широко применяется в цифровой телефонной связи, кабельном телевидении, INTERNET, в медицинском и промышленном оборудовании.
Структура ВОЛС
1- входное устройство, 2- модулятор, 3- устройство ввода, 4- волоконно-оптический кабель, 5- устройство вывода, 6- демодулятор, 7- усилитель, 8- выходное устройство
Волоконно-оптические кабели
а - волоконный жгут для одного канала (1-единичное световолокно, 2-фиксирующая оболочка);
б - 7-кан. кабель с полимерной оболочкой;
в - 8-кан. плоский кабель ;
г - 16-кан. кабель в металлорукаве.
Упрочнение ВОК силовыми элементами
Упрочнение кабелей силовыми элементами для подвески
Волоконно-оптический разъем
Волоконно-оптический разъем
1 – корпус блока; 2 – микросборка; 3 – печатный шлейф; 4 – оптическая вставка; 5 – оптоэлектронная матрица; 6 – блочная часть разъема;
7 – кабельная часть разъема; 8 – контактная шайба;
9 – жгут оптического канала; 10 – волоконно-оптический кабель.
Оптические переключатели
1 — корпус; 2 — подвижный волоконный световод; 3 — наконечники, армирующие волоконные световоды; 4 — магнитная система; 5 — неподвижные волоконные световоды.
Переключатели технологичны, имеют малые оптические потери для одно- и многомодовых волокон (0,3-1,5 дБ), высокую развязку (60 дБ - 120 дБ), быстродействие 2-50 мс, малую потребляемую мощность 2 ... 20 мВт. Их недостатками являются ограниченное быстродействие и чувствительность параметров к внешним воздействиям.
Преимущества ВОЛС перед проводными линиями связи
1–широкополосность передачи данных ( до 5 - 7 ГГц)
2–высокая помехозащищеность и помехоустойчивость
3 –высокая пропускная способность ( до 550 Мбит/с)
4–гальваническая развязка между электронными блоками
5–снижение потребляемой мощности в 1,5 раза
6–выигрыш в массе в 100 раз
7–снижение габаритных размеров в 20 раз
Недостатки ВОЛП
-Относительная хрупкость оптического волокна. При сильном изгибании кабеля возможна поломка волокон или их замутнение из-за возникновения микротрещин.
-Сложная технология изготовления как самого волокна, так и компонентов ВОЛС.
-Сложность преобразования сигнала (в интерфейсном оборудовании).
-Относительная дороговизна оптического оконечного оборудования.
-Замутнение волокна с течением времени вследствие старения.
Оптическая запись информации
1-плотность записи до 108 бит/c
2-емкость дисков 109 –10 10 бит
3-бесконтактное считывание информации
4-простая технология тиражирования
5-снижение массы, габаритов и энергопотребления
С помощью лазерного луча сигналы записываются на вращающийся оптический диск цифровым кодом. На диске образуется спиральная дорожка, состоящая из миниатюрных углублений и гладких участков. В режиме воспроизведения лазерный луч, сфокусированный на дорожку, перемещается по поверхности вращающегося оптического диска и считывает записанную информацию. При этом впадины считываются как единицы, а ровно отражающие свет участки – как нули.
Тиражирование оптических дисков
1-подложка диска,
2-фотополимеризуемый лак,
3-металлическая копия- матрица