2. Активные компоненты.

Регенератор — устройство, осуществляющее восстановление формы оптического импульса, который, распространяясь по волокну, претерпевает искажения. Регенераторы могут быть как чисто оптическими, так и электрическими, которые преобразуют оптический сигнал в электрический, восстанавливают его, а затем снова преобразуют в оптический. Полная регенерация (3R регенерация) предполагает выполнение трех восстанавливающих операций по отношению к сигналу: восстановление амплитуды (усиление), восстановление формы и восстановление синхронизации.

Усилитель — устройство (или 1Rрегенератор), усиливающее мощность сигнала. Усилители также могут быть оптическими и электрическими, осуществляющими оптико-электронное и электронно-оптическое преобразование сигнала.

Лазер — источник монохромного когерентного оптического излучения. В системах с прямой модуляцией, которые являются наиболее распространёнными, лазер одновременно является и модулятором, непосредственно преобразующим электрический сигнал в оптический.

Модулятор — устройство, модулирующее оптическую волну, несущую информацию по закону электрического сигнала. В большинстве систем эту функцию выполняет лазер, однако в системах с непрямой модуляцией для этого используются отдельные устройства.

Фотоприёмник (Фотодиод) — устройство, осуществляющее оптоэлектронное преобразование сигнала.

3. Общее устройство восп

Общее устройство ВОСП выглядит примерно следующим образом. От модулятора, преобразующего электрический сигнал в оптический, коим может быть и лазер, сигнал отправляется в оптический кросс. Оттуда он отправляется в оптоволоконный кабель. На своем пути в зависимости от типа кабеля, его качества, внешних помех и других характеристик, кабель проходит через усиление и регенерацию. В местах обрыва соединения соединяется муфтой. При необходимости сигнал мультиплексируется и демультиплексируется, коммутируется и направляется на нужный адрес. В приемнике он также отправляется в кросс и преобразуется в электронный сигнал посредством фотоприемника.

5. Сравнение электрических и оптических способов передачи информации.

Волоконно-оптические линии обладают рядом преимуществ перед проводными (медными) и радиорелейными системами связи:

Малое затухание сигнала (0,15 дБ/км в третьем окне прозрачности) позволяет передавать информацию на значительно большее расстояние без использования усилителей. Усилители в ВОЛП могут ставиться через 40, 80 и 120 километров, в зависимости от класса оконечного оборудования.

Высокая пропускная способность оптического волокна позволяет передавать информацию на высокой скорости, недостижимой для других систем связи.

Высокая надёжность оптической среды: оптические волокна не окисляются, не намокают, не подвержены слабому электромагнитному воздействию.

Информационная безопасность — информация по оптическому волокну передаётся «из точки в точку» и подслушать или изменить её можно только путём физического вмешательства в линию передачи.

Высокая защищённость от межволоконных влияний — уровень экранирования излучения более 100 дБ. Излучение в одном волокне совершенно не влияет на сигнал в соседнем волокне.

Пожаро- и взрывобезопасность при изменении физических и химических параметров

Малые габариты и масса

Недостатки

Относительная хрупкость оптического волокна. При сильном изгибании кабеля возможна поломка волокон или их замутнение из-за возникновения микротрещин.

Сложность соединения в случае разрыва.

Сложная технология изготовления, как самого волокна, так и компонентов ВОЛП.

Сложность преобразования сигнала (в интерфейсном оборудовании).

Относительная дороговизна оптического конечного оборудования. Однако, оборудование является дорогим в абсолютных цифрах. Соотношение цены и пропускной способности для ВОЛП лучше, чем для других систем.

Замутнение волокна вследствие радиационного облучения (однако, существуют легированные волокна с высокой радиационной стойкостью.

Заключение

Оптические системы передачи информации являются одним из наиболее перспективных современных направлений в области техники связи, вобравшим в себя лучшие достижения микроэлектроники, волоконной оптики, интегральной оптоэлектроники, физики и техники полупроводников. Научные проблемы освоения оптического диапазона связи к настоящему времени, в значительной степени, решены и дальнейшее развитие оптических систем передачи информации существенно зависит от уровня и состояния технологии производства оптических и оптико-электронных компонент таких систем. Это не исключает возможности выдвижения и реализации новых идей в области физики и техники оптических систем передачи информации, основанных на весьма разнообразных свойствах как оптического излучения, так и применяемых в таких системах оптических материалов, их сложных композиций и структур.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. Конспект лекций по дисциплине «КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА И СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА» - ЛЭТИ.