Содержание

1. Социально – экономический

2.Научно – исследовательский

2.1. Технология производства оптического волокна

2.2. Основные параметры оптического волокна

2.3. Разработка функциональной и структурной схем процесса вытяжки оптических волокон.

2.4. Математическая модель объекта управления.

3.Основной раздел

3.1 Математическая модель многомерного процесса вытяжки оптического волокна из заготовки.

3.2 Моделирование системы в среде MathLab

3.3 Разработка системы вращения вытяжного прибора.

4. Раздел БЖД

5. Экономический раздел

Заключение

Список литературы

Волоконно-оптические системы связи на пороге третьего тысячелетия

Век XX можно по праву назвать веком «Информационных технологии». Именно в настоящее время информация стала наиглавнейшей ценностью человечества. Если в середине нашего столетия люди еще могли справиться с ее потоком, то с появлением цифровой техники, а затем и ЭВМ (компьютеров) – этот поток превратился в полноводную реку. Уже сейчас с уверенностью можно сказать, что грядущий век станет веком чистой информации, когда отомрут многие современные технологии и отрасли, например, такие как обычная аналоговая телефонная связь, телеграф, почта, возможно и даже телевидение.

С началом третьего тысячелетия мир вступает в информационную эру, которая, с одной стороны, характеризуется непрерывно растущими потребностями человеческого общества в обмене информацией и, с другой стороны, появлением впервые в истории человечества технических возможностей практически полностью удовлетворить эти потребности.

История становления и развития человеческого общества неразрывно связана с совершенствованием средств связи и передачи информации. Поэтому в эту область деятельности всегда вкладываются большие средства, в ней используются новейшие достижения науки и техники. Несмотря на это до сих пор потребности в обмене информацией превышают технические возможности общества. И только с освоением оптических методов передачи и обработки информации у человечества возникли реальные возможности создания технических условий для практически полного удовлетворения своих потребностей в обмене информацией.

Благодаря этому появятся совершенно новые мультимедийные устройства включенные в глобальную компьютерную сеть, подобную нынешней зарождающейся сети под названием Internet. В настоящее время количество передаваемой информации по всему земному шару стало заметно превышать пропускную способность линии связи. Сегодня системы коммуникации представляют собой сложные переплетения большого числа проводов. В них наводятся шумовые электрические токи, создаются помехи. Здесь проявляется недостаток, присущий, по сути дела, всем электрическим системам связи – принципиальная невозможность идеальной развязки между входом и выходом, чувствительность к всевозможным внешним наводкам. Перенасыщены проводами не только ЭВМ, но и блоки управления всех современных производственных комплексов и транспортных систем. Если несколько лет назад для целей передачи информации вполне хватало многожильных металлических проводников, то в современных условиях стало невозможным реализовать полноценный объем передаваемой информации по этому типу проводника.

Пришло время искать замену традиционному медному проводу. И тут ученые вспомнили об так называемых «оптических волокнах» изобретенных еще в прошлом веке Войском. Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Волоконно – оптические линии связи (ВОЛС) – это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием «оптическое волокно». Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Оптические волокна используются не только в средствах связи, они нашли применение в радиоэлектронике, вычислительной технике, средствах измерения, медицине, приборостроении и т.д. В частности только с применением датчиков использующих оптоволокна стало возможным реализовать измерение нескольких тысяч разнородных данных получаемых с исследуемого объекта. Это позволило перейти на качественно новый уровень в измерительной технике.

В связи с этим интересно обратить внимание на динамику развития систем связи за последние сто с небольшим лет, т.е. со времени появления телефона в 90-х годах прошлого столетия. Анализ показывает, что примерно за 90 лет со дня появления первых телефонных линий информационная ёмкость каналов связи выросла на 5 порядков с 1 бит/с до 10⁵ бит/с. За 20 лет, прошедшие с начала активного использования волоконно-оптических линий связи, емкость систем связи выросла на 7 порядков, достигнув скорости передачи порядка 1 Тбит/с. Этот скачок стал возможен только благодаря качественному изменению систем связи - становлению и внедрению волоконно-оптических технологий.

Темпы развития волоконно-оптической связи в мире действительно поразительны. В настоящее время производство волоконных световодов достигло 70 млн. км в год, каждую минуту в мировых телекоммуникациях прокладывается свыше 100 км оптического волокна. Уже все материки связаны между собой подводными волоконно-оптическими линиями связи, продолжается интенсивное строительство наземных междугородных и внутригородских волоконно-оптических систем и сетей связи.

На основе развития современных технологий оптической обработки информации, таких как спектральное уплотнение каналов (DWDM-технологии), а также разработки методов и устройств усиления оптических сигналов, новых типов оптических волокон, в конце 90-х годов были созданы экспериментальные волоконно-оптические системы связи, обладающие скоростями передачи информации свыше 1 Тбит/с. Несомненно, что в ближайшие годы такие системы будут доведены до практической реализации и найдут коммерческое применение в мировых телекоммуникационных сетях связи. Однако уже сейчас ясно, что даже такие скорости передачи не могут удовлетворить растущие потребности человечества в обмене информацией, особенно в связи с развитием в последние годы интернета.

Рассматриваемая в этом дипломном проекте автоматическая система регулирования температуры в зоне вытяжки волокна призвана улучшить характеристики вырабатываемого оптпволокна и увеличить процент выхода годной продукции. Что может привести к существенному в масштабах всего производства росту отрасли оптических волокон, и, следовательно, росту информатизации общества, впоследствии при внедрении их в информационные системы.

Уровень механизации и автоматизации производственных процессов сегодня является одним из важнейших показателей научно – технического прогресса в стране.

Особую социальную роль в современном обществе в последнее время стало играть развитие информационно – компьютерной индустрии.

С развитием компьютерной техники и современнейших средств цифровой связи станет возможным передавать все больше и большее количество информации. Которая в себе может нести не только текстовую или цифровую часть, но также и звук, изображение, и сигналы интерактивного управления.

Даже в настоящее время ведущими зарубежными фирмами уже разработаны проекты представляющие из себя совокупность обычных повседневных для человека вещей соединенных между собой в единый комплекс, и соединенных с крупнейшими мировыми информационными центрами по высокоскоростным цифровым линиям связи.

Еще не так широко распространены по миру компьютерные и микропроцессорные средства, но даже их небольшое количество, на душу населения, превышает своей потребностью передавать информацию друг другу возможность современных сетей. Если несколько лет назад для целей передачи информации вполне хватало многожильных металлических проводников, то в современных условиях стало невозможным реализовать полноценный объем передаваемой информации по этому типу проводника. Поэтому важную экономическую роль играет внедрение новых видов информационных проводников, таких как оптические волокна.