Qiziqarli

Optik tolali aloqa: telekommunikatsiya

Optik tolali aloqa: telekommunikatsiya

Optik tolali aloqa telekommunikatsiya sanoatida tub burilish yasadi. Shuningdek, u o'z mavjudligini ma'lumotlar tarmog'i hamjamiyatida ham keng his qildi. Optik tolali aloqa yordamida optik aloqa telekommunikatsiya aloqalarini ancha uzoq masofalarga va uzatish muhitida yo'qotish darajasining ancha past bo'lishiga imkon berdi va, ehtimol, eng muhimi, optik tolali aloqa juda yuqori ma'lumot uzatish tezligini ta'minlashga imkon berdi.

Ushbu afzalliklar natijasida optik tolali aloqa tizimlari asosiy telekommunikatsiya magistral infratuzilmasidan tortib chekilgan tizimlariga, keng polosali tarqatish va umumiy ma'lumotlar tarmog'iga qadar qo'llaniladigan dasturlarda keng qo'llaniladi.

Optik tolali optikani ishlab chiqish

Telekommunikatsiyaning dastlabki kunlaridan boshlab ko'proq ma'lumotlarni tezroq uzatish talablari tobora ortib bormoqda. Dastlab bitta chiziqli simlardan foydalanilgan. Ular bir xil kabel orqali bir nechta kanallarni uzatishni ta'minlaydigan koaksiyal kabellarga yo'l ochdilar. Biroq, ushbu tizimlar tarmoqli kengligida cheklangan va optik tizimlar o'rganilgan.

1960-yillarda birinchi lazerlar ishlab chiqilgandan so'ng optik aloqa imkoniyati paydo bo'ldi. Jumboqning navbatdagi qismi 1970-yillarda aloqa maqsadlari uchun etarlicha past yo'qotishlarga ega bo'lgan birinchi optik tolalar ishlab chiqarilganda o'z joyiga tushdi. Keyinchalik, 1970-yillarning oxirida juda ko'p tadqiqotlar olib borildi. Natijada birinchi optik tolali telekommunikatsion tizim o'rnatildi. U 45 km masofani bosib o'tdi va 0,5 to'lqin uzunligini ishlatdi mm va ma'lumotlarning tezligi atigi 45 Mbit / s ni tashkil etdi - bugungi kunda bu mumkin bo'lgan narsalarning bir qismi.

O'shandan beri texnologiyada sezilarli yaxshilanishlar amalga oshirildi. Ma'lumotlarni uzatish tezligi yaxshilandi va bunga qo'shimcha ravishda takroriy qurilmalar o'rtasida ancha katta masofalarga erishish uchun optik tolaning ishlashi yaxshilandi. Buning dalili sifatida optik tolali tizim orqali erishiladigan tezliklar 10 Tbit / s dan oshadi.

Birinchi optik tolali uzatish tizimlari ishlab chiqilayotganda, optik tolali kabel va texnologiya juda qimmatga tushadi deb o'ylaganlar. Biroq, bunday bo'lmagan va xarajatlar shu darajaga tushib ketganki, hozirda optik tolali aloqa ko'plab telekommunikatsion dasturlar uchun yagona foydali variantni taqdim etadi. Bunga qo'shimcha ravishda u tezlikni talab qiladigan ko'plab mahalliy tarmoqlarda qo'llaniladi.

Aloqa uchun tolali optikaning afzalliklari

Telekommunikatsiya dasturlari uchun optik tolali kabelni keng joriy etishga olib keladigan bir qator jiddiy sabablar mavjud:

  • Signalni susaytirish darajasi ancha past
  • Optik tolali kabel orqali ulanish imkoniyati ancha yuqori bo'lib, ko'proq ma'lumotlarni etkazib berishga imkon beradi
  • Optik tolali kabellar, aks holda ishlatilishi mumkin bo'lgan koaksiyal kabellardan ancha engilroq.
  • Optik tolali aloqa koaksiyal kabel orqali yuzaga keladigan adashgan shovqinlarni olishdan aziyat chekmaydi

Optik tolali uzatish tizimi

Har qanday optik tolali ma'lumotlarni uzatish tizimi turli xil elementlardan iborat. Uch asosiy element (qalin harflar bilan belgilangan) va yana biri amaliy tizimlar uchun juda muhimdir:

  • Transmitter (yorug'lik manbai)
  • Optik tolali kabel
  • Optik takrorlovchi
  • Qabul qilgich (detektor)

Tizimning turli xil elementlari dasturga qarab o'zgaradi. Imkoniyatlari pastroq bo'lgan ulanishlar uchun ishlatiladigan tizimlar, ehtimol mahalliy tarmoqlar uchun, tarmoq provayderlari tomonidan uzoq masofalarga ma'lumotlarni uzatish tezligini yuqori darajada ta'minlaydigan turli xil texnika va tarkibiy qismlardan foydalaniladi. Shunga qaramay, tizim qanday bo'lishidan qat'iy nazar asosiy printsiplar bir xil.

Tizimda yorug'lik manbai uzatuvchisi ma'lumotlarni ko'chirish uchun modulyatsiya qilingan yorug'lik oqimini hosil qiladi. An'anaviy ravishda nur zarbasi "1" ni, yorug'likning yo'qligi "0" ni bildiradi. Ushbu yorug'lik qabul qilgichda yoki detektorda taqdim etilishi kerak bo'lgan juda nozik shisha tolali yoki boshqa mos materiallardan uzatiladi. Detektor yorug'lik impulslarini teng elektr impulslariga aylantiradi. Shu tarzda ma'lumotlar uzoq masofalarga yorug'lik sifatida uzatilishi mumkin.

Optik tolali uzatuvchi

Garchi asl telekommunikatsiya optik tolali tizimlarida katta lazerlardan foydalanilgan bo'lsa-da, bugungi kunda turli xil yarimo'tkazgichli qurilmalardan foydalanish mumkin. Eng ko'p ishlatiladigan qurilmalar yorug'lik chiqaradigan diodlar, LEDlar va yarimo'tkazgichli lazerli diodalardir.

Eng oddiy transmitter qurilmasi LED. Uning asosiy afzalligi shundaki, u arzon va bu faqat qisqa muddat kerak bo'lgan arzon narxlardagi ilovalar uchun idealdir. Biroq, ularning bir qator kamchiliklari bor. Birinchisi, ular juda past darajadagi samaradorlikni taklif qilishadi. Kirish quvvatining atigi 1% optik tolaga kiradi va bu shuni anglatadiki, uzoq masofali uzatishni amalga oshirish uchun etarli yorug'lik bilan ta'minlash uchun yuqori quvvatli drayvlar kerak bo'ladi. LEDlarning boshqa kamchiliklari shundaki, ular nisbatan keng spektrni qamrab oladigan nomuvofiq yorug'lik deb nomlanadi. Odatda spektral kenglik 30 dan 60 nm gacha. Bu shuni anglatadiki, tolaning har qanday xromatik dispersiyasi tizimning o'tkazuvchanligini cheklaydi.

Ularning ishlashini hisobga olgan holda, LEDlar asosan ma'lumotlar uzatish tezligi 10-100 Mb / s oralig'ida bo'lgan va uzatish masofalari bir necha kilometr bo'lgan lokal tarmoq dasturlarida qo'llaniladi.

Ishlashning yuqori darajasi talab etiladigan joylarda, ya'ni optik tolali aloqa liniyasi katta masofalarda va ma'lumotlarning yuqori tezligida ishlashi mumkin bo'lsa, lazerlardan foydalaniladi. Qimmatroq bo'lishiga qaramay, ular ba'zi bir muhim afzalliklarni taklif qilishadi. Birinchi navbatda ular yuqori chiqish darajasini ta'minlashga qodir va bunga qo'shimcha ravishda yorug'lik chiqishi yo'naltirilgan va bu nurni optik tolali kabelga o'tkazishda ancha yuqori samaradorlikni ta'minlaydi. Odatda bitta rejim tolasiga ulanish samaradorligi 50% gacha bo'lishi mumkin. Yana bir afzallik shundaki, lazerlar izchil yorug'lik hosil qilishi natijasida juda tor spektral o'tkazuvchanlikka ega. Ushbu tor spektral kenglik lazerlarga ma'lumotlarni ancha yuqori tezlikda uzatishga imkon beradi, chunki modali dispersiya unchalik sezilmaydi. Yana bir afzallik shundaki, yarimo'tkazgich lazerlari to'g'ridan-to'g'ri yuqori chastotalarda modulyatsiya qilinishi mumkin, chunki yarimo'tkazgich materialidagi tashuvchilar uchun qisqa rekombinatsiya vaqti.

Lazer diodalari ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiya qilinadi. Bu ma'lumotlarni optik signalga uzatishning juda sodda va samarali usulini ta'minlaydi. Bunga to'g'ridan-to'g'ri qurilmaga qo'llaniladigan oqimni boshqarish orqali erishiladi. Bu o'z navbatida lazerdan chiqadigan yorug'likni farq qiladi. Ammo ma'lumotlarning juda yuqori tezligi yoki juda uzoq masofadagi aloqalar uchun lazerni doimiy chiqish darajasida (uzluksiz to'lqin) ishlatish samaraliroq. Keyin yorug'lik tashqi qurilma yordamida modulyatsiya qilinadi. Tashqi modulyatsiya vositasidan foydalanishning afzalligi shundaki, u maksimal bog'lanish masofasini oshiradi, chunki lazer chirog'i deb nomlanuvchi effekt yo'q qilinadi. Ushbu chirp yorug'lik signalining spektrini kengaytiradi va bu optik tolali kabeldagi xromatik dispersiyani oshiradi.

Optik tolali kabel

Optik tolali kabelning to'liq tafsilotlari va tavsifi veb-saytning ushbu sohasidagi alohida maqola / qo'llanmada keltirilgan. Aslida optik tolali kabel yadrodan iborat bo'lib, uning atrofida yana bir qatlam qoplama deb ataladi. Buning tashqarisida himoya tashqi qoplamasi mavjud.

Optik tolali kabellar ishlaydi, chunki ularning qoplamasi yadronikidan bir oz pastroq bo'lgan sinish ko'rsatkichiga ega. Bu shuni anglatadiki, yadrodan o'tgan yorug'lik yadro / qoplama chegarasiga etib borganida to'liq ichki aks ettiradi va shu bilan u optik tolalar yadrosida bo'ladi.

Repeater va kuchaytirgichlar

Optik tolali kabel orqali signal uzatilishi mumkin bo'lgan maksimal masofa mavjud. Bu nafaqat kabelning susayishi, balki simi bo'ylab yorug'lik signalining buzilishi bilan ham cheklangan. Ushbu ta'sirlarni engib o'tish va signallarni uzoqroq masofalarga uzatish uchun takroriy va kuchaytirgichlardan foydalaniladi.

Opto-elektr repetitorlardan foydalanish mumkin. Ushbu qurilmalar optik signalni elektr formatiga o'zgartiradi, u erda signal buzilmasligini va keyin yana optik formatga o'tkazilishini ta'minlash uchun uni qayta ishlash mumkin. Keyin u optik tolali kabelning keyingi holati bo'ylab uzatilishi mumkin.

Muqobil yondashuv - optik kuchaytirgichdan foydalanish. Ushbu kuchaytirgichlar signalni elektr formatiga qaytarishga hojat qoldirmasdan to'g'ridan-to'g'ri optik signalni kuchaytiradi. Kuchaytirgichlar Erbium nomli noyob tuproq mineraliga qo'shilgan optik tolali kabel uzunligidan iborat. Keyin ishlov berilgan tolali kabel boshqa lazerdan qisqa to'lqin uzunligidagi yorug'lik bilan yoritiladi yoki pompalanadi va bu uzatilayotgan signalni kuchaytirishga xizmat qiladi.

Optik tolali kuchaytirgichlarning takrorlash moslamalari narxining ancha pasayganligini hisobga olib, kuchaytirgichlar ancha keng qo'llaniladi. Aksariyat repetitorlar almashtirildi va kuchaytirgichlar bugungi kunda deyarli barcha yangi qurilmalarda qo'llanilmoqda.

Qabul qiluvchilar

Optik tolali kabel orqali harakatlanadigan yorug'lik elektr signaliga aylantirilishi kerak, shunda u qayta ishlanishi va uzatiladigan ma'lumotlarning olinishi mumkin. Qabul qiluvchining markazida joylashgan komponent - bu foto-detektor. Bu odatda yarimo'tkazgichli qurilmadir va p-n birikmasi, p-i-n foto-diod yoki ko'chki foto-diodasi bo'lishi mumkin. Foto-tranzistorlar ishlatilmaydi, chunki ular etarli tezlikka ega emaslar.

Optik tolali kabeldan olingan optik signal foto-detektorga tatbiq etilib va ​​elektr formatiga o'tkazilgandan so'ng, ma'lumotlarni qayta tiklash uchun qayta ishlanishi mumkin, keyin ularni so'nggi manzilga etkazish mumkin.

Ma'lumotlarning optik tolali uzatilishi odatda shaharlararo telekommunikatsiya tarmoqlari aloqalari va yuqori tezlikdagi mahalliy tarmoqlar uchun ishlatiladi. Hozirgi vaqtda optik tolali aloqa xizmatlarini uylarga etkazib berish uchun ishlatilmaydi, ammo bu ko'plab telekommunikatsiyalar uchun uzoq muddatli maqsaddir. Bu erda optik tolali kabellardan foydalangan holda, yangi xizmatlar uchun mavjud bo'lgan tarmoqli kengligi ancha yuqori bo'ladi va katta daromad olish imkoniyati oshadi. Hozirda uning qiymati o'rtacha emas, garchi bu o'rta muddatli istiqbolda yuz berishi mumkin bo'lsa.

Simsiz va simli aloqa mavzusi:
Mobil aloqa asoslari2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT simsiz telefonlarNFC - Dala yaqinidagi aloqaTarmoq tarmoqlari asoslari CloudEthernetSerial ma'lumoti nimaUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNVVD-WAN
Simsiz va simli aloqaga qaytish


Videoni tomosha qiling: Лекция 3. Какие бывают модули? (Noyabr 2021).