Реферат: Волоконно-оптические линии связи

<span Courier New"">СОДЕРЖАНИЕ<span Courier New"">

<span Courier New""> TOC o «1-3» h z u

<span Courier New"">ВВЕДЕНИЕPAGEREF _Toc28057865 h 2

СТРУКТУРАОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНАPAGEREF _Toc28057866 h 3

УСТРОЙСТВОСВЕТОВОДА… PAGEREF _Toc28057867 h 3

ОДНОМОДОВОЕИ МНОГОМОДОВОЕ ВОЛОКНА… PAGEREF _Toc28057868 h 3

РЕЖИМЫ ПРОХОЖДЕНИЯ ЛУЧА… PAGEREF _Toc28057869 h 4

МОЩНОСТЬИ ПОТЕРИ СИГНАЛА… PAGEREF _Toc28057872 h 5

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ. PAGEREF _Toc28057874 h 6

ИСТОЧНИКИИ ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ… PAGEREF _Toc28057875 h 7

ТОПОЛОГИЯСОЕДИНЕНИЙPAGEREF _Toc28057877 h 9

ОПТОВОЛОКОННЫЕ КАБЕЛИPAGEREF _Toc28057880 h 11

ОПТИЧЕСКИЕСОЕДИНИТЕЛИPAGEREF _Toc28057881 h 14

НЕРАЗЪЕМНЫЕСОЕДИНИТЕЛИ… PAGEREF _Toc28057882 h 14

РАЗЪЕМНЫЕСОЕДИНИТЕЛИ… PAGEREF _Toc28057883 h 14

ТИПЫ КОННЕКТОРОВ… PAGEREF _Toc28057884 h 15

РОЗЕТКИ,АДАПТЕРЫ, АТТЕНЮАТОРЫ… PAGEREF _Toc28057885 h 16

СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИPAGEREF _Toc28057886 h 18

МОНТАЖPAGEREF _Toc28057887 h 19

ИНСТРУМЕНТЫ,РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПРИБОРЫ… PAGEREF _Toc28057888 h 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕPAGEREF _Toc28057889 h 21

ДОСТОИНСТВА… PAGEREF _Toc28057890 h 21

НЕДОСТАТКИ… PAGEREF _Toc28057891 h 22

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫPAGEREF _Toc28057892 h 24

<span Courier New""><span Courier New"">
ВВЕДЕНИЕ

Хотя и существуют сети, которые для передачи данных применяют радиопередачуи другие виды беспроводных технологий, но подавляющее большинство ЛВС вкачестве передающей среды используют кабель. Чаще всего это кабель с меднойжилой для переноса электрических сигналов, но оптоволоконный кабель состеклянным сердечником, по которому передаются световые импульсы, начинаетприобретать все большую популярность. В силу того, что оптоволоконный кабельиспользует свет (фотоны) вместо электричества, почти все проблемы, присущиемедному кабелю, такие как электромагнитные помехи, перекрестные помехи(переходное затухание) и необходимость заземления, полностью устраняются.

Передача информации по оптическим линиям связи имеет всего лишь50-летнюю, но весьма бурную историю. В основе оптической передачи лежит эффектполного внутреннего отражения луча, падающего на границу двух сред с различнымипоказателями преломления. Световод представляет собой тонкий двухслойныйстеклянный стержень, у которого показатель преломления внутреннего слоя больше,чем наружного. Световод, управляемый источник света и фотодетектор образуютканал оптической передачи информации, протяженность которого может достигатьдесятков километров. Световоды пропускают свет с длиной волны 0,4-3 мкм(400-3000 нм), но пока практически используется только диапазон 600-1600 нм(часть видимого спектра и инфракрасного диапазона). История оптоволоконнойпередачи началась с коротковолновых (около 800 нм) систем. По мересовершенствования технологий производства излучателей и приемников уходят всторону более длинных волн — через 1300 и 1500 к 2800 нм, передача которыхможет быть эффективнее. Высокая частота электромагнитных колебаний этогодиапазона (1013-1014 Гц) дает потенциальную возможность достижения скоростипередачи информации вплоть до терабит в секунду. Реально достижимый пределскорости определяется существующими источниками и приемниками сигналов — внастоящее время освоены скорости до нескольких гигабит в секунду.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:16.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:Arial">СТРУКТУРА ОПТИЧЕСКОГОВОЛОКНА<span Courier New";mso-bidi-font-family:Arial">УСТРОЙСТВО СВЕТОВОДА

Устройство световода иллюстрируетрис. 1. Внутренняя часть световоданазывается сердцевиной (иногдапереводят как “ядро”), котораяпредставляет собой нить из стекла или пластика, внешняя – оптической оболочкой волокна, или просто оболочкой (cladding) являющаяся специальным покрытием сердцевины,отражающим свет от ее краев к центру.

В зависимости от траектории распространения света различают одномодовое и многомодовое волокно. Многомодовое(многочастотное) волокно (MMF – Multi Mode Fiber) имеет довольно большой диаметрсердцевины — 50 или 62,5 мкм при диаметре оболочки 125 мкм или 100 мкм поиоболочке 140 мкм. Одномодовое (одночастотное) волокно (SMF – Single Mode Fiber) имеет диаметр сердцевины 8 или9,5 мкм при том же диаметре оболочки. Снаружи оболочка имеет пластиковое защитноепокрытие (coating) толщиной 60 мкм, называемое также защитной оболочкой.Световод (сердцевина в оболочке) с защитным покрытием называется оптическимволокном.

Рис. 1 Оптоволокно в буфере: а – одномодовое, б – многомодовое

1 – сердцевина

2 – оптическая оболочка

3 – защитное покрытие

4 – буфер (необязательный)

Оптоволокно в первую очередь характеризуетсядиаметрами сердцевины и оболочки, эти размеры в микрометрах записываются черездробь: 50/125, 62,5/125, 100/140, 8/125, 9,5/125 мкм. Наружный диаметр волокна(с покрытием) тоже стандартизован, в телекоммуникациях в основном используютсяволокна с диаметром 250 мкм. Применяются также и волокна с буферным покрытием или просто буфером (buffer), диаметром 900 мкм,нанесенным на первичное 250-мкм покрытие.

ОДНОМОДОВОЕ И МНОГОМОДОВОЕ ВОЛОКНА

Как уже отмечалось, существует два типа оптоволоконного кабеля: одномодовый и многомодовый. Основное отличие между ними заключается в толщинесердечника и оболочки. Одномодовый световод обычно имеет толщину порядка 8/125микрон, а многомодовое волокно 50/125 микрон. Эти значения соответствуютдиаметру сердечника и диаметру вместе взятых: сердечника и оболочки.

Световой луч, распространяющийся по сравнительно тонкому сердечникуодномодового кабеля, отражается от оболочки не так часто, как это происходит вболее толстом сердечнике многомодового кабеля. Для передачи данных в последнемприменяется полихромный (многочастотный) свет, а в одномодовом используетсясвет только одной частоты (монохромное излучение), отсюда они и получили своиназвания. Сигнал, передаваемый одномодовым кабелем, генерируется с помощью лазера, и представляет собой волну, естественно,одной длины, в то время как многомодовые сигналы, генерируемые светодиодом (LED – Light Emitted Diode),переносят волны различной длины. В одномодовом кабеле затухания сигнала (потеримощности сигнала) практически исключены. Это и ряд выше перечисленных качествпозволяют одномодовому кабелю функционировать с большей пропускной способностьюпо сравнению с многомодовым кабелем и преодолевать расстояния в 50 раз длиннее.

С другой стороны, одномодовый кабель намного дороже и имеетсравнительно большой радиус изгиба по сравнению с многомодовым оптическимкабелем, что делает работу с ним неудобной. Большинство оптоволоконных сетейиспользуют многомодовый кабель, который хотя и уступает по производительностиодномодовому кабелю, но зато значительно эффективней, чем медный. Телефонныекомпании и кабельное телевидение, тем не менее, стремятся применять одномодовыйкабель, так как он может передавать большее количество данных и на болеедлинные дистанции.

РЕЖИМЫ ПРОХОЖДЕНИЯ ЛУЧА

Распространение света в волокне иллюстрирует рис. 2. Для того чтобы луч распространялся вдоль световода, ондолжен входить в него под углом не более критического относительно оси волокна,то есть попадать в воображаемый входной конус. Синус этого критического угланазывается числовой апертурой световодаNA.

Рис. 2 Ввод света в оптоволокно

1 – входной косинус

2 – осевая мода

3 – мода низкого порядка

4 – мода высокого порядка

5 – критический угол

В многомодовом волокне показателипреломления сердцевины иоболочки различаются всего на 1-1,5 %(например, 1,515:1,50) При этом апертура NA – 0,2-0,3, и угол, под которым луч может войти в световод, непревышает 12-18° от оси. В одномодовом же волокне показатели преломленияразличаются еще меньше (1,505:1,50), апертураNA – 0,122 и угол не превышает 7° отоси. Чем больше апертура, тем легче ввести луч в волокно, но при этом увеличивается модовая дисперсия и сужается полоса пропускания.

Числовая апертура характеризует все компоненты оптического канала —световоды, источники и приемники излучения. Для минимизации потерь энергииапертуры соединяемых элементов должны быть согласованными друг с другом.

Строго говоря, распространение сигнала в оптоволокне описывается уравнениямиМаксвелла. В большинстве случаев можно пользоваться приближениемгеометрической оптики. Если рассматривать распространение сигнала с позицийгеометрической оптики, то световые лучи, входящие под различными углами, будутраспространяться по различным траекториям (рис.3). Более высоким модам соответствуют лучи, входящие под большимуглом, они будут иметь большее числовнутренних отражений по пути в световоде и будут проходить более длинный путь.Число мод для конкретного световода зависит от его конструкции: показателейпреломления и диаметров сердцевины и оболочки, а также и длины волны.

Рис. 3 Распространение волн в световодах: а – одномодовом, б – многомодовом со ступенчатым профилем, в – многомодовом с градиентным профилем

1 – профиль показателя преломления

2 – входной импульс

3 – выходной импульс

Световой импульс, проходяпо волокну, из-за явления дисперсииизменит свою форму – “размажется”. Различают несколько видов дисперсии: модовая, материальная и волноводная.Модовая дисперсия присущамногомодовому волокну и обусловлена наличием большого числа мод, времяраспространения которых различно.Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателяпреломления от длины волны. Волноводнаядисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостьюскорости распространения моды от длины волны.

МОЩНОСТЬ И ПОТЕРИ СИГНАЛА

Мощность оптическогосигнала измеряется в логарифмических единицах дБм (децибел к милливатту):уровню 0 дБм соответствует сигнал с мощностью 1 мВт. Потери(loss) сигнала в каком-либо элементе являются затуханием. Тогдабольшее затухание будет соответствовать и большим потерям сигнала.

По мере распространениялуча происходит его затухание,вызванное рассеянием и поглощением. Поглощение – преобразование в тепловую энергию – происходит вовкраплениях примесей; чем чище стекло, тем эти потери меньше. Рассеяние – выход лучей из световода –происходит в изгибах волокон, когда лучиболее высоких мод покидают волокно. Рассеяние происходит и в микроизгибах, и напрочих дефектах поверхности границы сред.

Рис. 4 График зависимости затухания от длины волны

Для волокна указывают погонноезатухание (дБ/км), и для получения значения затухания в конкретной линии погонноезатухание умножают на ее длину. Затухание имеет тенденцию к снижению сувеличением длины волны, но при этом зависимость немонотонна, что видно из рис. 4. На нем видны окна прозрачностимногомодового волокна в областях с длинами волн 850 мкм и 1300 мкм. Дляодномодового волокна окна находятся в диапазонах около 1300 и 1500-1600 мкм.Естественно, что с целью повышения эффективности связи аппаратуранастраивается на длину волны, находящуюся в одном из окон. Одномодовое волокноиспользуется для волн 1550 и 1300 нм, при этом типовое погонное затуханиесоставляет 0,25 и 0,35 дБ/км соответственно. Многомодовое волокно используетсядля волн 1300 и 850 нм, где погонное затухание — 0,75 и 2,7 дБ/км.

В оптической передаче самые сложные задачи связаны с концами истыками волокон. Это генерация световых импульсов и ввод их в волокно, прием идетектирование сигналов, и просто соединение отрезков волокон между собой.Луч, падающий на торец волокна, входит в него не весь: он частично отражаетсяобратно, часть проходящей энергии рассеивается на дефектах (шероховатости) поверхноститорца, часть “промахивается” мимо конуса, принимающего свет. То же самоепроисходит и на выходе луча из волокна. В итоге каждый стык вносит потерипроходящего сигнала (типовое значение 0,1-1 дБ), а уровень отраженного сигналаможет находиться в пределах – 15-60 дБ.

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ

В большинстве современных технологий информация по световодампередается с помощью импульсов в двухуровневой дискретной форме (есть сигнал –нет сигнала), аналога полярности электрического сигнала здесь нет.Информационная пропускная способностьлинии определяется ее полосой пропусканияи принятой схемой кодирования. Полосапропускания определяется как максимальная частота импульсов, различимых приемником.Полоса пропускания волоконной линии ограничивается из-за явления дисперсии,поэтому она зависит от длины. Особенно это заметно на многомодовом волокне.

Для многомодового волокна ширина полосы пропускания BW (МГц)связана с длиной L (км) через параметр, называемый полосой пропускания – А(МГц*км). Для одномодового волокна полоса пропускания зависит от молекулярной дисперсии и ширины спектраисточника SW.

По полосе пропускания А можно определить максимальную частоту, прикоторой импульсы будут еще различимыми после прохождения через световод заданнойдлины. Можно решить и обратную задачу – определить максимальную длину световода, пропускающего импульсы заданнойчастоты. Коэффициент А приводится в спецификации на волокно и указывается дляконкретной длины волны. Современные многомодовые кабели имеют А=160-500 МГц*км.Что касается современных одномодовых кабелей и лазерных излучателей, то ониобеспечивают полосу пропускания порядка 1 ГГц при длине линии 100 км.

Эффективность использования полосы пропускания определяетсяпринятой схемой кодирования. В технологии FDDI (и 100BaseFX), например,применяется физическое кодирование по методу NRZI, при котором один битпередается за один такт синхронизации. Это означает, что каждые 4 бита полезнойинформации кодируются 5-битным символом, передаваемым за 5 тактов. Такимобразом, коэффициент использования полосы пропускания составляет 4/5=0,8, идля передачи данных со скоростью 100 Мбит/с требуется обеспечить передачуимпульсов с частотой (полосой) 125 МГц.

В технологиях современныхпоколений используется когерентное излучение с модуляцией частоты или фазысигнала. При этом достигается пропускная способность, измеряемая гигабитами всекунду при длине в сотни километров без регенерации. Другое направление —солитоновая технология, основанная на передаче сверхкоротких (10 пс)импульсов-солитонов. Эти импульсы распространяются без искажения формы, и видеальной линии (без затухания) дальность связи не ограничена при гигабитныхскоростях передачи. Для этих технологий, пока не имеющих отношения к локальнымсетям, пропускная способность линии определяется иными способами.

ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ

В качестве источниковизлучения используются светодиоды и полупроводниковые лазеры. Светодиоды (LED– Light Emitted Diode) являютсянекогерентными источниками, генерирующими излучение в некоторой непрерывнойобласти спектра шириной 30-50 нм. Из-за значительной ширины диаграммы направленностиих применяют только при работе с многомодовым волокном. Самые дешевыеизлучатели работают в диапазоне волн 850 нм (с них началась волоконная связь).Передача на более длинных волнах эффективнее, но технология изготовленияизлучателей на 1300 нм сложнее и они дороже.

Лазеры являютсякогерентными источниками, обладающими узкой спектральной шириной излучения(1-3 нм, в идеале – монохромные). Лазер дает узконаправленный луч, необходимыйдля одномодового волокна. Длина волны – 1300 или 1550 нм, осваиваются и болеедлинноволновые диапазоны. Быстродействие выше, чем у светодиодов. Лазер менеедолговечен, чем светодиод, и более сложен в управлении. Мощность излучениясильно зависит от температуры, поэтому приходится применять обратнуюсвязь для регулировки тока. Лазерный источник чувствителен к обратнымотражениям: отраженный луч, попадая в оптическую резонансную систему лазера, взависимости от сдвига фаз может вызвать как ослабление, так и усилениевыходного сигнала. Нестабильность уровня сигнала может приводить кнеработоспособности соединения, поэтому требования к величине обратныхотражений в линии для лазерных источников гораздо жестче. Лазерные источникиприменяются и для работы с многомодовым волокном (например, в технологииGigabit Ethernet 1000Base-LX). Спектральные характеристики излучателейизображены на рис. 5.

Рис. 5 Спектральные характеристики излучателей:

а – светодиод

б – лазер

Детекторами излученияслужат фотодиоды. Существует ряд типов фотодиодов, различающихся почувствительности и быстродействию. Простейшие фотодиоды имеют низкуючувствительность и большое время отклика. Большим быстродействием обладаютдиоды, у которых время отклика измеряется единицами наносекунд при приложенномнапряжении от единиц до десятков вольт. Лавинные диоды обладают максимальнойчувствительностью, но требуют приложения напряжения в сотни вольт, и иххарактеристики сильно зависят от температуры. Зависимость чувствительностифотодиодов от длины волны имеет явно выраженные максимумы на длинах волн,определяемых материалом полупроводника. Самые дешевые кремниевые фотодиодыимеют максимальную чувствительность в диапазоне 800-900 нм, резко спадающую ужена 1000 нм. Для более длинноволновых диапазонов используют германий и арсенидиндия и галлия.

На основе излучателей идетекторов выпускают готовые компоненты– передатчики, приемники и приемопередатчики. Эти компоненты имеют внешнийэлектрический интерфейс ТТЛ или ЭСЛ.Оптический интерфейс – коннекторопределенного типа, который часто устанавливают на отрезок волокна, приклеенныйнепосредственно к кристаллу излучателя или детектора.

Передатчик(transmitter)представляет собой излучатель со схемой управления. Основными оптическимипараметрами передатчика являются выходная мощность, длина волны, спектральнаяширина, быстродействие и долговечность. Мощность передатчиков указывают дляконкретных типов волокон (чтобы в расчетах не учитывать диаграммунаправленности, диаметр и апертуру излучателя).

Приемник(receiver) –это детектор с усилителем-формирователем. Приемник характеризуется диапазономпринимаемых волн, чувствительностью, динамическим диапазоном и быстродействием(полосой пропускания).

Поскольку в сетях всегдаиспользуется двунаправленная связь, выпускают и трансиверы (transceiver) – сборку передатчика и приемника ссогласованными параметрами.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:16.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:Arial">ТОПОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ<span Courier New"; mso-bidi-font-family:Arial;mso-ansi-language:EN-US">

Оптоволоконная передачадопускает разнообразие топологий соединения устройств. Каждое устройство соптическим портом, как правило, имеет приемник и передатчик каждый со своимконнектором. Наиболее простая и распространенная топология соединений – двухточечная (рис. 6, а). Здесь выход передатчика одного порта соединяетсяотдельным волокном с входом противоположного порта. Таким образом, длядуплексной связи необходимо два волокна. На основе двухточечного соединениястроится и звездообразная топология (рис. 6, б), где каждый портпериферийного устройства соединяется парой волокон с отдельным портомцентрального устройства, которое может быть как активным, так и пассивным.

<img src="/cache/referats/13589/image012.jpg" v:shapes="_x0000_s1054">В кольцевойтопологии выход передатчика одного устройства соединяется с входом следующего итак далее до замыкания кольца. Для того чтобы устройства могли обмениватьсяинформацией по кольцу, они все должны бытьвключены и исправны, что не всегда достижимо. Для возможности работыкольца при отключении отдельных устройств, применяют обходные коммутаторы (bypassswitch).

Рис. 6 Топология соединений: а – двухточечная, б – звездообразная

Обходной(он жепроходной) коммутатор представляетсобой пассивное управляемое устройство, включаемое между линиями связи иконнекторами приемника и передатчика устройства. Он имеет поворотное зеркало сэлектрическим приводом. При наличии управляющего напряжения зеркало принимаеттакое положение, при котором станция включена в кольцо. При отсутствииуправляющего напряжения зеркало поворачивается так, что кольцо замыкается,минуя станцию, и, кроме того, в тестовых целях приемник станции подключается кее передатчику. Под пассивностью коммутатора подразумевается то, что он неимеет собственных приемников и передатчиков, а также усилительных схем.

С оптоволокном такжевозможна организация разделяемой среды передачи на чисто пассивныхэлементах-разветвителях. Разветвителъ(coupler) представляет собой многопортовое устройство для распределенияоптической мощности (здесь под портом понимается точка подключения волокна).Световая энергия, поступающая на один из портов, распределяется между другимипортами в заданном соотношении. В реальном разветвителе присутствуют иразличные потери, так что сумма выходных мощностей будет меньше входной.Разветвители реализуются с помощью сварки узла из нескольких волокон или спомощью направленных отражателей.

Т-разветвителъимеет3 порта, такие разветвители можно соединять в цепь, реализуя шинную топологию сразделяемым доступом к среде передачи (рис.7, а). Для того чтобы в цепочку можно было соединять значительноеколичество абонентов, разветвители должны большую часть мощности пропускатьнасквозь, а к абонентам ответвлять меньшую. Абоненты, имеющие раздельныеконнекторы приемников и передатчиков, должны подключаться к шине черездополнительные разветвители. В такой сети потери между абонентами сильнозависят от их взаимного расположения в цепочке, в результате чего повышаютсятребования к ширине динамического диапазона приемников. С ростом количестваабонентов потери (в децибелах) растут линейно.

Рис. 7 Применение T-разветвителей: а – оптическая шина, б – двухточечное соединение

Рис. 8 График зависимости потерь от числа абонентов

<img src="/cache/referats/13589/image018.jpg" v:shapes="_x0000_s1056">рис. 8приведены графики потерь для сетей с идеальными (без внутренних потерь) иреальными разветвителями обоих типов.<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-font-kerning:16.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA;layout-grid-mode:line">
<span Courier New";mso-bidi-font-family:Arial;layout-grid-mode:line">ОПТОВОЛОКОННЫЕКАБЕЛИ<span Courier New";mso-bidi-font-family:Arial;layout-grid-mode:line">

Оптоволокно само по себе очень хрупкое и для использования требуетдополнительной защиты от внешних воздействий. Кабели, применяемые в сетях,используют одномодовые и многомодовые волокна с номинальным диаметром оболочки125 мкм в покрытии с наружным диаметром 250 мкм, которые могут быть заключены ив 900-мкм буфер. Оптический кабель состоит из одного или нескольких волокон,буферной оболочки, силовых элементов и внешней оболочки. В зависимости отвнешних воздействий, которым должен противостоять кабель, эти элементывыполняются по-разному.

По количеству волокон кабели подразделяют на симплексные (одножильные), дуплексные(2 волокна) и многожильные (от 4 донескольких сотен волокон). В многожильных кабелях обычно применяются однотипныеволокна, хотя производители кабеля под заказ могут комплектовать его иразнотипными (ММ и SM) волокнами. Ориентировочные значения основных параметровволокон приведены в табл. 1. Наиболее популярно многомодовое волокно 62,5/125,однако его полосы пропускания на волнах 850 нм недостаточно для организациидлинных магистралей Gigabit Ethernet. Волокно 100/140, указанное вспецификации Token Ring, применяется ограниченно. Из одномодовых большераспространено волокно 9,5/125.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; color:black;mso-ansi-language:EN-US">

Таблица 1. Основные параметры оптических волокон

ВОЛОКНО

ЗАТУХАНИЕ, дБ/км

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ, МГц*км

АПЕРТУРА

мкм/мкм

850 нм

1300 нм

1550 нм

850 нм

1300 нм

8/125, 9,5/125

0,35

0,22

0,1

50/125

2,7-3,5

0,7-2,0

400-500

0,20

62,5/125

2,7-3,5

0,7-1,5

160-200

400-500

0,275

100/140

5,0

4,0

100

200

0,29

Волокна характеризуются иболее подробными геометрическими параметрами (допуски диаметров,эксцентриситет, некруглость), но их приводят не во всех спецификациях и впрактических расчетах они не фигурируют.

Буферотделяетволокно от остальных элементов кабеля и является первой ступенью защитыволокна. Буфер может быть плотным или пустотелым. Плотный буфер (tight buffer)заполняет все пространство между покрытием и внешней оболочкой кабеля.Простейшим плотным буфером является 900-мкм защитное покрытие волокна. Плотныйбуфер обеспечивает хорошую защиту волокна от давления и ударов, кабель вплотном буфере имеет небольшой диаметр и допускает изгиб с относительнонебольшим радиусом. Недостатком плотного буфера является чувствительностькабеля к изменению температуры: из-за разницы в коэффициентах тепловогорасширения волокна (малый) и буфера (большой) при охлаждении буфер будет«съеживаться», что может вызвать микроизгибы волокна. Кабель с плотным буферомприменяют в основном для разводки внутри помещений и изготовлениякоммутационных шнуров.

В кабеле с пустотелым буфером (loose tube) волокнасвободно располагаются в полости буфера — жесткой пластиковой трубки, аоставшееся пространство может быть заполнено гидрофобным гелем. Такаяконструкция более громоздка, но обеспечивает большую устойчивость к растяжениюи изменениям температуры. Здесь волокна имеют длину большую, чем длина кабеля,поэтому деформации оболочки не затрагивают само волокно. В зависимости отназначения и числа волокон профиль буфера может иметь различную форму.

Силовые элементыобеспечивают требуемую механическую прочность кабеля, принимая на себярастягивающие нагрузки. В качестве силовых элементов используют кевларовыенити, стальные стержни, стренги из скрученной стальной проволоки,стеклопластиковые стержни. Самую высокую прочность имеет стальная проволока, нодля полностью непроводящих кабелей она неприменима.

Внешняя оболочка защищаетвсю конструкцию кабеля от влаги, химических и механических воздействий. Кабелидля тяжелых условий эксплуатации могут иметь многослойную оболочку, включающуюи бронирующую рубашку из стальной ленты или проволоки. Материал внешнейоболочки определяет защищенность кабеля от тех или иных воздействий, а такжегорючесть кабеля и токсичность выделяемого дыма.

В локальных сетях применяют кабели наружной, внутренней иуниверсальной прокладки. Наружные (outdoor) кабели отличаются лучшей защищенностьюот внешних воздействий и более широким диапазоном допустимых температур.Однако по противопожарным нормам их не разрешается использовать внутрипомещения, поскольку при горении они выделяют токсичный дым. По этой причинедлина прокладки такого кабеля внутри помещения ограничивается 15 м — далеедолжна быть расп

еще рефераты

Еще работы по компьютерным сетям

Реферат по компьютерным сетям

Определение подозрительных пакетов, анализ протоколов сети

29 Августа 2013

Реферат по компьютерным сетям

Интернет и его услуги

29 Августа 2013

Реферат по компьютерным сетям

Электронная почта

29 Августа 2013

Реферат по компьютерным сетям

Что такое интернет

29 Августа 2013