CC BY
16
Жуйкова А.А. студент 3 курса
факультет «Информационные системы и технологии»
Захарова О.И., ктехн.н. научный руководитель, доцент кафедра «Информационные системы и технологии» Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Россия, г. Самара
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА
В СВЯЗИ
Статья посвящена одному из способов передачи больших объемов информации на огромные расстояния. Рассмотрены главные преимущества, характеристики и особенности оптоволоконного кабеля. В статье рассмотрен способ решения проблем ограниченной пропускной способности передачи и наличия помех. Приведены объяснения того, почему Оптическое волокно это одно из самых современных и надежных средств передачи данных при прокладке и настройки локальных вычислительных сетей.
Ключевые слова оптическое волокно, система связи, передача данных, пропускная способность, одномодовый, многомодовый, кабель.
The article is devoted to one of the ways to transfer large amounts of information over long distances. We consider the main advantages, characteristics and features of the fiber optic cable. In the article the way to solve the problem of limited bandwidth noise transmission and the availability of capacity. An explanation of why the optical fiber is one of the most advanced and reliable means of communication when installing and configuring local area networks.
Key words optical fiber communication system, data transmission, bandwidth, single-mode, multimode cable.
Оптическое волокно - это тонкая стеклянная нить, задача которой заключается в проведении света. Цифровую информацию, проходящую сквозь стеклянное волокно, можно представить в виде включенного и выключенного света, а аналоговую информацию можно представить меняя амплитуду света, чистоту или его фазу.
Основным источником информации в оптоволоконных технологиях является свет. Информация, переданная отправителем представляется как световая волна, адресат, в свою очередь, интерпретируют свет как информацию. В отличие от электрического тока свет гораздо легче передать на дальние расстояния с меньшими потерями. Помимо этого, на свет не воздействуют электромагнитные поля и он способен передавать на порядки большее количество информации. Благодаря этому методу на сегодняшний день нам достижимы наибольшие скорость передачи. В связи с этим, технологии передачи данных по оптоволокну хорошо развиваются. Порядка
Терабит (1000 гигабит) в секунду может достигать пропускная способность, по сравнению с иными способами передачи информации порядок величин Тбит/с просто недостижим.
Оптическое волокно, обладая универсальными характеристиками, широко используются во многих областях науки и техники, при подключении всевозможных современных систем кабельного телевидения, в сети интернет, при подключении абонентских услуг и во многих других сферах деятельности. Соблюдение правил монтажа оптического кабеля позволит осуществить передачу информации на большие расстояния. Оптоволокно, по причине относительной энерго-независимости, нашло свое применение в измерительных приборах. За счет уникальных свойств этого материала приборы на его основе можно использовать даже в экстремальных условиях. Волоконно-оптические датчики могут измерять температуру, напряжение, давления и т.д. Для защиты от растяжений и разрывов необходимо использовать бронированное, армированное металлическими нитями покрытие. Такой оптический кабель может быть заложен прямо в грунт, он отлично устоит перед внешними негативными факторами, так как основные свойства оптического волокна на прямую связаны с природой света, проходящего через кабель. Часто, их используют для создания осветительных приборов. Оптоволокно нашло свое применение в различных сферах, например в медицине, декоративной светотехники и т.д. Оптоволоконные системы связи - это линии нового поколения, с помощью которых передача информационного потока без затухания становится реальной. Оптоволокно имеет круглое сечение, состоит из сердцевины и оболочки с разной степенью преломления. Луч света, который распространяется внутри кабеля, передается с помощью многократного отражения.
Что касается пучков света, по количеству, их разделяют на одномодовые и многомодовые линии. В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается, в многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Маркировка оптического кабеля состоит из букв и цифр, с помощью нее можно узнать о характеристиках оптоволокна. На оболочке указывается тип кабеля, тип защитного покрова сердечника, осевые элементы и т. д. Наиболее важными преимуществами оптоволоконных кабелей является цена, она практически в 4 раза дешевле, чем кабель из медной проволоки. За счет того, что диаметр стекловолокна равняется не более 10 микрон, это очень тонкая нить стекла или пластика. Он намного меньше по размеру и легче по весу, чем электрический провод. Сигналы в оптическом волокне практически не затухают, что тоже характеризует данный материал только с положительной стороны. Еще одним преимуществом оптоволоконного
кабеля является бесшумная работа, которая в свою очередь влияет на пропускную способность, и в связи с этим, скорость приема и передачи сигнала значительно повышается. Используя оптоволоконные кабели вы защищаете себя от неправомерного доступа к вашей информации за счет того что она скрыта, ее невозможно отследить в радиодиапазонах, к тому же оптическое волокно имеет определенные способы подключения, которые очень трудно взломать. Оптический кабель является диэлектриком, это делает его безопасным при передаче данных на нефте-производствах и других взрывоопасных объектах, его можно использовать в сетях на различных объектах, связанных с высоким напряжением. Также такие кабели могут быть уложены в воду, в землю, в агрессивную среду с использованием специальных оболочек. Тем не менее, основное назначение оптики - передачи данных на длинные расстояния.
Таким образом, всевозможные структуры закрытого типа предпочитают проведение телефонных и других сетей именно с использованием оптоволоконных кабелей. При их использовании, возникновения искр практически исключается, а это означает что риск возникновения пожара в разы уменьшается, что делает использование оптоволоконных кабелей практически безопасным. К тому же, при подключении кабеля используется гальванический способ, это позволяет устанавливать кабель без заземления, то есть проведение данного кабеля сама по себе является изолирующим. Эксплуатация таких кабелей имеет очень длительный срок, порядка 25 лет службы. Оптоволоконная передача стала одной из самых захватывающих и быстро развивающихся областей в телекоммуникационной технике. Для многих, кто не встречался ранее с этой технологией, она может показаться чем-то вроде черной магии, которую лучше оставить экспертам. Однако, в действительности, она достаточно проста, по сравнению с кабельными, микроволновыми системами связи и радиосвязью, оптоволоконные системы связи гораздо проще понимать и проектировать.
Использованные источники:
1. Бейли. Д. Волоконная оптика. Теория и практика [Текст] / Д. Бейли, Э. Райт - М. : КУДИЦ-ОБРАЗ, 2006. - С. 320.
2. Фриман. Р. Л. Волоконно-оптические системы связи [Текст] / Р. Л. Фриман - М. : Техносфера, 2007. - С. 512.
3. Слепов Н. Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи [Текст] / Н. Н. Слепов - М. : Радио и связь, 2003. - С. 468.
