Оптоволоконная связь

Исследования продолжались и вот  появилось четвертое поколение  оптических передатчиков, давшее начало когерентным системам связи - то есть системам, в которых информация передается модуляцией частоты или фазы излучения. Такие системы связи обеспечивают гораздо большую дальность распространения сигналов по оптическому волокну. Специалисты фирмы NTT построили без регенераторную когерентную ВОЛС STM-16 на скорость передачи 2.48832 Гбит/с протяженностью в 300 км, а в лабораториях NTT в начале 1990 года ученые впервые создали систему связи с применением оптических усилителей на скорость 2.5 Гбит/с на расстояние 2223 км.

Появление оптических усилителей на основе световодов способных усиливать  проходящие по световоду сигналы  на 30 dB, дало начало пятому поколению  систем оптической связи. В настоящее  время быстрыми темпами развиваются системы дальней оптической связи на расстояния в тысячи километров. Успешно эксплуатируются трансатлантические линии связи США-Европа ТАТ-8 и ТАТ-9, Тихоокеанская линия США-Гавайские острова-Япония ТРС-3. Ведутся работы по завершению строительства глобального оптического кольца связи Япония-Сингапур-Индия-Саудовская Аравия-Египет-Италия.

В последние годы наряду с когерентными системами связи развивается  альтернативное направление: солитоновые  системы связи. Солитон - это световой импульс с необычными свойствами: он сохраняет свою форму и теоретически может распространяться по "идеальному" световоду бесконечно далеко. Солитоны являются идеальными световыми импульсами для связи. Длительность солитона составляет примерно 10 триллионных долей секунды (10 пс). Солитоновые системы, в которых отдельный бит информации кодируется наличием или отсутствием солитона, могут иметь пропускную способность не менее 5 Гбит/с на расстоянии 10 000 км. Такую систему связи предполагается использовать на уже построенной трансатлантической линии ТАТ-8. Для этого придется поднять подводный ВОК, демонтировать все регенераторы и срастить все волокна напрямую. В результате на подводной магистрали не будет ни одного промежуточного регенератора.

 

5. Лазерные модули для ВОЛС

Лазерные модули серии LFO изготавливаются на основе высокоэффективных MQW лазерных диодов и выпускаются в стандартных неохлаждаемых коаксиальных корпусах с одномодовым или многомодовым оптическим волокном. Отдельные модели, наряду с неохлаждаемым исполнением, могут выпускаться лазеры типа LFO-18/2-i на рис. со встроенным микрохолодильником и терморезистором. 
Все модули имеют широкий диапазон рабочих температур, высокую стабильность мощности излучения, ресурс работы более 500 тыс. часов и являются лучшими источниками излучения для цифровых (до 622 Мбит/с) оптических линий связи, оптических тестеров и оптических телефонов. 
 

  

 

Модель  Мощность излучения, мВт  Длина волны, нм Тип оптического волокна  Микрохолодильник  Тип корпуса  LFO-14-ip 1,0...1,5 1310 SM - 4-pin LFO-14-i есть DIL-14 LFO-14/2-ip 2,0...3,0 1310 SM - 4-pin LFO-14/2-i есть DIL-14 LFO-17-ip 2,0...3,0 1310 ММ - 4-pin LFO-17-i есть DIL-14 LFO-17/m-ip 1,0 850 MM - 4-pin LFO-18-ip 0,8...1,2 1550 SM - 4-pin LFO-18-i 1,0...1,5 есть DIL-14 LFO-18/2-ip 2,0...3,0 1550 SM - 4-pin LFO-18/2-i есть  DIL-14

 

6. Фотоприемные модули для ВОЛС

Фотоприемные модули серии PD-1375 для спектрального диапазона 1100-1650 нм изготавливаются на основе фотодиодов и выпускаются в неохлаждаемом исполнении с одномодовым (модельPD-1375s-ip), либо многомодовым (модель PD-1375m-ip), оптическим волокном , а также в корпусе типа "оптическая розетка" для стыковки с SM и MM волокнами, окантованными разъемом типа "FC/PC" (модель PD-1375-ir).Модули имеют широкий диапазон рабочих температур, высокую спектральную чувствительность, низкие теневые токи и предназначены для работы в аналоговых и цифровых волоконно-оптических линиях связи со скоростью передачи информации до 622 Мбит/сек.

Параметр  PD-1375s-ip http://www.simetron.ru/suppliers/fti/prom-34_rus.pdfPD-1375m-ip PD-1375-ir Спектральный диапазон , нм 1100...1650 1100...1650 1100...1650 Чувствительность, А/Вт 0,9 0,9 0,9 Скорость приема, Мбит/с  2...622 2...622 2...622 Тип оптического волокна  SM MM SM или ММ  Тип корпуса  4-pin 4-pin "розетка"

 

7. Применение ВОЛС в вычислительных сетях

Наряду со строительством глобальных сетей связи оптическое волокно  широко используется при создании локальных вычислительных сетей (ЛВС).

Фирма "ВИМКОМ ОПТИК", занимаясь  автоматизацией и электронными технологиями, разрабатывает и устанавливает  локальные и магистральные сети с применением оптических линий  связи. Фирма "ВИМКОМ ОПТИК" делает это по трем причинам. Во-первых, это выгодно. При установке протяженных сегментов сети не требуются повторители. Во-вторых, это надежно. В оптических линиях связи очень низкий уровень шумов. В третьих, это перспективно. Волоконно-оптические линии связи позволяют наращивать вычислительные возможности сети без замены кабельных коммуникаций. Для этого нужно просто установить более быстродействующие передатчики и приемники. Это важно для тех пользователей, кто ориентируется на развитие своей ЛВС.

Кабель для связи сегментов  сети стоит недорого, но работы по его прокладке могут составить самую крупную статью расходов по установке сети. Потребуется труд не только техников-кабельщиков, но и целой команды строителей (штукатуров, маляров, электриков), что обойдется недешево, если учесть возрастающую стоимость ручного труда.

Схема ВОЛС, применяемых, в частности, в ЛВС, устроена следующим образом:

Электрический сигнал идет от сетевого контроллера, устанавливаемого в рабочую  станцию или сервер (например, сетевой  контроллер Ethernet), затем поступает на электрический вход трансивера (например, оптический трансивер ISOLAN 3Com), который преобразует электрический сигнал в оптический. Оптический кабель (например, ОКГ-50-2) присоединяется к оптическим разъемам трансивера с помощью оптических соединителей.

        

   8. Строительство и наладка ВОЛС.

ВОЛС внутри одного здания. В  этом случае для связи применяется  двухволоконный ОК (типа "Лапша"), который при необходимости может  быть проложен в трубке под полом  или вдоль стен в декоративных коробах. Все работы могут быть произведены самим заказчиком, если поставляемый кабель будет окантован соответствующими коннекторами.

ВОЛС между зданиями строится с  прокладкой ВОК либо по колодцам кабельных  коммуникаций, либо путем подвеса  ВОК между опорами. В этом случае необходимо обеспечить сопряжение толстого многоволоконного кабеля с оптическими трансиверами. Для этого используют кабельные муфты, в которых производится разделка концов ВОК, идентификация волокон и оконцевание волокон коннекторами, соответствующими выбранным трансиверам. Эту работу можно выполнить несколькими способами.

Возможны и другие способы стыковки ВОК с оптическими трансиверами. У каждого способа есть свои достоинства  и недостатки. В практике специалистов фирмы "ВИМКОМ ОПТИК" получил распространение третий способ, так как он экономичен, надежен, обеспечивает малые вносимые оптические потери за счет применения розеток и коннекторов с керамическими элементами, а также удобен для пользователей.

Особо следует сказать о  необходимости оптического кросс-коннектора. Он предназначен для установки на стене или любой вертикальной поверхности. Оптические кроссы фирмы АМП могут иметь емкость от 6 до 64 портов типа SC, FC или ST. Возможна комбинация портов различных типов внутри кросса.

 

 

 

Многоразовый механический соединитель оптических волокон КОРЛИНК (Corelink) предназначен для оперативного ремонта волоконно-оптических линий; для сращивания оптического кабеля, как в стационарных, так и в полевых условиях; для тестирования оптического волокна. КОРЛИНК используется для механического сращивания одномодовых и многомодовых волокон диаметром 125 мкм. Он позволяет многократно соединять оптические волокна с минимальными затратами и за минимальное время. КОРЛИНК может быть использован для соединения волокон с диаметром буферного покрытия 250мкм и 900мкм в любых сочетаниях. Прозрачный корпус позволяет визуально контролировать процесс монтажа. Кроме того, есть возможность более точной ориентации волокон для уменьшения потерь.

Основные достоинства это простая и экономичная технология монтажа; малые габариты; быстрое и надежное соединение одномодовых и многомодовых волокон; многократное использование; малые потери.

 

9. Литература

"Волоконно-оптические системы  передачи и кабели" Справочник. под ред. Гроднева И.И., Мурадяна А.Г., Шарафутдинова Р.М. и др.,М., Радио и связь, 1993

"Волоконно-оптическая техника", Технико-коммерческий сборник. М., АО ВОТ, N1, 1993.

Гольдфарб "Волоконно-оптические кабели" Итоги науки и техники, сер. "Связь", т.6, 1990.

"Волоконно-оптические линии связи" Справочник. под ред. Свечникова С.В. и Андрушко Л.М., Киев "Техника", 1988

"Зарубежная техника связи", сер. "Телефония, телеграфия, передача  данных", ЭИ вып. 11-12, 1991

Иностранная техника и экономика  средств связи, вып. 5-6, 1990

Морозов "Оптические кабели", Вестник  связи, N 3,4,7,9, 1993

Десурвир "Световая связь: пятое  поколение", В мире науки ,N 3, 1992

Гроднев И.И. "Глобальное кольцо волоконно-оптической связи"

Кабельная техника, N 3, 1993

Козелев А.И. "Анализ состояния  и перспектив развития цифровых сетей связи на основе наземных и подводных волоконно-оптических систем передачи с учетом строительства ТСЛ", Зарубежная радиоэлектроника, 1993