Optines perdavimo linijos
5 (100%) 1 vote

Optines perdavimo linijos

OPTINĖS PERDAVIMO LINIJOS

1.ĮVADAS

Esant dabartiniam kompiuterinės technikos lygiui labai svarbų vaidmenį

atlieka informacija. Jau kuris laikas informacijos perdavimui yra naudojami

kietų kūnų elektriniai reiškiniai ir puslaidininkiniai prietaisai. Kol kas

dažniausiai informacijos ir duomenų perdavimui yra naudojami variniai

kabeliai, kurie, nors ir labai tobulinami, turi daug trūkumų, kurie lemia,

kad tokiose sistemose neįmanoma panaudoti visų elektrinių reiškinių.

Kadangi dabartinė kompiuterinė technika praktiškai pasiekė informacijos

perdavimo greičio ir atminties tūrio teorines reikšmes, o apdorojamos

informacijos kiekis vis labiau didėja, tai, norint patenkinti reikmes,

reikia kloti vis daugiau ir vis didesnių informacijos perdavimo

magistralių, kas sukelia labai daug papildomų problemų. Viena atsirandančių

problemų yra masė. Pavyzdžiui šiuolaikiniame lėktuve kompiuterinė įranga

sveria 20 – 30 kg., komplekto laidai ir kabeliai, jungiantys šią įrangą su

įvairiais davikliais ir indikatoriais, – daugiau nei 5 tonas. Be to, esant

tokiam montažo tankiui labai sustiprėja tarpelementinis poveikis. Vieno

elemento izoliaciją nuo kito labai sunku garantuoti, ypač ten, kur galia

nuo vieno elemento iki kito keičiasi plačiose ribose. Pavyzdžiui,

elektroninis keitiklis turi valdymo schemą su loginėmis mikroschemomis ir

jėgos dalį, kuri tiesiogiai veikia apkrovą. Loginės mikroschemos yra

silpnai apsaugotos nuo trukdžių, o jėgos dalis yra stiprių trukdžių

šaltinis.

Labai didelių trukdžių yra ir gamyklų automatizuotose valdymo sistemose,

todėl ten būtina labai gera elektroninės aparatūros ir jungiančių linijų,

kuriose perduodami ryšio ir valdymo signalai, ekranizacija.

Trečia problema yra varis, kuris reikalauja daug lėšų laidams ir

kabeliams gaminti, taip pat požeminiams kolektoriams, kuriuose montuojami

kabeliai. Norint išspręsti šias problemas, kartu su elektroniniais

reiškiniais reikia panaudoti ir optinius, pereiti prie optoelektronikos.

Informacijos perdavimui šviesa naudojama buvo labai senai. Jau XIX amžiaus

pradžioje buvo naudojamos semaforinės optinės ryšio linijos, tačiau tada

jos negalėjo užtikrinti patikimo ir stabilaus ryšio. Vėliau atsiradus

radijo ryšiui optinės sistemos buvo primirštos, tačiau dabar, atsiradus

anksčiau paminėtoms problemoms ir išsprendus šviesos slopinimo ir kitas

ryšio problemas, optinis informacijos perdavimas sparčiai auga. Dabartiniu

metu JAV yra gaminama beveik po 1.6 mln. Kilometrų optinio kabelio per

metus, klojamos optinės ryšio linijos, kurių ilgis siekia iki 3000 km.

2. OPTINĖS PERDAVIMO LINIJOS ELEMENTŲ APIBENDRINTOS STRUKTŪRINĖS

SCHEMOS

2.1 Šviesos šaltiniai

Optinės perdavimo linijos šviesos šaltiniui galima pateikti šiuos

pagrindinius reikalavimus: jis turi turėti didelę išėjimo galią,

spinduliuojama šviesa turi turėti įvairių moduliacijų galimybę, šaltinis

turi būti nedidelis, nebrangus, turėti ilgą eksploatacijos laiką, be to

šviesa turi efektyviai pakliūti į optinį kabelį. Optinėms perdavimo

linijoms potencialiai tinkamiausi yra kieto kūno lazeriai, kuriuose

aktyviuoju elementu yra naudojamas itrio – aliuminio granatas, aktyvizuotas

niodmio jonais, kurio pagrindinis lazerinis perėjimas yra lydimas

spinduliavimo, kurio banga yra 1.064mm. Siaura kryptiškumo diagrama ir

galimybė dirbti vienmodžiu režimu su žemu triukšmų lygiu yra duoto tipo

šviesos šaltinių teigiamos pusės. Tačiau dideli gabaritai, menkas perdavimo

koeficientas, taip pat papildomas išorinis įrenginys lemia tai, jog tokio

tipo šviesos šaltiniai šiuolaikinėse optinėse perdavimo linijose nėra

naudojami. Praktiškai visuose dabartinėse plataus vartojimo optinėse

perdavimo sistemose šviesos šaltiniai yra puslaidininkiniai lazeriai ir

puslaidininkiniai diodai. Jiems, visų pirma, būdingi maži gabaritai, kurie

leidžia perduodantį įrenginį daryti integrinėse schemose. Be to,

puslaidininkiniai šviesos šaltiniai yra pakankamai nebrangūs, ir šių

šaltinių skleidžiama šviesa yra nesunkiai moduliuojama.

Pirmą kartą tokio tipo šviesos šaltiniai optinėse perdavimo linijose buvo

panaudoti 1975 metais. Pirmos kartos puslaidininkinio optinio šviesos

šaltinio pagrindą sudarė šviesos diodas, dirbęs 0.85mm bangos ilgiu

daugiamodžiame režime. Per tris metus atsirado antroji šviesos šaltinių

karta – vienmodžiai šviesos šaltiniai, diebantys 1.3mm bangos ilgiu. 1982

metais pradėta gaminti trečioji siųstuvų karta – diodiniai lazeriai,

skleidžiantys 1.55mm bangas. Dar vėliau laiko buvo sukurti ketvirtos kartos

optiniai siųstuvai, kurie davė pradžią koherentinėms ryšio sistemoms – tai

yra sistemoms, kuriose informacija perduodama moduoliuojant spinduliuojamos

šviesos fazę arba dažnį. Tokios ryšio sistemos garantuoja žymiai didesnį

signalų perdavimo optinėmis ryšio sistemomis atstumą. Pvz.: 1990 metais

sukurta NTT sistema STM-16 buvo pasiektas 2223 km atstumas ir perdavimo

greitis 2.5 Gb/s.

2.2 Optiniai kabeliai

Optiniai kebeliai, priklausomai nuo jų panaudojimo srities, gali būti

skirstomi į požeminius, orinius, povandeninius ir patalpose naudojamus

optinius kabelius. Kiekviena šių kabelių grupė turi savitą
konstrukciją,

jie yra savaip apsaugoti nuo specifinių poveikių. Galima išskirti tris

pagrindinius poveikius, kurie labiausiai keičia optinio kabelio struktūrą.

Tai temperatūra, mechaninis poveikis ir radiacija. Yra ir daugiau išorinių

veiksnių tokių kaip drėgmė ar išorinis elektromagnetinis poveikis, bet dėl

optinio kabelio konstrukcijos jie nėra tokie svarūs. Šiame skyriuje bus

plačiau aptartos svarbiausios kabelių rūšys ir jų apsauga nuo pagrindinių

išorinių poveikių bei optinio kabelio sujungimų įtaka optinio trakto

savybėms.

2.3 Optinių kabelių apžvalga

Pačią paprasčiausią konstrukciją turi patalpų vidaus kabeliai, kurių

nereikia saugoti nei nuo drėgmės, nei nuo tiesioginių saulės spindulių ar

labai didelio temperatūros skirtumo. Šio tipo kabeliams reikalingas

parametrų stabilumas daug kartų susukant ir išsukant kabelį (t.y., didelis

lankstumas) ir optinio kabelio parametrai turi nesikeisti lenkiant kabelį

įvairiais kampais. Tam įvedamos papildomos armuojančios gijos

Vienpluoštis optinis kabelis vidinei instaliacijai

1-optinė skaidula;2-dvisluoksnis apsauginis apvalkalas;3-armuojantys stiklo

siūlai;4-slopinantis užpildas;5-tvirti armuojantys sintetiniai siūlai;6-

polivinichloridinis apvalkalas

Požeminiai kabeliai yra skirti magistralinėms ir zoninėms linijoms. Juos

galima tiesti visų kategorijų grunte, kabeline kanalizacija, vamzdžiuose.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 931 žodžiai iš 3099 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.