Современные оптоволоконные кабели (стр. 8 из 11)
В настоящее время 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 безрегенераторную 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, легированных эрбием, 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.
3.6 Преобразование света в электрический ток
На конце линии необходимо восстановить первоначальную информацию (передаваемый речевой сигнал или телевизионное изображение).
Если бы человечество не обращались к технике электрической связи и с самого начала проектировало и вводило в действие оптическую систему передачи, то сейчас, наверное, у нас была бы хорошо развитая техника, которая непосредственно преобразовывала бы световые сигналы в акустические или изображения. Возможно, через несколько лет подобные решения будут осуществлены. На сегодняшний день решения этой проблемы нет. Все существующие способы преобразования сигналов выполняются на основе электрических сигналов. Телевизионное изображение создается путем управления электронными лучами в кинескопе с помощью электрических сигналов, акустический сигнал в телефонных трубках образуется за счет электрического тока.
На магистральных линиях было бы хорошо использовать усилитель света. К сожалению, такого у нас пока не имеется. Принцип усиления света (прежде всего это принцип лазера: вынужденное излучение при возбуждении) известен, но еще не готов к техническому воплощению.
Таким образом, и в промежуточном усилителе остается задача преобразования и регенерации электрического сигнала (усиление или восстановление нужной формы импульса при двойных бинарных сигналах). Этот восстановленный электрический сигнал вторично используют для управления лазером или светоизлучающим диодом, который теперь излучает усиленный световой сигнал.
3.7 Фотодиоды используют внутренний фотоэффект
В оптических системах связи, в которых на выходе каждого отдельного световода должен быть установлен чувствительный фотоприемник, вводятся два прибора которые могут, быть выполнены методом микроэлектронной технологии. Речь идет о p-i-n фотодиоде и лавинном фотодиоде. Оба используют внутренний фотоэффект, который проявляется в этом специальном случае непосредственно в окрестностях р-n перехода.
3.8 Классификация волоконно-оптических кабелей
В настоящее время у разных производителей, поставщиков и инсталляторов ВОК существует некоторая путаница в классификации типов волоконно-оптических кабелей. Среди многообразия попыток классифицировать ВОК заслуживает внимания классификация, основанная на опыте работы и здравом смысле, не содержащая англоязычных терминов и экзотических кабелей для локальных сетей типа трансатлантических.
Сам принцип деления волоконно-оптических кабелей по способам прокладки и назначению в случае применения в локальных сетях представляется неудачным.
Вот пример такой распространенной (Выбор и поставку волоконно-оптических кабелей для конкретного применения, как правило, мы осуществляем в индивидуальном порядке при заказе на монтажные работы. и при этом неудачной) классификации волоконно-оптических кабелей:
кабели внешней прокладки (outdoor cables);
кабели внутренней прокладки (indoor cables);
кабели для шнуров.
По назначению оптические кабели делятся на линейные и внутриобъектные. Линейные, в свою очередь, подразделяются на:
распределительные (оптическая сеть доступа);
соединительные (соединительные линии МТС);
междугородные (магистральные и зоновые ВОЛС).
Внутриобъектовые кабели делятся на абонентские и станционные. По условиям использования оптические кабели подразделяются на подвесные, подземные и подводные.
Подвесные кабели делятся на:
самонесущие:
волоконно оптические кабели со встроенным несущим тросом;
волоконно оптические кабели, армированные кевларовыми нитями;
волоконно оптические кабели, встроенные в грозозащитный трос;
волоконно оптические кабели, встроенные в фазный провод;
волоконно оптические кабели, которые наматываются на грозозащитный трос или фазный провод;
Подземные кабели подразделяются на:
волоконно оптические кабели для прокладки непосредственно в грунт и в кабельную канализацию;
волоконно оптические кабели, облегчённой конструкции для прокладки в защитных пластиковых трубках;
волоконно оптические кабели, для прокладки в туннелях, шахтах
Помогает ли такая классификация оптических кабелей в выборе кабеля для непосредственного применения? Практически нет.
Вот пример реальной кабельной трассы на промышленном предприятии, где нужна прокладка оптоволокна: из центра коммутации здания А по внешней стене, затем проброс по воздушной линии до здания Б, по крыше, спуск в телефонную канализацию, затем по подвалу к центру коммутации здания В.
Если придерживаться стандартной классификации, то необходимо только на одной, достаточно непротяженной (в нашем случае около 600 метров) кабельной трассе использовать 4-5 видов волоконно-оптического кабеля, соединяя их проходными муфтами. Дороговато будет, да и ненадежно (сколько лишних точек сращивания!). Можно ли в таком случае использовать один, максимум два типа оптического кабеля? Можно и нужно, если, например, не смотреть на кабель с кевларовыми нитями исключительно как на «подвесной». Если применить при этом негорючую оболочку, то такой кабель вполне сгодится и как «внутриобъектовый». Конечно, нужно учитывать еще несколько факторов. Например, если в подвале могут быть грызуны то, нужна броня из стальной ленты или проволок.
Взамен распространенной, но не эффективной классификации волоконно-оптических кабелей применительно к локально-вычислительным сетям некоторые авторы предлагают более удачную классифицируются по конструктивным особенностям и характеристикам по отношению к окружающей среде. Выбор кабеля производится индивидуально для каждой трассы, исходя из условий прокладки и эксплуатации ВОЛС.
Пример более удачной классификации волоконно-оптических кабелей следующий:
По типу оптических волокон
с одномодовыми волокнами (SM)
с многомодовыми волокнами (MM)
комбинированный ( SM+MM)
По типу центрального силового элемента
со стальным тросом
с пластиковым тросом
с центральной трубкой
По типу буфера в модулях
с плотным буфером
со свободным буфером
По типу силового элемента в оболочке
небронированный
с кевларовыми нитями
бронированный стальной лентой
бронированный проволокой
По наличию встроенного троса
со встроенным несущим тросом
без встроенного несущего троса
По величине допустимого растягивающего усилия
2,7 кН
4,0 кН
6,0 кН
8,0 кН
9,0 кН
12,0 кН
15,0 кН
20,0 кН
По диапазону температуры эксплуатации, град.
от -12 до +75
от -20 до +60
от -40 до +60
от -60 до +60
от -60 до +70
По огнестойкости оболочки
с горючей оболочкой
с негорючей оболочкой
Примечание. Значения температуры эксплуатации и величины растягивающего усилия у разных производителей могут немного различаться.
Если учесть все указанные типы кабелей, а также число оптических волокон в кабеле, которое обычно при применении в локальных сетях составляет от 4 до 24, легко подсчитать, что число вариантов спецификаций волоконно-оптического кабеля превышает 100000.
Примеры оптических кабелей
 |  |
 | |
