Волоконно-оптическая сеть для ПК, страница 3

Промышленность     многих стран освоила выпуск широкой номенклатуры изделий и компо­нентов ВОЛС. Следует заметить, что производство последних, в первую очередь оптического во­локна, сосредоточено в основном в США. Обладая патентами на важнейшие компоненты техноло­гии, американские фирмы оказы­вают влияние на производство и рынок ВОЛС во всем мире — заключают лицензионные соглашения  с другими фирмами и создают совместные предприятия.

Оптическое волокно — главный компонент ВОЛС. Для передачи сигналов применяются вида волокна: одномодовое и многомодовое (рис. 1). Свое звание они получили от способов распространения в них излучения. Волокно состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями  преломления n1 и n2.

В одномодовом волокне световодная жила имеет диаметр порядка 8—10 мкм (ср. с длиной cветовой волны). При такой геометрии здесь может распространяться  только один луч (одна мода).

В многомодовом волокне метр световодной жилы составляет 50—60 мкм, что делает возможным распространение в нем  большого числа лучей (много мод).

Любое волокно характеризуется двумя важнейшими параметрами: затуханием и дисперсией.

Затухание обычно измеряется децибелах на километр (дБ/к определяется потерями на поглощение и рассеяние излучен оптическом волокне. Потери на поглощение зависят от чистоты материала, а потери на рассеяние — от неоднородностей его noказателя преломления.

Зависит затухание и от длины волны излучения, вводимого в волокно. В настоящее время передача сигналов по волокну осуществляется   в   трех   диапазонах  0,85 мкм, 1,3 мкм, 1,55 мкм как именно в этих диапазонах кварц имеет повышенную прозрачность (см. рис. 2).

         Дисперсия, т. е. зависимость скорости распространения cигнала от длины волны излучения другой важнейший параметр оптического волокна. Поскольку передаче информации светодиод или  лазер излучает некоторый  спектр длин волн, дисперсия приводит к уширению импульсов при  распространении по волокну и тем самым порождает искажения сигналов.

       При оценке дисперсии  пользуются термином «полоса  пропускания» — величина, обратная величине уширения импульса при прохождении им по оптическому волокну расстояния в 1 км.

      Измеряется полоса пропускания в мегагерцах на километр (МГц*км). Из определения полосы пропуска­ния следует, что дисперсия накла­дывает ограничения на дальность передачи и верхнее значение час­тоты передаваемых сигналов.

      Величины затухания и диспер­сии различаются для разных типов оптических волокон. Одномодовые волокна обладают лучшими харак­теристиками по затуханию и полосе пропускания, так как в них распро­страняется только один луч. Однако одномодовые источники излучения в несколько раз дороже многомодовых. В одномодовое волокно труднее ввести излучение из-за ма­лого диаметра световодной жилы. По этой же причине трудно мини­мизировать потери сигнала при сращивании одномодовых волокон. Монтаж оптических разъемов на концах одномодовых кабелей также обходится дороже.

Многомодовые волокна более удобны при монтаже, так как в них размер световодной жилы в не­сколько раз больше, чем в одно­модовых. Многомодовый кабель проще  снабдить  оптическими разъемами с малыми потерями (до 0,3 дБ) в стыке. Именно на этот тип волокна рассчитаны излучате­ли волны длиной 0,85 мкм — са­мые доступные и дешевые устрой­ства, выпускаемые в очень широ­ком ассортименте. Однако затуха­ние в них при такой длине волны составляет 3—4 дБ/км, и этот па­раметр не может быть существен­но улучшен. Полоса пропускания многомодовых волокон достигает 1000 МГц-км, что приемлемо для локальных сетей связи, но недоста­точно для магистральных линий.