Волоконно-оптические системы передачи в кабельном ТВ, страница 3

 Гибридная волоконно-коаксиальная сеть HFC (hybrid fiber/coax) строится на основе коаксиальной и волоконно-оптической кабельных систем и использует лучшие черты каждой из них. Сеть HFC менее дорогая по сравнению с сетью, в которой волокно идет непосредственно в каждый дом (концепция FTTH) – только средние и крупные предприятия могут позволить себе доведение волокна непосредственно до офиса. В то же время сеть HFC предоставляет значительно больше услуг, чем традиционные чисто коаксиальные телевизионные сети. В концепции FTTH (fiber to the home) волокно от головного узла следует непосредственно в квартиру абонента. На пути могут устанавливаться пассивные оптические распределительные кроссы, которые «дробят» многожильные ВОК в кабели с меньшим числом волокон, в частности двужильные.

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПО ОПТИЧЕСКИМ КАБЕЛЯМ

В оптических системах передачи применяются принципиально те же методы организации многоканальной связи, что и в обычных системах передачи по коаксиальным кабелям. Системы передачи по ВОЛС строятся по типовой схеме, представленной на рис. 2. Через определенные расстояния, обусловленные затуханием оптического кабеля (практически от 10 до 50 км), вдоль оптической линии располагаются линейные регенераторы (ЛР). В ЛР передаваемый оптический сигнал преобразуется в электрический; в таком виде он регенерируется, усиливается и затем обратно преобразуется в оптический для передачи по оптическому кабелю. Во всех случаях оптической передачи электрический сигнал модулирует оптическую несущую и в модулированном виде световой сигнал передается по оптическому кабелю. В основном используется способ модуляции интенсивности оптической несущей, при котором от амплитуды электрического сигнала зависит мощность излучения, вводимая в оптический кабель. Двусторонняя связь в оптических системах передачи, как правило, осуществляется по двум ОВ, каждый из которых предназначен для передачи информации в одном направлении.

ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ

Оптический кабель представляет собой совокупность ОВ в сплошной полимерной изоляции. Двухслойное полиэтиленовое или поливинилхлоридное покрытие диаметром до 500 мкм накладывается тонкими слоями непосредственно на оболочку ОВ для обеспечения стабильности его работы, предохранения поверхности от внешних механических повреждений и придает ему дополнительную прочность по отношению к любым посторонним воздействиям. Число ОВ в кабеле может варьироваться в очень широких пределах – от двух до нескольких тысяч.

ОВ делятся на две группы: одномодовые (распространяется один тип волны) и многомодовые (распространяется большое число волн). Многомодовые отличаются большим диаметром сердечника (50 мкм), чем у одномодовых (6 - 8 мкм).

 Сердечник служит для передачи электромагнитной энергии, а назначение оболочки заключается в создании лучших условий для отражения электромагнитных волн на границе сердечник – оболочка и защите его от излучения энергии в окружающее пространство.

Структура многомодового ОВ может быть ступенчатой (показатель преломления меняется скачком на границе сердечник-оболочка) и градиентной (показатель преломления плавно уменьшается от оси сердечника к концу его радиуса).

Важнейшим параметром оптических кабелей является затухание, определяющее длину регенерационных участков (расстояние между генераторами оптического излучения). Затухание в ОВ обусловлено собственными потерями (потери поглощения и рассеяния) и дополнительными потерями, которые называются кабельными (обусловлены скруткой, деформацией и изгибами ОВ).

Коэффициент  затухания ОВ gр в зависимости от l имеет заметный минимум в области 1,1 – 1,5 мкм (рис. 3). Поэтому по мере разработки генераторов и приемников оптического излучения для данного диапазона световых волн системы передачи сигналов по ВОЛС будут работать именно в этом диапазоне. Можно будет проектировать ВОЛС без приема и дополнительного усиления сигналов длиной в несколько десятков километров.

Рисунок 3