Оптични мрежи.

Оптично комуникационни линии

В момента оптичното влакно се счита за най-напредналата физическа среда за предаване на информация, както и за най-обещаващата среда за предаване на големи потоци информация на значителни разстояния. Причините да се мисли така произтичат от редица характеристики, присъщи на оптичните вълноводи.

1.1 Физически характеристики.

1.                 Широколентови оптични сигнали поради изключително високата носеща честота (Fo \u003d 10 ** 14 Hz). Това означава, че информацията може да се предава по оптична комуникационна линия със скорост от порядъка на 10 ** 12 бита / s или Terabit / s. С други думи, 10 милиона телефонни разговори и един милион видео сигнали могат да бъдат предадени едновременно на едно влакно. Скоростта на предаване на данни може да бъде увеличена чрез предаване на информация в две посоки наведнъж, тъй като светлинните вълни могат да се разпространяват в едно и също влакно независимо една от друга. В допълнение, светлинните сигнали от две различни поляризации могат да се разпространяват в оптичното влакно, което удвоява честотната лента на оптичния комуникационен канал. Към днешна дата ограничението за плътността на предаваната информация върху оптичното влакно не е достигнато.

Много малко (в сравнение с други среди) затихване на светлинния сигнал във влакното. Най-добрите проби от руското влакно имат затихване 0,22 dB / km при дължина на вълната 1,55 µm, което позволява изграждането на комуникационни линии с дължина до 100 км без регенерация на сигнала. За сравнение най-доброто влакно Sumitomo при 1,55 μm има затихване 0,154 dB / km. Оптичните лаборатории в Съединените щати разработват още по-„прозрачни“ т. Нар. Флуорозирконатни влакна с теоретична граница от порядъка на 0,02 dB / km при дължина на вълната 2,5 микрона. Лабораторните изследвания показват, че въз основа на такива влакна могат да се създават комуникационни линии с регенерационни участъци след 4600 км при скорост на предаване от порядъка на 1 Gbit / s.

1.2 Технически характеристики.

1.                 Влакното е изработено от кварц, в основата на който е силициев диоксид, широко разпространен и следователно евтин материал, за разлика от медта.

2.                 Оптичните влакна имат диаметър около 100 микрона. Тоест, те са много компактни и леки, което ги прави обещаващи за използване в авиацията, инструментариума и кабелните технологии.

3.                 Стъклените влакна не са метални, по време на изграждането на комуникационни системи автоматично се постига галванична изолация на сегментите. Използвайки особено издръжлива пластмаса, кабелните инсталации произвеждат самоносещи надземни кабели, които не съдържат метал и следователно са електрически безопасни. Такива кабели могат да бъдат монтирани на мачтите. съществуващи линии  предаване на мощност, както отделно, така и вградено във фазовия проводник, спестявайки значителни пари за полагане на кабели през реки и други препятствия.

4.                 Комуникационните системи, базирани на оптични влакна, са устойчиви на електромагнитни смущения, а информацията, предавана през оптичните влакна, е защитена от неоторизиран достъп. Оптичните комуникационни линии не могат да бъдат подслушвани по неразрушителен начин. Всякакви ефекти върху влакното могат да бъдат регистрирани чрез наблюдение (непрекъснат мониторинг) на целостта на линията. Теоретично има начини за заобикаляне на защитата чрез мониторинг, но разходите за прилагане на тези методи ще бъдат толкова големи, че ще надхвърлят цената на прихваната информация.

Съществува метод за скрито предаване на информация чрез оптични комуникационни линии. При скрито предаване сигналът от източника на радиация не се модулира по амплитуда, както в конвенционалните системи, а във фаза. Тогава сигналът се смесва със себе си, забавя се известно време, по-дълго от времето на кохерентност на източника на радиация.

При този метод на предаване информацията не може да бъде прихваната от приемник на амплитудно излъчване, тъй като регистрира само сигнал с постоянна интензивност.

За да откриете прихванатия сигнал, имате нужда от регулируем интерферометър на Микелсън със специален дизайн. Освен това видимостта на интерференционния модел може да бъде отслабена като 1: 2N, където N е броят на сигналите, предавани едновременно през оптичната комуникационна система. Можете да разпространявате предаваната информация в множество сигнали или да предавате множество сигнали за шум, като по този начин влошавате условията за прихващане на информация. Ще бъде необходимо значително отнемане на мощност от влакното, за да се получи неоторизирано получаване на оптичен сигнал и тази намеса лесно се записва от системите за мониторинг.

Важно свойство на оптичните влакна е трайността. Животът на влакната, тоест запазването на свойствата му в определени граници, надвишава 25 години, което ви позволява да положите еднократно оптичния кабел и, ако е необходимо, да увеличите честотната лента на канала, като замените приемниците и предавателите с по-бързи.

Технологията на влакната има своите недостатъци:

1.                 При създаване на комуникационна линия са необходими високонадеждни активни елементи, които превръщат електрически сигнали в светлина и светлина в електрически. Необходими са също оптични конектори (конектори) с ниски оптични загуби и дълъг ресурс за прекъсване на връзката. Точността на производството на такива елементи на комуникационната линия трябва да съответства на дължината на вълната на излъчване, тоест грешките трябва да са от порядъка на фракция на микрона. Следователно производството на такива компоненти на оптичните комуникационни линии е много скъпо.

2.                 Друг недостатък е, че инсталирането на оптични влакна изисква прецизност и следователно скъпо технологично оборудване.

3.                 В резултат на това, в случай на авария (счупване) на оптичния кабел, цената на възстановяването е по-висока, отколкото при работа с медни кабели.

Предимствата на използването на оптични комуникационни линии (FOCL) са толкова значителни, че въпреки горните недостатъци на оптичните влакна, тези комуникационни линии все повече се използват за предаване на информация.

2. Оптично влакно

Промишлеността на много страни е овладяла производството на широка гама от оптични продукти и компоненти. Трябва да се отбележи, че производството на оптични компоненти, предимно оптични влакна, се характеризира с висока степен на концентрация. Повечето фирми са съсредоточени в САЩ. Притежавайки големи патенти, американските фирми (предимно CORNING) влияят върху производството и пазара на оптични компоненти в световен мащаб чрез лицензионни споразумения с други фирми и създаване на съвместни предприятия.

Най-важният оптичен компонент е оптичното влакно. За предаване на сигнала се използват два вида влакна: едномодов и многомодов. Влакна получили името си от метода за разпространение на радиация в тях. Влакното се състои от сърцевина и обвивка с различни показатели на пречупване n1 и n2.

В едномодовото влакно диаметърът на водача на влакното е от порядъка на 8-10 μm, т.е. той е съпоставим с дължината на вълната на светлината. С тази геометрия само един лъч (един режим) може да се разпространява във влакното.

В многомодовото влакно размерът на ядрото на влакната е около 50-60 микрона, което прави възможно разпространението на голям брой лъчи (много режими).

И двата вида влакна се характеризират с два критични параметъра: затихване и дисперсия.

Затихването обикновено се измерва в dB / km и се определя от загубите на абсорбция и разсейване в оптичното влакно.

Програмирование контролеров SiemensПОДРОБНЕЕTIA-PORTAL.PLCPRO.RU

Загубите при абсорбция зависят от чистотата на материала, загубите при разсейване зависят от нехомогенностите на показателя на пречупване на материала.

Затихването зависи от дължината на вълната на радиацията, въведена във влакното. В момента сигналите се предават през влакното в три диапазона: 0.85 μm, 1.3 μm, 1.55 μm, тъй като именно в тези диапазони кварцът има повишена прозрачност.

Друг важен параметър на оптичното влакно е дисперсията. Дисперсията е разсейването във времето на спектралните и режимните компоненти на оптичния сигнал. Има три типа дисперсия: режим, материал и вълновод.

дисперсия на режим  присъщи на многомодовите влакна и поради наличието на голям брой режими, времето на разпространение на които е различно

дисперсия на материал  поради зависимостта на показателя на пречупване от дължината на вълната

дисперсия на вълновод  се причинява от процесите вътре в режима и се характеризира с зависимостта на скоростта на разпространение на режима от дължината на вълната.

Тъй като светодиодът или лазерът излъчват определен спектър от дължини на вълната, дисперсията води до разширяване на импулсите по време на разпространението през влакното и по този начин причинява изкривяване на сигналите. Когато оценяват, те използват термина „широчина на честотната лента“ - това е реципрочната величина на разширяването на пулса, когато той пътува 1 км по протежение на оптичното влакно. Измерена честотна лента в MHz * km. От определението на честотната лента се вижда, че дисперсията налага ограничение на обхвата на предаване и на горната честота на предаваните сигнали.

Ако светлината се разпространява през многомодово влакно, дисперсията на режима обикновено преобладава, тогава само последните два типа дисперсия са присъщи на едномодовото влакно. При дължина на вълната от 1,3 µm материалът и вълноводните дисперсии в едномодовото влакно се отменят взаимно, което осигурява най-високата пропускателна способност.

Затихването и дисперсията са различни за различните видове оптични влакна. Едномодните влакна имат най-добрите характеристики на затихване и широчина на лентата, тъй като в тях се разпространява само един лъч. Едномодовите източници на радиация обаче са няколко пъти по-скъпи от многомодовите. По-трудно е въвеждането на радиация в едномодовото влакно поради малкия размер на ядрото на влакната, поради същата причина едномодовите влакна са трудни за сплитане с ниски загуби. Прекратяването на едномодовите кабели с оптични конектори също е по-скъпо.

Многомодовите влакна са по-удобни за монтаж, тъй като в тях размерът на направляващите влакна е няколко пъти по-голям, отколкото в едномодовите влакна. Многомодовият кабел е по-лесен за прекратяване с оптични конектори с ниска загуба (до 0,3 dB) на интерфейса. Излъчвателите с дължина на вълната от 0,85 микрона са проектирани за многомодови влакна - най-достъпните и най-евтините излъчватели, предлагани в много широк диапазон. Но затихването при тази дължина на вълната за многомодовите влакна е в рамките на 3-4 dB / km и не може да бъде подобрено значително. Широчината на честотната лента на многомодовите влакна достига 800 MHz * km, което е приемливо за локални комуникационни мрежи, но не е достатъчно за магистрални линии.

3. Оптичен кабел

Вторият най-важен компонент, който определя надеждността и дълготрайността на оптичните връзки, е оптичният кабел (FOC). Днес в света има няколко десетки компании, които произвеждат оптични кабели за различни цели. Най-известните от тях: AT&T, General Cable Company (САЩ); Siecor (Германия); BICC кабел (Великобритания); Les cable de Lion (Франция); Nokia (Финландия); NTT, Sumitomo (Япония), Pirelli (Италия).

Определящите параметри при производството на woks са условията на работа и пропускателната способност на комуникационната линия.

Според условията на работа, кабелите са разделени на:

·                     монтиране

·                     неподвижен

·                     зонален

·                     багажник

Първите два типа кабели са предназначени за полагане вътре в сгради и конструкции. Те са компактни, леки и като правило имат къса конструктивна дължина.

Кабелите от последните два типа са предназначени за полагане в кладенците на кабелните комуникации, в земята, върху опори по електропроводи, под вода. Тези кабели са защитени от външни влияния и дължина на конструкцията повече от два километра.

За да се осигури висока пропускателна способност на комуникационната линия, се произвеждат FOC, съдържащи малък брой (до 8) едномодови влакна с ниско затихване, а кабелите за разпределителните мрежи могат да съдържат до 144 влакна както от едномодовите, така и от многомодовите, в зависимост от разстоянието между мрежовите сегменти.

При производството на уок се използват главно два подхода:

·                     конструкции със свободно движение на елементи

·                     твърда връзка между елементите

По видове конструкции се разграничават кабели с усукани усукани, сгънати усукани кабели, кабели с профилна сърцевина, а също и лентови кабели. Има множество комбинации от дизайни на уок, които в комбинация с широка гама от използвани материали ви позволяват да изберете дизайна на кабела, който най-добре отговаря на всички условия на проекта, включително разходите.

Специален клас се формира от кабели, вградени в заземяващия проводник.

Отделно разглеждаме методи за сплитане на конструктивните дължини на кабелите.

Сплайсването на дължини на сградите на оптични кабели се извършва с помощта на кабелни ръкави със специален дизайн. Тези съединители имат два или повече кабелни входа, устройства за закрепване на силовите елементи на кабелите и една или повече сплайс плочи. Сплайс плоча е дизайн за полагане и закрепване на сплетени влакна от различни кабели.

4. Оптични конектори

След полагане на оптичния кабел е необходимо да го свържете към трансивърното оборудване. Това може да стане с помощта на оптични конектори (конектори). Комуникационните системи използват много видове конектори. Днес ще разгледаме само основните видове, които са получили най-голямо разпространение в света. Появата на съединителите е показана на фигурата.

Характеристиките на конекторите са представени в таблица 1. Когато казваме, че тези видове конектори са най-често срещани, това означава, че повечето оптични устройства имат гнезда (адаптери) за един от изброените видове конектори. Бих искал да кажа няколко думи за последния раздел на таблица 1. Той споменава нов тип ангажименти: „Push-Pull“.

Таблица 1:

Тип конектор		телекомуникации	кабелна телевизия	ще мери. оборудване	Дуплексни комуникационни системи	фиксиране

Фиксирането "Push-Pull" ви позволява да свържете конектора към контакта по най-простия начин - върху ключалката. Копчето-резе осигурява надеждна връзка, без да е необходимо да завъртите съединителната гайка. Важно предимство на Push-Pull конекторите е високата плътност на оптичните конектори на разпределителните и напречните панели и лекотата на свързване.

5. Електронни компоненти на оптични комуникационни системи

Сега нека да засегнем проблемите с предаването и приемането на оптични сигнали. Първото поколение предаватели на оптични влакна е представено през 1975 г. Предавателят се основава на светлинен диод, работещ на дължина на вълната от 0,85 µm в многомодов режим.

През следващите три години се появи второ поколение - едномодови предаватели, работещи на дължина на вълната 1,3 µm.

През 1982 г. се ражда третото поколение предаватели - диодни лазери, работещи на дължина на вълната 1,55 µm.

Изследванията продължават и се появява четвъртото поколение оптични предаватели, които пораждат кохерентни комуникационни системи - тоест системи, в които се предава информация чрез модулиране на честотата или фазата на излъчването. Такива комуникационни системи осигуряват много по-голям обхват на разпространение на сигнали по оптичното влакно. Специалистите от NTT изградиха кохерентна FOCL за нерегенерация STM-16 със скорост на предаване 2,4832 Gbit / s с дължина 300 км, а в лабораториите на NTT в началото на 1990 г. учените за първи път създадоха комуникационна система, използваща оптични усилватели със скорост 2,5 Gbit / s на разстояние 2223 км.

Появата на оптични усилватели на базата на ербиеви влакна, способни да усилват сигнали, преминаващи през влакното с 30 dB, породи петото поколение оптични комуникационни системи. В момента системите за оптични комуникации на дълги разстояния се развиват бързо на разстояния от хиляди километри. Успешно работят трансатлантическите комуникационни линии САЩ-Европа TAT-8 и TAT-9, тихоокеанската линия САЩ-Хавайски Тихоокеански острови-TRS-3. В момента се работи за завършване на изграждането на глобалния оптичен комуникационен пръстен Япония-Сингапур-Индия-Саудитска Арабия-Египет-Италия.

През последните години, наред с кохерентните комуникационни системи, се развива и алтернативно направление: солитонни комуникационни системи. Солитонът е светлинен импулс с необичайни свойства: той запазва формата си и теоретично може да се разпространява по „идеалния“ светлинен водач безкрайно далеч. Солитоните са идеални светлинни импулси за комуникация. Продължителността на солитона е приблизително 10 трилиона фракции от секундата (10 ps). Системите Soliton, в които един бит информация се кодира от наличието или отсъствието на солитон, могат да имат честотна лента от поне 5 Gbit / s на разстояние от 10 000 km.

Такава комуникационна система се предполага, че ще се използва по вече изградената трансатлантическа линия TAT-8. За да направите това, ще трябва да вдигнете подводния уок, да демонтирате всички регенератори и да сплескате всички влакна директно. В резултат на това няма да има нито един междинен регенератор на подводната магистрала.

6. Приложение на FOCL в компютърни мрежи

Наред с изграждането на глобални комуникационни мрежи, оптичното влакно се използва широко при създаването на локални мрежи (LAN).

VIMCOM OPTIC, компания, занимаваща се с автоматизация и електронни технологии, проектира и инсталира локални и основни Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, ATM / SDH мрежи, използвайки оптични комуникационни линии. VIMCOM OPTIC прави това по три причини. Първо, това е от полза. Когато инсталирате разширени мрежови сегменти, не са необходими ретранслатори. Второ, той е надежден. Оптичните комуникационни линии имат много ниско ниво на шум, което позволява предаване на информация с коефициент на грешка не повече от 10 ** (- 10). Трето, обещаващо. Оптично-оптичните комуникационни линии ви позволяват да увеличите изчислителните възможности на мрежата, без да замествате кабелните комуникации. За да направите това, просто трябва да инсталирате по-бързи предаватели и приемници. Това е важно за онези потребители, които се фокусират върху развитието на своята LAN.

Кабел за свързване на мрежови сегменти е евтин, но полагането му може да бъде най-големият разход за инсталиране на мрежа. Работата ще изисква не само кабелни техници, но и екип от строители (мазачи, бояджии, електротехници), което ще струва много, предвид нарастващите разходи за ръчен труд. Основните локални топологии са: шина, звезда, ринг. Понастоящем оптичното влакно е трудно за използване при изграждането на обща шина, но е удобно да се използва за комуникации от точка до точка, използвани в топологиите на звездата и пръстена.

Схемата на FOCL, използвана, по-специално, в LAN, е подредена по следния начин:

Електрическият сигнал идва от мрежов контролер, който е инсталиран в работна станция или сървър (например мрежов контролер на Ethernet), след това отива към електрическия вход на приемопредавателя (например оптичен приемо-предавател ISOLAN 3Com), който преобразува електрическия сигнал в оптичен. Оптичен кабел (например OKG-50-2) е свързан към оптичните конектори на приемо-предавателя с помощта на оптични конектори (например, ST).

Обмислете няколко варианта за изграждане на оптични връзки.

1.                 FOCL вътре в една сграда. В този случай за комуникация се използва дву влакно OK (тип "Noodle"), което при необходимост може да бъде поставено в тръбата PND-32 под повдигнат под или покрай стени в декоративни кутии. Цялата работа може да бъде извършена от самия клиент, ако доставеният кабел е прекратен с подходящи конектори.

2.                 FOCL между сградите се изгражда с полагане на уок или по кладенците на кабелните комуникации, или чрез окачване на вока между опорите. В този случай е необходимо да се осигури свързването на дебел много влакнест кабел с оптични приемо-предаватели. За целта използвайте кабелни ръкави, в които са изрязани краищата на уока, влакната са идентифицирани и влакната са завършени с конектори, съответстващи на избраните приемо-предаватели. Тази работа може да се извърши по няколко начина.

1.                                         Можете да поръчате уок в специален спектакъл Break-Out. Това е по-скъпа опция, но можете незабавно да прекратите кабела с оптични конектори, да извадите прекратени модули от втулката (кабели като монтажни проводници) и да ги свържете към приемо-предавателното оборудване.

2.                                         Оптичните шнурове с пигтейлови съединители могат да бъдат заварени към нишките, нарязани в кабелната кутия. Дължината на прасетата опашка е избрана от съображения за удобство за потребителя (например 3 m).

3.                                         Можете да прекратите влакната с конектори и да включите съединителите отвътре в оптични гнезда (съединители), монтирани на стената на кабелната кутия. Отвън, в съединителя, който води към трансивърното оборудване, се поставя конектор за оптичен кабел.

Има и други начини за свързване на вока с оптични приемо-предаватели. Всеки метод има своите предимства и недостатъци. В практиката на специалисти на VIMCOM OPTIC третият метод придоби широко разпространение, тъй като е икономичен, надежден, осигурява ниски оптични загуби при вмъкване чрез използване на контакти и конектори с керамични елементи, а също така е удобен за потребителите.

Трябва да се отбележи специално необходимостта от оптична кръстосана връзка.

Трябва да се отбележи, че през последните години са разработени няколко метода за сплайсиране на оптични влакна. Universal се счита за метод за сплитане на влакна чрез заваряване на специален апарат. Такива устройства се произвеждат от фирми: BICC (Великобритания), Ericsson (Швеция), Fujikura, Sumitomo (Япония). Високата цена на заваръчните машини доведе до създаването на алтернативни технологии за сплайсване на оптични влакна.

Например, за бързо свързване на влакната, сега се използва механична „сплайс“, специално разработена от 3M. Това са пластмасови устройства с размери 40x7x4 мм, състоящи се от две части: тяло и капак. Вътре в корпуса има специално корито, в което свързаните влакна са вкарани от различни страни. След това се слага капакът, който също е ключалка. Специалният дизайн на сплайс надеждно центрира влакната. Оказва се плътна и висококачествена връзка с влакна със загуба на кръстовището на ~ 0.1 dB. Такова "сплитане" е особено удобно при бързо поправяне на оптични връзки. Времето за свързване на две влакна не надвишава 30 секунди след приготвяне на влакната (защитното покритие се отстранява, прави се строго перпендикулярно разцепване). Монтажът се извършва без използването на лепило и специално оборудване, което е много удобно при работа на трудно достъпно място (например в кабелен кладенец).

SIECOR предлага друга технология за сплитане на влакна, при която влакната се вкарват в прецизна втулка. В кръстовището на влакната вътре във втулката се поставя гел на основата на силикон с висока прозрачност с показател на пречупване, близък до показателя на пречупване на оптичното влакно. Този гел осигурява оптичен контакт между краищата на сплетените влакна и в същото време уплътнява ставата.

Другите методи за сплитане са по-рядко срещани, няма да се спираме на тях.

Монтаж на оптични комуникационни линии от фирма "VIMCOM OPTIC" извършва с използване заваръчна машина фирми "Sumitomo" тип 35 SE. Това устройство ви позволява да заварявате всякакъв вид влакно в ръчен и автоматичен режим, тества влакното преди заваряване, задава оптималния работен параметър, оценява качеството на повърхностите на влакната преди заваряване, измерва загубата на ставите на влакната и, ако е необходимо, дава командата за повторно заваряване. Освен това апаратът защитава мястото за заваряване със специална втулка и проверява здравината на завареното съединение. Устройството ви позволява да заварявате едномодови и многомодови влакна със загуби от 0,01dB, което е отличен резултат. Искам специално да кажа за специално разработена техника за оценка на качеството на заваряването. В устройства с други конструкции, като BICC, влакното е огънато и лазерното излъчване се открива на завой на влакното, което се заварява, което се открива на завой на второто влакно, което трябва да бъде заварено от фотодетектора. С този метод на измерване влакното претърпява прекомерна деформация на огъване, което може да доведе до образуване на пукнатини в този участък на влакното. Sumitomo прави измервания по неразрушителен начин въз основа на обработката на видео информация, използвайки специално разработени алгоритми.

За някои специални приложения се предлагат оптични влакна със специално покритие на обвивката или със сложен профил на показател на пречупване на границата на основната обвивка. В такива влакна е много трудно да се въведе сонда на радиация в района на огъване. За машините Sumitomo работата със специални влакна е лесна. Такива устройства са доста скъпи, но ние работим върху такива устройства. По този начин се постигат две цели: 1) висококачествено заваряване, 2) висока скорост на работа, което е важно при изпълнение на критични поръчки (спешна ликвидация на авария на багажника).

По време на инсталирането на FOCL линията се тества с помощта на оптичен рефлектометър. Според експертите на VIMCOM OPTIC, едно от най-адаптираните устройства за тези цели е рефлектометърът Ando AQ7220 mini. Лек и компактен (340х235х100 мм, 4,6 кг с вградена батерия за 3-4 часа работа), той е особено удобен за работа на полето. Устройството има вътрешна памет, 3.5 "устройство, твърд диск (опция).

Увеличението на продажбите води до значително намаляване на разходите за всички компоненти на FOCL, а новите технологии за изграждане на оптични мрежи позволяват създаването на високонадеждни телекомуникации.

Оптични комуникационни линии

(FOCL), оптични комуникационни линии, в които се предава информация с помощта на оптични елементи. FOCL се състои от предаващи и приемащи оптични модули, оптични кабели и оптични конектори. Оптичното влакно е най-модерният носител за предаване на големи потоци информация на дълги разстояния. Той е изработен от кварц, в основата на който е силициев диоксид, широко разпространен и евтин материал, за разлика от медта, използвана в конвенционалните проводници. Оптичното влакно е много компактно и леко, диаметърът му е само прибл. 100 микрона. Оптичните влакна са снопчета от оптични влакна, залепени или синтеровани в краищата, защитени от непрозрачна обвивка и имат краища с полирана повърхност. Стъклените влакна са диелектрик, поради което при изграждането на оптично-оптични комуникационни системи отделните оптични влакна не е необходимо да бъдат изолирани един от друг. Издръжливостта на оптичното влакно е до 25.

При създаването на оптични комуникационни линии са необходими високонадеждни електронни елементи, които превръщат електрически сигнали в светлина и светлина в електрически сигнали, както и оптични конектори с ниска оптична загуба. Следователно инсталирането на такива линии изисква скъпо оборудване. Предимствата на използването на оптично-оптични комуникационни линии са толкова големи, че въпреки горните недостатъци на оптичните влакна, тези комуникационни линии все повече се използват за предаване на информация. Скоростта на предаване на данни може да бъде увеличена чрез предаване на информация в две посоки наведнъж, защото светлинните вълни могат да се разпространяват в едно и също оптично влакно независимо един от друг. Това прави възможно удвояването на честотната лента на оптичния комуникационен канал.

Оптично-оптичните комуникационни линии са устойчиви на електромагнитни смущения и предадените през оптични влакна са защитени от неоторизиран достъп. Невъзможно е да се свържете към такива комуникационни линии, без да се нарушава целостта на линията. Първото предаване на сигнали чрез оптично влакно е осъществено през 1975 г. В наши дни системите за оптична комуникация на дълги разстояния се развиват бързо на разстояния от хиляди километри. Трансатлантическите комуникационни линии на САЩ - Европа, Тихоокеанската линия на САЩ - Хавайски острови - Япония успешно се експлоатират. В момента се работи за завършване на изграждането на глобалната оптична комуникационна линия Япония - Сингапур - Индия - Саудитска Арабия - Египет - Италия. В Русия TransTeleCom създаде оптична комуникационна мрежа с дължина над 36 000 км. Дублиран е от сателитни комуникационни канали. Съобразно. През 2001 г. е създадена единна гръбначна цифрова комуникационна мрежа. Той предоставя междуселищни телефонни услуги, интернет, кабелна телевизия в 56 от 89 региона на Русия, където живеят 85–90% от населението.

Вижте какви „оптични комуникационни линии“ са в други речници:

Оптичната комуникационна линия (FOCL) е оптична система, състояща се от пасивни и активни елементи, проектирани да предават оптичен сигнал през оптичен кабел. Съдържание 1 Елементи от инсталацията на FOCL 2 ... ... Wikipedia

оптична комуникационна система  - - [Е. С. Алексеев, А. А. Мячев. Англо-руски обяснителен речник на компютърните системи. Москва 1993] оптично-оптична комуникационна система Предаване на модулирана или немодулирана оптична енергия през оптична среда, ... ...

RD 45.047-99: Оптични преносни линии на гръбнака и вътрешонните първични мрежи на BCC на Русия. Техническа експлоатация. Ръководящ технически материал  - Терминология RD 45.047 99: Оптично-оптични далекопроводи по магистралните и вътрезонални първични мрежи на руската БКК. Техническа експлоатация. Ръководен технически материал: 3.1.18 Параметрите на качеството „Аварийно“ са надхвърлили ... ... Речник на термините на нормативната и техническата документация

оптичен кабел  - Кабел, съдържащ едно или повече оптични влакна и предназначен за предаване на данни. оптичен кабел [Luginsky Y. N. et al. Англо-руски речник на електротехниката и ... ... Справка за технически преводач

оптичен адаптер - Пасивно устройство, използвано за свързване на оптични тапи и свързване на оптични влакна. [SN RK 3.02 17 2011] оптичен адаптер Компонент на превключващо оборудване, проектирано за позициониране и свързване на две ... ... Справка за технически преводач

оптична линия  - Набор от оптични сегменти и ретранслатори, които във връзката образуват път за предаване. [Източник] Теми за оптични комуникационни линии EN оптична връзка ... Справка за технически преводач

оптичен атенюатор  - Компонент, инсталиран в оптична предавателна система с цел намаляване на мощността на оптичен сигнал. Често се използва за ограничаване на оптичната мощност, получена от фотодетектора, до границите на оптичната чувствителност ... ... Справка за технически преводач

  - (FOCL), оптична система за оптична комуникационна линия (FOCL), състояща се от пасивни и активни елементи, проектирани да предават информация в оптичния (обикновено близо до инфрачервения) диапазон. Съдържание 1 ... Уикипедия

Проверете информацията. Необходимо е да се провери точността на фактите и точността на информацията, представена в тази статия. На страницата за дискусии трябва да има обяснение ... Уикипедия

Техниката за предаване на информация от едно място на друго под формата на електрически сигнали, изпращани по проводници, кабели, оптични линии или дори без направляващи линии. Посоченото предаване по тел обикновено се извършва от един ... ... Енциклопедия на Колиър

книги

·                     Намаляване на деградацията на сигнала в оптичните комуникационни системи, Максим Величко. Даден е преглед на резултатите от теоретични и експериментални изследвания, описващи разпространението на светлинното излъчване в едномодовото влакно. Съвместният ефект е числено изследван ...

·                     Принципи на изграждане на първични мрежи и оптични кабелни комуникационни линии. Учебник за гимназии, E.L. Portnow. Систематизирана информация за първичните комуникационни мрежи, принципите на проектиране, изграждане, измерване и експлоатация, мястото на оптичните линии в тези мрежи. Гледан ...

Технологичната епоха ни даде много ярки изобретения и открития, но очевидно именно способността за предаване на информация на дълги разстояния направи един от най-важните приноси за развитието на технологиите. Носителите на данни изминаха дълъг път от медната тел преди век до модерните оптични кабели. В резултат на това обемите на информация, скоростта и разстоянието на нейното предаване се увеличават многократно, което разширява границите на технологичното развитие във всички области.

Съвременните оптични кабели със стъклени влакна с ниска загуба осигуряват практически неограничена честотна лента и имат много други предимства пред създадените преди това носители. Най-простата оптично-оптична система за предаване на информация между две точки се състои от три основни елемента: оптичен предавател, кабел от оптично влакно и оптичен приемник (фиг. 1).

Фиг. 1. Схема на най-простата оптична система за предаване на информация

Оптичен предавател  преобразува аналогов или цифров електрически сигнал в съответния светлинен сигнал. Източникът на светлина може да бъде или LED или твърдо лазер. Най-често се използват източници на светлина с дължина на вълната 850, 1300 и 1550 нанометра.

Оптичен кабел  се състои от едно или повече стъклени влакна, които за светлина работят като вълноводи (оптични влакна). По дизайн оптичният кабел е подобен на електрическия, но съдържа специални елементи за защита на оптичните влакна вътре в него. Многокилометровите кабели са свързани чрез разглобяеми и еднокомпонентни оптични конектори.

Оптичен приемник  преобразува светлинен сигнал в копие на оригиналния електрически сигнал. Като чувствителен елемент на оптичния приемник се използва лавинен фотодиод или (по-често) ПИН фотодиод.

Оптичните системи за предаване на данни - оптичен приемник и предавател, свързани с оптичен кабел - имат много предимства пред конвенционалните медни проводници и коаксиални кабели:

Защо влакнестите оптични системи притежават тези полезни свойства? Като прочетете тази брошура и разберете принципите, стоящи зад оптичната технология, ще получите отговор на този въпрос. Всеки от трите компонента на оптичните системи - предаватели, приемници и кабели - има своя собствена секция.

Оптични предаватели

Оптичен предавател преобразува електрически сигнал в модулиран светлинен поток за предаване през влакно. В зависимост от типа на сигнала могат да се използват различни методи за модулация - включване и изключване на светлината или плавна промяна между предварително зададени нива пропорционално на входния сигнал. На фиг. 2 тези два основни метода на модулация са показани на графиките на зависимостта на интензитета на светлината от времето.

Фиг. 2. Основни методи на модулация лек поток

Най-често в оптичните предаватели се използват светлинни диоди (светодиоди) и полупроводникови лазери (лазерни диоди) като източник на светлина. За използване в оптични системи с влакна, тези устройства се произвеждат в корпуси, които позволяват приближаването на влакното до зоната на излъчване на светлина. Това е необходимо, за да се насочи възможно най-много светлина в светлинния водач. Понякога излъчвателят е оборудван с микроскопична сферична леща, която ви позволява да съберете цялата светлина "до последната капка" и да я насочите към влакното. В някои случаи стъклен кичур се прикрепя директно към повърхността на кристал, излъчващ светлина.

Най-често в оптичните предаватели се използват светлинни диоди (светодиоди) и полупроводникови лазери (лазерни диоди) като източник на светлина.

При светодиодите площта на излъчващия елемент е доста голяма и затова те излъчват не толкова ефективно, колкото лазерите. Въпреки това, светодиодите се използват широко в комуникационни линии с малка и средна дължина. Светодиодите са много по-евтини от лазерите, имат почти линейна зависимост на интензитета на излъчване от стойността електрически ток, интензитетът на излъчването им слабо зависи от температурата. Лазерите, напротив, имат много малка площ на излъчващата повърхност и могат да дадат много повече енергия на оптичното влакно, отколкото светодиодите. Те също са линейни по ток, но са много податливи на температура и се нуждаят от по-сложни електронни вериги, за да постигнат необходимата стабилност. Тъй като лазерите са доста скъпи, те се използват главно там, където се изисква предаване на данни на дълги разстояния.

Тъй като лазерите са доста скъпи, те се използват главно там, където се изисква предаване на данни на дълги разстояния.

Използваните в оптичната комуникация светодиоди и лазери излъчват в инфрачервената част от спектъра на електромагнитните вълни и следователно тяхната светлина е невидима за човешкото око без използването на специални средства. Дължината на вълната на излъчване се избира, като се вземе предвид максималната прозрачност на материала на оптичните влакна и най-високата чувствителност на фотодиодите. Най-често използваните дължини на вълните са 850, 1300 и 1550 нанометра. И за трите дължини на вълната се предлагат както светодиоди, така и лазери.

Както вече споменахме, светещият поток от светодиоди и лазери се модулира по един от двата начина: включване или непрекъсната линейна промяна в интензитета. На фиг. 3 показва опростени схеми, прилагащи и двата метода на модулация. За управление на излъчвателя се използва транзистор, основата на който получава предварително оформен цифров сигнал. Максималната честота на модулация в този случай се определя от електронната верига и свойствата на излъчвателя. Честотите от няколкостотин мегагерца са лесно постижими с LED, а хиляди мегагерци - с лазери. Диаграмата не показва термостабилизационната единица (тя обикновено не се изисква за светодиоди).

Линейната модулация се извършва с помощта на схема, базирана на операционен усилвател (фиг. 3B). Модулиращият сигнал се подава към инвертиращия вход на усилвателя, постоянен отклонение се подава към неинвертиращия вход. Схемата за термична стабилизация също не е показана тук.

Фиг. 3. Методи за модулация на светлинния поток на светодиодите
   и полупроводникови лазери

В цифров сигнал, за предаването на който се използва включена модулация, логическите нива могат да бъдат кодирани по различни начини. В най-простия от тях логическата единица съответства на наличието на светлина, на логическата нула - нейното отсъствие. В допълнение се използват импулсна ширина и импулсно-честотна модулация. При импулсно-ширинна модулация се използва непрекъснат поток от импулси, с две различни продължителности, от които се кодират логическите нива на сигнала. При импулсно-честотната модулация всички импулси имат еднаква продължителност, но скоростта на повторението им варира в зависимост от предаденото логическо ниво.

Фиг. 4. Различни методи за оптично предаване на аналогови
   и цифрова информация

В цифров сигнал, за предаването на който се използва включена модулация, логическите нива могат да бъдат кодирани по различни начини. В най-простия от тях логическата единица съответства на наличието на светлина, на логическата нула - нейното отсъствие.

Има и няколко метода за аналогова модулация. Най-простата от тях е линейна модулация, при която интензитетът на източника на светлина е пряко свързан с величината на предавания сигнал. При други методи предаваният сигнал първо модулира високочестотния носител (а в някои случаи и няколко носители), а след това този сложен сигнал контролира яркостта на източника на светлина.

На фиг. Фигура 4 показва зависимостта на интензитета на светлината от време за тези методи на модулация.

Честотата на светлината (която също е електромагнитно излъчване) е много висока - от порядъка на милиони гигагерци. Честотната лента на излъчвателите на светлина (лазери и светодиоди) е доста широка, но, за съжаление, съвременната технология не позволява селективно използване на тази лента, както се прави при предаване на информация по радиото. В оптичния предавател цялата честотна лента се включва и изключва незабавно, както беше направено в първите предаватели на искра в зората на радио ерата. С течение на времето учените ще преодолеят това препятствие и ще стане възможно „съгласувано предаване“, което ще определи по-нататъшното развитие на оптичните технологии.

Оптични влакна

Въвеждане на светлина в оптично влакно

Колкото по-голяма е мощността на излъчвателя, толкова повече светлина навлиза във влакното.

След като предавателят преобразува входния електрически сигнал в желаната модулирана светлина, той трябва да бъде въведен в оптичното влакно. Както вече споменахме, има два начина да направите това: директна връзка на излъчващия елемент с влакното и поставяне на влакното в непосредствена близост до радиатора. При използване на втория метод количеството светлина, която влиза във влакното, зависи от четири фактора: интензивността на излъчване, площта на излъчващия елемент, ъгълът на вход на влакното и загубите на отражение и разсейване. Кратък поглед върху всички тези фактори.

интензивност  Излъчването на LED или лазер зависи от неговия дизайн и обикновено се изразява като общата мощност на излъчване при даден ток. Понякога тази цифра се обозначава като действителната мощност, предавана на определен тип влакно. При всички равни неща, колкото по-голяма е мощността на излъчвателя, толкова повече светлина навлиза във влакното.

Съотношението на площите на излъчващия елемент и сърцевината на оптичното влакно  определя частта от общата мощност, която влиза във влакното - колкото по-малко е това съотношение, толкова повече светлина ще има в влакното.

Само светлината, която влезе във влакното под ъгъл, по-малък или равен на входа, ще се разпространява през влакното.

Ъгъл на влизане  оптичните влакна се характеризират с числената си бленда (NA), която се определя като синус на половината от входния ъгъл. Типичните стойности на NA варират от 0,1 до 0,4, което съответства на входен ъгъл от 11 до 46 градуса. Само светлината, която влезе във влакното под ъгъл, по-малък или равен на входа, ще се разпространява през влакното.

Загуба. В допълнение към загубите от замърсяване на повърхността на оптичното влакно, винаги има неизбежни загуби на интензивност на светлината, причинени от отражение на входа и излизането от влакното. Това са така наречените загуби на Френел (наречени на френския физик О. Дж. Френел), които съставляват около 4% от общата интензивност при всеки интерфейс стъкло-въздух. Ако е необходимо, върху свързаните стъклени повърхности се нанася малко специален оптичен гел, за да се намалят тези загуби.

Видове влакна

Сега се използват два вида оптични влакна: със стъпаловидна и гладка промяна на показателя на пречупване по радиуса (профил). На фиг. Фигура 5 показва, че светлината се разпространява чрез такива влакна по различни начини.

Фигура 5. Разпространение на светлина по протежение на влакно със стъпаловидни и гладки профили на пречупване.

Оптичното влакно се характеризира с дебелината на сърцевината и обвивката, която се изразява в микрометри. Три размера оптични влакна с общо предназначение сега са най-разпространени, въпреки че има и други размери за специални приложения. Това са многомодови оптични влакна 50/125 и 62.5 / 125 микрона и едномодови 8-10 / 125 микрона.

Както е показано на фигурата, влакно със стъпков профил на показател на пречупване се състои от сърцевина, изработена от стъкло с ниска оптична загуба, заобиколена от стъклена обвивка с по-нисък коефициент на пречупване. Тази разлика в коефициента на пречупване кара светлината да се отразява от границата между сърцевината и облицовката по целия път на разпространение. Оптично влакно с гладък профил се състои от стъкло само от един клас, но то се обработва така, че коефициентът му на пречупване постепенно намалява от центъра към периферията. В резултат на това светлинният водач, подобно на разширена леща, непрекъснато отклонява светлината, разпространяваща се през него към центъра.

Оптичното влакно се характеризира с дебелината на сърцевината и обвивката, която се изразява в микрометри. Три размера оптични влакна с общо предназначение сега са най-разпространени, въпреки че има и други размери за специални приложения. Това са многомодови оптични влакна 50/125 и 62.5 / 125 микрона и едномодови 8-10 / 125 микрона. Първите два размера обикновено се използват заедно с LED излъчватели на преносни линии с малка и средна дължина. Оптичните влакна с ядро \u200b\u200b8-10 микрона най-често се използват в далекосъобщителни системи с голяма дължина заедно с лазерни оптични предаватели.

Загуба на фибри

В допълнение към загубата на интензивността на сигнала във връзката на емитера и влакното, загубите възникват и по време на разпространението на светлината през оптичното влакно. Ядрото на оптичното влакно е изработено от ултра-чисто стъкло с много ниски загуби. Стъклото трябва да има най-голяма прозрачност, тъй като светлината трябва да изминава километри през влакното, направено от него. Нека да разгледаме обикновеното стъкло на прозореца. Той е прозрачен, но само защото дебелината му е само 3-4 мм. Достатъчно е да погледнете края на стъклената чиния и да видите зеления й цвят, за да разберете колко поглъща светлина дори на дължина десетина или два сантиметра. Лесно е да си представим как малко светлина преминава през прозореца с дебелина сто метра!

Повечето влакна с общо предназначение при дължина на вълната 850 nm дават загуба от 4 до 6 децибела на километър (тоест 60 до 75% от светлината се губи на километър). При дължина на вълната от 1300 nm загубите се намаляват до 3-4 dB / km (50-60%), а при 1550 nm са още по-малки - стойността от 0,5 dB / km (10%) не е необичайна.

Повечето влакна с общо предназначение при дължина на вълната 850 nm дават загуба от 4 до 6 децибела на километър (тоест 60 до 75% от светлината се губи на километър). При дължина на вълната от 1300 nm загубите се намаляват до 3-4 dB / km (50-60%), а при 1550 nm са още по-малки - не е необичайно за стойност от 0,5 dB / km (10%).

Основната причина за загубите е поглъщането на светлината от нехомогенности и разсейването от тях. Друга причина за загубите в оптичното влакно е прекомерното му огъване, при което част от светлината излиза от сърцевината. За да се избегнат такива загуби, радиусът на огъване на оптичния кабел по време на монтажа трябва да бъде най-малко 2,5 см (и по-често дори повече).

Ширина на лентата на влакната

Въпреки това, широчината на честотната лента на оптичното влакно за модулирания сигнал е ограничена и колкото по-силна е, толкова по-дълго е влакното.

Колкото по-малки са режимите в излъчването, толкова по-широка е широчината на лентата на оптичното влакно.

Изброените по-горе загуби са независими от честотата на модулация, тоест 3 dB ниво на загуба означава, че приемникът няма да достигне 50% от светлината, независимо дали е модулиран от 10 Hz или 100 MHz сигнал. Въпреки това, широчината на честотната лента на оптичното влакно за модулирания сигнал е ограничена и колкото по-силна е, толкова по-дълго е влакното. Причината за това ограничение е илюстрирана на фиг. 6. Светлината, влизаща в оптичното влакно под малък ъгъл спрямо оста (M1), се разпространява по по-къс път от този, който влиза под ъгъл, близък до ограничаващия вход (M2). В резултат на това различни лъчи, излъчвани от един и същ източник (наречени режими), не пристигат едновременно в далечния край на влакното, което води до ефекта на размазване - разширяване на късите импулси. Той ограничава максимална честота  сигнал, предаван чрез оптичен кабел. Накратко, колкото по-малки са режимите в излъчването, толкова по-широка е широчината на лентата на оптичното влакно. За да се намали броят на размножаващите се режими, сърцевината на влакното се прави по-тънка. Едномодовото влакно с диаметър на сърцевината от 8 до 10 μm има значително по-широка честотна лента от многомодовите влакна с диаметър 50 и 62,5 µm, през които може да се разпространява голям брой радиационни режими.

Фиг. 6. честотната лента на честотите на модулация, предавани от оптичното влакно,
   ограничени от съществуването на различни пътеки светлина

Типичните ширини на честотната лента за конвенционалните оптични влакна са няколко мегагерца на километър за влакна с много големи диаметри на сърцевината, няколкостотин мегагерца на километър за стандартни многомодови влакна и хиляди мегагерц за едномодовите оптични влакна. С увеличаване на дължината на кабела, честотната лента намалява пропорционално. Например, кабел с честотна лента 500 MHz на дължина 1 km, с дължина 2 km, може да осигури обхват от 250 MHz, а на 5 km - само 100 MHz.

Много широката честотна лента от едномодовите влакна ви позволява практически да не обръщате внимание на тяхната дължина. За многомодовите влакна обаче този фактор е важен, тъй като честотният обхват на предаваните сигнали надвишава честотната лента на кабелите.

Оптично-оптичен дизайн

Типичните ширини на честотната лента за конвенционалните оптични влакна са няколко мегагерца на километър за влакна с много големи диаметри на сърцевината, няколкостотин мегагерца на километър за стандартни многомодови влакна и хиляди мегагерц за едномодовите оптични влакна. С увеличаване на дължината на кабела, честотната лента намалява пропорционално.

Оптичните кабели се предлагат в различни диаметри и дизайн. Както в случая с коаксиален, дизайнът на оптичните кабели се определя от предназначението му. Външно оптичният кабел е подобен на коаксиален. На фиг. 7 схематично показва структурата на стандартен оптичен кабел.

Влакното има защитно покритие, което го предпазва от повреди в производствения процес. Той е поставен в PVC тръба, която го затваря, където може свободно да се огъва, когато се полага около ъглите на стените и в кабелните канали.

Тази тръба е заобиколена от кевларова плитка, която поема основната механична сила, която действа върху кабела при полагане. И накрая, външна обвивка от поливинилхлорид защитава целия кабел и предотвратява навлизането на влага.

Кабели от този дизайн са подходящи за полагане във вътрешността на сгради, където не се изисква значителна устойчивост на външни влияния. Има кабели за почти всеки тип инсталация, например за директно полагане в земята, подсилена с устойчива на гризачи стоманена външна обвивка и UL сертифицирани негорими кабели за полагане върху фалшиви тавани. Предлагат се и цветни кодирани кабели.

Фиг. 7. Стандартно разположение на оптичния кабел

Други видове оптични влакна

Пластмасовите влакна се използват за предаване на данни на много къси разстояния вътре в електронното оборудване във връзка с нискотарифните светодиоди. Едно от стандартните приложения на такива оптични влакна е оптичната изолация на управляващите вериги във високоволтови захранвания.

Още два типа оптични влакна - кварцови с много голям диаметър и изцяло изработени от пластмаса - обикновено не се използват в телекомуникациите. Кварцовите оптични влакна се използват за предаване на мощни светлинни потоци, например, при лазерна хирургия. Пластмасовите влакна се използват за предаване на данни на много къси разстояния вътре в електронното оборудване във връзка с нискотарифните светодиоди. Едно от стандартните приложения на такива оптични влакна е оптичната изолация на управляващите вериги във високоволтови захранвания.

Оптични конектори

Използвайки оптични конектори, оптичните кабели са свързани към оборудване или са свързани помежду си. Те са подобни на електрическите конектори по функция и външен вид, но изискват много висока прецизност на производството. При оптично разглобяема връзка е необходимо прецизно подравняване и центриране на сърцевината на двете влакна. Тъй като диаметърът им е много малък (например 50 μm), изискванията за точност са много високи: толерансът е от порядъка на един микрон.

В наши дни се използват оптични конектори от много различни видове. SMA конекторът, използван преди изобретяването на едномодовите влакна, доскоро остава най-често срещаният. На фиг. Фигура 8 показва конструктивните детайли на този конектор.

Фиг. 8. Дизайн на SMA конектор

Трябва да се има предвид, че многомодовите ST конектори ще работят правилно само с многомодови влакна.

За многомодовите влакна най-често се използва ST конекторът, разработен от AT&T. Използва байонетно заключване, а общата загуба е по-малка, отколкото при SMA. Съответстващата двойка ST конектори осигурява ниво на загуба под 1 dB (20%) и не изисква допълнителни направляващи втулки или други подобни елементи. Специална изпъкналост, която предотвратява завъртането на конектора, гарантира, че при свързване оптичните влакна винаги ще бъдат инсталирани в една и съща позиция един спрямо друг, което гарантира стабилността на характеристиките на разглобяемата връзка.

ST конекторите се предлагат както за многомодални, така и за едномодови влакна - основната разлика е толерантността. Трябва да се има предвид, че многомодовите ST конектори ще работят правилно само с многомодови влакна. По-скъпите ST едномодови конектори могат да се използват както с едномодовите, така и с многомодовите влакна. Процедурите за инсталиране на ST и SMA конекторите на кабела са сходни и отнемат приблизително едно и също време. На фиг. Фигура 9 показва основните елементи на стандартен ST конектор.

Фиг. 9. Основните елементи на ST конектора

Постоянни влакнести връзки

Въпреки че оптичните конектори могат да се използват за свързване на двете оптични влакна, има и други методи, които осигуряват значително по-ниски загуби. Двете най-често срещани са механична и заварена фуга. И двете осигуряват ниво на загуба от 0,15 до 0,1 dB (3-2%).

За механично свързване краищата на оптичните влакна се освобождават от черупките, краищата им се почистват и прецизно подравняват с помощта на специално механично устройство. Оптичен гел се прилага към кръстовището, за да се сведе до минимум загубата на отражение. Комбинираните краища на оптичните влакна се закрепват на място чрез заключващ механизъм.

Оптични приемници

Основната цел на оптичния приемник е да преобразува модулирания светлинен поток, идващ от оптичното влакно, в копие на оригиналния електрически сигнал, приложен към предавателя.

Основната цел на оптичния приемник е да преобразува модулирания светлинен поток, идващ от оптичното влакно, в копие на оригиналния електрически сигнал, приложен към предавателя. ПИН или лавинообразен фотодиод, който е монтиран на оптичен конектор (подобен на този, използван за източници на светлина), обикновено се използва като детектор в приемника. Фотодиодите обикновено имат доста голям чувствителен елемент (няколко микрометра в диаметър), така че изискванията за точността на позициониране на оптичното влакно не са толкова строги, колкото за предавателите.

Важно е да използвате приемници само с размера на фибрите, за които са предназначени, в противен случай може да възникне претоварване на усилвателя.

Интензивността на излъчването от оптичното влакно е доста малка, а вътрешните усилватели с голямо усилване са инсталирани в оптичните приемници. Ето защо е важно да използвате приемници само с размера на влакната, за който са предназначени, в противен случай може да възникне претоварване на усилвателя. Ако например двойка предавател-приемник, предназначена за едномодовото влакно, се използва с многомодален режим, тогава приемникът ще получи твърде много светлина, което ще доведе до неговото насищане и сериозно изкривяване на изходния сигнал. По същия начин, когато използвате едномодово влакно с предавател и приемник, проектирани за мултирежим, малко светлина ще достигне до приемника и изходният сигнал ще съдържа много шум или изобщо няма да се появи. Единственият случай, когато несъответствието между приемника и предавателя тип влакно може да бъде полезно - прекомерните загуби в влакното. Тогава допълнителни 5-15 dB, които ще бъдат дадени чрез замяна на едномодово влакно с мултирежим, ще спестят ситуацията и ще ви позволят да получите работеща система. Това обаче е екстремна ситуация и такова решение не се препоръчва за нормална употреба.

Трябва да се помни, че приемниците на електронни сигнали, за разлика от оптичния кабел, са податливи на електромагнитни смущения, поради което при работа с тях трябва да се използват стандартни защитни мерки - екраниране, заземяване и др.

Подобно на предавателите, оптичните приемници се предлагат в аналогова и цифрова версия. И двамата използват аналогов предусилвател, последван от аналогов или цифров изходен етап.

На фиг. 10 показва функционална схема на обикновен аналогов оптичен приемник. Първата каскада е оперативен усилвател, включен като преобразувател на ток към напрежение. Слабият ток, генериран от фотодиода, се преобразува тук до напрежение, амплитудата на което обикновено е няколко миливолта. На следващия етап, който е обикновен усилвател на напрежението, сигналът се усилва до необходимото ниво.

Функционалната схема на цифровия оптичен приемник е показана на фиг. 11. Както в случая на аналогов приемник, първият етап е конвертор на ток към напрежение. Изходният му сигнал се подава към сравнител на напрежение, който произвежда чист цифров сигнал с кратка продължителност на капките. Контролът на нивото на сравнителя, ако има такъв, се използва за фина настройка на симетрията на възстановения цифров сигнал.

Често към приемниците се добавят допълнителни етапи за най-точно възпроизвеждане на входния сигнал, които работят като линейни усилватели за коаксиални кабели, преобразуватели на протоколи и др. Трябва да се помни, че приемниците на електронни сигнали, за разлика от оптичния кабел, са податливи на електромагнитни смущения, поради което при работа с тях трябва да се използват стандартни защитни мерки - екраниране, заземяване и др.

Фиг. 10. Най-простият аналогов оптичен приемник

Фиг. 11. Най-простият цифров оптичен приемник

Развитие на оптична система за влакна

При разработването на оптична система трябва да се вземат предвид много фактори, всеки от които допринася за крайната цел - да се гарантира, че достатъчно количество светлина влиза в приемника. Без тази цел системата няма да работи правилно. На фиг. 12 много от тези фактори са посочени.

Фиг. 12. Най-важните параметри, които трябва да се вземат предвид
   при разработване на оптична система

Когато проектирате система от оптични влакна, се препоръчва да използвате следната стъпка по стъпка процедура:

1.                 Избор на приемник и предавател, подходящи за вида на сигнала, който трябва да бъде предаван (аналогов, цифров, видео, RS-232, RS-422, RS-485 и др.).

2.                 Идентификация на наличните захранващи устройства ( променливо напрежение, постоянно напрежение  и други).

3.                 Определяне, ако е необходимо, на специални изисквания (например импеданси, широчина на лентата, специални съединители и диаметър на влакната и др.).

4.                 Изчисляване на общите загуби в системата (в децибели): сумиране на загубите в кабели, в разглобяеми и еднократни връзки. Тези спецификации могат да бъдат получени от производителите на електронни устройства и оптични кабели.

5.                 Сравнение на получените цифри на загуба с приемливата стойност на нивото на сигнала на входа на приемника. Трябва да сте в безопасност, като добавите марж от поне 3 dB към цялата система.

6.                 Уверете се, че честотната лента на системата съответства на нуждите на предаване на желания тип сигнал. Ако изчисленията покажат, че честотната лента е недостатъчна за предаване на сигнала до желаното разстояние, тогава трябва или да изберете различен приемник и предавател (различна дължина на вълната), или помислете дали да използвате по-скъп и висококачествен оптичен кабел с по-малко загуби.

Контролен списък за разработване на оптична система от данни

Цел (кратко описание на задачата):
Параметри на аналоговия сигнал:
Входно напрежение
Входен импеданс
Изходно напрежение
Изходен импеданс
Съотношение сигнал / шум
лентовата
конектори
Други данни
Параметри на цифровия сигнал:
Тип интерфейс (RS-232, 422, 485 и т.н.)
Скорост на данните
Метод на комуникация (постоянен или променлив ток)
Допустима степен на грешка в бита
конектори
Други данни
Изисквания за мощност:
волтаж
ток
AC или DC напрежение
конектори
Други данни

 

Изисквания за влакнеста линия:
Дължина на линията
Дължина на светлината на вълната
Допустими загуби
Оптични конектори
Вид влакно
Диаметър на влакното
Условия за инсталиране
Общи изисквания:
Размер на калъфа
Метод на монтаж
Характеристики на околната среда
Диапазон на работната температура
Температурен обхват на съхранение
Други данни
Допълнителни коментари:

Оптична комуникация - Комуникация, базирана на оптични кабели. Широко използвано е и намаляването на FOCL (оптична комуникационна линия). Използва се в различни области на човешката дейност, от компютърни системи до структури за комуникация на дълги разстояния. Днес това е най-популярният и ефективен метод за предоставяне на телекомуникационни услуги.

Оптичното влакно се състои от централен проводник на светлина (сърцевина) - стъклено влакно, заобиколено от друг слой стъкло - обвивка с по-нисък коефициент на пречупване от сърцевината. Разпространяващи се по протежение на сърцевината, лъчите на светлината не надхвърлят нейните граници, отразявайки се от покривния слой на черупката. В влакно светлинен лъч обикновено се формира от полупроводников или диоден лазер. В зависимост от разпределението на коефициента на пречупване и от размера на диаметъра на сърцевината, оптичното влакно се разделя на едномодово и многомодално.

  Историята

Влакнестата оптика, въпреки че е универсално използвано и популярно средство за осигуряване на комуникации, самата технология е проста и е разработена отдавна. Експериментът с промяна на посоката на светлинния лъч чрез пречупване е демонстриран от Даниел Коладон и Жак Бабин през 1840г. Няколко години по-късно Джон Тиндал използва този експеримент в публичните си лекции в Лондон и вече през 1870 г. публикува труд за природата на светлината. Практическото приложение на технологиите е намерено едва през ХХ век. През 20-те години на миналия век експериментаторите Кларънс Хаснел и Джон Берд демонстрират способността за предаване на изображения чрез оптични тръби. Този принцип е използван от Хайнрих Лам за медицински преглед на пациенти. Едва през 1952 г. индийският физик Нариндър Сингх Капани провежда серия от собствени експерименти, довели до изобретяването на оптичните влакна. Всъщност той създаде същият сноп от стъклени нишки, а обвивката и сърцевината бяха направени от влакна с различни показатели на пречупване. Черупката всъщност служи като огледало, а сърцевината беше по-прозрачна - така успяхме да решим проблема с бързото разпръскване. Ако преди лъчът не достигаше края на оптичното влакно и беше невъзможно да се използва такава предавателна среда на дълги разстояния, сега проблемът е решен. Нариндър Капани подобри технологията до 1956 г. Куп гъвкави стъклени пръти предаваха изображението почти без загуба или изкривяване.

Изобретението на оптични влакна от специалисти от Corning през 1970 г., което направи възможно без дублиращи устройства да дублират система за предаване на телефонни сигнали през меден проводник на същото разстояние, се счита за повратна точка в историята на развитието на оптичните технологии. Разработчиците успяха да създадат проводник, който е в състояние да спести поне един процент от мощността на оптичния сигнал на разстояние един километър. По днешните стандарти това е доста скромно постижение и тогава, почти 40 години, това е необходимо условие, за да се развие нов тип телена комуникация.

Първоначално оптичното влакно беше многофазно, тоест можеше да предава стотици светлинни фази наведнъж. Нещо повече, увеличеният диаметър на влакнестата сърцевина направи възможно използването на евтини оптични предаватели и конектори. Много по-късно започват да се използват влакна с по-висока производителност, чрез които в оптичната среда може да се предава само една фаза. С въвеждането на еднофазно влакно целостта на сигнала може да се поддържа на по-голямо разстояние, което улеснява преноса на значителни количества информация.

Най-търсеното днес е еднофазно влакно с нулево изместване на дължината на вълната. От 1983 г. насам е лидер сред продуктите от оптичната индустрия, доказала своята стойност на десетки милиони километри.

  Предимства на комуникацията с оптични влакна

·                     Широколентови оптични сигнали поради изключително високата носеща честота. Това означава, че информацията може да се предава по оптична линия със скорост от порядъка на 1 Tbit / s;

·                     Много ниско затихване на светлинния сигнал във влакното, което ви позволява да изградите оптично-оптични комуникационни линии с дължина до 100 км или повече без регенерация на сигнала;

·                     Имунитет срещу електромагнитни смущения от околните медни кабелни системи, електрическо оборудване (електропроводи, електрически двигатели и др.) И метеорологични условия;

·                     Защита срещу неоторизиран достъп. Информацията, предавана чрез оптично-оптични комуникационни линии, трудно може да бъде прихваната по неразрушителен кабелен метод;

·                     Електрическа безопасност. Всъщност е диелектрик, оптично влакно увеличава експлозията и пожарната безопасност на мрежата, което е особено важно при химическите и нефтопреработвателните предприятия, когато обслужват високорискови технологични процеси;

·                     Устойчивост на FOCL - експлоатационният живот на оптичните комуникационни линии е най-малко 25 години.

  Недостатъци на оптичните комуникации

·                     Сравнително високата цена на активните елементи на линията, преобразуващи електрически сигнали в светлина и светлина в електрически сигнали;

·                     Сравнително високата цена на заваряване на оптично влакно. Това изисква прецизност и следователно скъпо технологично оборудване. В резултат на това, когато оптичният кабел е счупен, цената на възстановяването на FOCL е по-висока, отколкото при работа с медни кабели.

  Елементи от оптични влакна

·                     Оптичен приемник

Оптичните приемници разпознават сигнали, предавани през оптичен кабел, и ги преобразуват в електрически сигнали, които след това се усилват и след това възстановяват формата си, както и сигнали на часовника. В зависимост от скоростта на предаване и специфичните за системата устройства, потокът от данни може да бъде преобразуван от сериен в паралелен.

·                     Оптичен предавател

Оптичен предавател в оптична система преобразува електрическата последователност на данните, доставяни от системните компоненти, в оптичен поток от данни. Предавателят се състои от паралелно-сериен преобразувател с часовник синтезатор (което зависи от настройката на системата и скоростта на битовете), драйвера и източника на оптичния сигнал. За оптични предавателни системи могат да се използват различни оптични източници. Например, светодиодите често се използват в локални мрежи с ниска цена за комуникации на къси разстояния. Широката спектрална честотна лента и невъзможността за работа в дължините на вълните на втория и третия оптичен прозорец обаче не позволяват използването на светодиоди в телекомуникационните системи.

·                     предусилвател

Усилвателят преобразува асиметричния ток от фотодиодния сензор в асиметрично напрежение, което се усилва и преобразува в диференциален сигнал.

·                     Чип за синхронизиране и възстановяване на данни

Този чип трябва да възстанови часовника от получения поток данни и тяхното време. Фазово заключеният цикъл, който е необходим за възстановяване на импулсите на часовника, също е напълно интегриран в чипа за синхронизация и не изисква външни импулси на контролния часовник.

·                     Преобразуване в блок с паралелен код

·                     Паралелно със сериен преобразувател

·                     Лазерна форма

Основната му задача е да доставя ток на отклонение и модулиращ ток за директна модулация на лазерния диод.

·                     Оптичен кабелсъстоящ се от оптични влакна под обща защитна обвивка.

  Еднорежимно влакно

С достатъчно малък диаметър на влакната и съответната дължина на вълната, един лъч ще се разпространява през светлинния водач. Като цяло самият факт на избиране на диаметъра на сърцевината за режим на разпространение на сигнал в един режим показва особеностите на всяка отделна версия на дизайна на влакната. Тоест, чрез едномодов режим трябва да разберем характеристиките на влакното спрямо специфичната честота на използваната вълна. Разпространението на само един лъч позволява да се отървем от междумодната дисперсия и следователно едномодовите влакна са с порядък по-ефективни. В момента се използва ядро \u200b\u200bс външен диаметър около 8 микрона. Както в случая с многомодовите влакна, се използва стъпаловидно и градиентно разпределение на плътността на материала.

Вторият вариант е по-продуктивен. Еднорежимната технология е по-тънка, по-скъпа и в момента се използва в телекомуникациите. Оптичното влакно се използва в оптичните комуникационни линии, които превъзхождат електронните комуникации по това, че могат да предават цифрови данни на дълги разстояния без загуба при висока скорост. Оптични линии  те могат или да формират нова мрежа, или да служат за комбиниране на съществуващи мрежи - участъци от магистрали с оптични влакна, физически интегрирани на нивото на влакната, или логично - на ниво протоколи за пренос на данни. Скоростта на данни на FOCL може да бъде измерена в стотици гигабити в секунда. Вече се финализира стандарт, който позволява пренос на данни със скорост 100 Gbit / s, а стандартът от 10 Gbit Ethernet се използва в съвременните телекомуникационни структури от няколко години.

  Многомодово влакно

Многомодовият оптичен вълновод може да разпространява едновременно голям брой режими - лъчи, въведени във влакното под различни ъгли. Многомодният OB има сравнително голям диаметър на сърцевината (стандартни стойности 50 и 62,5 µm) и, съответно, голяма числена бленда. По-големият диаметър на сърцевината на многомодовото влакно опростява въвеждането на оптично излъчване във влакното, а по-меките изисквания за толерантност към многомодовите влакна намаляват разходите за оптични приемо-приемници. По този начин многомодовите влакна преобладават в локални и домашни мрежи с къса дължина.

Основният недостатък на многомодовия оптичен вълновод е наличието на междумодна дисперсия, която възниква поради факта, че различните режими правят различен оптичен път във влакното. За да се намали влиянието на това явление, е разработено многомодово влакно с градиентен коефициент на пречупване, поради което режимите във влакното се разпространяват по параболични траектории, а разликата в техните оптични пътища и, следователно, междумодната дисперсия, е много по-малка. Въпреки това, дори ако градиентните многомодови влакна не са балансирани, тяхната производителност не може да се сравни с едномодовите технологии.

  Приемници за оптични влакна

За предаване на данни по оптични канали сигналите трябва да бъдат преобразувани от електрически в оптични, предадени по комуникационната линия и след това преобразувани обратно в приемника електрически изглед, Тези трансформации се извършват в приемо-предавателно устройство, което съдържа електронни компоненти заедно с оптични компоненти.

Широко използван в технологията на предаване, мултиплексорът с разделяне на времето може да увеличи скоростта на предаване до 10 Gb / s. Съвременните оптични системи за високоскоростни влакна предлагат следните стандарти за скорост на предаване.

SONET Standard	SDH стандарт	Скорост на трансфер
OC 1	-	51.84 Mb / s
OC 3	STM 1	155,52 Mb / s
OC 12	STM 4	622,08 Mb / s
OC 48	STM 16	2,4883 Gb / s
OC 192	STM 64	9.9533 Gb / s

Новите методи за мултиплексно разделяне на дължината на вълната или спектралното мултиплексиране дават възможност да се увеличи плътността на предаване на данни. За това множество мултиплексирани потоци информация се изпращат по един влакнест канал, използвайки предаването на всеки поток с различна дължина на вълната. Електронните компоненти в WDM приемника и предавателя са различни в сравнение с тези, използвани в система за разделяне на времето.

  Оптични линии

Оптичното влакно се използва активно за изграждане на градски, регионални и федерални комуникационни мрежи, както и за устройството на свързващи линии между градските борси. Това се дължи на скоростта, надеждността и високата пропускателна способност на влакнестите мрежи. Също така, чрез използването на оптични канали, има кабелна телевизия, дистанционно видеонаблюдение, видеоконференции и видео излъчване, телеметрия и други информационни системи. В бъдеще се планира да се използва преобразуването на речевите сигнали в оптични в оптичните мрежи.

ВНИМАНИЕ: всички компоненти на SCS и FOCL, комутационни и електрически устройства се доставят само като част от мрежови проекти, ние не разпространяваме оборудване.

·                     Усукани двойки мрежи

·                     Оптични мрежи

   IC "Телеком-Сервиз" предлага услуги за проектиране, инсталиране и поддръжка на корпоративни комуникации въз основа на оптични връзки. Уникалното предложение на компанията е в интегриран подход за създаване на корпоративни телекомуникационни и информационни системи. В допълнение към полагането на оптика, ние ефективно прилагаме създаването на офисни централи и телефонни центрове (включително тези, базирани на VOIP), както и създаването на центрове за данни и системи за съхранение.

IC Telecom-Service има партньорства с водещи разработчици на решения за създаване на структурирани кабелни системи. Компанията разполага с пълен пакет валидни лицензи, което позволява да се извърши цялата гама от мрежова интеграция в различни индустрии.

Специалистите на компанията осъществяват пълен цикъл на проекта за изграждане или модернизиране на мрежовата инфраструктура на клиента, изграждането на оптични връзки и SCS - от одит до стартирането на системата и последващата й поддръжка.

Докато възможностите на медта кабелни линии  приближавайки се до техните гранични стойности и изискващи все по-големи разходи за по-нататъшното развитие на тази област, перспективите за използване на оптични връзки стават все по-икономични и ефективни. Днес FOCL безспорно са една от най-перспективните области в областта на комуникациите. Пропускателната способност на оптичните канали е с порядък по-голяма от тази на линиите за данни, базирани на меден кабел. Освен това оптичните комуникационни линии са имунизирани срещу електромагнитни полета, което премахва някои типични проблеми на медните комуникационни системи.

Основни понятия и приложения на оптични връзки

Оптично-оптичната комуникационна линия (FOCL) е вид предавателна система, в която информацията се предава чрез оптични диелектрични вълноводи, известни като "оптично влакно".

Vols е информационна мрежа, свързващите елементи между възлите на която са оптично-оптични комуникационни линии. В допълнение към оптиката на влакната, технологиите на Wols обхващат и въпроси, свързани с електронното оборудване за предаване, неговата стандартизация, протоколи за предаване, топология на мрежата и общи проблеми на изграждането на мрежата.

FOCL се използват главно при изграждането на съоръжения, в които инсталирането на SCS трябва да комбинира многоетажна сграда или сграда с голяма дължина, както и при комбиниране на географски разпръснати сгради.

Структурната схема на оптичната връзка, използвана за създаване на подсистема от външни линии, е показана на фигурата.

Приложения и класификация на оптични кабели (FOC)

   Оптичните кабели, използвани при проектирането и инсталирането на SCS, са проектирани да предават оптични сигнали вътре и между сградите. Въз основа на тях и трите SCS подсистеми могат да бъдат реализирани, макар и хоризонтално в тази подсистема, оптичните влакна все още са с ограничена употреба, за да осигурят функционирането на LAN. В подсистемата на вътрешните магистрали оптичните кабели се използват еднакво често с кабели от усукани двойки, а в подсистемата на външни магистрали те играят доминираща роля.

В зависимост от основната област на приложение, оптичните кабели са разделени на три основни типа:

·                     външни кабели

·                     вътрешни кабели

·                     кабели за шнурове

Външните кабелни кабели се използват за създаване на подсистема от външни магистрали и свързване на отделни сгради помежду си. Основната област на използване за вътрешни кабели е организацията на вътрешния багажник на сградата, докато кабелите за кабелите са предназначени предимно за производството на свързващи и лепенки, както и за хоризонтално окабеляване при изпълнение на проекти от клас „влакно към бюрото“ (влакно към работното място) и „Влакно към стаята“ (влакно към стаята). Общата класификация на SCS оптичните кабели може да бъде представена във формата, както е показано на фигурата.

Ползи от оптични влакна

Предаването на информация чрез оптично предаване на влакна има редица предимства пред предаването по меден кабел. Бързото въвеждане на Vols в информационните мрежи е следствие от предимствата, произтичащи от характеристиките на разпространението на сигнала в оптичните влакна.

Широка честотна лента  - поради изключително високата носеща честота от 1014Hz. Това дава потенциал за предаване на терабит в секунда информационен поток през едно оптично влакно. Голямата широчина на честотната лента е едно от най-важните предимства на оптичното влакно пред медна или друга среда за предаване на информация.

Затихване на светлината във влакното. Понастоящем произведени от местни и чуждестранни производители, индустриалното оптично влакно има затихване 0,2-0,3 dB при дължина на вълната 1,55 µm на километър. Малкото затихване и малката дисперсия ви позволяват да изградите участъци от линии, без да се препредавате с дължина до 100 км или повече.

Нисък шум в оптичния кабел  ви позволява да увеличите честотната лента чрез предаване на различни сигнали за модулация с ниска излишък на код.

Имунитет с висок шум.  Тъй като влакното е изработено от диелектричен материал, то е имунизирано срещу електромагнитни смущения от околните медни кабелни системи и електрическо оборудване, които могат да индуцират електромагнитно излъчване (електропроводи, електрически двигатели и др.). В кабелите с много влакна също няма проблем с кръстосаното влияние на електромагнитното излъчване, присъщо на междинните кабели с много двойки.

Леко тегло и обем.  Оптичните кабели (FOC) имат по-малко тегло и обем в сравнение с медни кабели за една и съща производителност. Например телефонен кабел с 900 чифта с диаметър 7,5 см може да бъде заменен с едно влакно с диаметър 0,1 см. Ако поставите влакното в много защитни обвивки и го покриете със стоманена броня, диаметърът на такъв уок ще бъде 1,5 см, което няколко пъти по-малък от въпросния телефонен кабел.

Висока сигурност срещу неоторизиран достъп.  Тъй като EQA практически не излъчва в радио диапазона, е трудно да се подслушва информацията, предавана през него, без да се нарушава приемането и предаването. Системите за мониторинг (непрекъснат мониторинг) на целостта на оптичната комуникационна линия, използвайки свойствата на влакна с висока чувствителност, могат незабавно да деактивират „напукания“ комуникационен канал и да дадат аларма. Сензорните системи, които използват интерференционните ефекти на разпространяваните светлинни сигнали (както за различни влакна, така и за различни поляризации), имат много висока чувствителност към вибрации, към малки спадове на налягането. Такива системи са особено необходими при създаване на комуникационни линии в правителството, банковото дело и някои други специални услуги, които поставят високи изисквания към защитата на данните.

Галванична изолация на мрежови елементи. Това предимство на оптичното влакно се крие в изолационното му свойство. Влакната помага да се избегнат електрическите „заземяващи“ контури, които могат да възникнат, когато две мрежови устройства на неизолирана изчислителна мрежа, свързани с меден кабел, имат заземяване в различни точки на сградата, например, на различни етажи. В този случай може да възникне голяма потенциална разлика, която може да повреди мрежовото оборудване. За фибрите този проблем просто не съществува.

Експлозия и пожарна безопасност.  Поради липсата на искри, оптичното влакно увеличава мрежовата сигурност на химически и нефтени рафинерии, като същевременно обслужва високорискови процеси.

Ефективност уок.  Влакното е изработено от кварц, в основата на който е силициев диоксид, широко разпространен и следователно евтин материал, за разлика от медта. Понастоящем цената на влакното спрямо медната двойка е корелираща като 2: 5. В същото време EQA ви позволява да предавате сигнали на много по-големи разстояния, без да препредавате. Броят на повторителите на дълги линии се намалява при използване на уок. При използване на системи за предаване на солитон са постигнати обхвати от 4000 km без регенерация (тоест само с използване на оптични усилватели на междинни възли) при скорост на предаване над 10 Gbit / s.

Дълъг срок на експлоатация.  С течение на времето влакното изпитва деградация. Това означава, че затихването в положения кабел постепенно се увеличава. Поради усъвършенстването на съвременните технологии за производство на оптични влакна, този процес значително се забавя, а експлоатационният живот на уока е приблизително 25 години. През това време могат да се променят няколко поколения / стандарти на приемо-предавателни системи.

Дистанционно захранване  В някои случаи се изисква дистанционно захранване за възела на информационната мрежа. Оптичното влакно не е в състояние да изпълнява функции захранващ кабел, В тези случаи обаче можете да използвате смесен кабел, когато заедно с оптичните влакна кабелът е снабден с меден проводящ елемент.