Sistemas de fibra óptica. Líneas de comunicación de fibra óptica (folc): construimos una red empresarial. Tipos de comunicaciones modernas.

Las FOCL (líneas de comunicación de fibra óptica) utilizan ondas en el rango óptico (con mayor frecuencia en el infrarrojo cercano) para transmitir una señal. El componente principal en este caso es el cable óptico, y además de él, la red incluye componentes activos y pasivos para amplificación, filtrado, protección y modificación de la señal.

Aplicación de líneas de comunicación de fibra óptica.

Hoy en día, las líneas de fibra óptica (FOCL) están reemplazando gradualmente al cableado tradicional, ya que difieren mucho mejores caracteristicas, en particular, mayor rendimiento, inmunidad a los efectos ambiente, menor atenuación de la señal, etc.

El principal ámbito de aplicación de las líneas de comunicación de fibra óptica. son redes de transmision señales de información(redes informáticas, videovigilancia, sistemas de control de acceso a telecomunicaciones, etc.).

Al mismo tiempo, a nivel de líneas troncales (hasta intercontinentales) de transmisión de señales, la fibra óptica ya ocupa una posición dominante, mientras que en los subsistemas de líneas troncales internas se utilizan líneas de fibra óptica junto con el par trenzado.

Características de los tipos de fibra óptica.

Comparación de tipos de cables ópticos (para ampliar la imagen):

Las principales ventajas de las líneas de comunicación de fibra óptica.

1. Baja atenuación de la señal (aproximadamente 0,15 dB/km en la tercera ventana de transparencia). Esto permite transmitir información a distancias significativamente mayores en comparación con el cableado tradicional sin el uso de amplificadores. Para líneas ópticas los amplificadores generalmente se instalan después de 40-120 km, lo que está determinado por la clase del equipo terminal;
2. bajo peso y dimensiones;
3. alto nivel Blindaje de líneas contra influencias entre fibras (más de 100 dB).
   

   Así, la radiación de líneas vecinas prácticamente no interactúa entre sí y no ejerce influencia mutua;

4. alta seguridad contra explosiones e incendios en situaciones de cambios en parámetros químicos o físicos;
5. seguridad de la información. A través de fibra óptica, la información se transmite de un punto a otro, y interceptar o escuchar una señal sólo es posible con intervención física en;
6. fibras ópticas tener alta confiabilidad y durabilidad. Las fibras ópticas no están sujetas a oxidación, efectos electromagnéticos débiles ni destrucción bajo la influencia de la humedad;
7. alto rendimiento. Otros métodos de transmisión de información van por detrás del medio óptico en este indicador.

Desventajas de las líneas de comunicación de fibra óptica.

1. baja resistencia de la fibra estándar a la radiación (hay fibras dopadas que se caracterizan por una alta resistencia a la radiación);
2. Alto costo de los equipos terminales ópticos en comparación con los sistemas utilizados para líneas tradicionales. Aunque, si se compara con el coste final en términos de coste de distancia y rendimiento, entonces la fibra óptica hoy muestra la mayor mejores resultados en relación con los sistemas competidores;
3. la dificultad de restablecer la comunicación en casos de interrupción de la línea;
4. complejidad de la conversión de señales (para equipos de interfaz);
5. Tecnología compleja para la fabricación de fibras y otros componentes. redes de fibra optica;
6. fragilidad de la fibra. Con deformaciones importantes, por ejemplo, flexión, las fibras pueden destruirse, sujetas a agrietamiento y enturbiamiento.
   

   Para evitar daños a la fibra es necesario seguir las recomendaciones del fabricante, que indican, entre otras cosas, el radio mínimo de curvatura.

La primera línea de comunicación de fibra óptica del país se construyó en 1986 en Oktyabrskaya. ferrocarril. Para transmitir información se utilizan ondas de luz con una longitud de 0,50 micras; 1,3 µm; 1,55 micras (μm - micrómetro).

Dependencia de la atenuación de las longitudes de onda:

En ventanas de transparencia, la atenuación específica cae a un valor insignificante del orden de 0,1 dB/km. Este valor es muchas veces menor que el de las líneas de conexión de cobre. Por tanto, una de las principales ventajas de una línea de comunicación de fibra óptica es la gran longitud de los tramos de regeneración, es decir, la distancia entre las estaciones amplificadoras.

CA - equipo de comunicación;

E/O - convertidor electrón-óptico;

O/E - convertidor optoelectrónico;

Rg - regenerador;

OV - fibra óptica.

Como convertidores electrón-ópticos se utilizan LED y fotodiodos, láseres semiconductores y otros emisores y receptores ópticos. Los amplificadores ópticos semiconductores, los llamados máseres, sirven como regenerador. La longitud de los tramos de regeneración puede ser de 10 a 100 km, lo que constituye una ventaja importante de las líneas de fibra óptica.

Fibra óptica (OF) y sus tipos.

Moda o señal que se propaga a lo largo de una fibra óptica, es la trayectoria geométrica de la señal en la fibra óptica con sus características espaciales.

Cualquier fibra óptica tiene un núcleo y un revestimiento, y densidad óptica el núcleo es menor que la densidad óptica del revestimiento.

O - concha; C - núcleo; D - diámetro de la concha; d - diámetro del núcleo.

Una fibra óptica escalonada se caracteriza por: el diámetro del revestimiento es de cientos de micrones (100 micrones), el diámetro del núcleo es de varias decenas de micrones (10 micrones). El número de modos (M) puede ser de varios miles de unidades.

Este tipo de fibra óptica se caracteriza por una atenuación relativamente alta, una alta dispersión de la señal y un bajo rendimiento, y se utiliza principalmente en una longitud de onda de 0,5 µm.

La fibra óptica de gradiente se caracteriza por: el diámetro del revestimiento es de cientos de micrones (D = 100 micrones), el diámetro del núcleo es (d = 5 - 10 micrones). El número de modos (M) es de 10 a 100 unidades.

Al reducir el número de modos, se reduce la dispersión de frecuencia, se aumenta el rendimiento y se reduce la atenuación de la señal. Este tipo de fibra óptica se utiliza en longitudes de onda de 1,3 micras y 1,55 micras.

Características de la fibra óptica monomodo: el diámetro del revestimiento es de aproximadamente cientos de micrones (D = 100 micrones), el diámetro del núcleo (d = n 1 micrones). El número de modos (M) es de varias unidades.

La fibra monomodo opera a una longitud de onda de 1,55 micrones, tiene la menor dispersión de frecuencia, la menor atenuación posible y el mayor ancho de banda de transmisión (ancho de banda). Exactamente este tipo La fibra óptica se considera la más moderna de todas las demás.

Diseño e instalación de cables de fibra óptica (FOC)

1 - carcasa protectora de polietileno;

2 - cable de acero, actúa como pieza portante;

3 - un grupo de fibras ópticas individuales, generalmente 4, 6, 8, 12;

Adentro contención, y también entre las fibras ópticas hay un gel: se trata de una masa especialmente que no se congela ni espesa, con la consistencia de una crema agria espesa, que protege las fibras individuales de daños cuando se deforma el cable de fibra óptica. Durante el funcionamiento del sistema, parte de las fibras ópticas del cable quedan de reserva y se utilizan en el futuro si falla alguna fibra óptica.

Cada fibra óptica es capaz de transmitir cientos de megabits, e incluso unidades de gigabits por segundo. El ancho de banda total de un cable de fibra óptica es muy alto y, por regla general, supera las necesidades reales de la práctica.

Principales parámetros del cable de fibra óptica:

• número de fibras ópticas - N;
• atenuación específica en (dB/km);
• fuerza de tracción máxima permitida - P (N/m);
• rango de temperatura de funcionamiento: para Europa, EE. UU., Japón - (-50 o C - +50 o C), para Rusia (-60 o C - +50 o C);
• radio mínimo de curvatura

Métodos para tender cable de fibra óptica.

1. El cable de fibra óptica se tiende en zanjas de tierra a una profundidad superior a la profundidad de congelación del suelo (en Siberia > 2 m).

2. El cable de fibra óptica se tiende junto con líneas eléctricas (líneas eléctricas):

En este caso, el cable de puesta a tierra se sustituye por un cable de fibra óptica, y este realiza simultáneamente dos funciones: transmitir información y servir como puesta a tierra.

En el transporte ferroviario se utiliza principalmente el segundo método de tendido utilizando líneas eléctricas existentes.

Las líneas de comunicación de fibra óptica son un tipo de comunicación en el que la información se transmite a lo largo de guías de ondas dieléctricas ópticas, conocidas como fibra óptica.

La fibra óptica se considera actualmente el medio físico más avanzado para transmitir información, así como el más entorno prometedor para transmitir grandes flujos de información a largas distancias. Las razones para pensar así surgen de una serie de características inherentes a las guías de ondas ópticas.

1.1 Características físicas.

1. El ancho de banda de las señales ópticas debido a la extremadamente frecuencia alta portadora (Fo=10**14 Hz). Esto significa que la información se puede transmitir a través de una línea de comunicación óptica a una velocidad de aproximadamente 10**12 bit/s o Terabit/s. Es decir, una fibra puede transmitir 10 millones simultáneamente conversaciones telefónicas y un millón de señales de vídeo. La velocidad de transmisión de datos se puede aumentar transmitiendo información en dos direcciones a la vez, ya que las ondas de luz pueden propagarse independientemente una de otra en una fibra. Además, en una fibra óptica se pueden propagar señales luminosas de dos polarizaciones diferentes, lo que permite duplicar el rendimiento de un canal de comunicación óptica. Hasta la fecha, no se ha alcanzado el límite de densidad de información transmitida a través de fibra óptica.
Atenuación muy baja (en comparación con otros medios) señal luminosa en la fibra. Los mejores ejemplos de fibra rusa tienen una atenuación de 0,22 dB/km a una longitud de onda de 1,55 micras, lo que permite la construcción de líneas de comunicación de hasta 100 km de longitud sin regeneración de señal. A modo de comparación, la mejor fibra de Sumitomo de 1,55 µm tiene una atenuación de 0,154 dB/km. En los laboratorios ópticos de EE. UU. se utilizan fibras aún más “transparentes”, las llamadas fibras de fluorocirconato con límite teórico aproximadamente 0,02 dB/km a una longitud de onda de 2,5 µm. Investigación de laboratorio demostró que a partir de estas fibras se pueden crear líneas de comunicación con áreas de regeneración a lo largo de 4.600 km a una velocidad de transmisión del orden de 1 Gbit/s.

1.2 Características técnicas.

1. La fibra está hecha de cuarzo, que se basa en dióxido de silicio, un material muy extendido y, por tanto, económico, a diferencia del cobre.
2. Las fibras ópticas tienen un diámetro de aproximadamente 100 micrones, es decir, son muy compactas y livianas, lo que las hace prometedoras para su uso en aviación, fabricación de instrumentos y tecnología de cables.
3. Las fibras de vidrio no son metálicas; al construir sistemas de comunicación, esto se consigue automáticamente. aislamiento galvánico segmentos. Utilizando plástico especialmente duradero, las fábricas de cables producen cables aéreos autoportantes que no contienen metal y, por tanto, son eléctricamente seguros. Estos cables se pueden montar en los mástiles de las líneas eléctricas existentes, ya sea por separado o integrados en un conductor de fase, lo que ahorra costos significativos en el tendido de cables a través de ríos y otros obstáculos.
4. Los sistemas de comunicación basados ​​en fibras ópticas son resistentes a interferencia electromagnética, y la información transmitida a través de guías de luz está protegida contra accesos no autorizados. Las líneas de comunicación de fibra óptica no se pueden espiar de forma no destructiva. Cualquier impacto en la fibra se puede registrar mediante el monitoreo (monitoreo continuo) de la integridad de la línea. En teoría, existen formas de eludir la protección mediante el seguimiento, pero los costos de implementar estos métodos serán tan altos que superarán el costo de la información interceptada.

   Existe una forma de transmitir información de forma encubierta a través de líneas de comunicación óptica. En transmisión encubierta La señal de la fuente de radiación no está modulada en amplitud, como en sistemas convencionales, pero por fase. Luego, la señal se mezcla consigo misma y se retrasa un tiempo mayor que el tiempo de coherencia de la fuente de radiación.

   Con este método de transmisión, la información no puede ser interceptada por un receptor de radiación de amplitud, ya que solo registrará una señal de intensidad constante.

   Para detectar la señal interceptada, necesitará un interferómetro Michelson sintonizable de diseño especial. Además, la visibilidad del patrón de interferencia se puede debilitar en 1:2N, donde N es el número de señales transmitidas simultáneamente a través del sistema de comunicación óptica. Se puede distribuir información transmitida a través de múltiples señales o transmitir varias señales de ruido, empeorando así las condiciones para interceptar información. Se requeriría una extracción significativa de energía de la fibra para alterar la señal óptica, y esta manipulación sería fácilmente detectada por los sistemas de monitoreo.

Una propiedad importante de la fibra óptica es la durabilidad. La vida útil de la fibra, es decir, la conservación de sus propiedades dentro de ciertos límites, supera los 25 años, lo que permite tender un cable de fibra óptica una vez y, según sea necesario, aumentar la capacidad del canal reemplazando receptores y transmisores por otros más rápidos. unos.

La tecnología de fibra también tiene sus desventajas:

1. Al crear una línea de comunicación, altamente confiable. elementos activos, convirtiendo señales eléctricas en luz y la luz en señales eléctricas. También se necesitan conectores ópticos (conectores) con bajas pérdidas ópticas y un gran recurso para conectar y desconectar. La precisión de fabricación de dichos elementos de línea de comunicación debe corresponder a la longitud de onda de la radiación, es decir, los errores deben ser del orden de una fracción de micrón. Por lo tanto, la producción de dichos componentes de enlace de comunicación óptica es muy cara.
2. Otra desventaja es que la instalación de fibras ópticas requiere equipos de procesamiento precisos y, por lo tanto, costosos.
3. Como resultado, en caso de falla (rotura) del cable óptico, los costos de restauración son mayores que cuando se trabaja con cables de cobre.

Las ventajas de utilizar líneas de comunicación de fibra óptica (FOCL) son tan importantes que, a pesar de las desventajas enumeradas de la fibra óptica, estas líneas de comunicación se utilizan cada vez más para transmitir información.

2. Fibra óptica

La industria de muchos países ha dominado la producción de una amplia gama de productos y componentes de líneas de comunicación de fibra óptica. Cabe señalar que la producción de componentes de comunicación de fibra óptica, principalmente fibra óptica, se distingue por alto grado concentración. La mayoría de las empresas se concentran en Estados Unidos. Al poseer patentes importantes, las empresas estadounidenses (principalmente la empresa "CORNING") influyen en la producción y el mercado de componentes de comunicación de fibra óptica en todo el mundo, gracias a la conclusión acuerdos de licencia con otras empresas y la creación de empresas conjuntas.

El componente más importante de un enlace de fibra óptica es la fibra óptica. Se utilizan dos tipos de fibra para la transmisión de señales: monomodo y multimodo. Las fibras deben su nombre a la forma en que se propaga la radiación en ellas. La fibra consta de un núcleo y una funda con diferentes indicadores refracciones n1 y n2.

En una fibra monomodo, el diámetro del núcleo guía de luz es de aproximadamente 8 a 10 micrones, es decir, comparable a la longitud de onda de la luz. Con esta geometría, sólo un haz (un modo) puede propagarse en la fibra.

En una fibra multimodo, el tamaño del núcleo guía de luz es de aproximadamente 50-60 micrones, lo que permite distribuir gran número rayos (muchos modos).

Ambos tipos de fibra se caracterizan por dos parámetros importantes: atenuación y dispersión.

La atenuación suele medirse en dB/km y está determinada por las pérdidas de absorción y dispersión de la radiación en una fibra óptica.

Las pérdidas por absorción dependen de la pureza del material, las pérdidas por dispersión dependen de faltas de homogeneidad en el índice de refracción del material.

La atenuación depende de la longitud de onda de la radiación introducida en la fibra. Actualmente, las señales se transmiten por fibra en tres rangos: 0,85 micrones, 1,3 micrones, 1,55 micrones, ya que es en estos rangos donde el cuarzo tiene mayor transparencia.

Otro el parámetro más importante fibra óptica - dispersión. La dispersión es la dispersión en el tiempo de los componentes espectral y modal de una señal óptica. Hay tres tipos de dispersión: modo, material y guía de onda.

dispersión de modo es inherente a la fibra multimodo y se debe a la presencia de una gran cantidad de modos, cuyos tiempos de propagación son diferentes

dispersión de materiales debido a la dependencia del índice de refracción de la longitud de onda

dispersión de guía de ondas Es causado por procesos dentro del modo y se caracteriza por la dependencia de la velocidad de propagación del modo de la longitud de onda.

Debido a que un LED o un láser emite un espectro de longitudes de onda, la dispersión hace que los pulsos se ensanchen a medida que se propagan a lo largo de la fibra, lo que provoca distorsión de la señal. Al evaluar, se utiliza el término "ancho de banda": este es el valor recíproco del ensanchamiento del pulso cuando viaja a lo largo de una fibra óptica a una distancia de 1 km. El ancho de banda se mide en MHz*km. De la definición de ancho de banda queda claro que la dispersión impone una limitación al rango de transmisión y a la frecuencia superior de las señales transmitidas.

Si la dispersión modal suele predominar cuando la luz se propaga a través de una fibra multimodo, entonces sólo los dos últimos tipos de dispersión son inherentes a la fibra monomodo. A una longitud de onda de 1,3 µm, la dispersión del material y de la guía de ondas en la fibra monomodo se cancelan entre sí, lo que da como resultado el mayor rendimiento.

Atenuación y dispersión diferentes tipos Las fibras ópticas son diferentes. Las fibras monomodo tienen mejores características de atenuación y ancho de banda porque solo transportan un haz. Sin embargo, las fuentes de radiación monomodo son varias veces más caras que las multimodo. Es más difícil introducir radiación en una fibra monomodo debido al pequeño tamaño del núcleo de la fibra; por la misma razón, las fibras monomodo son difíciles de empalmar con bajas pérdidas; La terminación de cables monomodo con conectores ópticos también es más cara.

Las fibras multimodo son más cómodas de instalar, ya que el tamaño del núcleo conductor de luz en ellas es varias veces mayor que en las fibras monomodo. Es más fácil terminar un cable multimodo con conectores ópticos con bajas pérdidas (hasta 0,3 dB) en la unión. Los emisores para una longitud de onda de 0,85 micrones están diseñados para fibra multimodo: los emisores más accesibles y económicos, producidos en una gama muy amplia. Pero la atenuación a esta longitud de onda para las fibras multimodo está en el rango de 3-4 dB/km y no se puede mejorar significativamente. El ancho de banda de las fibras multimodo alcanza los 800 MHz*km, lo que es aceptable para redes locales comunicaciones, pero no lo suficiente para líneas troncales.

3. Cable de fibra óptica

Segundo componente esencial El cable de fibra óptica (FOC) es el que determina la fiabilidad y durabilidad de las líneas de fibra óptica. Hoy en día existen en el mundo varias decenas de empresas que producen cables ópticos. para varios propósitos. Los más famosos: AT&T, General Cable Company (EE.UU.); Siecor (Alemania); Cable BICC (Reino Unido); Les cables de Lion (Francia); Nokia (Finlandia); NTT, Sumitomo (Japón), Pirelli (Italia).

Los parámetros determinantes en la producción de cables de fibra óptica son las condiciones de funcionamiento y la capacidad de la línea de comunicación.

Según las condiciones de funcionamiento, los cables se dividen en:

• asamblea
• estación
• zonal
• principal

Los dos primeros tipos de cables están destinados a su instalación en el interior de edificios y estructuras. Son compactos, ligeros y, por regla general, tienen una longitud total corta.

Los dos últimos tipos de cables están destinados a la instalación en pozos de cables, en el suelo, sobre soportes a lo largo de líneas eléctricas y bajo el agua. Estos cables están protegidos de influencias externas y tienen una longitud de construcción de más de dos kilómetros.

Para garantizar un alto rendimiento de la línea de comunicación, se producen cables de fibra óptica que contienen pequeño número(hasta 8) fibras monomodo de baja atenuación, y los cables de distribución pueden contener hasta 144 fibras, tanto monomodo como multimodo, dependiendo de las distancias entre segmentos de red.

En la fabricación de BDC se utilizan principalmente dos métodos:

• diseños con libre movimiento de elementos
• estructuras con conexiones rígidas entre elementos

Según el tipo de construcción se distinguen entre cables: cables trenzados, cables en haces, cables con alma perfilada y cables planos. Existen numerosas combinaciones de diseños de cables de fibra óptica que, combinadas con una amplia gama de materiales utilizados, permiten elegir el diseño del cable. de la mejor manera posible satisfaciendo todas las condiciones del proyecto, incluidas las de costos.

Una clase especial está formada por cables integrados en un cable de tierra.

Consideraremos por separado los métodos para unir longitudes de cables de construcción.

El empalme de tramos de cables ópticos se realiza mediante acoplamientos de cables de diseño especial. Estos acoplamientos cuentan con dos o más entradas de cables, dispositivos para la sujeción de los elementos de potencia de los cables y una o más placas de empalme. Una placa de empalme es una estructura para tender y asegurar fibras empalmadas de diferentes cables.

4. Conectores ópticos

Una vez tendido el cable óptico, es necesario conectarlo al equipo transmisor y receptor. Esto se puede hacer mediante conectores ópticos (conectores). Los sistemas de comunicación utilizan muchos tipos de conectores. Hoy consideraremos solo las principales especies que están más extendidas en el mundo. La apariencia de los conectores se muestra en la figura.

Las características de los conectores se presentan en la Tabla 1. Cuando decimos que este tipo de conectores son los más extendidos, significa que la mayoría de los dispositivos de línea de fibra óptica tienen enchufes (adaptadores) para uno de tipos listados conectores. Me gustaría decir algunas palabras sobre última sección Tabla 1. Menciona nuevo tipo Fijación: "Push-Pull".

Tabla 1:

Tipo de conector		telecomunicaciones	televisión por cable	medirá. equipo	Sistemas de comunicación dúplex	fijación

La fijación "Push-Pull" garantiza que el conector se conecte al enchufe de la forma más sencilla: mediante un pestillo. El pestillo de bloqueo proporciona conexión confiable, no es necesario girar la tuerca de unión. Ventaja importante Conectores con fijación Push-Pull: se trata de una alta densidad de instalación de conectores ópticos en paneles de distribución y conexión cruzada y facilidad de conexión.

5. Componentes electrónicos de sistemas de comunicación óptica.

Ahora abordemos el problema de transmitir y recibir señales ópticas. La primera generación de transmisores de señales de fibra óptica se introdujo en 1975. El transmisor se basaba en un diodo emisor de luz que funcionaba a una longitud de onda de 0,85 micrones en modo multimodo.

Durante los siguientes tres años apareció la segunda generación: transmisores monomodo que funcionan a una longitud de onda de 1,3 micrones.

En 1982 nació la tercera generación de transmisores: láseres de diodo que funcionan con una longitud de onda de 1,55 micrones.

La investigación continuó y ahora apareció la cuarta generación de transmisores ópticos, dando lugar a sistemas de comunicación coherentes, es decir, sistemas en los que la información se transmite modulando la frecuencia o fase de la radiación. Estos sistemas de comunicación proporcionan un rango mucho mayor de propagación de señales a través de fibra óptica. Los especialistas de NTT construyeron una línea de fibra óptica coherente STM-16 sin regenerador con una velocidad de transmisión de 2,48832 Gbit/s a una distancia de 300 km, y en los laboratorios de NTT a principios de 1990 los científicos crearon por primera vez un sistema de comunicación utilizando amplificadores ópticos. a una velocidad de 2,5 Gbit/s en una distancia de 2223 km.

La aparición de amplificadores ópticos basados ​​en fibras dopadas con erbio, capaces de amplificar en 30 dB las señales que atraviesan la fibra, dio lugar a la quinta generación de sistemas. comunicaciones ópticas. Actualmente, los sistemas de comunicación óptica de larga distancia a distancias de miles de kilómetros se están desarrollando rápidamente. Las líneas de comunicación transatlánticas EE.UU.-Europa TAT-8 y TAT-9, la línea del Pacífico EE.UU.-Islas Hawái-Japón TRS-3 se explotan con éxito. Se están realizando trabajos para completar la construcción de un anillo global de comunicación óptica Japón-Singapur-India-Arabia Saudita-Egipto-Italia.

EN últimos años Junto con los sistemas de comunicación coherentes, se está desarrollando una dirección alternativa: los sistemas de comunicación solitones. Un solitón es un pulso de luz con propiedades inusuales: conserva su forma y, en teoría, puede propagarse indefinidamente a lo largo de una guía de luz "ideal". Los solitones son pulsos de luz ideales para la comunicación. La duración de un solitón es de aproximadamente 10 billonésimas de segundo (10 ps). Los sistemas solitón, en los que un único bit de información está codificado por la presencia o ausencia de un solitón, pueden tener un rendimiento de al menos 5 Gbit/s en una distancia de 10.000 km.

Este sistema de comunicación se utilizará en la línea transatlántica TAT-8, ya construida. Para ello tendrás que levantar la fibra óptica submarina, desmontar todos los regeneradores y empalmar todas las fibras directamente. Como resultado, no habrá un solo regenerador intermedio en la tubería submarina.

6. Aplicación de líneas de fibra óptica en redes informáticas.

Junto con la construcción redes globales Las comunicaciones por fibra óptica se utilizan ampliamente en la creación de redes locales. redes informáticas(LAN).

La empresa "VIMCOM OPTIC", que se ocupa de la automatización y las tecnologías electrónicas, desarrolla e instala locales y backbone. Redes Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, ATM/SDH mediante líneas de comunicación óptica. VIMCOM OPTIC hace esto por tres razones. En primer lugar, es rentable. Al instalar segmentos de red largos, no se requieren repetidores. En segundo lugar, es fiable. En líneas de comunicación óptica es muy nivel bajo ruido, que le permite transmitir información con una tasa de error de no más de 10**(-10). En tercer lugar, es prometedor. Las líneas de comunicación de fibra óptica le permiten aumentar las capacidades informáticas de la red sin reemplazar las comunicaciones por cable. Para ello, basta con instalar transmisores y receptores más rápidos. Esto es importante para aquellos usuarios que se centran en desarrollar su LAN.

El cable para conectar segmentos de red es económico, pero el trabajo que implica su tendido puede resultar muy caro. artículo grande Costos de instalación de la red. Requerirá el trabajo no sólo de técnicos de cableado, sino también de todo un equipo de constructores (yeseros, pintores, electricistas), lo que no será barato, dado el coste cada vez mayor de la mano de obra. Topologías LAN básicas: "bus", "estrella", "anillo". En la actualidad, la fibra óptica es difícil de usar en la construcción de autobuses en general, pero es conveniente para comunicaciones punto a punto utilizadas en topologías de estrella y anillo.

El circuito de líneas de fibra óptica, utilizado, en particular, en las LAN, se organiza de la siguiente manera:

La señal eléctrica proviene de un controlador de red instalado en puesto de trabajo o servidor (por ejemplo, red Controlador Ethernet), luego va a la entrada eléctrica del transceptor (por ejemplo, transceptor óptico ISOLAN 3Com), que convierte señal electrica a óptico. cable óptico(por ejemplo, OKG-50-2) se conecta a los conectores ópticos del transceptor mediante conectores ópticos (por ejemplo, ST).

Consideremos varias opciones para construir líneas de fibra óptica.

1. FOCL dentro de un edificio. En este caso, para la comunicación se utiliza un OC de dos fibras (tipo Noodle), que, si es necesario, se puede colocar en un tubo PND-32 debajo de un piso falso o a lo largo de las paredes en cajas decorativas. Todo el trabajo puede ser realizado por el propio cliente si el cable suministrado está terminado con conectores adecuados.
2. Una línea de fibra óptica entre edificios se construye tendido de un cable de fibra óptica a lo largo de pozos de comunicación de cables o colgando un cable de fibra óptica entre soportes. En este caso, es necesario garantizar el emparejamiento de un cable multifibra grueso con transceptores ópticos. Para ello se utilizan acoplamientos de cables, en los que se cortan los extremos del cable de fibra óptica, se identifican las fibras y se terminan las fibras con conectores correspondientes a los transceptores seleccionados. Este trabajo se puede realizar de varias formas.
   1. Puede pedir el FOC en una versión especial Break-Out. Esta es una opción más cara, pero el cable se puede terminar inmediatamente con conectores ópticos, los módulos terminados (cables similares a los cables de instalación) se pueden quitar del acoplamiento y conectar a los equipos de recepción y transmisión.
   2. Puede soldar cables ópticos con conectores en un extremo (pig tail) a las fibras separadas en la funda del cable. La longitud de la cola del cerdo se selecciona según la conveniencia del usuario (por ejemplo, 3 m).
   3. Puede terminar las fibras con conectores y enchufar los conectores desde el interior en tomas ópticas (acoplamiento) integradas en la pared. funda de cable. Se enchufa un conector en el acoplamiento desde el exterior. cable óptico, que conduce al equipo transceptor.

También son posibles otros métodos para conectar FOC a transceptores ópticos. Cada método tiene sus propias ventajas y desventajas. En la práctica de los especialistas de la empresa "VIMCOM OPTIC" se ha generalizado el tercer método, ya que es económico, confiable, proporciona bajas pérdidas ópticas de inserción debido al uso de enchufes y conectores con elementos cerámicos, y también es conveniente para los usuarios. .

Debe hacerse una mención especial a la necesidad de una conexión cruzada óptica.

Cabe señalar que en los últimos años se han desarrollado varios métodos para empalmar fibras ópticas. El método de empalme de fibras mediante soldadura con una máquina especial se considera universal. Estos dispositivos son producidos por las siguientes empresas: BICC (Gran Bretaña), Ericsson (Suecia), Fujikura, Sumitomo (Japón). El alto costo de las máquinas de soldar fue el motivo de la creación. tecnologías alternativas empalme de fibras ópticas.

Por ejemplo, para conexión rápida Las fibras ahora se utilizan en empalmes mecánicos especialmente desarrollados por 3M. Se trata de dispositivos de plástico de dimensiones 40x7x4 mm, que constan de dos partes: un cuerpo y una tapa. Dentro de la caja hay una ranura especial en la que lados diferentes Se insertan las fibras conectoras. Luego se pone la tapa, que también es cerradura. El diseño especial de "empalme" centra las fibras de manera confiable. El resultado es una conexión de fibras sellada y de alta calidad con pérdidas en la unión de ~ 0,1 dB. Estos "empalmes" son especialmente convenientes cuando recuperación rápida Daños en líneas de fibra óptica. El tiempo para conectar dos fibras no excede los 30 segundos después de que las fibras estén preparadas (retiradas revestimiento protector, se hizo una viruta estrictamente perpendicular). La instalación se realiza sin el uso de pegamento ni equipo especial, lo cual resulta muy conveniente cuando se trabaja en lugares de difícil acceso (por ejemplo, en un pozo para cables).

SIECOR ofrece otra tecnología de empalme de fibras en la que las fibras se insertan en una funda de precisión. En la unión de las fibras, se coloca dentro de la funda un gel a base de silicona altamente transparente con un índice de refracción cercano al de la fibra óptica. Este gel proporciona contacto óptico entre los extremos de las fibras empalmadas y al mismo tiempo sella la unión.

Otros métodos de empalme son menos comunes; no nos detendremos en ellos.

La instalación de las líneas de comunicación óptica la realiza la empresa "VIMKOM OPTIC" utilizando una máquina de soldar de la empresa "Sumitomo" tipo 35 SE. Este dispositivo permite soldar cualquier tipo de fibras manualmente y modos automáticos, prueba la fibra antes de empalmar, instala parámetro óptimo trabaja, evalúa la calidad de las superficies de las fibras antes de soldar, mide las pérdidas en las uniones de las fibras y, si es necesario, da la orden de repetir la soldadura. Además, el dispositivo protege el lugar de soldadura con una funda especial y comprueba la resistencia de la unión soldada. El dispositivo permite empalmar fibras monomodo y multimodo con una pérdida de 0,01 dB, lo que es un resultado excelente. Me gustaría especialmente hablar de un método especialmente desarrollado para evaluar la calidad de la soldadura. En dispositivos de otros diseños, por ejemplo BICC, la fibra se dobla y se genera radiación láser en la curvatura de la fibra soldada, que se registra en la curvatura de la segunda fibra soldada mediante un fotodetector. Con este método de medición, la fibra está sometida a una tensión de flexión excesiva, lo que puede provocar la formación de grietas en esta sección de la fibra. Sumitomo realiza mediciones de forma no destructiva basándose en el procesamiento de información de vídeo mediante algoritmos especialmente desarrollados.

Para algunos aplicaciones especiales Las fibras ópticas se producen con un revestimiento especial o con un perfil de índice de refracción complejo en la interfaz núcleo-revestimiento. Es muy difícil introducir radiación de sondeo en fibras de este tipo en la zona de curvatura. Para las máquinas Sumitomo, trabajar con fibras especiales no supone ninguna dificultad. Estos dispositivos son bastante caros, pero trabajamos con ellos. Esto logra dos objetivos: 1) alta calidad soldadura, 2) alta velocidad obras, lo cual es importante a la hora de realizar pedidos importantes (eliminación urgente de un accidente en la línea principal de comunicación).

Durante la instalación de líneas de comunicación de fibra óptica, la línea se prueba utilizando un reflectómetro óptico. Según los especialistas de VIMCOM OPTIC, uno de los dispositivos más adecuados para estos fines es el minireflectómetro Ando AQ7220. Ligero y compacto (340x235x100 mm, 4,6 kg con batería incorporada para 3-4 horas de funcionamiento), es especialmente conveniente para trabajar en condiciones de campo. El dispositivo tiene memoria interna, unidad de 3,5", disco duro(además).

Un aumento en el volumen de ventas conduce a una reducción significativa en el costo de todos los componentes de comunicación de fibra óptica, y las nuevas tecnologías para la construcción de redes ópticas permiten crear telecomunicaciones altamente confiables.