Optika nyit nagy lehetőségeket, ahol a nagy sebességű kommunikáció nagy áteresztőképesség. Ez egy jól bevált, érthető és kényelmes technológia. Az audiovizuális területen új távlatokat nyit, és olyan megoldásokat kínál, amelyek más módszerekkel nem elérhetők. Az optika minden kulcsfontosságú területre behatolt – felügyeleti rendszerekbe, diszpécser- és helyzetmeghatározó központokba, katonai és egészségügyi létesítményekbe, valamint extrém működési feltételekkel rendelkező területekre. A FOCL magas fokú védelmet nyújt bizalmas információ, lehetővé teszi tömörítetlen adatok, például nagy felbontású grafika és pixelpontos videó átvitelét. Új szabványok és technológiák a FOCL számára. Fiber – az SCS (strukturált kábelezés) jövője? Vállalati hálózatot építünk ki.

Optikai szálas (más néven száloptikai) kábel- ez alapvetően más típusú kábel a két vizsgált elektromos vagy rézkábelhez képest. Az információt nem elektromos jel, hanem fény továbbítja rajta. Fő eleme az átlátszó üvegszál, amelyen a fény kis csillapítással nagy távolságokat (akár több tíz kilométert) halad át.

Az optikai kábel szerkezete nagyon egyszerűés hasonló a koaxiális elektromos kábel szerkezetéhez (1. ábra). Csak a központi rézhuzal helyett vékony (körülbelül 1-10 mikron átmérőjű) üvegszálat használnak itt, és belső szigetelés helyett üveg- vagy műanyag burkolatot használnak, amely nem engedi át a fényt az üvegszálon. Ebben az esetben beszélgetünk a fény úgynevezett teljes belső visszaverődésének rezsimjéről két eltérő törésmutatójú anyag határáról (az üveghéj törésmutatója jóval alacsonyabb, mint a központi szálé). A kábel fémburkolata általában hiányzik, mivel itt nincs szükség a külső elektromágneses interferencia elleni árnyékolásra. Néha azonban továbbra is mechanikai védelemre használják a környezettől (egy ilyen kábelt néha páncélozottnak neveznek, több száloptikai kábelt is kombinálhat egy hüvely alatt).

Az optikai kábel kivételes teljesítménnyel rendelkezik a zajvédelemről és a továbbított információk titkosságáról. A fényjelet elvileg semmilyen külső elektromágneses interferencia nem képes torzítani, és maga a jel sem generál külső elektromágneses sugárzást. Az ilyen típusú kábelekhez való csatlakozás a hálózat jogosulatlan hallgatásához szinte lehetetlen, mivel ez sérti a kábel integritását. Egy ilyen kábel elméletileg lehetséges sávszélessége eléri az 1012 Hz-et, vagyis az 1000 GHz-et, ami összehasonlíthatatlanul nagyobb, mint az elektromos kábeleké. Az optikai kábel költsége folyamatosan csökken, és jelenleg megközelítőleg megegyezik egy vékony koaxiális kábel költségével.

Tipikus jelcsillapítás az optikai kábelekben a használt frekvenciákon helyi hálózatok, 5 és 20 dB / km között mozog, ami megközelítőleg megfelel az elektromos kábelek alacsony frekvenciájú teljesítményének. Ám egy optikai kábel esetében az átvitt jel frekvenciájának növekedésével a csillapítás nagyon kismértékben növekszik, és magas frekvenciákon (különösen 200 MHz felett) előnyei az elektromos kábellel szemben tagadhatatlanok, egyszerűen csak nincs versenytárs.

A száloptikai kommunikációs vonalak (FOCL) lehetővé teszik az analóg és digitális jelek nagy távolságokra, esetenként több tíz kilométerre történő továbbítását. Rövidebb, jobban kezelhető távolságokon is használják őket, például épületeken belül. Példák a vállalati hálózat kiépítéséhez szükséges SCS (strukturált kábelrendszerek) kiépítésére szolgáló megoldásokra: Vállalati hálózat kiépítése: SCS építésének sémája - Vízszintes optika. , Vállalati hálózatot építünk: SCS építési séma - Központi optikai kábelrendszer. , Vállalati hálózatot építünk: SCS kivitelezési terv - Zónás optikai kábelrendszer.

Az optika előnyei jól ismertek: zaj- és interferenciaállóság, kis kábelátmérő hatalmas sávszélességgel, ellenáll a hackelésnek és az információk lehallgatásának, nincs szükség átjátszókra és erősítőkre stb.
Valamikor az optikai vonalak lezárásával voltak gondok, de ma már többnyire megoldódnak, így sokkal könnyebbé vált a munka ezzel a technológiával. Vannak azonban olyan kérdések, amelyeket kizárólag az alkalmazási területek összefüggésében kell megvizsgálni. A réz- vagy rádióátvitelhez hasonlóan a száloptikai kapcsolat minősége attól függ, hogy az adó kimeneti jele mennyire illeszkedik a vevő előlapjához. A jelerősség helytelen meghatározása a bithibaarány növekedéséhez vezet az átvitel során; túl nagy a teljesítmény és a vevő erősítő "telítődik", túl alacsony és probléma van a zajjal, mivel zavarja a kívánt jelet. Íme a FOCL két legkritikusabb paramétere: az adó kimeneti teljesítménye és az átviteli veszteségek – az adót és a vevőt összekötő optikai kábel csillapítása.

Két különböző típusú optikai kábel létezik:

* több- vagy többmódusú kábel, olcsóbb, de gyengébb minőségű;
* egymódusú kábel, drágább, de van legjobb teljesítmény az elsőhöz képest.

A kábel típusa határozza meg a terjedési módok vagy „útvonalak” számát, amelyen a fény a kábelen belül halad.

Multimódusú kábel, amelyet leggyakrabban kis ipari, háztartási és kereskedelmi projektekben használnak, a legmagasabb csillapítási tényezővel rendelkezik, és csak rövid távolságokon működik. Egy régebbi típusú, 62,5/125-ös kábel (ezek a számok a szál belső/külső átmérőjét jelzik mikronban), amelyet gyakran "OM1-nek" neveznek, korlátozott sávszélességgel rendelkezik, és legfeljebb 200 Mbps-os adatátvitelre használják.
A közelmúltban megjelentek az 50/125-ös "OM2" és "OM3" kábelek, amelyek 500 méteres távolságig 1 Gbps, 300 méteres távolságig pedig 10 Gbps sebességet kínálnak.

Egymódusú kábel nagy sebességű kapcsolatokban (10 Gbps felett) vagy nagy távolságokon (30 km-ig) használják. Hang és kép továbbítására a legmegfelelőbb az OM2 kábelek használata.
Reiner Steil, az Extron Europe marketingért felelős alelnöke megjegyzi, hogy az üvegszálas szál megfizethetőbbé vált, és egyre szélesebb körben használják az épületeken belüli hálózatépítésre, ami az optikai alapú AV-rendszerek használatának növekedéséhez vezetett. Steil azt mondja: „Az integráció szempontjából a FOCL-eknek már ma is számos kulcsfontosságú előnye van.
A hasonló rézkábeles infrastruktúrához képest az optika lehetővé teszi az analóg és a digitális videojelek egyidejű használatát, egyetlen rendszermegoldást biztosítva a meglévő és a jövőbeli videóformátumokhoz.
Ráadásul, mert Az optika nagyon nagy sávszélességet kínál, ugyanaz a kábel a jövőben nagyobb felbontással fog működni. A FOCL könnyen alkalmazkodik az AV-technológiák fejlesztése során megjelenő új szabványokhoz és formátumokhoz.”

Egy másik elismert szakértő ezen a területen Jim Hayes, az 1995-ben megalakult American Fiber Optic Association elnöke, amely elősegítette a professzionalizmus növekedését a száloptika területén, és egyébként több mint 27 000 képzett optikai telepítővel és kivitelezővel rendelkezik. soraiban. A FOCL növekvő népszerűségéről a következőket mondja: „Az előny a telepítés gyorsaságában és az alkatrészek olcsóságában rejlik. Az optika használata a távközlésben egyre növekszik, különösen a Fiber-To-The-Home* (FTTH) rendszerekben vezeték nélküli hozzáféréssel, szintén a biztonság területén (térfigyelő kamerák).
Úgy tűnik, hogy az FTTH szegmens minden fejlett országban gyorsabban növekszik, mint a többi piac. Itt az USA-ban a vezérlőhálózatok optikára épülnek úti forgalom, önkormányzati szolgáltatások (közigazgatás, tűzoltók, rendőrség), oktatási intézmények (iskolák, könyvtárak).
Az internetfelhasználók száma növekszik – és gyorsan építünk új adatfeldolgozó központokat (DPC), amelyek üvegszálas csatlakozást használnak. Valójában 10 Gb / s sebességű jelek továbbításakor a költségek hasonlóak a "réz" vonalakhoz, de az optika sokkal kevesebb energiát fogyaszt. Évek óta az üvegszálas és a rézvédők küzdenek egymással a vállalati hálózatok elsőbbségéért. Elvesztegetett idő!
Mára a WiFi kapcsolat olyan jóvá vált, hogy a netbookok, laptopok és iPhone-ok felhasználói a mobilitást helyezték előtérbe. És most a vállalati helyi hálózatokban az optikát használják a vezeték nélküli hozzáférési pontok közötti váltáshoz.
Valóban, az optika köre egyre bővül, elsősorban a rézzel szembeni fenti előnyök miatt.
Az optika minden kulcsfontosságú területre behatolt – felügyeleti rendszerekbe, diszpécser- és helyzetmeghatározó központokba, katonai és egészségügyi létesítményekbe, valamint extrém működési feltételekkel rendelkező területekre. A berendezések költségének csökkentése lehetővé tette az optikai technológiák alkalmazását a hagyományosan "réz" területeken - konferenciatermekben és stadionokban, a kiskereskedelemben és a közlekedési csomópontokban.
Rainer Steil, az Extron munkatársa megjegyzi: „Az optikai szálas berendezéseket széles körben használják az egészségügyi intézményekben, például helyi videojelek váltására a műtőben. Az optikai jeleknek semmi közük az elektromossághoz, ami ideális a betegbiztonság szempontjából. A FOCL-ek olyan orvosi iskolák számára is kiválóak, amelyeknek több műtőből több helyiségbe kell elosztaniuk a videojeleket, hogy a hallgatók „élőben” nézhessék a műtétet.
A száloptikás technológiákat a katonaság is előnyben részesíti, hiszen a továbbított adatokat kívülről nehéz, sőt lehetetlen "leolvasni".
A száloptika magas fokú védelmet nyújt a bizalmas információk számára, lehetővé teszi a tömörítetlen adatok, például a nagy felbontású grafikák és a pixelpontos videó továbbítását.
A nagy távolságokra való átvitel képessége ideálissá teszi az optikát a nagy bevásárlóközpontok digitális jelzőrendszereihez, ahol a kábelvonalak több kilométer hosszúak is lehetnek. Ha egy csavart érpárnál 450 méter a távolság, akkor az optikánál még a 30 km sem a határ.
Ami a szálak AV-iparban történő felhasználását illeti, két fő tényező vezet a fejlődéshez. Először is, ez az IP-alapú audio- és videoátviteli rendszerek intenzív fejlesztése, amelyek nagy kapacitású hálózatokra támaszkodnak - a FOCL-ek ideálisak számukra.
Másodszor, az a széles körben elterjedt követelmény, hogy a HD videót és a HR számítógépes képeket 15 méternél nagyobb távolságra kell továbbítani – és ez a korlát a réz HDMI-átvitelnél.
Vannak esetek, amikor a videojelet egyszerűen nem lehet "elosztani" rézkábelen, és száloptikát kell használni - az ilyen helyzetek új termékek fejlesztését ösztönzik. Byung Ho Park, az Opticis marketingért felelős alelnöke kifejti: „Az UXGA 60 Hz-es adatsávszélességéhez és 24 bites színéhez 5 Gbps vagy színcsatornánként 1,65 Gbps teljes sebesség szükséges. A HDTV valamivel kisebb sávszélességgel rendelkezik. A gyártók szorgalmazzák a piacot, de a piac a szereplőket is a jobb minőségű képek használatára készteti. Vannak speciális alkalmazások, amelyek 3-5 millió pixel vagy 30-36 bites színmélység megjelenítésére képes kijelzőket igényelnek. Ehhez viszont körülbelül 10 Gb / s átviteli sebességre lesz szükség.
Manapság számos kapcsolóberendezés-gyártó kínál video-hosszabbítók (hosszabbítók) változatait az optikai vonalakkal való munkavégzéshez. ATEN International, TRENDnet, Rextron, Gefen mások pedig különféle modelleket gyártanak számos videó- ​​és számítógépes formátumhoz.
Ebben az esetben a szolgáltatási adatok - HDCP ** és EDID *** - egy további optikai vonalon, illetve egyes esetekben - az adót és a vevőt összekötő külön rézkábelen keresztül továbbíthatók.
Mivel a HD a műsorszórási piac szabványává vált, más piacok – például a telepítés – szintén alkalmazzák a másolásvédelmet a DVI- és HDMI-tartalom esetében” – mondja Jim Giacetta, a Multidyne mérnöki részlegének vezető alelnöke. „Cégünk HDMI-ONE eszközével a felhasználók a DVD- vagy Blu-ray lejátszóról érkező videojelet akár 1000 méter távolságra lévő monitorra vagy kijelzőre is továbbíthatják. Korábban egyetlen multimódusú eszköz sem támogatta a HDCP-másolásvédelmet.”

A FOCL-lel dolgozók nem feledkezhetnek meg a konkrét telepítési problémákról - a kábellezárásról. Ebben a tekintetben sok gyártó gyártja mind a tényleges csatlakozókat, mind a rögzítőkészleteket, amelyek speciális szerszámokat és vegyszereket tartalmaznak.
Eközben minden FOCL elemet, legyen az hosszabbító kábel, csatlakozó vagy kábelcsatlakozó, optikai mérővel ellenőrizni kell a jel csillapítására - ez szükséges a teljes teljesítmény költségvetés (teljesítmény költségvetés, a FOCL fő számított mutatója) értékeléséhez. ). Természetesen lehetőség van a szálkábel csatlakozók manuális, „térdre” összeszerelésére is, de az igazán magas minőség és megbízhatóság csak kész, gyárilag gyártott „vágott” kábelek használata esetén garantált, szigorú, többlépcsős tesztelésnek alávetve.
A FOCL hatalmas sávszélessége ellenére sokakban még mindig megvan az a vágy, hogy egy kábelbe "belakuljanak". több információ.
Itt a fejlesztés két irányba halad - spektrális multiplexelés (optikai WDM), amikor több különböző hullámhosszú fénynyalábot küldenek egy szálra, és adatsorosítás / deszerializálás (SerDes), amikor a párhuzamos kódot sorossá alakítják és fordítva.
Ugyanakkor a WDM-berendezések költségesek a miniatűr optikai alkatrészek bonyolult kialakítása és használata miatt, de nem növelik az átviteli sebességet. A SerDes berendezésekben használt nagysebességű logikai eszközök szintén növelik a projekt költségeit.
Ezenkívül ma olyan berendezéseket gyártanak, amelyek lehetővé teszik a vezérlő adatok multiplexelését és demultiplexelését egy közös fényáramból - USB vagy RS232 / 485. Ebben az esetben a fényáramokat egy kábelen ellentétes irányba lehet továbbítani, bár az ilyen "trükköket" végrehajtó eszközök költsége általában meghaladja egy további szál költségét az adatvisszaadáshoz.

Az optika az alkalmazások széles skáláját nyitja meg, ahol nagy sebességű, nagy sávszélességű kommunikációra van szükség. Ez egy jól bevált, érthető és kényelmes technológia. Az audiovizuális területen új távlatokat nyit, és olyan megoldásokat kínál, amelyek más módszerekkel nem elérhetők. Legalábbis jelentős munkaerő- és pénzköltségek nélkül.

A fő alkalmazási területtől függően az optikai kábelek két fő típusra oszthatók:

Belső kábel:
Ha a FOCL-t zárt térben telepítik, általában sűrű pufferrel ellátott száloptikai kábelt használnak (a rágcsálók elleni védelem érdekében). SCS építésére szolgál gerinc vagy vízszintes kábelként. Támogatja az adatátvitelt rövid és közepes távolságokon. Ideális vízszintes kábelezéshez.

Külső fektető kábel:
Szorosan pufferelt optikai kábel, acélszalaggal páncélozott, nedvességálló. Külső fektetésre használják külső autópályák alrendszerének létrehozásakor és az egyes épületek összekapcsolásakor. Kábelcsatornába fektethető. Alkalmas közvetlen talajba fektetésre.

Külső önhordó optikai kábel:
Az optikai kábel önhordó, acélkábellel. Külső fektetésre használják nagy távolságokra telefonhálózatokon belül. Támogatja a kábeltelevíziós jelátvitelt, valamint az adatátvitelt. Alkalmas kábelcsatornába és légbeépítésre.

A FOCL előnyei:

• Az információ FOCL-en keresztüli továbbítása számos előnnyel jár a rézkábelen keresztüli továbbításhoz képest. Az optikai szálak információs hálózatokba történő gyors bevezetése az optikai szálban történő jelterjedés jellemzőiből adódó előnyök következménye.
• Széles sávszélesség - a rendkívül magas, 1014 Hz-es vivőfrekvenciának köszönhetően. Ez lehetővé teszi másodpercenként több terabites adatfolyam átvitelét egyetlen optikai szálon keresztül. A nagy sávszélesség az optikai szál egyik legfontosabb előnye a rézzel vagy bármely más átviteli közeggel szemben.
• A fényjel alacsony csillapítása a szálban. A jelenleg hazai és külföldi gyártók által gyártott ipari optikai szál 1,55 mikron/km hullámhosszon 0,2-0,3 dB csillapítással rendelkezik. Az alacsony csillapítás és az alacsony szórás lehetővé teszi akár 100 km-es vagy annál hosszabb vezetékszakaszok újraadás nélküli építését.
• Az optikai kábel alacsony zajszintje lehetővé teszi a sávszélesség növelését különféle jelmodulációk továbbításával alacsony kódredundanciával.
• Magas zajvédelem. Mivel a szál dielektromos anyagból készül, immunis a környező rézkábelrendszerek és az elektromágneses sugárzást kiváltani képes elektromos berendezések (elektromos vezetékek, villanymotorok stb.) elektromágneses interferenciájára. A többszálas kábelek emellett elkerülik az elektromágneses áthallás problémáját, amely a több érpárú rézkábeleknél jelentkezik.
• Kis súly és térfogat. Az optikai kábelek (FOC) könnyebbek és könnyebbek, mint a rézkábelek azonos sávszélesség mellett. Például egy 900 páros, 7,5 cm átmérőjű telefonkábel helyettesíthető egy 0,1 cm átmérőjű szállal. Ha a szálat sok védőburkolatba „beöltözik” és acélszalagos páncélzattal borítják, akkor az ilyen egy szál 1,5 cm lesz, ami többszöröse a szóban forgó telefonkábelnek.
• Magas biztonság az illetéktelen hozzáférés ellen. Mivel a FOC gyakorlatilag nem sugároz a rádió hatótávolságában, nehéz lehallgatni a rajta továbbított információkat anélkül, hogy a vétel és az adás megzavarná. Az optikai kommunikációs vonal integritásának felügyeleti rendszerei (folyamatos vezérlés) a szál nagy érzékenységi tulajdonságait felhasználva azonnal kikapcsolhatják a „feltört” kommunikációs csatornát és riasztást adhatnak. Azok a szenzorrendszerek, amelyek a terjedő fényjelek interferenciahatásait használják (mind a különböző szálak mentén, mind a különböző polarizációjúak), nagyon nagy érzékenységgel rendelkeznek az ingadozásokra, a kis nyomásesésre. Az ilyen rendszerekre különösen akkor van szükség, amikor kommunikációs vonalakat hoznak létre a kormányzati, banki és néhány más speciális, magas adatvédelmi követelményeket támasztó szolgáltatásban.
• Hálózati elemek galvanikus leválasztása. Ez az előny Az optikai szál a szigetelő tulajdonságában rejlik. Az üvegszál segít elkerülni az elektromos földhurkok kialakulását, amelyek akkor fordulhatnak elő, ha két, rézkábellel összekapcsolt, nem elválasztott számítógépes hálózati eszköznek az épület különböző pontjain van földelése, például különböző emeleteken. Ebben az esetben nagy potenciálkülönbség léphet fel, ami károsíthatja a hálózati berendezéseket. A rost esetében ez a probléma egyszerűen nem létezik.
• Robbanás- és tűzbiztonság. A szikraképződés hiánya miatt az optikai szál javítja a hálózat biztonságát a vegyi, olajfinomítók és a karbantartás területén technológiai folyamatok megnövekedett kockázat.
• Gazdaságos FOCL. A szál szilícium-dioxidból készül, amely szilícium-dioxid alapú, amely a rézzel ellentétben egy széles körben elterjedt és ezért olcsó anyag. Jelenleg a szál költsége egy rézpárhoz viszonyítva 2:5 arányban korrelál. Ugyanakkor a FOC lehetővé teszi a jelek sokkal nagyobb távolságra történő továbbítását újraadás nélkül. A kiterjesztett vonalakon az átjátszók száma csökken a FOC használatakor. Soliton átviteli rendszerek használatakor 4000 km távolságot sikerült elérni regenerálás nélkül (vagyis csak a közbülső csomópontokon optikai erősítők használatával) 10 Gbps feletti átviteli sebesség mellett.
• Hosszú élettartam. Idővel a rost lebomlik. Ez azt jelenti, hogy a beépített kábel csillapítása fokozatosan növekszik. Az optikai szálak előállítására szolgáló modern technológiák fejlesztése miatt azonban ez a folyamat jelentősen lelassul, és az FOC élettartama körülbelül 25 év. Ezalatt az adó-vevő rendszerek több generációja/szabványa megváltozhat.
• Távoli tápegység. Egyes esetekben távoli csomópont tápellátására van szükség információs hálózat. Az optikai szál nem képes ellátni a tápkábel funkcióit. Ezekben az esetekben azonban vegyes kábel is használható, ha az optikai szálakkal együtt a kábelt réz vezető elemmel látják el. Az ilyen kábelt széles körben használják Oroszországban és külföldön egyaránt.

Az optikai kábelnek azonban vannak hátrányai is:

• Ezek közül a legfontosabb a beépítés nagy bonyolultsága (a csatlakozók beépítésénél mikron pontosság szükséges; a csillapítás a csatlakozóban erősen függ az üvegszál hasítási pontosságától és polírozásának mértékétől). A csatlakozók felszereléséhez hegesztést vagy ragasztást használnak egy speciális géllel, amelynek fénytörési indexe megegyezik az üvegszáléval. Mindenesetre ehhez magasan képzett személyzetre és speciális szerszámokra van szükség. Ezért az optikai kábelt leggyakrabban különböző hosszúságú előre kivágott darabok formájában értékesítik, amelyek mindkét végén a kívánt típusú csatlakozók már fel vannak szerelve. Emlékeztetni kell arra, hogy a rossz minőségű csatlakozó beszerelése drasztikusan csökkenti a csillapítás által meghatározott megengedett kábelhosszt.
• Emlékeztetni kell arra is, hogy az optikai kábel használatához speciális optikai vevőkre és adókra van szükség, amelyek a fényjeleket elektromos jelekké alakítják, és fordítva, ami néha jelentősen megnöveli a hálózat egészének költségeit.
• Az optikai kábelek lehetővé teszik a jelek elágazását (ehhez speciális passzív elosztókat (csatolókat) gyártanak 2-8 csatornára), de általában csak egy irányban továbbítanak adatot egy adó és egy vevő között. Végül is minden elágazás elkerülhetetlenül nagymértékben gyengíti a fényjelet, és ha sok ág van, akkor a fény egyszerűen nem éri el a hálózat végét. Ráadásul az elosztóban belső veszteségek is vannak, így a kimeneten a teljes jelteljesítmény kisebb, mint a bemeneti teljesítmény.
• Az optikai kábel kevésbé tartós és rugalmas, mint az elektromos kábel. A tipikus megengedett hajlítási sugár 10-20 cm, kisebb hajlítási sugaraknál a központi szál eltörhet. Rosszul tolerálja a kábel- és mechanikai nyújtást, valamint a zúzó hatást.
• Az optikai kábel érzékeny az ionizáló sugárzásra is, emiatt csökken az üvegszál átlátszósága, vagyis nő a jelcsillapítás. A hirtelen hőmérséklet-változások is hátrányosan befolyásolják, az üvegszál megrepedhet.
• Csak csillag és gyűrű topológiájú hálózatokban használjon optikai kábelt. Ebben az esetben nincs probléma az illesztéssel és a földeléssel. A kábel ideális galvanikus leválasztást biztosít a hálózati számítógépek számára. A jövőben az ilyen típusú kábelek valószínűleg kiszorítják az elektromos kábeleket, vagy mindenképpen nagymértékben kiszorítják azokat.

A FOCL fejlesztésének kilátásai:

• Az új hálózati alkalmazások iránti növekvő igényekkel egyre fontosabbá válik a száloptikai technológia alkalmazása a strukturált kábelezésben. Milyen előnyei és jellemzői vannak az optikai technológiák alkalmazásának vízszintes kábeles alrendszerben, valamint a felhasználói munkahelyeken?
• A változások elemzése után hálózati technológiák Az elmúlt 5 év során könnyen belátható, hogy az SCS réz szabványai lemaradtak a "hálózati fegyverkezési" verseny mögött. A harmadik kategória SCS telepítésére nem lévén idejük, a vállalkozásoknak át kellett állniuk az ötödikre, most már a hatodikra, és a hetedik kategória használata sincs messze.
• Nyilvánvaló, hogy a hálózati technológiák fejlődése nem áll meg itt: gigabit per munkahely hamarosan de facto, majd de jure szabvánnyá válik, a LAN-ok (helyi hálózatok) esetében pedig egy nagy- vagy akár közepes méretű vállalatnál a 10 Gb/s Etnernet sem lesz ritka.
• Ezért nagyon fontos, hogy olyan kábelrendszert használjunk, amely könnyedén megbirkózik a hálózati alkalmazások növekvő sebességével legalább 10 évig – ez az SCS nemzetközi szabványok által meghatározott minimális élettartama.
• Ezenkívül a LAN-protokollokra vonatkozó szabványok megváltoztatásakor el kell kerülni az új kábelek újrafektetését, amely korábban jelentős költségeket okozott az SCS működésében, és egyszerűen nem elfogadható a jövőben.
• Az SCS-ben csak egy átviteli közeg felel meg ezeknek a követelményeknek – az optika. Az optikai kábeleket több mint 25 éve használják a távközlési hálózatokban, újabban pedig a kábeltelevízióban és a LAN-ban is széles körben alkalmazzák.
• A LAN-okban főként az épületek közötti és magukon az épületeken belüli gerinckábel csatornák kiépítésére használják. , ugyanakkor nagy sebességű adatátvitelt biztosít e hálózatok szegmensei között. A modern hálózati technológiák fejlődése azonban aktualizálja az optikai szálak használatát, mint a közvetlen felhasználók összekapcsolásának fő médiumát.

Új FOCL szabványok és technológiák:

Az elmúlt években több olyan technológia és termék jelent meg a piacon, amelyek lényegesen egyszerűbbé és olcsóbbá teszik az üvegszálas vízszintes kábelezési rendszerben történő felhasználását és a felhasználói munkahelyekhez való csatlakoztatását.

Ezen új megoldások közül mindenekelőtt a kis formájú optikai csatlakozókat emelném ki - SFFC (small-form-factor connectors), függőleges üregű planáris lézerdiódákat - VCSEL (vertikális üreges felületkibocsátó lézerek), ill. egy új generációs multimódusú optikai szálak.

Megjegyzendő, hogy a közelmúltban jóváhagyott típusú többmódusú optikai szál OM-3 sávszélessége több mint 2000 MHz/km 850 nm lézersugárzási hossz mellett. Ez a fajta szál 10 gigabites Ethernet protokoll adatfolyamok soros átvitelét biztosítja 300 m távolságon.. Az új típusú többmódusú optikai szálak és a 850 nm-es VCSEL lézerek alkalmazása biztosítja a 10 Gigabites Ethernet megoldások megvalósításának legalacsonyabb költségét.

Az optikai csatlakozókra vonatkozó új szabványok kidolgozása az optikai rendszereket a rézmegoldások komoly versenytársává tette. Hagyományosan az optikai rendszerekhez kétszer volt szükség több csatlakozók és patch kábelek, mint a réz – a távközlési pontokon sokkal nagyobb területre volt szükség a passzív és az aktív optikai berendezések elhelyezéséhez.

A közelmúltban számos gyártó által bevezetett kisméretű optikai csatlakozók kétszer akkora portsűrűséget kínálnak, mint a korábbi megoldások, mivel mindegyik csatlakozó egy helyett két optikai szálat tartalmaz.

Ugyanakkor mind az optikai passzív elemek - keresztcsatlakozók stb., mind az aktív hálózati berendezések mérete csökken, ami lehetővé teszi a telepítési költségek négyszeres csökkentését (a hagyományos optikai megoldásokhoz képest).

Meg kell jegyezni, hogy az amerikai szabványügyi testületek az EIA és a TIA 1998-ban úgy döntöttek, hogy nem szabályozzák a kis mérettényezővel rendelkező optikai csatlakozók bizonyos típusainak használatát, ami hatféle versengő megoldás megjelenéséhez vezetett ezen a területen. egyszerre: MT-RJ, LC, VF-45, Opti-Jack, LX.5 és SCDC. Ma is vannak új fejlemények.

A legnépszerűbb miniatűr csatlakozó az MT-RJ csatlakozó, amelynek egyetlen polimer érvéghüvelye van, benne két optikai szállal. Tervezését az AMP Netconnect vezette cégkonzorcium dolgozta ki a Japánban kifejlesztett többszálas MT csatlakozó alapján. Az AMP Netconnect immár több mint 30 licencet adott ki az ilyen típusú MT-RJ csatlakozók gyártására.

Az MT-RJ csatlakozó sikerének nagy részét külső kialakításának köszönheti, amely hasonló a 8 tűs RJ-45 moduláris réz csatlakozóéhoz. Az MT-RJ csatlakozó teljesítménye az elmúlt években jelentősen javult – az AMP Netconnect kulcsos MT-RJ csatlakozókat kínál a hibás ill. jogosulatlan csatlakozás a kábelrendszerhez. Emellett számos cég fejleszti az MT-RJ csatlakozó egymódusú változatait.

Az optikai kábeles megoldások piacán kellően nagy keresletet alkalmaznak az LC csatlakozók Avaya(http://www.avaya.com). Ennek a csatlakozónak a kialakítása egy 1,25 mm-re csökkentett átmérőjű kerámia hegy és egy műanyag ház használatán alapul, amely külső kar típusú retesszel rendelkezik a csatlakozóaljzatba való rögzítéshez.

A csatlakozó szimplex és duplex változatban is elérhető. Az LC csatlakozó fő előnye az alacsony átlagos veszteség és szórása, amely mindössze 0,1 dB. Ez az érték biztosítja stabil munkavégzés a kábelrendszer egészét. Az LC-dugó beszereléséhez a szabványos epoxi kötési és polírozási eljárást alkalmazzák. Mára a csatlakozók utat találtak a 10 Gbps-os adó-vevők gyártóihoz.

A Corning Cable Systems (http://www.corning.com/cablesystems) egyszerre gyárt LC és MT-RJ csatlakozókat. Véleménye szerint az SCS-ipar az MT-RJ és LC csatlakozók mellett döntött. A cég a közelmúltban kiadta az első egymódusú MT-RJ csatlakozót és az MT-RJ és LC csatlakozók UniCam verzióit, amelyek gyors telepítési időt biztosítanak. Ugyanakkor nincs szükség epoxi ragasztó és poliuretán használatára az UniCam csatlakozók felszereléséhez.

A száloptikai vonalakat olyan vonalaknak nevezzük, amelyek az optikai tartományban lévő információk továbbítására szolgálnak. A Szovjet Információs Iroda szerint az 1980-as évek végén az optikai vezetékek használatának növekedési üteme 40% volt. Az Unió szakértői egyes országok teljes elutasítását feltételezték a rézmagtól. A kongresszus a 12. ötéves tervre a kommunikációs vonalak volumenének 25%-os növeléséről döntött. A tizenharmadik, amelyet szintén száloptika fejlesztésére terveztek, elkapta a Szovjetunió összeomlását, megjelentek az első cellás operátorok. Mellesleg, a szakértők előrejelzése a képzett munkaerő iránti igény növekedésével kapcsolatban meghiúsult ...

Működési elve

Mi az oka a nagyfrekvenciás jelek népszerűségének robbanásszerű növekedésének? A modern tankönyvek említést tesznek a jelregenerálás igényének csökkentéséről, a költségekről, a csatornakapacitás növeléséről. A szovjet mérnökök másként érvelve rájöttek: rézkábel, páncél, képernyő a világ réztermelésének 50% -át, 25% -át - ólom. Nem elég ismert tény ez lett a fő oka Nikola Tesla szponzorainak, a Vordencliff toronyprojektnek (a nevet a földet adományozó filantróp nevéből kapta). Egy ismert szerb tudós vezeték nélkül akart információt, energiát továbbítani, sok helyi rézkohó-tulajdonost megijesztve. 80 évvel később a kép drámaian megváltozott: az emberek felismerték, hogy meg kell menteni a színesfémeket.

A szál... üvegből készül. Közönséges szilikát, jó mennyiségű tulajdonságmódosító polimerrel ízesítve. A szovjet tankönyvek az új technológia népszerűségének megjelölt okai mellett a következőket hívják:

1. A jelek alacsony csillapítása, ami a regenerálási igény csökkenését okozta.
2. Nincs szikra, ezért tűzbiztonság, nulla robbanásveszély.
3. Lehetetlen rövidzárlat, csökken a karbantartási igény.
4. Érzéketlen az elektromágneses interferenciára.
5. Kis súly, viszonylag kis méretek.

Kezdetben száloptikás vonalaknak kellett volna nagy autópályákat összekötniük: városok, elővárosok, automata telefonközpontok között. A szovjet szakértők a kábelforradalmat a szilárdtest-elektronika megjelenéséhez hasonlónak nevezték. A technológia fejlődése lehetővé tette szivárgási áramoktól és áthallástól mentes hálózatok kiépítését. Egy száz kilométeres szakaszon hiányoznak az aktív jelregeneráló módszerek. Az egymódusú kábel öble általában 12 km, a többmódusú - 4 km. Az utolsó mérföldet gyakran réz borítja. A szolgáltatók hozzászoktak ahhoz, hogy a végoldalakat az egyes felhasználóknak szenteljék. Nincsenek nagy sebességek, olcsó adó-vevők, az eszköz egyidejű áramellátásának képessége, a lineáris módok egyszerű használata.

Adó

Egy tipikus sugárformáló az félvezető LED-ek beleértve a szilárdtest lézereket is. A tipikus pn átmenet által kibocsátott jelspektrum szélessége 30-60 nm. Az első szilárdtest-készülékek hatásfoka alig érte el az 1%-ot. A csatlakoztatott LED-ek alapja gyakran az indium-gallium-arzén-foszfor szerkezete. Alacsonyabb frekvenciájú (1,3 µm) sugárzással a készülékek jelentős spektrumszórást biztosítanak. Az így létrejövő diszperzió erősen korlátozza a bitsebességet (10-100 Mbps). Ezért a LED-ek alkalmasak helyi hálózati erőforrások kiépítésére (távolság 2-3 km).

A multiplexeléssel járó frekvenciaosztást többfrekvenciás diódák hajtják végre. Napjainkban a tökéletlen félvezető szerkezeteket aktívan felváltják a függőleges sugárzó lézerek, amelyek jelentősen javítják a spektrális jellemzőket. sebesség növelése. Egy rendelési ár. A stimulált emissziós technológia sokkal többet hoz nagy teljesítményű(több száz mW). A koherens sugárzás 50%-os hatékonyságot biztosít az egymódusú vezetékeknél. A kromatikus diszperzió hatása csökken, ami nagyobb bitsebességet tesz lehetővé.

A rövid töltésrekombinációs idő megkönnyíti a sugárzás modulálását a tápáram magas frekvenciájával. A függőlegesek mellett a következőket használják:

1. Visszacsatoló lézerek.
2. Fabry-Perot rezonátorok.

A nagy távolságú kommunikációs vonalak nagy bitsebessége külső modulátorok használatával érhető el: elektro-abszorpciós, Mach-Zehnder interferométerek. A külső rendszerek szükségtelenné teszik a csipogós tápegységet. A diszkrét jel vágott spektrumát továbbítják. Ezenkívül más vivőkódolási technikákat fejlesztettek ki:

• Kvadratúra fáziseltolásos kulcsolás.
• Ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés.
• Amplitúdó kvadratúra moduláció.

Az eljárást digitális jelfeldolgozók végzik. A régi módszerek csak a lineáris komponenst kompenzálták. Berenger a modulátort a Wien sorozatban fejezte ki, a DAC-t és az erősítőt csonka, időfüggetlen Volterra sorozatban modellezték. Khana emellett egy polinomiális adómodell használatát javasolja. A sorozat együtthatóit minden alkalommal közvetett tanulási architektúra segítségével találjuk meg. Dutel sok gyakori változatot rögzített. A fáziskeresztkorrelációs és kvadratúra mezők a szinkronizációs rendszerek tökéletlenségét utánozzák. A nemlineáris hatásokat hasonló módon kompenzáljuk.

Vevők

A fotodetektor inverz fény-elektromos átalakítást hajt végre. A szilárdtest vevőkészülékek oroszlánrésze indium-gallium-arzén szerkezetet használ. Néha vannak pin-photodiodes, lavina. A fém-félvezető-fém szerkezetek ideálisak regenerátorok, rövidhullámú multiplexerek beágyazására. Az optoelektromos átalakítókat gyakran kiegészítik transzimpedancia-erősítőkkel, korlátozókkal, amelyek digitális jelet állítanak elő. Ezután az óraimpulzusok fáziszárt hurokkal történő helyreállítását gyakorolják.

Fényátvitel üveggel: történelem

A refrakció jelenségét, amely lehetővé teszi a troposzférikus kommunikációt, nem szeretik a diákok. Összetett képletek, érdektelen példák megölik a tanuló tudásszeretetét. A fénykalauz ötlete a távoli 1840-es években született: Daniel Colladon, Jacques Babinet (Párizs) csábító, vizuális kísérletekkel próbálta megszépíteni saját előadásait. A középkori Európában a tanárok rosszul fizettek, így a pénzt cipelő diákok tetemes özöne örvendetesnek tűnt. Az előadók bármilyen eszközzel csábították a hallgatóságot. Egy bizonyos John Tyndall 12 évvel később kihasználta az ötletet, és jóval később kiadott egy könyvet (1870), amely az optika törvényeit tárgyalja:

• A fény áthalad a levegő-víz határfelületen, megfigyelhető a sugár fénytörése a merőlegeshez képest. Ha a nyaláb érintési szöge az ortogonális egyeneshez képest meghaladja a 48 fokot, a fotonok abbahagyják a folyadék elhagyását. Az energia teljesen visszaverődik. A határértéket a közeg határszögének nevezzük. A víz 48 fokos 27 perc, a szilikát üveg 38 fokos 41 perc, a gyémánt 23 fokos 42 perc.

A 19. század születése a Pétervár-Varsó vonalon egy 1200 km hosszú könnyűtávírót hozott. Az üzenetkezelők általi regenerálást 40 km-enként végezték el. Az üzenet több órán keresztül ment, az időjárás és a látási viszonyok közbeszóltak. A rádiókommunikáció megjelenése felváltotta a régi módszereket. Az első optikai vonalak a 19. század végére nyúlnak vissza. Az orvosoknak tetszett az újdonság! A hajlított üvegszál lehetővé tette az emberi test bármely üregének megvilágítását. A történészek a következő idővonalat ajánlják az események alakulására:

Henry St. Rene ötletét az Újvilág (1920-as évek) telepesei folytatták, akik a televíziózás fejlesztése mellett döntöttek. Clarence Hansell, John Logie Baird lettek az úttörők. Tíz évvel később (1930) Heinrich Lamm orvostanhallgató bebizonyította a képek üvegvezetőkkel történő továbbításának lehetőségét. A tudáskereső úgy döntött, hogy megvizsgálja a test belsejét. A képminőség sántított, a brit szabadalom megszerzésére tett kísérlet kudarcot vallott.

A rostok születése

Függetlenül a holland tudós, Abraham van Heel, brit Harold Hopkins, Narinder Singh Kapani találta fel (1954) a rostot. Az első érdeme abban rejlik, hogy a központi magot átlátszó héjjal fedték le, amelynek alacsony törésmutatója volt (levegőhöz közel). A felületi karcvédelem nagymértékben javította az átvitel minőségét (a feltalálók kortársai a szálas vezetékek használatának fő akadályát a nagy veszteségben látták). A britek is jelentős mértékben hozzájárultak ahhoz, hogy összegyűjtöttek egy 10 000 darabos szálköteget, és 75 cm-es távolságból továbbítottak egy képet. A Nature folyóiratban (1954) a „Flexible fiberscope using static scanning” felirat szerepelt.

Ez érdekes! Narinder Singh Kapani megalkotta az üvegszál kifejezést az American Science (1960) cikkében.

1956 elhozta a világnak egy új rugalmas gasztroszkópot, amelyet Basil Hirshovitz, Wilbur Peters, Lawrence Curtiss (University of Michigan) készítettek. A Noviki különlegessége a szálak üveghüvelye volt. Elias Snitzer (1961) nyilvánosságra hozta az egymódusú üvegszál ötletét. Olyan vékony, hogy az interferenciamintából csak egy folt fért be. Az ötlet segített az orvosoknak megvizsgálni egy (élő) ember belsejét. A veszteség 1 dB/m volt. A kommunikációs igények sokkal tovább bővültek. A 10-20 dB/km küszöböt kellett elérni.

1964-et fordulópontnak tekintik: Dr. Kao létfontosságú specifikációt tett közzé, amely bemutatja a távolsági kommunikáció elméleti alapjait. A dokumentum aktívan felhasználta a fenti ábrát. A tudós bebizonyította, hogy a legmagasabb fokú tisztaságú üveg segít csökkenteni a veszteségeket. Manfred Börner német fizikus (1965) (Telefunken Research Labs, Ulm) bemutatta az első működőképes távközlési vonalat. A NASA újdonságok segítségével azonnal továbbította a Holdról készült képeket (a fejlemények titkosak voltak). Néhány évvel később (1970) a Corning Glass három alkalmazottja (lásd a téma elején) szabadalmat nyújtott be a szilícium-oxid olvasztásának technológiai ciklusának megvalósítására. Az iroda három éven keresztül értékelte a szöveget. Az új mag 65 000-szeresére növelte a csatorna kapacitását a rézkábelhez képest. Dr. Cao csapata azonnal kísérletet tett egy jelentős távolság megtételére.

Ez érdekes! 45 évvel később (2009) Kao fizikai Nobel-díjat kapott.

Az amerikai légvédelem katonai számítógépei (1975) (NORAD szakasz, Cheyenne-hegység) új kommunikációt kaptak. Az optikai internet már régen megjelent, a személyi számítógépek előtt! Két évvel később egy 1,5 mérföldes telefonvonal tesztüzemei ​​(Chicago külvárosában) sikeresen 672 hangcsatornát továbbítottak. Az üvegfúvók fáradhatatlanul dolgoztak: a 80-as évek eleje meghozta a 4 dB/km-es csillapítású szálak megjelenését. A szilícium-oxidot egy másik félvezető - germánium - váltotta fel.

A technológiai vonal minőségi kábelgyártásának sebessége 2 m/s volt. Chemie Thomas Mensah kifejlesztett egy technológiát, amely hússzorosára növelte a határértéket. Az újdonság végre olcsóbb lett, mint a rézkábel. Ami a fentiekben vázolódik: az új technológia bevezetése megugrott. Az átjátszó távolság 70-150 km volt. Az Erbium-ionokkal adalékolt szálerősítő drámaian csökkentette a vonalépítés költségeit. A tizenharmadik ötéves terv ideje 25 millió kilométernyi üvegszálas hálózatot hozott a bolygónak.

A fejlődésnek új lendületet adott a fotonikus kristályok feltalálása. Az első kereskedelmi modellek 2000-et hoztak. A szerkezetek periodicitása lehetővé tette a teljesítmény jelentős növelését, a szálkialakítás rugalmasan, a frekvenciát követve lett beállítva. 2012-ben a Nippon Telegraph and Telephone Company 1 petabit/s sebességet ért el 50 km-es távon egyetlen szállal.

hadiipar

A Monmouth Message-ben megjelent amerikai hadiipar felvonulásának története hitelesen ismert. 1958-ban Fort Monmouth kábelvezetője (az Egyesült Államok hadseregének Signal Corps Labs) beszámolt a villámlás és a csapadék veszélyeiről. A hivatalos kutató Sam De Vita megriasztotta, és arra kérte, hogy találjon helyettesítőt a zöld rézre. A válasz javaslatot tartalmazott az üveg, szál, fényjelzések kipróbálására. Uncle Sam akkori mérnökei azonban tehetetlenek voltak a probléma megoldásában.

1959 forró szeptemberében Di Vita megkérdezte Richard Sturzebecher 2. rendű hadnagyot, ismeri-e az optikai jel továbbítására képes üveg képletét. A válasz a szilícium-oxiddal kapcsolatos információkat tartalmazott – egy mintát az Alfred Egyetemen. Az anyagok törésmutatóját mikroszkóppal mérve Richardnak megfájdult a feje. A 60-70%-os üvegpor szabadon engedi át a sugárzó fényt, irritálja a szemet. Szem előtt tartva a legtisztább üveg beszerzésének szükségességét, Sturzebecher a modern gyártási módszereket tanulmányozta a szilícium-klorid IV felhasználásával. Di Vita megfelelőnek találta az anyagot, és úgy döntött, hagyja, hogy a kormány tárgyaljon a Corning üvegfúvóival.

A tisztviselő jól ismerte a dolgozókat, de úgy döntött, nyilvánosságra hozza az esetet, hogy az üzem kapjon állami szerződést. 1961 és 1962 között kutatólaboratóriumok vették át a tiszta szilícium-oxid használatának ötletét. A szövetségi előirányzatok körülbelül 1 millió dollárt tettek ki (1963-1970 közötti időszak). A program (1985) egy több milliárd dolláros száloptikai kábelipar kifejlesztésével ért véget, amely gyorsan megkezdte a réz helyettesítését. Di Vita továbbra is iparági tanácsadóként dolgozott, és 97 éves koráig élt (2010-es haláláig).

Kábelek fajtái

Kábel formája:

1. Sejtmag.
2. Héj.
3. Védőborítás.

A szál a jel teljes visszaverését valósítja meg. Az első két komponens anyaga hagyományosan üveg. Néha olcsó helyettesítőt találnak - polimert. Az optikai kábeleket fúzióval kombinálják. A mag igazítása szakértelmet igényel. Az 50 mikron feletti vastagságú többmódusú kábel könnyebben forrasztható. A két globális változat a modok számában különbözik:

• A Multimode vastag maggal van felszerelve (több mint 50 mikron).
• Az egymódusú sokkal vékonyabb (kevesebb, mint 10 mikron).

Paradoxon: kábel kisebb méretek távolsági kommunikációt biztosít. Egy négymagos transzatlanti költsége 300 millió dollár. A mag fényálló polimerrel van bevonva. A New Scientist folyóirat (2013) közzétette a Southamptoni Egyetem tudományos csoportjának kísérleteit, amelyek 310 méteres hatótávolságot fedtek le ... hullámvezetővel! A passzív dielektromos elem 77,3 Tbps sebességet mutatott. Az üreges cső falait fotonikus kristály alkotja. Az információáramlás a fény 99,7%-ának megfelelő sebességgel mozgott.

Fotonikus kristályszál

Egy újfajta kábelt csőkészlet alkot, a konfiguráció egy lekerekített méhsejtre emlékeztet. A fotonikus kristályok természetes gyöngyházhoz hasonlítanak, és periodikus konformációkat alkotnak, amelyek törésmutatója különbözik. Az ilyen csövek belsejében bizonyos hullámhosszok csillapításra kerülnek. A kábel mutatja a sávszélességet, a Bragg-törésen átmenő nyaláb visszaverődik. A tiltott sávok jelenléte miatt a koherens jel a szál mentén mozog.

Bevezetés

Ma a kommunikáció fontos szerepet játszik világunkban. És ha korábban rézkábeleket és -vezetékeket használtak információtovábbításra, akkor most eljött az optikai technológiák és a száloptikai kábelek ideje. Most, amikor telefonálunk a világ másik felére (például Oroszországból Amerikába), vagy letöltjük az internetről kedvenc dallamunkat, amely valahol Ausztráliában van egy oldalon, nem is gondolunk arra, hogyan boldogulunk. ezt csináld meg. És ez az optikai kábelek használatának köszönhetően történik. Ahhoz, hogy az embereket összekapcsolhassuk, közelebb kerüljenek egymáshoz vagy a kívánt információforráshoz, kontinenseket kell összekapcsolni. Jelenleg a kontinensek közötti információcsere főként tenger alatti optikai kábeleken keresztül történik. Jelenleg az optikai kábeleket a Csendes- és az Atlanti-óceán fenekén fektetik le, és szinte az egész világ "összegabalyodott" szálas kommunikációs rendszerek hálózatába (Laser Mag.-1993.-No. 3; Laser Focus World.- 1992.-28., 12. sz.; Telecom mag.-1993.-25. sz.; AEU: J. Asia Electron. Union.-1992.-5.). Az Atlanti-óceánon túli európai országokat üvegszálas vezetékek kötik össze Amerikával. USA, a Hawaii-szigeteken és Guam szigetén keresztül – Japánnal, Új-Zélanddal és Ausztráliával. Száloptikai kommunikációs vonal köti össze Japánt és Koreát az orosz Távol-Kelettel. Nyugaton Oroszországot Szentpétervár - Kingisepp - Dánia és Szentpétervár - Vyborg - Finnország európai országaival, délen pedig az ázsiai országokkal, Novorossiysk - Törökországgal kötik össze. Ugyanakkor az optikai kommunikációs vonalak fejlesztésének fő hajtóereje az internet.

A száloptikai hálózatok minden bizonnyal az egyik legígéretesebb terület a kommunikáció területén. Az optikai csatornák sávszélessége nagyságrendekkel nagyobb, mint a rézkábelen alapuló információs vonalaké.

Az optikai szálat tartják a legtökéletesebb médiumnak nagy mennyiségű információ nagy távolságra történő továbbítására. Kvarcból készül, amely szilícium-dioxid alapú, egy széles körben használt és olcsó anyag, ellentétben a rézzel. Az optikai szál nagyon kompakt és könnyű, átmérője mindössze 100 mikron.

Ezenkívül a szál immunis az elektromágneses mezőkre, ami eltávolít néhányat tipikus problémák réz kommunikációs rendszerek. Az optikai hálózatok kisebb veszteséggel képesek nagy távolságra jelet továbbítani. Bár ez a technológia még mindig drága, az optikai alkatrészek ára folyamatosan csökken, miközben a rézvezetékek képességei a határokhoz közelednek, és egyre több költséget igényelnek további fejlődés ezt az irányt.

Számomra úgy tűnik, hogy a száloptikai kommunikációs vonalak témája jelenleg aktuális, ígéretes és érdekes megfontolásra. Ezért választottam a tanulmányaimhoz, és úgy gondolom, hogy a jövő a FOCL-é.

1. Teremtéstörténet

Bár a száloptika széles körben használt és népszerű kommunikációs eszköz, maga a technológia egyszerű és régen kifejlesztett. Daniel Colladon és Jacques Babinet már 1840-ben bemutatott egy kísérletet a fénysugár irányának törés útján történő megváltoztatására. A technológia gyakorlati alkalmazását csak a XX.

Az 1920-as években Clarence Hasnell és John Berd kísérletezők bemutatták az optikai csöveken keresztüli képátvitel lehetőségét.

A száloptika Corning 1970-es feltalálása fordulópontnak számít a száloptika történetében. A fejlesztőknek sikerült egy olyan vezetőt létrehozniuk, amely képes az optikai jel teljesítményének legalább egy százalékát egy kilométeres távolságban fenntartani. Ez mai mércével mérve meglehetősen szerény teljesítmény, de akkor, közel 40 évvel ezelőtt ez szükséges feltétel volt egy új típusú vezetékes kommunikáció kialakításához.

E Az FDDI szabvány megjelenésével kapcsolatos első nagyszabású kísérletek. Ezek az első generációs hálózatok ma is működnek.

E A száloptika tömeges használata az olcsóbb alkatrészek gyártásával jár együtt. Az optikai hálózatok növekedési üteme robbanásszerű.

E Az információátviteli sebesség növekedése, a hullámtömörítési technológiák megjelenése (WDM, DWDM) / Új típusú szálak.

2. Száloptikai kommunikációs vonalak, mint fogalom

1 Optikai szál és típusai

A száloptikai kommunikációs vonal (FOCL) egyfajta átviteli rendszer, amelyben az információt optikai dielektromos hullámvezetőkön, úgynevezett "optikai szálon" továbbítják. Tehát mi az?

Az optikai szál egy rendkívül vékony üveghenger, úgynevezett mag, amelyet üvegréteg borít (1. ábra), úgynevezett burkolat, amelynek törésmutatója eltér a magétól. A szálat ezeknek a régióknak az átmérője jellemzi - például az 50/125 olyan szálat jelent, amelynek magátmérője 50 µm, és a külső burkolat átmérője 125 µm.

1. ábra Szálszerkezet

A fény a szálmag mentén terjed a mag és a burkolat közötti határfelületen bekövetkező egymást követő teljes belső visszaverődések következtében; viselkedése sok tekintetben hasonlít ahhoz, mintha egy csőbe került volna, amelynek falait tükörréteg borítja. Azonban a hagyományos tükörrel ellentétben, amely meglehetősen nem hatékonyan tükröz, a teljes belső visszaverődés lényegében közel áll az ideálishoz - ez az alapvető különbségük, amely lehetővé teszi, hogy a fény minimális veszteséggel terjedjen nagy távolságra a szálon.

Az így készült szálat ((2. ábra) a)) lépésindexes többmódusú szálnak nevezzük, mert a fénysugár terjedésének számos lehetséges útja vagy módja van.

Az üzemmódok sokfélesége impulzusdiszperziót (szélesítést) eredményez, mivel minden üzemmód más utat jár be a szálon, és ezért a különböző módoknak eltérő átviteli késleltetésük van, ahogy a szál egyik végétől a másikig haladnak. Ennek a jelenségnek az eredménye az adott szálhosszúságon hatékonyan továbbítható maximális frekvencia korlátozása – akár a frekvencia, akár a szál hosszának határon túli növelése lényegében az egymást követő impulzusok összeolvadását eredményezi, ami lehetetlenné teszi az átvitelt. megkülönböztetni. Egy tipikus többmódusú optikai szálnál ez a határ körülbelül 15 MHz km, ami azt jelenti, hogy például 5 MHz sávszélességű videojel maximum 3 km távolságra továbbítható (5 MHz x 3 km = 15 MHz km). ). A jelek nagyobb távolságra történő továbbításának kísérlete a magas frekvenciák fokozatos elvesztését eredményezi.

2. ábra Optikai szálak típusai

Sok alkalmazásnál ez a szám elfogadhatatlanul magas, ezért nagyobb sávszélességű szálas kialakítást kerestek. Ennek egyik módja a szál átmérőjének nagyon kicsire csökkentése (8-9 µm), így csak egy mód válik lehetővé. Az egymódusú szálak, ahogy nevezik őket ((2. ábra) b)) nagyon hatékonyan csökkentik a diszperziót, és az így létrejövő sávszélesség - sok GHz km - ideálissá teszi őket nyilvános telefon- és távíróhálózatokhoz (PTT) és kábeltelevíziós hálózatokhoz. Sajnos egy ilyen kis átmérőjű szálhoz nagy teljesítményű, precíziós csatolású, és ezért viszonylag drága lézerdióda-sugárzót kell használni, ami csökkenti a vonzerejét a tervezett vonal rövid hosszával összefüggő számos alkalmazásban.

Ideális esetben olyan szálra van szükség, amelynek sávszélessége megegyezik az egymódusú száléval, de átmérője hasonló a többmódusú szálhoz, hogy lehetővé tegye az olcsó LED-adók használatát. Ezeknek a követelményeknek bizonyos mértékig megfelel a törésmutató gradiens változásával rendelkező többmódusú szál ((2. ábra) c)). Hasonlít a fent tárgyalt lépésindexes multimódusú szálra, de a mag törésmutatója nem egyenletes - simán változik a középső maximális értékről a periférián lévő alacsonyabb értékekre. Ez két következményhez vezet. Először is, a fény enyhén kanyargós úton halad, másodszor, ami még fontosabb, a terjedési késleltetés különbségei minimálisak a különböző módok között. Ennek az az oka, hogy a magas módusok, amelyek nagyobb szögben lépnek be a szálba, és hosszabb utat tesznek meg, valójában gyorsabban kezdenek terjedni, ahogy eltávolodnak a középponttól abba a tartományba, ahol a törésmutató csökken, és általában gyorsabban haladnak, mint az alacsonyabbak. sorrendi módok maradnak a szál tengelye közelében, a magas törésmutató tartományában. A sebesség növekedése csak kompenzálja a nagyobb megtett távolságot.

A gradiens indexű multimódusú szálak nem ideálisak, de így is nagyon jó sávszélességet mutatnak. Ezért a legtöbb rövid és közepes hosszúságú vonalnál előnyösebb ezt a fajta szálat választani. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a sávszélességet csak alkalmanként kell figyelembe venni.

Ez azonban nem vonatkozik a csillapításra. Az optikai jel minden szálban csillapodik, a fényforrás adójának hullámhosszától függő ütemben (3. ábra). Mint korábban említettük, három hullámhosszon az optikai szál csillapítása általában minimális, ezek 850, 1310 és 1550 nm. Ezeket átlátszó ablakoknak nevezzük. A többmódusú rendszerekben a 850 nm-es ablak az első és leggyakrabban használt (legalacsonyabb költség). Ezen a hullámhosszon a gradiens multimódusú szál jó minőségű 3 dB / km nagyságrendű csillapítást mutat, ami lehetővé teszi a kommunikáció megvalósítását zárt TV-rendszerben 3 km-nél nagyobb távolságban.

3. ábra A csillapítás hullámhossztól való függése

1310 nm-es hullámhosszon ugyanez a szál még alacsonyabb, 0,7 dB/km-es csillapítást mutat, így a kommunikációs tartomány arányos növekedését teszi lehetővé körülbelül 12 km-re. Az 1310 nm az egymódusú száloptikai rendszerek első működési ablaka is, körülbelül 0,5 dB / km csillapítással, amely lézerdióda-adókkal kombinálva 50 km-nél hosszabb kapcsolatok létrehozását teszi lehetővé. A második átlátszósági ablak - 1550 nm - még hosszabb kommunikációs vonalak létrehozására szolgál (az szál csillapítása kevesebb, mint 0,2 dB/km).

2 WOC besorolás

Az optikai kábel régóta ismert, még a korai 10 Mbps Ethernet szabványok is támogatták. Az elsőt FOIRL-nek (Fiber-Optic Inter-Repeater Link), a következőt pedig 10BaseF-nek hívták.

Ma a világon több tucat cég gyárt optikai kábeleket különféle célokra. Közülük a leghíresebbek: AT&T, General Cable Company (USA); Siecor (Németország); BICC kábel (Egyesült Királyság); Les cables de Lion (Franciaország); Nokia (Finnország); NTT, Sumitomo (Japán), Pirelli (Olaszország).

Az optikai kábelek gyártásánál meghatározó paraméterek az üzemi feltételek és a kommunikációs vonal sávszélessége. Az üzemi feltételek szerint a kábeleket két fő csoportra osztják (4. ábra)

Az Intra-objektum épületeken és építményeken belüli elhelyezésre szolgál. Kompaktak, könnyűek és általában kis építési hosszúságúak.

A fővonalakat kábelkommunikáció kutakba, talajba, távvezetékek mentén történő támasztékokra, víz alatti fektetésére tervezték. Ezek a kábelek védve vannak a külső hatásoktól, és építési hossza meghaladja a két kilométert.

A kommunikációs vonalak nagy áteresztőképességének biztosítása érdekében kis számú (legfeljebb 8) alacsony csillapítású egymódusú szálat tartalmazó FOC-okat állítanak elő, az elosztóhálózatok kábelei pedig akár 144 szálat is tartalmazhatnak, egymódusúak és többmódusúak is, attól függően, hogy a hálózati szegmensek közötti távolságok.

4. ábra WOK besorolás

3 A száloptikai jelátvitel előnyei és hátrányai

3.1 A FOCL előnyei

Számos alkalmazásnál a száloptikát részesítik előnyben, számos előnye miatt.

Alacsony átviteli veszteség. Az alacsony veszteségű optikai kábelek lehetővé teszik a képjelek nagy távolságokra történő továbbítását útvonalerősítők vagy jelismétlők használata nélkül. Ez különösen hasznos nagy távolságú átviteli rendszerek esetén, mint például autópálya vagy vasúti felügyeleti rendszerek, ahol nem ritkák a 20 km-es átjátszó nélküli szakaszok.

Szélessávú jelátvitel. Az optikai szál széles átviteli sávszélessége lehetővé teszi a kiváló minőségű videó, hang és digitális adatok egyidejű átvitelét egyetlen optikai kábelen keresztül.

Interferenciával és hangfelvételekkel szembeni immunitás. Az optikai kábel teljes érzéketlensége a külső elektromos zajra és interferenciára biztosítja a rendszerek stabil működését olyan esetekben is, amikor a telepítők nem fordítottak kellő figyelmet a közeli elektromos hálózatok elhelyezkedésére stb.

Elektromos szigetelés. Az optikai kábel elektromos vezetőképességének hiánya azt jelenti, hogy megszűntek a földpotenciál változásaival kapcsolatos problémák, amelyek gyakoriak például az erőművekben vagy a vasutaknál. Ugyanaz a tulajdonságuk kiküszöböli a berendezés károsodásának kockázatát, amelyet villámcsapás stb. okozta áramlökések okoznak.

Könnyű és kompakt kábelek. A rendkívül kis méretű optikai szálak és optikai kábelek lehetővé teszik, hogy új életet leheljen a zsúfolt kábelcsatornákba. Például egy koaxiális kábel annyi helyet foglal el, mint 24 optikai kábel, amelyek mindegyike állítólag 64 videocsatornát és 128 audio- vagy videojelet hordozhat egyszerre.

Egy véget nem érő kommunikációs vonal. A kábelek helyett a végberendezések egyszerű cseréjével az optikai hálózatok továbbfejleszthetők, hogy több információt hordozzanak. Másrészt a hálózat egy része, vagy akár a teljes hálózata teljesen más feladatra is használható, például egy helyi hálózat és egy zártláncú tévérendszer egy kábelben történő egyesítésére.

Robbanás- és tűzbiztonság. A szikraképződés hiánya miatt az optikai szál növeli a hálózat biztonságát vegyipari, olajfinomítókban, valamint a magas kockázatú technológiai folyamatok kiszolgálása során.

Gazdaságos FOCL. A szál szilícium-dioxidból készül, amely szilícium-dioxid alapú, amely a rézzel ellentétben egy széles körben elterjedt és ezért olcsó anyag.

Hosszú élettartam. Idővel a rost lebomlik. Ez azt jelenti, hogy a beépített kábel csillapítása fokozatosan növekszik. Az optikai szálak előállítására szolgáló modern technológiák fejlesztése miatt azonban ez a folyamat jelentősen lelassul, és az FOC élettartama körülbelül 25 év. Ezalatt az adó-vevő rendszerek több generációja/szabványa megváltozhat.

3.2 A FOCL hátrányai

A telepítés nagy bonyolultsága. Magasan képzett személyzet és speciális szerszámok. Ezért az optikai kábelt leggyakrabban különböző hosszúságú előre kivágott darabok formájában értékesítik, amelyek mindkét végén a kívánt típusú csatlakozók már fel vannak szerelve. Az optikai kábel használatához speciális optikai vevőkre és adókra van szükség, amelyek a fényjeleket elektromos jelekké alakítják, és fordítva.

Az optikai kábel kevésbé tartós és rugalmas, mint az elektromos kábel. A tipikus megengedett hajlítási sugár 10-20 cm, kisebb hajlítási sugaraknál a központi szál eltörhet.

Az optikai kábel érzékeny az ionizáló sugárzásra, emiatt csökken az üvegszál átlátszósága, azaz nő a jelcsillapítás.

3. A FOCL elektronikai alkatrészei. Az információátadás elve

A legáltalánosabb formában a száloptikás kommunikációs rendszerek információátviteli elve az alábbiakkal magyarázható (5. ábra).

5. ábra Az információátvitel elve üvegszálas kommunikációs rendszerekben

1 Adók száloptikához

A száloptikai adó legfontosabb eleme a fényforrás (általában félvezető lézer vagy LED (6. ábra)). Mindkettő ugyanazt a célt szolgálja - mikroszkopikus fénysugarat generálni, amely nagy hatékonysággal injektálható a szálba, és nagy frekvencián modulálható (változtatott intenzitású). A lézerek nagyobb sugárintenzitást biztosítanak, mint a LED-ek, és nagyobb modulációs rátát tesznek lehetővé; ezért gyakran használják nagy távolságú szélessávú kapcsolatokhoz, például távközlési vagy kábel TV. Másrészt a LED-ek olcsóbbak és tartósabbak, ráadásul a legtöbb kis- és közepes méretű rendszerhez is megfelelőek.

6. ábra Optikai sugárzás optikai szálba juttatásának módszerei

A funkcionális célon (azaz milyen jelet kell továbbítania) mellett egy száloptikai adót még két fontos paraméter jellemzi, amelyek meghatározzák a tulajdonságait. Az egyik az optikai sugárzás kimeneti teljesítménye (intenzitása). A második a kibocsátott fény hullámhossza (vagy színe). Általában 850, 1310 vagy 1550 nm, az értékeket az egybeesés feltételéből választják ki az ún. „átlátszó ablakok” az optikai szál anyagának átviteli jellemzőiben.

3.2 Vevők száloptikához

A száloptikai vevők azt a létfontosságú feladatot látják el, hogy érzékelik a szál végéről kibocsátott rendkívül gyenge optikai sugárzást, és minimális torzítással és zajjal erősítik a vett elektromos jelet a szükséges szintre. A vevő által a kimenő jel elfogadható minőségének biztosításához szükséges minimális sugárzási szintet érzékenységnek nevezzük; A vevő érzékenysége és az adó kimeneti teljesítménye közötti különbség határozza meg a rendszer maximális megengedett veszteségét dB-ben. A legtöbb LED-es jeladóval rendelkező CCTV megfigyelőrendszer esetében a 10-15 dB érték a jellemző. Ideális esetben a vevőnek akkor kell jól működnie, ha a bemeneti jel nagymértékben változik, mivel általában nem lehet előre pontosan megjósolni, hogy mekkora lesz a csillapítás mértéke a kommunikációs vonalban (azaz a vonal hossza, a toldások száma stb.). Sok egyszerű vevőkialakítás manuális erősítésvezérlést alkalmaz a rendszer telepítése során a kívánt kimeneti szint eléréséhez. Ez nemkívánatos, mert elkerülhetetlenek a vonalcsillapítás változásai az öregedés vagy a hőmérséklet-változások stb. miatt, ami az erősítés időszakos módosítását teszi szükségessé. Minden száloptikai vevőegység automatikus erősítésszabályozást használ, amely nyomon követi átlagos szint A bemeneti optikai jel ennek megfelelően változtatja a vevő erősítését. Nincs szükség kézi beállításra a telepítés vagy az üzemeltetés során.

optikai szálas kommunikációs kábel

4. A FOCL alkalmazási területei

A száloptikai kommunikációs vonalak (FOCL) lehetővé teszik az analóg és digitális jelek nagy távolságra történő továbbítását. Rövidebb, jobban kezelhető távolságokon is használják őket, például épületeken belül. Az internetfelhasználók száma növekszik – és gyorsan építünk új adatfeldolgozó központokat (DPC), amelyek optikai szálat használnak az összekapcsoláshoz. Valójában 10 Gb / s sebességű jelek továbbításakor a költségek hasonlóak a "réz" vonalakhoz, de az optika sokkal kevesebb energiát fogyaszt. Évek óta az üvegszálas és a rézvédők küzdenek egymással a vállalati hálózatok elsőbbségéért. Elvesztegetett idő!

Valóban, az optika köre egyre bővül, elsősorban a rézzel szembeni fenti előnyök miatt. A száloptikás berendezéseket széles körben alkalmazzák az egészségügyi intézményekben, például helyi videojelek átkapcsolására a műtőkben. Az optikai jeleknek semmi közük az elektromossághoz, ami ideális a betegbiztonság szempontjából.

A száloptikai technológiákat a katonaság is előnyben részesíti, mivel a továbbított adatok kívülről nehezen, sőt egyáltalán nem olvashatók. A száloptika magas fokú védelmet nyújt a bizalmas információk számára, lehetővé teszi a tömörítetlen adatok, például a nagy felbontású grafikák és a pixelpontos videó továbbítását. Az optika minden kulcsfontosságú területre behatolt – felügyeleti rendszerekbe, diszpécserekbe és helyzetmeghatározó központokba a szélsőséges üzemi körülmények között.

A berendezések költségének csökkentése lehetővé tette az optikai technológiák alkalmazását a hagyományosan rézterületeken - a nagy ipari vállalatoknál az automatizált folyamatirányító rendszerek (APCS) megszervezésére, az energetikában, a biztonsági és videó megfigyelő rendszerekben. A nagy információáramlás nagy távolságra történő továbbításának képessége ideálissá teszi az optikát az ipar szinte minden területén, ahol a kábelvonalak hossza elérheti a több kilométert is. Ha egy csavart érpárnál a távolság 450 méter, akkor az optika és a 30 km nem a határ.

Példaként a FOCL alkalmazására szeretnék ismertetni egy zárt láncú videó megfigyelő biztonsági rendszert egy tipikus erőműben. Ez a téma különösen aktuális és keresletté vált a közelmúltban, miután az Orosz Föderáció kormánya elfogadta a terrorizmus elleni küzdelemről szóló határozatot és a védendő létfontosságú tárgyak listáját.

5. Száloptikai TV megfigyelő rendszerek

A rendszerfejlesztési folyamat általában két összetevőből áll:

Megfelelő aktív átviteli útvonal-komponensek kiválasztása a szükséges funkció(k), a rendelkezésre álló vagy kínált szálak típusa és száma, valamint a maximális átviteli tartomány alapján.

Passzív üvegszálas infrastruktúra tervezése, beleértve a gerinckábel típusait és specifikációit, csatlakozódobozokat, száloptikai paneleket.

1 Videó átviteli útvonal összetevői

Mindenekelőtt - milyen összetevők szükségesek a kielégítéshez Műszaki adatok rendszerek?

Fix kamerarendszerek – Ezek a rendszerek rendkívül egyszerűek, és jellemzően egy miniatűr száloptikai adóból és egy moduláris vagy rack-be szerelt vevőből állnak. Az adó gyakran elég kicsi ahhoz, hogy közvetlenül a kameraházba szerelhető legyen, és koaxiális bajonett csatlakozóval, optikai „ST” csatlakozóval, valamint kisfeszültségű tápegység (jellemzően 12 V DC vagy AC) csatlakozókkal van ellátva. Egy tipikus erőmű felügyeleti rendszere több tucat ilyen kamerából áll, amelyekből a jelek a központi vezérlőterembe kerülnek, ilyenkor a vevőegységek egy rackbe vannak szerelve egy szabványos 19 hüvelykes 3U formátumú kártyára, közös tápegység.

A PTZ eszközökkel rendelkező vezérelt kamerákon lévő rendszerek - az ilyen rendszerek bonyolultabbak, mivel egy további csatorna szükséges a kameravezérlő jelek továbbításához. Általánosságban elmondható, hogy az ilyen kamerákhoz kétféle távirányító rendszer létezik – amelyek a távirányító jeleinek egyirányú átvitelét igénylik (a központi állomástól a kamerákig), illetve kétirányú átvitelt igényelnek. A kétirányú átviteli rendszerek egyre népszerűbbek, mivel lehetővé teszik az egyes kamerák számára, hogy nyugtázzák az egyes vezérlőjelek vételét, és ezáltal nagyobb pontosságot és megbízhatóságot biztosítanak a vezérlésben. Ezen csoportok mindegyikén belül számos interfész-követelmény létezik, beleértve az RS232-t, RS422-t és RS485-öt. Más rendszerek nem használnak digitális interfészt, hanem hangjelek sorozataként továbbítják az adatokat egy analóg csatornán keresztül, hasonlóan a telefonálásban használt kétfrekvenciás hangos tárcsázási jelekhez.

6. ábra Távirányító jelek átvitele PTZ eszközhöz egyetlen szálon keresztül

Mindezek a rendszerek optikai kábelekkel is üzemeltethetők a megfelelő berendezéssel. Normál körülmények között az optikai jelek egyidejű, ellentétes irányú átvitele ugyanazon a szálon nem kívánatos, mivel a szálon belüli szórt visszaverődések miatt kölcsönös interferencia lép fel. Zárt láncú televíziós rendszerekben ez az effektus zajt kelt a képben, amikor a kamera vezérlése aktív.

A kölcsönös interferenciát nem okozó, egyetlen szálon keresztüli kétirányú átvitel eléréséhez szükséges, hogy a szál különböző végein lévő adók különböző hullámhosszokon működjenek, például 850 nm-en, illetve 1300 nm-en (6. ábra). ). A szál mindkét végéhez egy csatoló van csatlakoztatva egy hullámhosszosztásos multiplexeren (WDM), amely biztosítja, hogy minden vevő csak a megfelelő hullámhosszú fényt (pl. 850 nm) kapja a szál másik végén lévő adótól. Az adó nem kívánt visszaverődése a közeli végén a „rossz” tartományba esik (azaz 1300 nm), és ennek megfelelően le van vágva.

Választható – Ha egy fix kamera vagy egy PTZ-eszköz kamerája megfelel a legtöbb zárt láncú TV megfigyelőrendszer követelményeinek, számos olyan rendszer létezik, amelyre szükség van további jellemzők például hangos információk továbbítása - általános értesítéshez, kiegészítő üzenetek küldéséhez a fogyasztónak vagy kaputelefonon keresztül távoli postával. Másrészt az érzékelők érintkezői, amelyek tűz esetén vagy idegenek megjelenése esetén működésbe lépnek, egy integrált biztonsági rendszer részét képezhetik. Mindezek a jelek száloptikán keresztül továbbíthatók – vagy ugyanazon, amit a hálózat használ, vagy egy másikon.

2 Videó multiplexelés

Egyetlen egymódusú optikai szálon legfeljebb 64 videó és 128 audio- vagy digitális adatjel multiplexelhető, többmódusú optikai szálon pedig valamivel kevesebb. Ebben az összefüggésben a multiplexelés a valós idejű teljes képernyős videojelek egyidejű továbbítását jelenti, nem pedig a kis képkockás vagy osztott képernyős megjelenítést, amelyre a kifejezés gyakrabban utal.

A sok jel és további információ több optikai szálon keresztüli továbbításának képessége nagyon értékes, különösen a nagy távolságú CCTV megfigyelőrendszerek esetében, mint például autópályák vagy vasutak, ahol gyakran létfontosságú az optikai szálak számának minimalizálása. Más alkalmazásoknál, kisebb távolságok és széles körben elterjedt kamerák esetén az előnyök nem olyan nyilvánvalóak, és itt az első szempont az, hogy minden videojelhez külön üvegszálat használjunk. A multiplexelés megválasztása meglehetősen bonyolult, és csak az összes szempont mérlegelése után szabad meghozni, beleértve a rendszer topológiáját, az általános költségeket és nem utolsósorban a hálózati hibatűrést.

3 Kábelhálózati infrastruktúra

Az átviteli útra vonatkozó követelmények meghatározása után megtörténik a kábelszáloptikai hálózati infrastruktúra fejlesztése, amely nemcsak magukat a kábeleket foglalja magában, hanem az összes segédkomponenst is - csatlakozódobozok, kábelhosszabbító panelek, bypass kábelek.

Az első feladat az optikai szálak számának és típusának megválasztásának helyességének megerősítése, amelyet az útvonal összetevőinek kiválasztásának szakaszában határoztak meg. Ha a rendszer nem túl hosszú (azaz nem hosszabb körülbelül 10 km-nél), és nem jár videojelek multiplexelésével, akkor valószínűleg az 50/125 µm-es vagy 62,5/125 µm-es multimódusú szál gradiens törésmutatóval a legjobb választás. Hagyományosan 50/125 µm-es szálat választanak a zárt TV-rendszerekhez, és 62,5/125 µm-t a helyi hálózatokhoz. Mindenesetre mindegyik alkalmas ezekre a feladatokra, és általában a legtöbb országban mindkét célra 62,5 / 125 mikronos szálat használnak.

A szükséges szálak száma meghatározható a kamrák számából és egymáshoz viszonyított helyzetéből, valamint abból, hogy egyirányú vagy kétirányú szálakat használunk. távirányító vagy multiplexelés. Mert csövek. A külső csatornákban történő fektetésre szánt kábeleket általában vagy alumínium szalaggal (száraz üreges csövek) vagy vízlepergető töltőanyaggal (géllel töltött kábelek) szigetelik. Kábel a tűzbiztonság érdekében.

Sok kis kiterjedésű zárt láncú TV-rendszer csillagkonfigurációval rendelkezik, ahol minden kamerától egyetlen kábelt vezetnek a vezérlőállomásig. Az ilyen rendszerek esetében az optimális kábelkialakítás két szálat tartalmaz - a videó jelátvitelhez és a távirányítóhoz. Ez a konfiguráció 100%-os kábelkapacitás-tartalékot biztosít, mivel szükség esetén a videó és a távirányító jelei is továbbíthatók ugyanazon a szálon. Az elágazóbb hálózatok számára előnyös lehet a „fordított fa topológia” (fordított ág és fa topológia) (7. ábra). Az ilyen hálózatokban minden kamerától egy kéteres optikai kábel fut egy helyi "hub"-ig, ahol egyetlen többeres kábelbe csatlakoznak. Maga a hub nem sokkal bonyolultabb, mint egy hagyományos, minden időjárásban használható csatlakozódoboz, és gyakran kombinálható valamelyik kamera felszerelési házával.

A száloptikával egy meglévő kábelhez való hozzáadásának többletköltsége elhanyagolható, különösen a kapcsolódó közmunkaköltségekhez képest, és komolyan meg kell fontolni a kapacitástöbbletű kábelek telepítésének lehetőségét.

Az árokba vágott optikai kábelek acélhuzal-erősítést tartalmazhatnak. Ideális esetben az összes kábelt alacsony füstkibocsátású égésgátló anyagokból kell készíteni, hogy megfeleljenek a helyi előírásoknak, és külső csatornákba vagy közvetlenül árkokban történő beépítésre szolgálnak, általában üreges csőszerkezetűek, amelyek egy vagy több szálban 2-24 szálat tartalmaznak.

7. ábra Egy száloptikai hálózat fa topológiája

A vezérlőállomáson a bemeneti száloptikai kábel általában egy 19"-os, rack-be szerelt csatolóba kerül, minden szálnak saját egyedi "ST" csatlakozója van. csatlakozók mindkét végén. Nincs szükség különleges készségekre minden szerelési munkához, kivéve az optikai szál gondos kezelésének szükségességének (például ne hajlítsa meg a szálat 10 szálátmérőnél kisebb sugárral) és az általános higiéniai (azaz tisztaság) követelményeinek ésszerű megértése.

4
Veszteség költségvetése

Furcsának tűnhet, hogy az optikai veszteség költségvetésének kiszámítása a fejlesztési folyamat ilyen késői szakaszában történik, de valójában csak a kábelezési infrastruktúra teljes körű meghatározása után lehetséges bármilyen pontossággal kiszámítani. A számítás célja a legrosszabb (általában a leghosszabb) jelút esetén a veszteség meghatározása és annak biztosítása, hogy az átviteli útra választott berendezés ésszerű tartalékkal illeszkedjen a kapott határértékekbe.

A számítás meglehetősen egyszerű, és az útvonal összes összetevője decibelben kifejezett veszteségének szokásos összegzéséből áll, beleértve a kábel csillapítását (dB / km x hossz km-ben), valamint a csatlakozókat és a veszteségeket a csomópontokban. A legnagyobb nehézséget az jelenti, hogy a szükséges veszteségadatokat kinyerjük a gyártó dokumentációjából.

A kapott eredménytől függően előfordulhat, hogy az átviteli útvonalhoz kiválasztott berendezést újra kell értékelni az elfogadható veszteségek biztosítása érdekében. Például szükség lehet javított berendezések rendelésére optikai paraméterek, és ha nem található, érdemes megfontolni egy hosszabb hullámhosszú átlátszó ablakra váltást, ahol kisebb a veszteség.

5 Rendszertesztelés és üzembe helyezés

A legtöbb üvegszálas hálózat-szerelő optikai vizsgálati eredményeket biztosít az üzembe helyezett száloptikai hálózathoz. Legalább a végponttól végpontig terjedő optikai erőátvitel mérését kell tartalmazniuk minden egyes száloptikai kapcsolat esetében – ez egyenértékű egy elektromos jelmultiplexerekkel ellátott hagyományos rézhálózat folytonossági vizsgálatával. Ezeket az eredményeket vonalvesztésként dB-ben jelentik, és közvetlenül összehasonlíthatók az átviteli útvonalhoz kiválasztott berendezés műszaki adataival. Általában normálisnak tekinthető, ha a minimális veszteséghatár (az ígért berendezés mínusz a mért érték) 3 dB az elkerülhetetlen öregedési folyamatok miatt, amelyek az optikai kapcsolatokban, különösen az adókban fordulnak elő.

Következtetés

A szakértők gyakran úgy vélik, hogy a száloptikai megoldások sokkal drágábbak, mint a réz megoldások. Munkám utolsó részében szeretném összefoglalni a korábban elhangzottakat, és megpróbálom kideríteni, hogy ez igaz-e vagy sem, összehasonlítva a 3M Volution optikai megoldásait egy tipikus 6. kategóriás árnyékolt rendszerrel, amely rendelkezik a a legközelebb a többmódusú optikához.

Egy tipikus rendszer becsült költsége magában foglalta egy 24 portos patch panel port (előfizetőnként), az előfizetői és patch vezetékek, egy előfizetői modul árát, valamint a vízszintes kábel 100 méterenkénti költségét (lásd 1. táblázat).

1. táblázat A 6. kategóriájú "réz" és az optika SCS előfizetői portjának költségének kiszámítása

Ez az egyszerű számítás azt mutatta, hogy egy száloptikai megoldás költsége mindössze 35%-kal több, mint egy 6-os kategóriájú csavart érpáros megoldásé, így az optika hatalmas költségéről szóló pletykák némileg eltúlzottak. Ezenkívül a fő optikai alkatrészek költsége ma összehasonlítható vagy még alacsonyabb, mint a 6. kategóriába tartozó árnyékolt rendszereké, de sajnos a kész optikai kapcsolók és az előfizetői vezetékek még mindig többszörösen drágábbak, mint a réz társaik. Ha azonban valamilyen okból az előfizetői csatornák hossza a vízszintes alrendszerben meghaladja a 100 métert, egyszerűen nincs alternatívája az optikának.

Ugyanakkor az optikai szál alacsony csillapítása és a különféle elektromágneses hangszedőkkel szembeni „immunitása” ideális megoldássá teszi a mai és a jövő kábelrendszerei számára.

A strukturált kábelezési rendszerek, amelyek optikai szálat használnak mind a trönk, mind a vízszintes kábelcsatornákhoz, számos jelentős előnyt kínálnak az ügyfeleknek: rugalmasabb szerkezet, kisebb épületterület, nagyobb biztonság és jobb kezelhetőség.

Az optikai szálak munkahelyi használata lehetővé teszi a jövőben, hogy minimális költséggel váltsunk új hálózati protokollokra, mint például a Gigabit és a 10 Gigabit Ethernet. Ez a száloptikai technológia legújabb fejlesztéseinek köszönhetően lehetséges: többmódusú szál jobb optikai teljesítménnyel és sávszélességgel; kis formájú optikai csatlakozók, amelyek kevesebb helyet igényelnek és kevesebb telepítési költséget igényelnek; A függőleges üreges sík lézerdiódák alacsony költséggel biztosítják az adatátvitelt nagy távolságokra.

Az optikai kábelezési megoldások széles választéka biztosítja a zökkenőmentes, költséghatékony átállást a rézről a teljesen optikai strukturált kábelezésre.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. Guk M. A helyi hálózatok hardverei / M. Guk - Szentpétervár: "Piter" kiadó, 2000.-572p.

Megoldások távközlési és távközlési szolgáltatók számára

Energia. Villamosmérnök. Kapcsolat.

Optikai kábelek

Rodina O.V. Száloptikai kommunikációs vonalak / O.V. Homeland - M .: Forródrót, 2009.-400c.

Optikai szál kommunikációs vonalak (FOCL) - optikai kábelen alapuló rendszer, amelyet az optikai (fény) tartományban lévő információk továbbítására terveztek. A GOST 26599-85-nek megfelelően a FOCL kifejezést a FOCL (száloptikai átviteli vonal) váltotta fel, de a mindennapi gyakorlatban továbbra is a FOCL kifejezést használják, ezért ebben a cikkben ennél maradunk.

FOCL kommunikációs vonalak (ha megfelelően vannak telepítve) az összeshez képest kábelrendszerek Nagyon nagy megbízhatóság, kiváló kommunikációs minőség, széles sávszélesség, lényegesen hosszabb erősítetlen hatótávolság, valamint közel 100%-os elektromágneses zavartűrés jellemzi őket. A rendszer alapja száloptikai technológia– a fényt információhordozóként használják, a továbbított információ típusa (analóg vagy digitális) nem számít. A munka főként infravörös fényt használ, az átviteli közeg üvegszál.

A FOCL hatálya

Az optikai kábelt több mint 40 éve használják kommunikáció és információátvitel biztosítására, de magas költsége miatt viszonylag nemrégiben széles körben elterjedt. A technológiák fejlődése lehetővé tette a gyártás gazdaságosabbá tételét és a kábel költségének megfizethetőségét, műszaki jellemzői és előnyei más anyagokkal szemben pedig gyorsan megtérítik az összes felmerülő költséget.

Jelenleg, amikor egy létesítményben egyszerre használnak kisfeszültségű rendszereket (számítógépes hálózat, beléptetőrendszer, videó megfigyelő, biztonsági és tűzjelző, határvédelem, televízió stb.), ezt nem lehet nélkülözni. száloptikai kommunikációs vonalak használata. Csak az optikai kábel használata teszi lehetővé mindezen rendszerek egyidejű használatát, biztosítva a megfelelő stabil működést és funkcióik teljesítését.

A FOCL-t egyre gyakrabban használják alapvető rendszerként a fejlesztés és telepítés során, különösen többszintes épületeknél, hosszú épületeknél és objektumok csoportjainak kombinálásakor. Csak az optikai kábelek biztosítják a megfelelő mennyiségű és sebességű információátvitelt. Mindhárom alrendszer megvalósítható optikai szál alapú, a belső autópályák alrendszerében az optikai kábeleket egyformán gyakran használják a csavart érpár, a külső autópályák alrendszerében pedig meghatározó szerepet töltenek be. Megkülönböztetik a külső (kültéri kábelek) és a belső (beltéri kábelek) fektetésre szolgáló optikai kábeleket, valamint a vízszintes vezetékes kommunikációhoz, az egyes munkahelyek felszereléséhez és az épületek kombinálásához szükséges csatlakozózsinórokat.

A viszonylag magas költségek ellenére az optikai szálak alkalmazása egyre indokoltabb és egyre szélesebb körben elterjedt.

Előnyök száloptikai kommunikációs vonalak (FOCL) a hagyományos „fém” átviteli közeg előtt:

• Széles sávszélesség;
• Enyhe jelcsillapítás, például 10 MHz-es jel esetén 1,5 dB / km lesz, szemben az RG6 koaxiális kábel 30 dB / km-ével;
• A "földhurkok" lehetősége kizárt, mivel az optikai szál dielektrikum, és elektromos (galvanikus) szigetelést hoz létre a vezeték adó- és vevővége között;
• Az optikai környezet nagy megbízhatósága: az optikai szálak nem oxidálódnak, nem nedvesednek, nincsenek kitéve elektromágneses hatásoknak
• Nem okoz interferenciát a szomszédos kábelekben vagy más száloptikai kábelekben, mivel a jelhordozó könnyű, és teljesen az optikai kábelen belül marad;
• Az üvegszál abszolút érzéketlen a külső jelekre és az elektromágneses interferenciára (EMI), nem mindegy, hogy melyik tápegység mellett fut a kábel (110 V, 240 V, 10 000 V) váltakozó áram) vagy nagyon közel a megawatt adóhoz. A kábeltől 1 cm-re eső villámcsapás nem okoz interferenciát és nem befolyásolja a rendszer működését;
• Információbiztonság - az információ optikai szálon keresztül "pontról pontra" továbbításra kerül, és csak a távvezetékben történő fizikai beavatkozással lehallgatható vagy megváltoztatható
• Az optikai kábel könnyebb és kisebb - kényelmesebb és könnyebben lefektethető, mint az azonos átmérőjű elektromos kábel;
• A kábelt nem lehet leágazni a jel minőségének károsodása nélkül. Bármilyen interferenciát a rendszerben azonnal észlel a vonal vevő végén, ez különösen fontos a biztonsági és videó megfigyelő rendszerek esetében;
• Tűz- és robbanásbiztonság a fizikai és kémiai paraméterek megváltoztatásakor

• A kábel költsége napról napra csökken, minősége és képességei kezdenek felülkerekedni a FOCL alapú gyengeáramú építés költségeivel szemben.

Nincsenek ideális és tökéletes megoldások, mint minden rendszernek, a FOCL-nek is megvannak a maga hátrányai:

• Az üvegszál törékenysége - a kábel erős hajlításával a szálak eltörhetnek vagy zavarossá válhatnak a mikrorepedések előfordulása miatt. E kockázatok kiküszöbölésére és minimalizálására kábelerősítő szerkezeteket és fonatokat használnak. A kábel beszerelésekor be kell tartani a gyártó ajánlásait (ahol különösen a minimálisan megengedett hajlítási sugár szabványos);
• A kapcsolat összetettsége törés esetén - speciális eszközre és az előadó képesítésére van szükség;
• Kifinomult gyártási technológia, mind a szál, mind a FOCL alkatrészek;
• A jelátalakítás összetettsége (interfész-berendezésekben);
• Az optikai végberendezések viszonylag magas költsége. A berendezés azonban abszolút értékben drága. A FOCL költség-kapacitás aránya jobb, mint más rendszerek esetében;
• A szál elhomályosodása a sugárzás hatására (vannak azonban nagy sugárzásállóságú adalékolt szálak).

A FOCL rendszerek telepítése megköveteli a kivitelező megfelelő szintű képzettségét, mivel a kábel lezárása speciális szerszámokkal, különleges precizitással és szakértelemmel történik, eltérően más átviteli közegektől. Az útválasztás és a jelkapcsolás beállításai speciális képzettséget és készségeket igényelnek, ezért ezen a területen nem szabad megtakarítani és félni a szakemberek túlfizetésétől, a rendszerhibák és a nem megfelelő kábelszerelés következményeinek kiküszöbölése többe fog kerülni.

Az optikai kábel működési elve.

A fény segítségével történő információtovábbítás, a fizikai működési elvről nem is beszélve, a legtöbb hétköznapi ember számára nem teljesen világos. Nem megyünk bele ebbe a témába, de megpróbáljuk elmagyarázni a száloptika fő mechanizmusát, és igazolni az ilyen nagy teljesítményt.

A száloptika koncepciója a fényvisszaverődés és -törés alapvető törvényein alapul. Kialakításának köszönhetően az üvegszál képes a fénysugarakat a szálon belül tartani, és sok kilométeres jel továbbításakor megakadályozni, hogy azok "áthaladjanak a falakon". Ráadásul nem titok, hogy a fénysebesség nagyobb.

A száloptika alapja a fénytörés hatása a maximális beesési szögben, amikor teljes visszaverődés történik. Ez a jelenség akkor fordul elő, amikor egy fénysugár egy sűrű közeget elhagy, és egy bizonyos szögben kevésbé sűrű közegbe lép be. Például képzeljünk el egy teljesen mozdulatlan vízfelületet. A megfigyelő a víz alól néz, és megváltoztatja a látószöget. Egy bizonyos pillanatban a látószög olyanná válik, hogy a megfigyelő nem láthatja azokat a tárgyakat, amelyek a víz felszíne felett vannak. Ezt a szöget a teljes visszaverődés szögének nevezzük. Ebben a szögben a megfigyelő csak azokat a tárgyakat fogja látni, amelyek víz alatt vannak, úgy tűnik, hogy tükörbe néz.

A FOCL kábel belső magja nagyobb törésmutatóval rendelkezik, mint a köpeny, és a teljes visszaverődés hatása következik be. Emiatt a belső magon áthaladó fénysugár nem lépheti túl a határait.

Többféle optikai kábel létezik:

• Lépcsőzetes profilnál - tipikus, legolcsóbb lehetőség, a fény eloszlása ​​"lépésekben" történik, miközben a bemeneti impulzus deformálódik a fénysugarak különböző pályáinak hossza miatt.
• Sima profilú "multimode" - a fénysugarak megközelítőleg azonos sebességgel terjednek "hullámokban", útjuk hossza kiegyensúlyozott, ez javítja az impulzus jellemzőit;
• Az egymódusú üvegszál a legdrágább megoldás, lehetővé teszi a sugarak egyenes vonalú nyújtását, a lendületátviteli jellemzők szinte tökéletessé válnak.

Az optikai kábel továbbra is drágább, mint más anyagok, telepítése és lezárása nehezebb, képzett kivitelezőket igényel, de az információátvitel jövője kétségtelenül ezeknek a technológiáknak a fejlődésében van, és ez a folyamat visszafordíthatatlan.

A FOCL aktív és passzív komponensekből áll. Az optikai kábel adó végén LED vagy lézerdióda található, ezek sugárzását az adó jel modulálja. Ami a videó megfigyelést illeti, ez egy videojel lesz továbbításra digitális jelek a logika megmarad. Adáskor az infravörös dióda fényerejét és impulzusait a jelingadozásoknak megfelelően modulálják. Az optikai jel vételéhez és elektromos jellé alakításához általában egy fotodetektort helyeznek el a vevő oldalon.

Az aktív komponensek közé tartoznak a multiplexerek, regenerátorok, erősítők, lézerek, fotodiódák és modulátorok.

Multiplexer– több jelet egyesít egybe, így egyetlen optikai kábellel egyszerre több valós idejű jel is továbbítható. Ezek az eszközök nélkülözhetetlenek olyan rendszerekben, ahol nincs elegendő vagy korlátozott számú kábel.

A multiplexereknek többféle típusa van, műszaki jellemzőikben, funkcióikban és terjedelemben különböznek egymástól:

• spektrális szétválasztás (WDM) - a legegyszerűbb és legolcsóbb eszköz, optikai jeleket továbbít egy kábelen keresztül egy vagy több különböző hullámhosszon működő forrásból;
• frekvenciamoduláció és frekvencia multiplexelés (FM-FDM) – olyan eszközök, amelyek teljesen immunisak a zajra és a torzításra, jó teljesítményés közepes bonyolultságú áramkörök, 4,8 és 16 csatornás, optimálisak a videó megfigyeléshez.
• Amplitúdómoduláció részlegesen elnyomott oldalsávval (AVSB-FDM) - kiváló minőségű optoelektronikával akár 80 csatornát is képesek továbbítani, optimálisak az előfizetői televíziózáshoz, de költségesek a videó megfigyeléshez;
• Impulzuskód moduláció (PCM - FDM) - egy drága eszköz, teljesen digitális, amelyet digitális videó és videó megfigyelés terjesztésére használnak;

A gyakorlatban gyakran alkalmazzák e módszerek kombinációit. Regenerátor - olyan eszköz, amely visszaállítja az optikai impulzus alakját, amely a szálon keresztül terjedve torzul. A regenerátorok lehetnek tisztán optikai és elektromosak is, amelyek az optikai jelet elektromossá alakítják, visszaállítják, majd visszaállítják optikaivá.

Erősítő- a jelteljesítményt a szükséges feszültségszintre erősíti, lehet optikai és elektromos, optoelektronikai és elektrooptikai jelátalakítást végez.

LED-ek és lézerek- monokróm koherens optikai sugárzás forrása (kábel fénye). A közvetlen modulációval rendelkező rendszerekben egyidejűleg egy modulátor funkcióit látja el, amely az elektromos jelet optikai jellé alakítja át.

Fotódetektor(Photodiode) - olyan eszköz, amely jelet vesz az optikai kábel másik végén, és optoelektronikus jelátalakítást végez.

Modulátor- olyan eszköz, amely az információt hordozó optikai hullámot modulálja az elektromos jel törvénye szerint. A legtöbb rendszerben ezt a funkciót lézer látja el, de az indirekt modulációval rendelkező rendszerekben külön eszközöket használnak erre.

A passzív FOCL komponensek a következők:

Optikai kábel – jelátviteli közegként működik. A kábel külső burkolata különféle anyagokból készülhet: PVC, polietilén, polipropilén, teflon és egyéb anyagok. Az optikai kábel különféle típusú páncélokkal és speciális védőrétegekkel rendelkezhet (például kis üvegtűk a rágcsálók elleni védelem érdekében). A design lehet:

Optikai csatoló- két vagy több optikai kábel csatlakoztatására szolgáló eszköz.

Optikai kereszt- optikai kábel lezárására és aktív berendezés csatlakoztatására szolgáló eszköz.

tüskék– tartós vagy félig állandó szálillesztésre tervezték;

Csatlakozók– a kábel visszacsatlakoztatásához vagy leválasztásához;

Csapok- olyan eszközök, amelyek több szál optikai erejét egybe osztják el;

Kapcsolók– optikai jeleket kézi vagy elektronikus vezérléssel újraelosztó eszközök

Száloptikai kommunikációs vonalak szerelése, jellemzői és eljárása.

Az üvegszál nagyon erős, de törékeny anyag, bár védőburkolatának köszönhetően szinte úgy kezelhető, mint az elektromosság. A kábel telepítésekor azonban a gyártó követelményei a következőkre vonatkoznak:

• "Maximális feszültség" és "Maximális törési erő", newtonban kifejezve (körülbelül 1000 N vagy 1 kN). Az optikai kábelben a fő feszültség a teherhordó szerkezetre esik (erősített műanyag, acél, kevlár vagy a kettő kombinációja). Minden konstrukciótípusnak megvan a maga egyedi teljesítménye és védelmi foka, ha a feszültség meghaladja az előírt szintet, akkor a szál sérülhet.
• "Minimális hajlítási sugár" - simábbá tegye a kanyarokat, kerülje az éles kanyarokat.
• "Mechanikai szilárdság", N/m-ben (newton/méter) van kifejezve - a kábel védelme a fizikai igénybevétellel szemben (ráléphetnek vagy akár el is üthetik a járművek. Rendkívül óvatosnak kell lenni, és különösen a kereszteződéseket és csatlakozásokat kell biztosítani , a terhelés nagymértékben megnő a kis érintkezési terület miatt.

Az optikai kábelt általában fadobra feltekerve szállítják, erős műanyag védőréteggel vagy fa deszkákkal a kerületükön. A kábel külső rétegei a legsérülékenyebbek, ezért a szerelés során emlékezni kell a dob súlyára, óvni kell az ütésektől, esésektől, és a tárolás során biztonsági intézkedéseket kell tenni. A dobokat legjobb vízszintesen tárolni, de ha mégis függőlegesen fekszenek, akkor a széleik (peremük) érintkezzenek egymással.

Az optikai kábel telepítésének eljárása és jellemzői:

1. Telepítés előtt meg kell vizsgálni a kábeldobokat sérülések, horpadások, karcolások szempontjából. Bármilyen gyanú esetén jobb, ha azonnal félretesszük a kábelt további részletes tanulmányozás vagy elutasítás céljából. A rövid darabok (kevesebb, mint 2 km) szálfolytonossága bármilyen zseblámpával ellenőrizhető. Az infravörös átvitelhez használt szálkábel ugyanolyan jól átereszti a közönséges fényt.
2. Ezután tanulmányozza át az útvonalat a lehetséges problémák miatt (éles sarkok, eldugult kábelcsatornák stb.), ha vannak, módosítsa az útvonalat a kockázatok minimalizálása érdekében.
3. A kábelt úgy ossza el az útvonalon, hogy a csatlakozási pontok és az erősítők csatlakozása elérhető helyen, de a káros tényezőktől védett helyen legyen. Fontos, hogy a jövőbeni csatlakozási pontokon elegendő kábelkészlet maradjon. A kábel szabad végeit vízálló kupakkal kell védeni. A csöveket a hajlítási igénybevétel és az elhaladó forgalom okozta károk minimalizálására használják. A kábelvonal mindkét végén a kábel egy részét meghagyjuk, hossza a tervezett konfigurációtól függ).
4. A kábel föld alatti lefektetésekor a helyi terhelési pontokon is védve van a sérülésektől, mint például a heterogén kitöltőanyaggal való érintkezés, az árok egyenetlenségei. Ehhez az árokban lévő kábelt 50-150 cm-es homokrétegre kell lefektetni, és felülről 50-150 cm-re ugyanazzal a homokréteggel kell lefedni. Figyelembe kell venni, hogy a kábel sérülése azonnal és üzem közben is előfordulhat (már a kábel visszatöltése után is), például állandó nyomás hatására egy ki nem távolított kő fokozatosan átnyomhatja a kábelt. A már eltemetett kábelek diagnosztizálására, megtalálására és kiküszöbölésére irányuló munka sokkal többe fog kerülni, mint a pontosság és a telepítési óvintézkedések betartása. Az árok mélysége a talaj típusától és a felszín várható terhelésétől függ. Kemény kőzetben 30 cm, puha kőzetben vagy út alatt 1 m. Az ajánlott mélység 40-60 cm, homokágyvastagság 10-30 cm.
5. Leggyakrabban árokban vagy tálcában közvetlenül a dobból történő kábelfektetést használják. Nagyon hosszú sorok beépítésekor a dob a járműre kerül, a gép előrehaladtával a kábel a helyére kerül, miközben nem szabad rohanni, a dob letekerésének üteme és sorrendje manuálisan állítható.
6. A kábel tálcába fektetésekor a legfontosabb, hogy ne lépjük túl a kritikus hajlítási sugarat és a mechanikai terhelést. A kábelt egy síkban kell fektetni, ne hozzon létre koncentrált terhelési pontokat, kerülje az éles sarkokat az útvonalon, a nyomást és a kereszteződést más kábelekkel és útvonalakkal, ne hajlítsa meg a kábelt.
7. Az optikai kábel kábelcsatornákon keresztül történő húzása hasonló a hagyományos kábel húzásához, de ne végezzen túlzott fizikai erőfeszítést, és ne sértse meg a gyártó előírásait. A bilincsek használatakor ne feledje, hogy a terhelés ne a kábel külső köpenyére, hanem a teherhordó szerkezetre essen. A súrlódás csökkentésére talkum vagy polisztirol granulátum használható, egyéb kenőanyagokról a gyártóval kell egyeztetni.
8. Azokban az esetekben, amikor a kábel már le van zárva, a kábel beszerelésénél különös gondot kell fordítani arra, hogy ne sértse meg a csatlakozókat, ne szennyezze be és ne tegye ki túlzott igénybevételnek a csatlakozási területen.
9. Miután a kábelt a tálcába fektette, nylon kötegekkel rögzíti, nem szabad megcsúsznia vagy megereszkednie. Ha a felületi viszonyok nem teszik lehetővé speciális kábelrögzítők használatát, akkor a bilincsek használata elfogadható, de rendkívül óvatosan, hogy a kábel ne sérüljön meg. Műanyag védőréteggel ellátott bilincsek használata javasolt, minden kábelhez külön kapcsot kell használni, és semmi esetre sem szabad több kábelt összehúzni. A kábelrögzítés végpontjai között érdemes egy kis hézagot hagyni, és nem feszíteni a kábelt, különben nem fog jól reagálni a hőmérséklet-ingadozásokra és a rezgésekre.
10. Ha a szál még mindig sérült a telepítés során, jelölje meg a területet, és hagyjon elegendő kábelt a későbbi toldáshoz.

Elvileg az optikai kábel lefektetése nem sokban különbözik a hagyományos kábel telepítésétől. Ha betartja az általunk jelzett összes ajánlást, akkor nem lesz probléma a telepítés és az üzemeltetés során, és rendszere hosszú ideig, hatékonyan és megbízhatóan fog működni.

Példa egy tipikus megoldásra FOCL vezeték lefektetésére

A feladat egy FOCL rendszer megszervezése a termelő épület és az adminisztratív épület két különálló épülete között. Az épületek közötti távolság 500 m.

A FOCL rendszer telepítésének becslése

sz. p / p	Berendezések, anyagok, munkák megnevezése	Mértékegység az i	Menny	Ár egyenként.	Összeg, rubelben
ÉN.	FOCL rendszer berendezés, beleértve:				25 783
1.1.	Kereszt optikai fal (SHKON) 8 port	PCS.	2	2600	5200
1.2.	Médiakonverter 10/100-Base-T / 100Base-FX, Tx/Rx: 1310/1550nm	PCS.	2	2655	5310
1.3.	Optikai csatolás	PCS.	3	3420	10260
1.4.	Kapcsolódoboz 600x400	PCS.	2	2507	5013
II.	A FOCL rendszer kábelútjai és anyagai, beleértve:				25 000
2.1.	Optikai kábel külső kábellel 6kN, központi modul, 4 szál, egymódusú G.652.	m.	200	41	8200
2.2.	Optikai kábel belső tartókábellel, központi egység, 4 szál, egymódusú G.652.	m.	300	36	10800
2.3.	Egyéb fogyóeszközök (csatlakozók, önmetsző csavarok, tiplik, szigetelőszalag, kötőelemek stb.)	készlet	1	6000	6000
III.	A BERENDEZÉS ÉS ANYAG ÖSSZKÖLTSÉGE (I.+II. tétel)				50 783
IV.	Szállítási és beszerzési költség, 10% *p.III				5078
v.	Berendezésszerelési és kapcsolási munkák, beleértve:				111 160
5.1.	Banner telepítés	egységek	4	8000	32000
5.2.	Kábelezés	m.	500	75	37500
5.3.	Csatlakozók összeszerelése, hegesztése	egységek	32	880	28160
5.4.	Kapcsolóberendezések telepítése	egységek	9	1500	13500
VI.	BECSLÉS SZERINT ÖSSZESEN (III. + IV. tétel + V. tétel)				167 021

Magyarázatok és megjegyzések:

1. Az útvonal teljes hossza 500 m, amely tartalmazza:
   • a kerítéstől a termelő épületig és az adminisztratív épületig egyenként 100 m (összesen 200 m);
   • a kerítés mentén épületek között 300 m.
2. A kábel beépítése megtörténik nyitott utat, beleértve:
   • az épületektől a kerítésig (200 m) levegővel (szűkítés), optikai vezetékek lefektetésére specializálódott anyagok felhasználásával;
   • épületek között (300 m) vasbeton födém kerítés mentén, a kábel a kerítésvászon közepén fémkapcsokkal van rögzítve.
3. A FOCL szervezéséhez speciális önhordó (beépített kábeles) páncélozott kábelt használnak.

Jelenleg az optikai kommunikációs vonalak használata:

• a) száloptikai kábelt használó optikai vonalak - száloptikai kommunikációs vonalak (FOCL);
• b) optikai kommunikációs vonalak száloptikai kábel használata nélkül.

A száloptikás kommunikációs vonalak a legjobb mutatókkal rendelkeznek az adatátviteli sebesség, a zajvédelem és az illetéktelen hozzáférés elleni védelem tekintetében.

Száloptikai kommunikációs vonalak (FOCL)

A száloptikai kommunikációs vonal blokkvázlata az 1. ábrán látható. 7.11.

Rizs. 7.11.

Az elektromos jelet egy adó-vevőhöz küldik, amely az elektromos jelet fényimpulzussá alakítja. Ez utóbbi egy optikai csatlakozón keresztül kerül az optikai kábelbe. A vételi ponton az optikai kábel egy vevő-adó-vevőhöz csatlakozik, amely optikai csatlakozó segítségével a fénysugarat elektromos jellé alakítja.

A FOCL rendeltetésétől, hosszától, a felhasznált alkatrészek minőségétől függően szerkezeti séma megváltozhat. Az átviteli és vételi pontok közötti jelentős távolságokkal egy átjátszót vezetnek be - egy jelerősítőt. Az optikai kábel rövid hosszánál (ha az optikai kábel épülethossza elegendő) kábelhegesztésre nincs szükség. Az építési hossz alatt a gyártó által szállított egyetlen kábeldarab hosszát értjük.

A száloptikai kommunikációs vonalak a következő előnyökkel rendelkeznek:

• 1. Nagy zajállóság a külső elektromágneses interferenciával és a csatornák közötti kölcsönös interferencia ellen.
• 2. A működési frekvenciák széles skálája lehetővé teszi az információ továbbítását egy ilyen kommunikációs vonalon 10 | 2 bit / s = Tbit / s sebességgel.
• 3. Illetéktelen hozzáférés elleni védelem: A FOCL szinte nem bocsát ki sugárzást a környező térbe, és szinte lehetetlen optikai energialeágazókat gyártani a kábel tönkretétele nélkül. És a szálra gyakorolt ​​bármilyen hatás rögzíthető a vonal integritásának monitorozásával (folyamatos ellenőrzésével).
• 4. A rejtett információtovábbítás lehetősége.
• 5. Potenciálisan alacsony költség a drága színesfémek (réz) korlátlan mennyiségű nyersanyagot tartalmazó anyagokkal (szilícium-dioxid) való helyettesítése miatt.
• 6. A vonalszakaszok galvanikus leválasztása automatikusan biztosított.

Az optikai technológiának azonban vannak hátrányai is:

• 1. A felszerelés magas költsége.
• 2. Drága technológiai felszerelés szükséges, mind a szerelés, mind az üzemeltetés során. Ha egy optikai kábel eltörik, a helyreállítás költsége sokkal magasabb, mint a rézkábel helyreállítása.
• 3. Az optikai kábelek nem ellenállnak a sugárzásnak.

A FOCL optikai kábeleken alapul

egyedi fényvezetők - optikai szálak.

optikai szál egy vékony kétrétegű szál, amely egy magból és egy különböző törésmutatójú hüvelyből áll. A szálnak a légköri és mechanikai hatásoktól való védelme érdekében a fényvisszaverő burkolatot védőbevonattal látják el. A védőbevonattal ellátott optikai szál kialakítását a 7.12.

Rizs. 7.12.

3 fajta optikai szálat használnak: polimer optikai szálakat (POF = Plastic Optical Fiber), kvarc-polimer optikai szálakat (PCF = Polymer Cladded Fiber), kvarc optikai szálakat (GOF = Glass Optical Fiber).

A polimer optikai szálak magas optikai tulajdonságokkal rendelkező polimer anyagokból készülnek. A polimer optikai szálakból készült száloptikai kábeleket jó rugalmasság jellemzi (1,5 mm-es szálátmérővel, a megengedett szálhajlítási sugár 8 mm) és akár 2,5 Gbps-os átviteli sebességet is biztosítanak, ami lényegesen nagyobb, mint a sodrott érpáré (max 1 Gbps). Adatátviteli hatótávolság - akár 80 m.

A POF jelenleg széles körben használatos. Dekoratív, építészeti és tájvilágítási rendszerekhez, medencék megvilágításához, veszélyes területek biztonságos megvilágításához használják. Egy másik alkalmazási területnek tekinthető a POF használata a fogyasztói, autóipari, ipari és orvosi elektronikai információs panelek vizuális jelzőrendszereinek gyártásához. A SOV segítségével nagy sebességű, olcsó, elektromágneses interferenciamentes adatátviteli vonalakat hoznak létre rövid távolságok(technológiai folyamatautomatizálási rendszerek, videokamerák jelek továbbítása, optikai szenzorok; helyi hálózatok). Például a POV-kábeleket az ipari szabvány PROFIBUS-ban használják. A 7.13. ábra egy ilyen kábel megjelenését mutatja beépített csatlakozóval.

A kvarcpolimer optikai szálak kvarcmaggal és polimer fényvisszaverő köpennyel készülnek, és tárgyon belüli és objektumok közötti kommunikációs rendszerekhez készültek. Adatátviteli hatótávolság 400 m-ig, több kábelkanyar sugara - nem kevesebb, mint

75 mm. A PCF kábeleket előre vágva szállítjuk, csatlakozókkal együtt. Megjelenésábrán látható egy ilyen kábel. 7.13.

Rizs. 7.13.

A kvarc optikai szálak nagy tisztaságú kvarcüvegből (mag és fényvisszaverő köpeny) készülnek, és ott használatosak, ahol nagy mennyiségű adatot kell nagy sebességgel és nagy távolságokon átvinni - akár több kilométeres távolságra (távolságon belüli és inter- objektumkommunikációs rendszerek: helyi számítógépes hálózatok LAN (Local Area Networks), MAN hálózatok (Metropolitan Area Networks), WAN hálózatok (Wide Area Networks)).

Az optikai energia átvitelét egy optikai szálon a teljes belső visszaverődés hatása biztosítja. A kvarc optikai szál kétrétegű hengeres fényvezető (7.14. ábra).

Rizs. 7.

rostban

A belső mag anyaga törésmutatóval rendelkezik n és a külső réteg anyaga pedig az n 2, ahol n > n 2, azaz a belső mag anyaga optikailag sűrűbb, mint a hüvely anyaga. A henger tengelyéhez képest kis szögben belépő sugárzás esetén a teljes belső visszaverődés feltétele teljesül: amikor a sugárzás a burkolat határára esik, az összes sugárzási energia visszaverődik a szál magjába. Ugyanez történik minden későbbi reflexióval; ennek eredményeként a sugárzás a szál tengelye mentén terjed anélkül, hogy a burkolaton keresztül kilépne. Azt a maximális tengelyen kívüli szöget, amelynél még fennáll a teljes belső visszaverődés, az adja meg

Érték A 0 az optikai szál numerikus apertúrájának nevezzük, és figyelembe veszik az optikai szál és az emitter párosításánál. A homlokfelületen szögben beeső sugárzás y>yo(apertúrán kívüli sugarak), amikor kölcsönhatásba lép a héjjal, nem csak visszaverődik, hanem meg is törik; az optikai energia egy része elhagyja a szálat. Végül a mag-köpeny határvonallal való többszöri találkozás után az ilyen sugárzás teljesen szétszóródik a szálról.

Az optikai szálat két fontos paraméter jellemzi: a diszperzió és a csillapítás.

A diszperzió, azaz a jel terjedési sebességének a sugárzás hullámhosszától való függése az optikai szál legfontosabb paramétere. Mivel a LED vagy lézer az információ továbbításakor bizonyos hullámhossz-spektrumot bocsát ki, a diszperzió az impulzusok kiszélesedéséhez vezet, amikor a szál mentén terjed, és ezáltal jeltorzulást okoz. A diszperzió értékelése során a "sávszélesség" kifejezést használják - az impulzus kiszélesedésének reciprokát, amikor az 1 km-es távolságot halad át az optikai szálon. A sávszélességet megahertz per kilométer (MHz km) mértékegységben mérik. A diszperzió korlátozza az átviteli tartományt és a továbbított jelek frekvenciájának felső értékét.

csillapítás Az optikai szálban a sugárzás abszorpciója és szóródása miatti veszteségek határozzák meg. Az abszorpciós veszteség az anyag tisztaságától, a szórási veszteség pedig a törésmutatóinak inhomogenitásától függ. A csillapítás az optikai szálba bevitt sugárzás hullámhosszától is függ.

A csillapítást a képlet határozza meg

ahol P in a bemeneti optikai jel teljesítménye; R ex- a kimeneti optikai jel teljesítménye; / - a szál hossza.

A csillapítás mértékegysége a decibel kilométerenként (dB/km).

A csillapítási és diszperziós értékek különböznek különböző típusok kvarc optikai szálak.

A fényvezető keresztmetszetében a középponttól a periféria irányába eső törésmutató átmérőjétől és profiljától függően többmódusú, lépcsős törésmutató-profilú szálakra, egymódusú szálakra, többmódusú szálakra oszthatók. a törésmutató gradiens változása. ábrán. A 7.15 ábra a fény terjedésének útjait mutatja különböző típusú optikai szálakban.

Rizs. 7.15.

Az in (7.15. ábra, a) szálat lépésindexes és többmódusú szálnak nevezzük, mivel a fénysugár terjedésének számos lehetséges útja vagy módozata van. Az üzemmódok sokfélesége impulzusdiszperziót (szélesítést) eredményez, mivel minden üzemmód más utat jár be a szálon, és ezért a különböző módoknak eltérő átviteli késleltetésük van, ahogy a szál egyik végétől a másikig haladnak. Ennek a jelenségnek az eredménye egy adott szálhosszon hatékonyan továbbítható maximális frekvencia korlátozása. A szál frekvenciájának vagy hosszának a határértékeken túli növelése lényegében az egymást követő impulzusok összeolvadásához vezet, így lehetetlen megkülönböztetni őket. Egy tipikus többmódusú optikai szál esetében ez a határ körülbelül 15 MHz km. Ez azt jelenti, hogy egy például 5 MHz-es sávszélességű videojel legfeljebb 3 km-es távolságon (5 MHz? 3 km = 15 MHz km) továbbítható. Ha egy jelet nagyobb távolságra próbálnak továbbítani, az a magas frekvenciák fokozatos elvesztését eredményezi. Többmódusú szálban a könnyű szál átmérője 50; 62,5; 85; 140 µm.

Egymódusú szálak (7.15. ábra, b) nagyon hatékonyan csökkenti a diszperziót, és az ebből eredő sávszélesség - sok GHz-es km - ideálissá teszi a hosszú kapcsolatokhoz. Ideális esetben csak egy hullám terjed az egymódusú szálakon. Sokkal alacsonyabb csillapítási együtthatójuk van (hullámhossztól függően 2 ... 4, sőt 7 ... 10-szeres) a többmódusúakhoz képest és a legnagyobb sávszélességük, mivel a jel szinte nem torz bennük. Ehhez azonban a szálmag átmérőjének arányosnak kell lennie a hullámhosszal. Gyakorlatilag az átmérő 8 ... 10 mikron. Sajnos egy ilyen kis átmérőjű szálhoz nagy teljesítményű, pontosan beállított, és ezért viszonylag drága lézerdióda-sugárzót kell használni, ami sok alkalmazásnál csökkenti vonzerejét.

Ideális esetben az egymódusú szálakkal azonos sávszélességű, de a többmódusú száléval azonos átmérőjű szálra van szükség az olcsó LED-adók használatához. Ezeknek a követelményeknek bizonyos mértékig megfelel a törésmutató gradiens változásával rendelkező többmódusú szál (7.15. ábra, c). Hasonlít a fent tárgyalt lépésindexes multimódusú szálra, de a mag törésmutatója nem egyenletes - simán változik a középső maximális értékről a periférián lévő alacsonyabb értékekre. Ez két következményhez vezet. Először is, a fény enyhén kanyargós úton halad, másodszor, ami még fontosabb, a terjedési késleltetés különbségei minimálisak a különböző módok között. Ennek az az oka, hogy a magas módusok, amelyek nagy szögben lépnek be a szálba, és hosszabb utat tesznek meg, valójában gyorsabban kezdenek terjedni, ahogy eltávolodnak a középponttól abba a tartományba, ahol a törésmutató csökken, és általában gyorsabban haladnak, mint az alacsonyabbak. sorrendi módok a szál tengelyéhez közel maradva, a magas törésmutató tartományában. A sebesség növekedése csak kompenzálja a nagyobb megtett távolságot.

A gradiens többmódusú optikai szálak előnyösebbek, mert egyrészt kevesebb módus terjed bennük, másrészt kevésbé tér el a beesési és visszaverődési szögük, és ennek következtében az átviteli feltételek is kedvezőbbek.

Bár a többmódusú fokozatos indexű szálak nem ideálisak, mégis nagyon jó sávszélességet mutatnak. Ezért a legtöbb rövid és közepes hosszúságú rendszerben előnyösebb az ilyen típusú szálak kiválasztása.

Az optikai jel az összes szálban a fényforrás-adó hullámhosszától függő sebességgel csillapodik. Három hullámhosszon az optikai szál csillapítása általában minimális – 850, 1310 és 1550 nm. Ezeket átlátszó ablakoknak nevezzük. A többmódusú rendszerekben a 850 nm-es ablak az első és leggyakrabban használt (legalacsonyabb költségű szálas kapcsolat). Ezen a hullámhosszon a jó minőségű osztályozott multimódusú szál 3 dB/km nagyságrendű csillapítást mutat, ami lehetővé teszi a 3 km-nél nagyobb távolságban történő kommunikációt.

1310 nm hullámhosszon ugyanaz a szál még alacsonyabb csillapítást mutat - 0,7 dB / km, ami lehetővé teszi a kommunikációs tartomány arányos növekedését körülbelül 12 km-re; Az 1310 nm az egymódusú száloptikai rendszerek első működési ablaka is, körülbelül 0,4 dB/km csillapítással, amely lézerdióda adókkal kombinálva 50 km-nél hosszabb kapcsolatok létrehozását teszi lehetővé. A második átlátszósági ablak - 1550 nm - még hosszabb kommunikációs vonalak létrehozására szolgál (szálcsillapítás - kevesebb, mint 0,24 dB/km).

A többmódusú és egymódusú szálak különböző átlátszósági ablakaiban lévő csillapítási értékeket az 1. táblázat tartalmazza. 7.3.

7.3. táblázat

Csillapítási értékek többmódusú és egymódusú szálakban

A vevő és az adó összekapcsolásához száloptikai kábelt (FOC) használnak, amelyben az optikai szálakat olyan elemekkel egészítik ki, amelyek növelik a kábel rugalmasságát és szilárdságát, valamint megvédik a kábelt a külső tényezőktől. Vannak beltéri kábelek, kültéri kábelek (földbe temethető kábelek; speciális csatornába fektetett kábelek; szabad térben felfüggesztett kábelek), hosszú víz alatti kommunikációs vezetékek kábelei.

Szinte minden európai gyártó a DIN VDE 0888 rendszernek megfelelő jelöléseket alkalmaz a száloptikai kábeleken.E szabvány szerint minden kábeltípushoz egy betű- és számsorrend van hozzárendelve, amely tartalmazza az optikai kábelek összes jellemzőjét. hazai termelők használja a saját osztályozását és jelölését.

Az optikai kábel átmeneti meghibásodása vagy a kábel lefektetésének hiánya, az elektromágneses interferencia és lehallgatás elleni magas szintű védelem szükségessége különböző kommunikációs hatótávolságú kábel nélküli optikai kommunikációs vonalak létrehozásához vezetett.

Az optikai kommunikációs vonalak száloptikai kábel használata nélkül nagy hatótávolságú optikai vonalakra és helyi vezeték nélküli optikai vonalakra oszthatók.

A kábel nélküli optika ideológiája azon alapul, hogy az optikai csatorna helyettesíti a kábelt.