Коаксиални кабели, кабели с оптични влакна и
Изтегляне 1.11 Mb.
|
Свързани:
sistemi-za-videonablyudenie
| Общи сведения за кабелите с оптични влакна. В съвременните системи за кабелна телевизия широко се използват кабели с оптични влакна. Оптичните кабели са преносни системи, при които информацията се предава по оптичен диелектричен вълновод, известен под наименованието оптично влакно.
Предаването на информацията по кабели с оптични влакна има много предимства пред предаването на сигнали по коаксиални кабели. Тези предимства могат да се групират в следната последователност: - Широка честотна лента на пренасяните сигнали. В специални случаи тази лента достига до 105GHz (1014Hz). Това основно предимство на оптичните кабели води до потенциална възможност за предаване по едно оптично влакно на цифров пoток информация до няколко терабита в секунда. Малко затихване на светлинния сигнал във влакното. Съвременните производители на оптични кабели постигат 0,2-0,3 dB затихване за 1km (при дължина на вълната 1550nm). Малкото затихване и неголямата дисперсия позволяват да се строят участъци до 100km без регенериране на сигнала. т.е. без междинни усилватели. - Много ниско ниво на шумовете. Този факт позволява да се увеличи честотната лента на канала, а от друга страна позволява оптичните кабели да се използват за предаване на сигнали с модулация, която е по-слабо шумозащитена, но допуска пренасянето на повече информация в единица честотна лента. - Оптичните влакна не излъчват електромагнитни смущения, а и самите те не се влияят от външни електромагнитни сигнали. - Малко тегло и обем. Влакнесто-оптичните кабели имат по-малко тегло и обем спрямо конвенционалните медни кабели при една и съща пропускателна способност. За сравнение може да се каже, че 1000 чифтов телефонен кабел с външен диаметър от 8 до 10cm може да се замени с едно влакно с диаметър 0,1cm. Ако това влакно се „облече" в множество защитни обвивки и се покрие с ленти за брониране ще се получи диаметър 1,5cm. Това е около пет пъти по-малък обем спрямо телефонния кабел. Този факт определя и много по-ниската цена на оптичните кабели, отнесена към обема на пренасяната информация. Галванична развръзка на отделните съоръжения в мрежата. Дълъг живот на експлоатация. Естествено съществуват и някои недостатъци на кабелите с оптични влакна: сравнително висока цена на оптичните елементи и възли; монтажните операции са по-сложни и изискват специализирана апаратура; необходима е специална защита на оптичното влакно. Естествено тези недостатъци с всяка измината година се редуцират, като процентното им отношение спрямо предимствата на практика не са решаващ фактор за ефективното практическо приложение на влакнесто-оптичните кабели. Факторите, които определят затихването на оптичните влакна са поглъщане и разсейване на светлината. Разсейването на светлината намалява, а поглъщането на светлината в световода (оптичното влакно) нараства с увеличаване на дължината на вълната. Освен това при определени дължини на вълните на светлинния поток възникват резонансни ефекти, които се съпровождат от поглъщане на енергията. Затова в оптичните кабели се използват определени дължини на вълните на светлинния поток, известни под названието „оптични прозорци", Оптичните прозорци имат дължина на вълната около 850, 1300 и 1550nm. При дължина на вълната 1550nm затихването е най-малко. Пълно вътрешно отражение и числена апертура при оптичните влакна. При оптичните влакна се използва ефектът на пълното вътрешно отражение на оптичния лъч, пояснен на фиг. 3.15. фиг.3.15. Пълно вътрешно отражение на лъчите между две оптични среди Когато един оптичен лъч ( например лъчът от 3 от фиг. 3.15) достигне границата между оптична среда с коефициент на пречупване n1 и една по-малко плътна среда с коефициент на пречупване n2 , се изменя посоката на разпространение на лъча. С увеличаване на ъгъла на падане α спрямо нормалната на прехода между двете среди до стойност α0 (лъч 2), се достига до ъгъл на пречупване във втората среда β0=90°. В този случай лъчът 2 ще продължи разпространението си по границата между двете среди. При увеличаване на ъгъла на падане над α0 (лъч 1) се получава пълно вътрешно отражение и лъчът продължава да се разпространява в средата n1. Ъгълът на падане α0 се нарича критичен ъгъл на двете среди и се определя с израза: Тук n1 и п2 са коефициентите на пречупване съответно на двете среди. Следващите примери поясняват определянето на критичния ъгъл. Изтегляне 1.11 Mb. Сподели с приятели:
|