Du concept "Lumière" avant le transfert d'informations optiques - Lionzage. Signal de transfert. Systèmes de fibre optique numérique

Chiffres et verre mondiaux

introduction

La communication à fibre optique présente de nombreux avantages bien connus sur la paire torsadée et les câbles coaxiaux, par exemple une immunité à l'interférence électrique et une large bande passante inégalée.

Pour le dernier quart de siècle, la communication à fibres optiques est devenue une méthode largement courante de transmission de signaux vidéo et audio, d'autres signaux analogiques et données numériques. La communication à fibres optiques présente de nombreux avantages connus sur la paire torsadée et les câbles coaxiaux, par exemple l'immunité à l'interférence électrique et une large bande passante inégalée. Pour ces raisons et de nombreuses autres raisons, les systèmes de transmission d'informations sur les fibres optiques augmentent de plus en plus dans une variété de zones de technologie de l'information.

Les systèmes numériques fournissent des performances très élevées, une flexibilité et une fiabilité, et ne sont pas plus que des décisions analogiques, de décaler lesquelles ils viennent

Cependant, malgré ces avantages, dans des systèmes de fibres optiques, jusqu'à récemment, les mêmes technologies de transmission de signaux analogiques étaient utilisées comme dans leurs prédécesseurs de cuivre. Maintenant, lorsqu'une nouvelle génération d'équipements est apparue, basée exclusivement sur des méthodes de traitement de signal numériques, la communication à fibre optique affiche à nouveau les télécommunications à un niveau totalement nouveau. Les systèmes numériques offrent des performances très élevées, une flexibilité et une fiabilité, et ne sont pas plus que des décisions analogiques, de décaler lesquelles ils viennent.

Ce manuel traite de la technique de transmission numérique pour les câbles de fibres optiques et ses avantages économiques et technologiques.

Transmission analogique par fibre

Pour estimer correctement les avantages de la technologie numérique, considérons d'abord les méthodes traditionnelles de transmission de signaux analogiques à la fibre. Une amplitude (s) et une modulation de fréquence (FM) permettent de transmettre des signaux analogiques. Dans les deux cas, un signal audio et vidéo analogique à basse fréquence ou de données transformés en un signal optique arrive à l'entrée de l'émetteur optique. Cela se fait de différentes manières.

Dans les systèmes avec modulation d'amplitude, un signal optique est un flux de lumière avec intensité variable en fonction des modifications du signal électrique d'entrée. En tant que source de lumière, des LED ou les lasers sont utilisés. Malheureusement, les deux sont non linéaires, c'est-à-dire dans toute la luminosité de l'absence de rayonnement à la valeur maximale, la proportionnalité entre le signal d'entrée et l'intensité de la lumière n'est pas remplie. Cependant, il s'agit de cette méthode de contrôle qui est utilisée dans des systèmes avec modulation d'amplitude. En conséquence, diverses distorsions du signal transmis se produisent:

• réduction du rapport signal / bruit en tant que rangée de longueur de câble;
• gain différentiel non linéaire et erreurs de phase lors de la transmission d'un signal vidéo;
• limitation plage dynamique Signal audio.

Pour améliorer la qualité des systèmes de transmission du signal à fibres optiques, il a été proposé d'utiliser la modulation de fréquence dans laquelle la source de lumière est toujours complètement éteinte, soit allumée à pleine puissance, et la fréquence des impulsions d'impulsions varie en fonction avec l'amplitude du signal d'entrée. Pour ceux qui connaissent la modulation de fréquence des signaux en génie radio, l'application ici peut sembler non fondée, car dans le contexte des systèmes de fibres optiques, il est perçu comme un procédé de contrôle de la fréquence du rayonnement lumineux lui-même. Ce n'est pas le cas et il serait en fait plus correct d'utiliser le terme "modulation de phaseIpulse" (FIM), mais dans le domaine de l'équipement de fibre optique, c'était précisément une telle terminologie. Il convient de toujours se rappeler que le mot "fréquence" dans le titre du procédé de modulation signifie la fréquence des impulsions, et non la fréquence des ondes de lumière porteur.

Lorsque la modulation d'amplitude, le niveau d'entrée est présenté dans l'intensité du faisceau lumineux

Lorsque la modulation de fréquence, le niveau d'entrée est représenté par la fréquence des impulsions lumineuses suivantes
Figure. 1. Comparaison de la modulation d'amplitude et de fréquence

Bien que la modulation de fréquence élimine de nombreux problèmes de contrôle de la luminosité de l'émetteur, caractéristique des systèmes du matin, il a ses propres difficultés. L'un d'entre eux est une intervention connue dans les systèmes de la Coupe du monde. Ils sont observés en particulier lors de la transmission de signaux de modulation de fréquence multiples par une fibre, par exemple lors de l'utilisation d'un multiplexeur. Les interférences croisées se produisent dans un émetteur ou un récepteur à la suite d'un réglage d'instabilité des systèmes de filtrage de signaux importants destinés à la séparation des fréquences porteuses. Si les filtres sont mal configurés mal, les ours modulés en fréquence interagissent les uns avec les autres et déforment. Les ingénieurs spécialisés dans les systèmes de fibres optiques peuvent créer des systèmes de la Coupe du monde dans lesquels la probabilité de brouillage croisée est réduite au minimum, mais toute amélioration de la conception entraîne une augmentation du coût des instruments.

Un autre type de distorsion est appelé intermodulation. Comme les interférences croisées, l'intermédulation se produit dans des systèmes conçus pour transmettre plusieurs signaux à la fois sur une fibre de gros. Les distorsions d'intermodulation se produisent dans l'émetteur le plus souvent à la suite d'une non linéarité dans les chaînes communes à divers transporteurs de cm. En conséquence, avant de combiner plusieurs supports dans un signal optique, ils agissent sur l'autre, réduisant ainsi la précision de la transmission du signal source.

Systèmes numériques

Comme dans les systèmes analogiques, émetteurs systèmes numériques Il y a un signal audio et vidéo analogique à basse fréquence ou des données numériques converties en un signal optique. Le récepteur reçoit un signal optique et donne un signal électrique du format source. La différence correspond à la manière dont les signaux sont traités et transmis à partir de l'émetteur au récepteur.

Figure. 2. Système de transmission de signal analogique numérique

Dans des systèmes purement numériques, le signal d'entrée basse fréquence entre immédiatement un convertisseur analogique-numérique, qui est inclus dans l'émetteur. Là-bas, le signal est converti en une séquence de niveaux logiques - zéros et unités appelés flux numérique. Si l'émetteur multicanal, c'est-à-dire qu'il est conçu pour fonctionner avec plusieurs signaux, plusieurs threads numériques sont combinés en un, et contrôle le tournant et désactivé d'un émetteur, qui se produit avec une très haute fréquence.

À l'extrémité de réception, il y a une conversion de signal inverse. Dans le flux numérique combiné, les flux individuels sont alloués correspondant à des signaux transmis individuels. Ils s'inscrivent sur des convertisseurs analogiques numériques, après quoi ils sont émis aux sorties du format source (Fig. 2).

La transmission de signaux numériques pure présente de nombreux avantages par rapport aux systèmes AM et CM traditionnels - de l'universalité et d'un meilleur signal à un coût d'installation inférieur. Examinons certains des avantages plus en détail et discutons simultanément de ceux favorables à la fois pour le programme d'installation du système et les indicateurs économiques de leurs utilisateurs.

Précision de transmission du signal

Dans les systèmes analogiques avec modulation d'amplitude, le signal perd la qualité proportionnellement au trajet traversant la fibre. Ce fait est associé au fait que les systèmes AM fonctionnent uniquement avec des fibres multimodes, limitent l'utilisation de tels systèmes avec des distances de transmission relativement courtes. Le travail de la Coupe du monde est quelque peu mieux: en eux la qualité du signal, bien qu'elle diminue, mais dans des lignes non très longues, elle reste approximativement constante, déclinant nettement que lorsque une certaine limite est atteinte. Uniquement dans les systèmes entièrement numériques est garanti de sauvegarder la qualité du signal lorsqu'il est transmis par ligne de fibre optique Communications, quelle que soit la distance entre l'émetteur et le récepteur et le nombre de canaux transmissibles (bien sûr, dans les capacités du système).

Dans les systèmes analogiques avec modulation d'amplitude, le signal perd la qualité proportionnellement au trajet traversant la fibre. Ce fait est combiné avec le fait que les systèmes AM ne fonctionnent que avec des fibres multimodes limitant l'utilisation de tels systèmes avec des distances de transmission relativement petites

L'accélération du signal transmis est un problème important lors de l'élaboration de systèmes permettant d'organiser plusieurs canaux de transmission par une fibre (multiplexeurs). Par exemple, dans un système analogique conçu pour transmettre quatre canaux d'un signal vidéo ou audio afin de mettre dans la bande passante du système, vous devez limiter la bande qui prend sa retraite avec des canaux individuels. Dans les systèmes numériques, il n'est pas nécessaire d'aller sur un tel compromis: un, quatre, et même dix signaux peuvent être transmis par un, quatre et même dix signaux sans réduire la qualité.

Qualité de transmission de signal supérieure

Figure. 3.

La transmission de signaux analogiques sous forme numérique offre une qualité supérieure à celle purement analogique. La distorsion du signal avec cette méthode de transmission ne peut se produire qu'avec la conversion analogique numérique numérique et inverse analogique. Bien qu'aucune transformation ne soit idéale, les technologies modernes sont si parfaites que même les ADC et les CAD peu coûteux fournissent un signal vidéo et audio de qualité beaucoup plus élevé que possible dans les systèmes AM et CM analogiques. Cela se voit facilement à partir de la comparaison des rapports de distorsion de signal et de distorsion non linéaire (phase différentielle et gain différentiel) des systèmes numériques et analogiques destinés à transmettre des signaux d'un format pour la fibre de fibre du même type sur la même longueur d'onde.

Les technologies numériques fournissent des ingénieurs une flexibilité sans précédent dans la création de systèmes de fibres optiques. Maintenant, pour différents marchés, tâches et budgets, il est facile de choisir le niveau de performance souhaité. Par exemple, en modifiant la décharge d'un convertisseur analogique-numérique, vous pouvez influencer la bande passante du système nécessaire pour transmettre le signal et, par conséquent, des performances globales et des coûts. Dans ce cas, d'autres propriétés du système numérique sont l'absence de distorsion et d'indépendance de la qualité des travaux sur la longueur de la ligne - sont préservées jusqu'à la distance de distance maximale. Lors du développement de systèmes analogiques, les ingénieurs sont toujours en ticks entre le coût du système et ses caractéristiques techniques, essayant de les équilibrer sans préjudice des paramètres critiques des signaux transmis. Dans les systèmes numériques, les systèmes d'échelle et la gestion de leurs performances et de leurs coûts sont une tâche beaucoup moins complexe.

Distance de transmission illimitée

Un autre avantage des systèmes numériques sur les prédécesseurs analogiques est leur capacité à restaurer un signal sans faire de distorsion supplémentaire. Une telle récupération est effectuée dans un périphérique spécial appelé répéteur ou amplificateur linéaire.

L'avantage fourni par les systèmes numériques est évident. En eux, le signal peut être transmis à des distances, de manière significative des possibilités de systèmes AMPO et FM, tandis que le développeur peut être sûr que le signal reçu coïncide exactement avec le transmis et répond aux exigences de la tâche technique.

Comme la lumière passe à travers la fibre, son intensité diminue progressivement et, à la fin, devient insuffisante pour la détection. Si un peu n'atteint pas l'endroit où la lumière devient trop faible, réglez l'amplificateur linéaire, puis il renforcera le signal à sa puissance d'origine, et elle peut être transmise à la même distance. Il est important de noter qu'un flux numérique est restauré dans l'amplificateur linéaire, qui n'a aucun effet sur la qualité de la vidéo analogique ou audio encodé, quel que soit le nombre de fois que la récupération dans des amplificateurs linéaires a été effectuée sur le signal sur la longue ligne de fibre optique.

L'avantage fourni par les systèmes numériques est évident. En eux, le signal peut être transmis à des distances, de manière significative supérieure aux possibilités des systèmes AMPO et FM, tandis que le développeur peut être sûr que le signal reçu coïncide exactement avec le transmis et répond aux exigences de la tâche technique.

Peu coûteux

Évaluation des nombreux avantages que les systèmes de fibres optiques numériques possèdent, on peut supposer qu'ils doivent coûter beaucoup plus que les systèmes analogiques traditionnels. Cependant, ce n'est pas le cas et les utilisateurs de systèmes numériques, au contraire, sauvent leur argent.

Sur le marché concurrentiel, il y a toujours un fabricant offrant une qualité numérique dans un système analogique

Le coût des composants numériques a considérablement diminué ces dernières années et les fabricants d'équipements ont pu développer et proposer de vendre des produits qui coûtent le même coûteux, voire moins cher que les dispositifs analogiques de la génération précédente. Bien entendu, certaines entreprises veulent convaincre le public dans le fait que l'excellente qualité des systèmes numériques ne peut être obtenue que pour frais supplémentairesMais en fait, ils ont juste décidé de ne pas partager les sauvés avec leurs clients. Mais sur le marché concurrentiel, il y a toujours un fabricant, offrant une qualité numérique au prix d'un système analogique.

Les systèmes numériques permettent à un câble de transférer une plus grande quantité d'informations, réduisant ainsi le besoin de celui-ci.

D'autres facteurs affectent le coût d'installation et de fonctionnement du système de fibres optiques. Les plus évidents d'entre eux sont les coûts du câble. Les systèmes numériques permettent à un câble de transférer une plus grande quantité d'informations, réduisant ainsi le besoin de celui-ci. L'avantage est particulièrement perceptible là où il est nécessaire de transmettre simultanément des signaux de différents types, tels que la vidéo et le son, le son et les données. Sans problèmes particuliers, les ingénieurs seront en mesure de construire un système numérique avec un coût acceptable, dans lequel des signaux de différents types seront transmis par une fibre, par exemple, deux canaux de vidéo et de quatre canaux sonores. Lorsque vous utilisez des technologies analogiques, il faudrait probablement faire deux systèmes séparés, ou, au minimum, utilisez deux câbles distincts pour transmettre des signaux audio et vidéo.

En raison du plus petit nombre de composants pouvant éventuellement échouer, les systèmes numériques sont beaucoup plus stables et fiables.

Même dans les cas où une fibre optique, vous devez transmettre plusieurs des mêmes signaux, les systèmes numériques sont préférables, car ils fonctionnent plus en toute sécurité et fournissent un signal de qualité supérieure. Par exemple, dans le démultiplexeur vidéo numérique, nous pouvons transférer dix canaux avec la même qualité de haute qualité et il n'est pas possible dans un système analogique du tout.

Les systèmes de fibres optiques pour la maintenance et la réparation doivent être pris en compte et inévitables au cours des années d'exploitation. Et voici l'avantage des systèmes numériques. Premièrement, il ne nécessite pas la configuration initiale après l'installation - l'émetteur et le récepteur sont simplement connectés au câble à fibre optique et le système est prêt à fonctionner. Les systèmes analogiques, en règle générale, sont nécessaires pour ajuster les paramètres de la ligne de transmission spécifique, qui prend en compte sa longueur et son intensité de signal. Délai supplémentaire pour ajuster les coûts supplémentaires entraînera.

Les émetteurs et les récepteurs de systèmes numériques sont moins chers, la consommation de câbles est inférieure aux coûts d'exploitation ci-dessous.

En raison du nombre réduit de composants pouvant éventuellement échouer, les systèmes numériques sont beaucoup plus stables et fiables. Pour eux, il ne sera pas nécessaire de rétablir un problème et le dépannage prend beaucoup de temps, car ils n'ont pas de distorsion de Criste, la dérive des paramètres et autres défaillantes inhérentes aux systèmes analogiques traditionnels.

Résumer. Les émetteurs et les récepteurs de systèmes numériques sont moins chers, la consommation de câble est inférieure aux coûts d'exploitation ci-dessous. Les systèmes de fibres optiques numériques assurent un avantage économique évident à tous les niveaux.

Conclusions

Alors que la technologie des fibres optiques présente de nombreux avantages par rapport aux câbles de cuivre traditionnels et aux câbles coaxiaux et au transfert d'informations numériques favorise la technologie des fibres optiques à plusieurs étapes, donnant à l'ensemble des utilisateurs de nouvelles qualités utiles. Les systèmes numériques ont des caractéristiques uniques: la précision de la transmission du signal sur toute la longueur de la ligne de communication, des contributions minimales (y compris l'absence de distorsion croisée et de l'intermodulation), la possibilité d'une récupération de flux numérique multiple lorsqu'elle est transmise sur une ligne longue sans préjudice de la qualité du signal analogique codé dedans. Cela garantit le niveau de fidélité de jouer un signal analogique, inaccessible pour les systèmes analogiques.

Les prix des composants des systèmes de fibres optiques numériques et analogiques sont comparables et en tenant compte des coûts d'installation, des systèmes numériques de fonctionnement et de maintenance donnent des avantages économiques évidents.

En élaborant un nouveau système de fibres optiques, ne perdez pas l'analyse de temps des avantages et des inconvénients des systèmes numériques et analogiques, car le choix est complètement évident: les systèmes numériques sont meilleurs de tout point de vue. Il sera beaucoup plus utile de leur être limité et de choisir ces produits qui répondent le mieux à vos besoins. Même parmi les systèmes numériques, il existe une grande variété de solutions. Voici quelques questions qui vous aideront avec leur évaluation:

• quelle est la facilité l'installation du système?
  • si l'émetteur et le récepteur sont configurés par l'utilisateur, c'est facile à faire et quels problèmes sont là?
• la structure des instruments est-elle compacte, durable et fiable?
• les appareils dans les cas de bureau sont-ils disponibles ou sont conçus pour installer dans un rack? Y a-t-il des options dans les deux types d'enceintes?
  • les appareils à utiliser sont-ils à la fois en mode mono-mode et à plusieurs fibres multimodes?
  • le fabricant dispose-t-il d'une expérience et d'une réputation suffisantes sur le marché offert des produits?
  • comment le prix du produit avec le prix des systèmes analogiques traditionnels concerne-t-il? (Les appareils numériques de production ne sont pas plus chers que l'analogique et leur coût ne devrait pas être plus élevé).

L'analyse de marché et la comparaison des caractéristiques des produits similaires résulteront du choix du choix des éléments de systèmes de fibres optiques numériques qui vous serviront fidèlement depuis de nombreuses années.

L'optique ouvre ses nombreuses occasions où des communications à grande vitesse avec une bande passante élevée sont nécessaires. C'est une bonne technologie éprouvée, compréhensible et commode. Dans la zone audiovisuelle, il ouvre de nouvelles perspectives et fournit des solutions inaccessibles à l'aide d'autres méthodes. L'optique a pénétré toutes les directions clés - Systèmes de surveillance, expédition et centres de situation, installations militaires et médicales, dans des zones avec des conditions de fonctionnement extrêmes. Les loups constituent un degré élevé de protection des informations confidentielles, vous permettent de transmettre des données non compressées telles que des graphiques à haute résolution et une vidéo avec une précision de pixels. Nouvelles normes et technologies de vols. Fibre - Future SCS (systèmes de câbles structurés)? Nous construisons un réseau d'entreprises.

Fibre optique (c'est un câble à fibres optiques) - Il s'agit d'un type de câble fondamentalement différent par rapport aux deux types de câbles électriques ou de cuivre considérés. Les informations sur elle ne sont pas transmises par aucun signal électrique, mais la lumière. L'élément principal est la fibre de verre transparente, le long de laquelle la lumière passe à d'énormes distances (jusqu'à dessus des kilomètres) avec une atténuation mineure.

La structure du câble à fibre optique est très simpleet il ressemble à une structure de câble électrique coaxiale (Fig. 1.). Seulement au lieu du fil de cuivre central ici est utilisé ici (d'un diamètre d'environ 1 à 10 μm) une fibre de verre, et au lieu de l'isolation intérieure, d'une gaine en verre ou en plastique, qui ne permet pas la lumière au-delà de la fibre de verre. Dans ce cas, nous parlons du mode de réflexion interne dite complète de la lumière de la limite de deux substances avec des installations de réfraction différentes (dans la coque de verre, l'indice de réfraction est nettement inférieur à celui de la fibre centrale) . Le câble de tresse en métal est généralement absent, car le blindage de l'interférence électromagnétique externe n'est pas requis ici. Cependant, il est parfois utilisé pour la protection mécanique contre l'environnement (un tel câble est parfois appelé des véhicules blindés, il peut combiner plusieurs câbles à fibre optique sous une coque).

Le câble à fibre optique présente des caractéristiques exceptionnelles. Par l'immunité du bruit et le secret des informations transmises. Aucune interférence électromagnétique externe en principe ne peut déformer le signal de lumière et le signal lui-même ne génère pas d'émissions électromagnétiques externes. Se connecter à ce type de câble pour un réseau d'écoute non autorisé est presque impossible, car l'intégrité du câble est perturbée. Théoriquement, la largeur de bande possible d'un tel câble atteint 1012 Hz, soit 1000 GHz, qui est incomparablement supérieure à celle des câbles électriques. Le coût du câble à fibre optique est constamment réduit et est maintenant approximativement égal au coût d'un câble coaxial mince.

Atténuation typique du signal dans les câbles à fibres optiques Aux fréquences utilisées dans les réseaux locaux, varie de 5 à 20 dB / km, qui correspond approximativement aux indicateurs des câbles électriques à basse fréquences. Mais dans le cas d'un câble à fibre optique avec une augmentation de la fréquence du signal transmis, l'atténuation augmente très légèrement et à de grandes fréquences (en particulier plus de 200 MHz), ses avantages sur le câble électrique sont incontestables, il n'a tout simplement pas concurrents.

Les lignes de communication à fibres optiques (WOLS) vous permettent de transmettre des signaux analogiques et numériques pour de longues distances, dans certains cas, des dizaines de kilomètres. Ils sont également utilisés sur de petites distances plus "contrôlées", par exemple dans des bâtiments intérieurs. Des exemples de solutions pour la construction de SCS (systèmes de câbles structurés) pour créer un réseau d'une entreprise sont ici: nous construisons un réseau d'entreprises: le schéma de construction de SCS - optique horizontalement. Construire un réseau d'entreprises: Schéma de construction SCS - Système de câble optique centralisé. Construire un réseau d'entreprises: Schéma de construction SCS - Système de câble optique de zone.

Les avantages de l'optique sont bien connus: il est immunité au bruit et aux interférences, le petit diamètre des câbles avec une vaste bande passante, la résistance au piratage et les informations interceptées, pas besoin de répéteurs et d'amplificateurs, etc.
Une fois qu'il y avait des problèmes avec le sceau terminal des lignes optiques, mais aujourd'hui, ils sont principalement résolus, il est donc devenu beaucoup plus simple de travailler avec cette technologie. Il existe toutefois un certain nombre de questions qui devraient être considérées uniquement dans le contexte des candidatures. Comme dans le cas de la transmission sur le "cuivre" ou du canal radio, la qualité de la communication à fibre optique dépend de la manière dont le signal de sortie de l'émetteur et la cascade d'entrée du récepteur sont cohérents. La spécification de puissance de signal incorrecte entraîne une augmentation du facteur d'erreur de bits pendant la transmission; La puissance est trop grosse - et l'amplificateur de récepteur est "sursaturé", trop petit - et il y a un problème de bruit, car ils commencent à interférer avec le signal utile. Voici les deux paramètres les plus critiques des vols: la puissance de sortie de l'émetteur et la perte lors de l'atténuation de la transmission dans le câble optique, qui relie l'émetteur et le récepteur.

Il existe deux types différents de câble à fibres optiques:

* Câble multimode ou multimode, moins cher, mais moins de haute qualité;
* Câble de mode simple, plus cher, mais a meilleures caractéristiques Par rapport au premier.

Le type de câble déterminera le nombre de modes de distribution ou «chemins» par lesquels la lumière passe à l'intérieur du câble.

Câble multimodeLe plus couramment utilisé dans les petits projets industriels, ménagers et commerciaux a le coefficient d'affaiblissement le plus élevé et ne fonctionne que de courtes distances. Le type de câble plus ancien, 62,5 / 125 (ces nombres caractérisent les diamètres internes / externes de la fibre dans l'ICM), souvent appelé "OM1", a une bande passante limitée et est utilisée pour transmettre des données à une vitesse d'une vitesse maximale de 200 Mbps. .
A récemment commencé à utiliser des câbles 50/125 "OM2" et "OM3", offrant des vitesses de 1gbit / s à des distances allant jusqu'à 500 m et 10 gb / s à 300 m.

Câble de mode simple Utilisé dans des composés à grande vitesse (au-dessus de 10 gb / s) ou de longues distances (jusqu'à 30 km). Pour transmettre audio et vidéo, le plus approprié est l'utilisation de câbles "OM2".
Le vice-président du département Extron Marketing du marketing Rainer Shattil note que les lignes de fibres optiques sont devenues plus abordables, elles sont plus souvent utilisées pour organiser un réseau à l'intérieur des bâtiments - cela conduit à une augmentation de l'utilisation des systèmes AV sur la base de l'optique. les technologies. SHATTIL dit: "En termes d'intégration, la Volt possède déjà plusieurs avantages clés.
Comparé à une infrastructure de câble de cuivre similaire, l'optique utilise à la fois des signaux vidéo analogiques et numériques, offrant un seul solution système Travailler avec des formats vidéo existants et prometteurs.
En outre, parce que L'optique offre un très haut débit, le même câble fonctionnera avec d'importantes autorisations et à l'avenir. Wolf s'adapte facilement à de nouvelles normes et formats qui apparaissent lors du développement d'AV-Technologies. "

Jim Haze est un autre expert reconnu dans ce domaine, le président de l'American Fibre Optic Association, créé en 1995, contribuant à la croissance du professionnalisme dans le domaine des fibres optiques et, entre autres, dans ses rangs, plus de 27 000 spécialistes qualifiés dans l'installation et la mise en œuvre de systèmes optiques. Il parle de la croissance de la popularité de Volce comme suit: «Les avantages sont à la vitesse d'installation et à faible coût des composants. L'utilisation de l'optique dans le domaine des télécommunications est en croissance, en particulier dans les systèmes de fibres à la maison * (FTTH) avec support sans fil, aussi bien que Dans le domaine de la sécurité (caméras de surveillance).
Il semble que le segment FTTH augmente plus vite que les autres marchés de tous les pays développés. Ici, aux États-Unis, sur l'optique, les réseaux de gestion du trafic routier, les services municipaux (administration, pompiers, police), établissements d'enseignement (écoles, bibliothèques) sont construits.
Le nombre d'utilisateurs d'Internet augmente - et nous sommes rapidement construits par de nouveaux centres de traitement de données (centre de données), pour la relation de laquelle la fibre est utilisée. Après tout, lorsque vous transmettez des signaux avec une vitesse de 10 Gbps, les coûts sont similaires aux lignes «cuivre», mais l'optique consomme beaucoup moins d'énergie. Pendant de nombreuses années, des adhérents de fibres et de cuivre «battent» les uns avec les autres pour une priorité dans les réseaux d'entreprise. En vain passé du temps!
Aujourd'hui, la connexion sur WiFi est devenue si bonne que les utilisateurs de netbooks, ordinateurs portables et iphons ont une mobilité préférée. Et maintenant dans les réseaux locaux d'entreprise, des optiques sont utilisées pour basculer avec des points d'accès sans fil. "
En effet, les applications de l'optique deviennent de plus en plus en profondeur, principalement en raison des avantages ci-dessus sur le cuivre.
L'optique a pénétré toutes les directions clés - Systèmes de surveillance, expédition et centres de situation, installations militaires et médicales, dans des zones avec des conditions de fonctionnement extrêmes. La réduction du coût des équipements permettait d'utiliser des technologies optiques dans des régions traditionnellement «de cuivre» - dans des salles de conférence et des stades, des détaillants et des transports.
Rainer Shttale de Extron Commentaires: "L'équipement de fibre optique est largement utilisé dans les établissements médicaux, par exemple, pour changer de signaux vidéo locaux en opérationnel. Les signaux optiques n'ont aucun rapport sur l'électricité, ce qui est idéal en termes de sécurité des patients. La Volt est idéale pour les écoles de médecine, où vous avez besoin de distribuer des signaux vidéo de plusieurs opérations en plusieurs publics afin que les étudiants puissent observer la progression de l'opération "en direct".
Les technologies de fibres optiques préfèrent et militaire, car les données transmises sont difficiles, voire impossibles à «compter» de l'extérieur.
Les loups constituent un degré élevé de protection des informations confidentielles, vous permettent de transmettre des données non compressées telles que des graphiques à haute résolution et une vidéo avec une précision de pixels.
La possibilité de transmission à de longues distances rend l'optique idéalement adaptée aux systèmes de signalisation numérique dans les grands centres commerciaux, où la longueur des lignes de câble peut atteindre plusieurs kilomètres. Si la distance de paire torsadée est limitée à 450 mètres, puis pour une optique et 30 km pas la limite. "
En ce qui concerne l'utilisation de fibres dans l'industrie audiovisuelle, deux facteurs principaux contribuent au progrès ici. Premièrement, il s'agit du développement intensif des systèmes de transmission audio et vidéo basés sur IP basés sur un réseau à bande passante élevée - la Volt est parfaitement adaptée à eux parfaitement.
Deuxièmement, l'exigence généralisée de transférer des images vidéo HD et HR est grande à des distances de 15 mètres - et c'est la limite pour transférer HDMI sur le cuivre.
Il existe des cas où le signal vidéo est tout simplement impossible de "distribuer" à travers le câble de cuivre et il est nécessaire d'appliquer des fibres - de telles situations stimulent le développement de nouveaux produits. En tant que Ho Pak, Opticis Marketing Vice-président, explique: "Pour les couleurs de la bande de données UXGA, de 60 Hz et de 24 bits nécessitent une vitesse totale de 5 Gbps, ou 1,65 Gbps par canal de couleur. HDTV a une bande passante légèrement plus petite. Les fabricants "poussent" le marché, mais aussi le marché en même temps "pousse" les joueurs à utiliser des images plus haute qualité. Il existe des applications distinctes dans lesquelles des affichages sont nécessaires pouvant afficher 3-5 millions de pixels ou une profondeur de couleur de 30 à 36 bits. À son tour, cela nécessitera le taux de transfert d'environ 10 GB / s. "
Aujourd'hui, de nombreux fabricants d'équipements de commutation offrent des versions de rallonges vidéo (rallonges) pour fonctionner avec des lignes optiques. Aten International, Trendnet., Rextron., Gefen.et d'autres sont libérés divers modèles Pour une variété de formats vidéo et informatiques.
Dans ce cas, les données de service sont HDCP ** et Edid *** - peuvent être transmises à l'aide d'une ligne optique supplémentaire et, dans certains cas, sur un câble de cuivre séparé qui relie l'émetteur et le récepteur.
En conséquence, le format HD est devenu la norme pour le marché de la diffusion,dans d'autres marchés - installation, par exemple, ils ont également commencé à appliquer une protection contre la copie non autorisée de contenu dans les formats DVI et HDMI », déclare Jim Juchtte, vice-président principal pour le développement de Multidyne. - A l'aide de notre entreprise, des appareils HDMI-un, les utilisateurs peuvent envoyer un signal vidéo à partir d'un lecteur DVD ou Blu-ray à un moniteur ou à un affichage situé à une distance allant jusqu'à 1 000 mètres. Plus tôt, aucun dispositif ne fonctionnant avec des lignes multimodes n'a pas pris en charge le système de protection de la copie HDCP.

Ceux qui travaillent avec WolSe ne doivent pas oublier des problèmes d'installation spécifiques - le sceau de la borne des câbles. À cet égard, de nombreux fabricants produisent à la fois des connecteurs et des ensembles d'assemblage comprenant un outil spécialisé, ainsi que des produits chimiques.
Pendant ce temps, tout élément de la Volt, que l'extension, le connecteur ou un emplacement de la poussière de câble doit être vérifié pour desserrer le signal - ceci est nécessaire pour évaluer le budget de capacité total (budget d'alimentation, le taux de calcul principal de la Volt). Naturellement, il est possible de collecter des connecteurs de câbles de fibres et manuellement, «sur le genou», mais une qualité et une fiabilité vraiment élevées ne sont garanties que lorsque vous utilisez l'utilisation de câbles «cassées» à l'usine «cassé» soumis à des tests multi-étapes.
Malgré l'énorme bande passante de la Volt, beaucoup ont toujours le désir de "pousser" dans un câble plus d'informations.
Ici, le développement va dans deux directions - Sceau spectral (OPTICAL WDM) lorsque plusieurs rayons lumineux sont envoyés dans un guide de lumière avec différentes longueurs d'onde et une autre - sérialisation / désérialisation des données (fre. Serdes), lorsque le code parallèle est converti en série. et retour.
Dans le même temps, l'équipement pour le sceau spectral est coûteux en raison de la conception complexe et de l'utilisation de composants optiques miniatures, mais n'augmente pas le taux de transfert. Les dispositifs logiques à grande vitesse utilisés dans les équipements SERDES augmentent également la partie des dépenses du projet.
De plus, l'équipement est disponible aujourd'hui, permettant de multiplexer et de déshémutiller à partir d'une donnée de contrôle de flux de lumière total - USB ou RS232 / 485. Dans le même temps, les flux de lumière peuvent être envoyés un câble dans des directions opposées, bien que le prix des instruments effectue ces "astuces" dépasse généralement le coût d'une fibre supplémentaire pour renvoyer les données.

L'optique ouvre ses nombreuses occasions où des communications à grande vitesse avec une bande passante élevée sont nécessaires. C'est une bonne technologie éprouvée, compréhensible et commode. Dans la zone audiovisuelle, il ouvre de nouvelles perspectives et fournit des solutions inaccessibles à l'aide d'autres méthodes. Au moins sans efforts de travail significatifs et coûts en espèces.

Selon la zone principale d'application, les câbles à fibres optiques sont divisés en deux types principaux:

Câble d'étanchéité interne:
Lors de l'installation de la Volt dans des pièces fermées, un câble à fibre optique avec tampon dense est généralement utilisé (pour protéger contre les rongeurs). Utilisé pour construire des SC comme un coffre ou un câble horizontal. Prend en charge le transfert de données à des distances courtes et moyennes. Idéal pour la fermeture horizontale.

Câble d'étanchéité externe:
Câble à fibres optiques avec tampon dense, ruban d'acier blindé, résistant à l'humidité. Il est utilisé pour le joint externe lors de la création du sous-système des autoroutes externes et sont associés aux autres bâtiments distincts. Peut être posé dans les canaux du câble. Convient pour le style direct dans le sol.

Câble à fibres optiques extérieures autoportantes:
Câble à fibres optiques auto-supportant, avec câble en acier. Il est utilisé pour la pose externe sur de longues distances dans des réseaux téléphoniques. Prend en charge la transmission des signaux de télévision par câble, ainsi que la transmission de données. Convient pour la pose dans les eaux usées de câble et le joint d'air.

Les avantages des vols:

• La transmission d'informations sur la Volt présente un certain nombre d'avantages sur la transmission sur un câble de cuivre. L'introduction rapide dans les réseaux d'information WOLS est une conséquence des avantages résultant des caractéristiques de la propagation du signal dans la fibre optique.
• La largeur de bande passante est due à la fréquence extrêmement élevée du transporteur 1014 Hz. Cela donne la transmission potentielle la possibilité d'une fibre optique du flux d'informations dans plusieurs teracites par seconde. La grande bande passante est l'un des avantages les plus importants de la fibre optique au-dessus du cuivre ou de tout autre moyen de transfert d'informations.
• Petite atténuation du signal lumineux dans la fibre. Actuellement fabriqué par les fabricants nationaux et étrangers, la fibre optique industrielle a une carie de 0,2 à 0,3 dB à une longueur d'onde de 1,55 μm par kilomètre. La petite atténuation et une petite dispersion permettent de construire des parcelles de lignes sans répéteurs d'une longueur maximale de 100 km et plus.
• Les niveaux de bruit faible dans le câble à fibre optique vous permettent d'augmenter la largeur de bande, en transmettant une modulation différente de signaux avec un code bas et un code.
• Immunité de bruit élevée. Étant donné que la fibre est constituée de matériau diélectrique, il est immunité d'interférence électromagnétique provenant des systèmes de câbles de cuivre environnants et des équipements électriques pouvant induire un rayonnement électromagnétique (lignes électriques, appareils électriques, etc.). Plusieurs câbles ne présentent pas non plus les problèmes d'influence croisée du rayonnement électromagnétique inhérent aux câbles de cuivre multi-particules.
• Faible poids et volume. Les câbles à fibres optiques (wok) ont moins de poids et de volume par rapport aux câbles de cuivre et à la même bande passante. Par exemple, un câble téléphonique de 900 paires d'un diamètre de 7,5 cm peut être remplacé par une seule fibre d'un diamètre de 0,1 cm. Si la fibre est "digne" dans une pluralité de coquilles de protection et d'armure en acier d'acier, le Le diamètre d'un tel wok sera de 1,5 cm plusieurs fois inférieur au câble téléphonique à l'étude.
• Haute sécurité d'un accès non autorisé. Étant donné que le wok ne rayonne pratiquement pas dans la bande radio, les informations transmises sur il est difficile à surveiller, sans rupture de réception. Systèmes de surveillance (surveillance continue) du système de communication optique, utilisant les propriétés de la sensibilité élevée de la fibre, peut désactiver instantanément le canal de communication "hack" et soumettre une alarme. Systèmes sensoriels utilisant des effets d'interférence des signaux lumineux distribués (différentes fibres et une polarisation différente) ont une sensibilité très élevée aux oscillations, aux petites gouttes de pression. Ces systèmes sont particulièrement nécessaires lors de la création de lignes de communication dans le gouvernement, la banque et d'autres services spéciaux imposant des exigences accrues de la protection des données.
• Éléments de réseau de galvanoplastie. Cet avantage de la fibre optique réside dans sa propriété isolante. Fibre aide à éviter les "terres" électriques qui peuvent survenir lorsque deux périphériques réseau Un réseau informatique non isolé associé au câble de cuivre a à la terre à différents endroits du bâtiment, par exemple sur différents étages. Dans ce cas, une différence potentielle importante peut survenir, ce qui est capable d'endommager les équipements de réseau. Pour la fibre, ce problème n'est tout simplement pas.
• Explosion et sécurité incendie. En raison du manque d'étincelles, la fibre optique améliore la sécurité du réseau sur les produits chimiques, les raffineries, lors de l'entretien des processus technologiques de risque accru.
• Économie des vols. La fibre est faite de quartz, dont la base est le dioxyde de silicium, le matériau répandu et donc peu coûteux, contrairement au cuivre. Actuellement, le coût de la fibre par rapport à la paire de cuivre est en corrélation de 2: 5. Dans ce cas, le FOB vous permet de transmettre des signaux pour des distances significativement longues sans répéteurs. Le nombre de répéteurs sur les lignes étendues est réduit lors de l'utilisation de wok. Lors de l'utilisation de systèmes de transmission Soliton, une plage de 4 000 km a été réalisée sans régénération (c'est-à-dire uniquement à l'aide d'amplificateurs optiques sur des nœuds intermédiaires) à un taux de transmission au-dessus de 10 Go / s.
• Longue durée de vie. Au fil du temps, la fibre est la dégradation. Cela signifie que l'atténuation dans le câble pavé augmente progressivement. Cependant, en raison de la perfection des technologies modernes pour la production de fibres optiques, ce processus est considérablement ralenti, et la durée de vie du wor est d'environ 25 ans. Pendant ce temps, plusieurs générations / normes de réception et de transmission de systèmes peuvent être modifiées.
• Pouvoir à distance. Dans certains cas, une alimentation à distance est requise réseau d'information. La fibre optique n'est pas capable d'effectuer les fonctions du câble d'alimentation. Cependant, dans ces cas, vous pouvez utiliser un câble mélangé lorsque, avec des fibres optiques, le câble est équipé d'un élément conducteur de cuivre. Un tel câble est largement utilisé en Russie et à l'étranger.

Cependant, le câble à fibre optique a quelques inconvénients:

• Le plus important d'entre eux est une difficulté d'installation élevée (lors de l'installation des connecteurs, une précision de micron est nécessaire, à la précision de la fibre de verre et le degré de polissage dépend fortement de l'atténuation dans le connecteur). Pour installer les connecteurs, souder ou collage avec un gel spécial ayant le même indice de réfraction de la lumière que la fibre de verre. Dans tous les cas, pour cela, vous avez besoin d'une grande qualification de personnel et d'outils spéciaux. Par conséquent, le plus souvent, le câble à fibre optique est vendu sous la forme de tranches pré-tranchées de différentes longueurs, aux deux extrémités dont les connecteurs du type souhaité sont déjà installés. Il convient de rappeler que l'installation de mauvaise qualité du connecteur réduit fortement la longueur de câble admissible déterminée par atténuation.
• Il convient également de rappeler que l'utilisation d'un câble à fibre optique nécessite des récepteurs optiques spéciaux et des émetteurs convertissant signaux lumineux En électricité et en arrière, cela augmente parfois de manière significative le coût du réseau dans son ensemble.
• Les câbles à fibres optiques permettent la ramification du signal (pour cela, des séparateurs passifs spéciaux sont effectués pour 2-8 canaux), mais, en règle générale, ils sont utilisés pour transmettre des données uniquement dans une direction entre un émetteur et un récepteur. Après tout, toute branche desserrement inévitablement libère le signal lumineux et s'il existe de nombreuses branches, la lumière peut simplement ne pas atteindre la fin du réseau. De plus, dans le séparateur, il existe des pertes internes, de sorte que la puissance de signal totale à la sortie est moins puissante d'entrée.
• Le câble à fibre optique est moins durable et flexible que l'électricité. La valeur typique du rayon de courbure admissible est d'environ 10 à 20 cm, avec des rayons de flexion plus petits, la fibre centrale peut se briser. Mauvaise tolère le câble et l'étirement mécanique, ainsi que des effets d'écrasement.
• Le câble à fibre optique est sensible au rayonnement ionisant, en raison de laquelle la transparence de la fibre de verre diminue, c'est-à-dire que l'atténuation du signal augmente. Les différences de température cohérentes l'affectent également négativement, peuvent craquer la fibre de verre.
• Appliquez un câble à fibre optique uniquement dans les réseaux avec une topologie étoile et anneau. Il n'y a pas de problèmes de correspondance et de mise à la terre dans ce cas. Le câble fournit le réseau de galvanoplastation parfait des ordinateurs de réseau. À l'avenir, ce type de câble est susceptible d'étendre les câbles électriques ou, en tout état de cause, les transpirez fortement.

Perspectives pour le développement de vols:

• En raison des exigences croissantes imposées par les nouvelles applications réseau, l'utilisation de technologies de fibres optiques dans des systèmes de câbles structurés devient de plus en plus pertinente. Quels sont les avantages et les fonctionnalités d'utilisation de technologies optiques dans le sous-système de câbles horizontal, ainsi que sur les lieux de travail des utilisateurs?
• Après avoir analysé les modifications des technologies de réseau au cours des 5 dernières années, il est facile de voir que les normes de cuivre de SCS ont été retardées derrière la race des armements de réseau. Ne pas avoir le temps d'installer le SCS de la troisième catégorie, les entreprises ont dû aller au cinquième, maintenant au sixième et non loin de la montagne, utilisez la septième catégorie.
• De toute évidence, le développement des technologies de réseau ne s'arrêtera pas à ce qui a été atteint: le gigabit pour le lieu de travail deviendra bientôt la norme de facto, puis de Jura, et pour LAN (local réseaux informatiques) Une entreprise importante ou même moyenne de 10 Gbps Enernet ne sera pas rare.
• Par conséquent, il est très important d'utiliser un tel système de câble qui vous permettrait de faire face facilement à des vitesses croissantes d'applications réseau au cours de l'au moins 10 ans - c'est une telle durée de service minimale du SCS est déterminée par des normes internationales.
• De plus, lors de l'évolution des normes pour les protocoles, il est possible d'éviter de repousser de nouveaux câbles, ce qui était la cause des dépenses importantes pour le fonctionnement du SCS et tout simplement non autorisé à l'avenir.
• Un seul environnement de transmission dans SCS répond aux exigences de l'optique. Les câbles optiques sont utilisés dans les réseaux de télécommunication depuis plus de 25 ans, récemment, ils sont également largement utilisés dans la télévision par câble et le réseau local.
• Dans LAN, ils sont principalement utilisés pour construire des canaux câblés principaux entre bâtiments et dans les bâtiments eux-mêmes. , Lorsqu'il s'agit d'un taux de transfert de données élevé entre les segments de ces réseaux. Cependant, le développement de technologies de réseautage modernes réalise l'utilisation de la fibre optique comme l'environnement principal pour connecter directement les utilisateurs.

Nouvelles normes et technologies Vols:

Ces dernières années, plusieurs technologies et produits sont apparus sur le marché, permettant de réduire et de réduire considérablement l'utilisation de fibres dans le système de câble horizontal et la connecter aux points de travail des utilisateurs.

Parmi ces nouvelles solutions, vous souhaitez tout d'abord mettre en évidence des connecteurs optiques avec un petit facteur de forme - SFFC (connecteurs de petits formes-facteurs), diodes laser planes avec un résonateur vertical - VCSEL (lasers émetteurs de la cavité verticale) et Fibres multimodes optiques de la nouvelle génération.

Il convient de noter que le type récemment approuvé de fibre optique multimode OM-3 a une largeur de bande de plus de 2000 MHz / km à la longueur du rayonnement laser de 850 nm. Ce type de fibre fournit une transmission série des 10 flux de données Ethernet Gigabit pour une distance de 300 m. L'utilisation de nouveaux types de fibres multimodes et de 850 nanomètres VCSL lasers fournit la plus petite valeur de la mise en œuvre de 10 solutions Ethernet Gigabit.

Le développement de nouvelles normes de connecteurs à fibres optiques permettait de faire des systèmes de fibres optiques avec un concurrent sérieux aux solutions de cuivre. Traditionnellement, les systèmes à fibres optiques nécessitent deux fois le nombre de connecteurs et de cordons de commutation que des éléments de télécommunication en cuivre, une superficie beaucoup importante devait accueillir des équipements optiques, passives et actifs.

Connecteurs optiques avec un petit facteur de forme, représenté par un nombre récent de fabricants, fournit une densité de ports deux fois plus grande que les solutions précédentes, car chaque connecteur de ce type contient deux fibres optiques en soi, et pas une, comme avant.

Cela réduit la taille et les éléments passifs optiques - croix, etc. et actif Équipement de réseau, qui réduit quatre fois le coût de l'installation (comparé aux solutions optiques traditionnelles).

Il convient de noter que les organismes américains de normalisation EIA et TIA en 1998 ont décidé de ne pas réguler l'utilisation d'un certain type de connecteurs optiques avec un petit facteur de forme, ce qui a entraîné l'émergence de six types de solutions concurrentes dans ce domaine à la fois: MT-RJ, LC, VF-45, Opti-Jack, LX.5 et SCDC. Il y a aussi de nouveaux développements aujourd'hui.

Le connecteur miniature le plus populaire est un connecteur MT-RJ, qui a une pointe polymère avec deux fibres optiques à l'intérieur. Son conception a été conçue par un consortium de sociétés dirigées par AMP NetConnect sur la base du connecteur multiple MT multiplolocal MT développé au Japon. AMP NetConnect d'aujourd'hui a présenté plus de 30 licences pour la production de ce type de connecteur MT-RJ.

Le connecteur MT-RJ est en grande partie dû à une conception externe, qui est similaire à la conception du connecteur RJ-45 de cuivre modulaire à 8 broches. Récemment, les caractéristiques du connecteur MT-RJ ont sensiblement améliorée - AMP NetConnect propose des connecteurs MT-RJ avec des touches qui empêchent une connexion erronée ou non autorisée au système de câble. De plus, un certain nombre de sociétés développent des variantes mono-mode du connecteur MT-RJ.

Une demande assez élevée sur le marché des solutions de câbles optiques profite des sociétés LC LC Avaya. (http://www.avaya.com). La conception de ce connecteur est basée sur l'utilisation d'une pointe en céramique avec un diamètre réduit à 1,25 mm de diamètre et du boîtier en plastique avec un loquet de type levier externe pour la fixation de la prise de prise de raccordement.

Le connecteur est disponible dans l'option simplex et duplex. L'avantage principal du connecteur LC est de faibles pertes moyennes et de leur écart type, qui n'est que 0,1 dB. Une telle valeur assure l'opération stable du système de câble dans son ensemble. Pour installer la fiche LC, la procédure transmise standard est appliquée sur l'époxy SMO et le polissage. Aujourd'hui, les connecteurs ont trouvé leur utilisation de 10 fabricants GBIT / C.

Corning Cable Systems (http://www.corning.com/cableystems) produit des connecteurs LC et MT-RJ. À son avis, l'industrie du SCS a fait son choix en faveur des connecteurs MT-RJ et LC. Récemment, la société a publié le premier connecteur à un seul mode de la version MT-RJ et Unicam des connecteurs MT-RJ et LC, dont la caractéristique est un petit temps d'installation. Dans le même temps, pour installer des connecteurs Unicam, il n'est pas nécessaire d'utiliser la colle époxy et la poly

État russe pédagogique

Université.

abstrait

selon l'architecture d'EUM.

sur le sujet:

"Réseaux optiques en fibre optique"

Effectué: Junchencot.

élève II. Cours

F-ta iot, groupe 2.2

Vérifié:

Saint-Pétersbourg 2004

1. Dispositif de câble optique

2. Classification des fibres optiques

3. Transférer des informations sur la fibre

4. DWDM et trafic

5. DWDM demain

6. Littérature

Réseaux de fibres optiques et technologieDWDM

Dispositif de câble optique

L'élément principal du câble optique (OK) est un guide d'ondes optique - une tige ronde d'un diélectrique optiquement transparent. Les guides d'ondes optiques dues à de petites tailles transversales sont généralement appelés filmes de fibres (SUN) ou fibres optiques (s).

Double nature connue de la lumière: vague et corpusculaire. Sur la base de l'étude de ces propriétés, une quantique (corpusculaire) et une onde (électromagnétique) de la théorie de la lumière a été développée. Ces théories ne peuvent pas être opposées. Seulement dans leur totalité, ils vous permettent d'expliquer les phénomènes optiques bien connus.

La fibre optique est constituée d'un noyau qui couvre des ondes lumineuses et des coquilles. Le noyau sert à transférer des ondes lumineuses. Le but de la coquille est la création des meilleures réflexions sur la frontière de la "coque de noyau" et de la protection contre les émissions d'énergie dans l'espace environnant.

Dans le cas général, trois types d'ondes peuvent être distribuées dans ces thèses: dirigé, résultant et émis. L'action et la prédominance de tout type d'ondes sont liées principalement avec l'angle de tomber de la vague sur la frontière "noyau - coquille" S. À certains angles de gouttes de rayons à la fin, il existe un phénomène de réflexion interne complète sur la bordure "noyau - coquille". Rayonnement optique comme s'il est verrouillé dans le noyau et distribué uniquement.

Classification des fibres optiques

Différents modes de transmission de rayonnement mono-mode et multimode pour l'art. Avec le mode multimode, la propagation du rayonnement de rayonnement est effectuée pour une réflexion interne complète pour un ensemble infini de rayons. Ceci est possible uniquement pour OB, qui ont beaucoup plus de noyaux que la longueur des ondes propres. Un tel système d'exploitation s'appelle multimode.

En mode unique, un seul faisceau est distribué et, par conséquent, la distorsion du signal causée par différents moments de la propagation de différentes rayons est absente.

Tous S sont divisés en groupes par type de rayonnement de propagation, sur les sous-groupes par type - par type de profil de l'indice de réfraction et sur les espèces - selon le matériau du noyau et de la coque.

Distinguer les groupes suivants de S:

Multimode (m)

Mode unique sans préservation de la polarisation de rayonnement (E)

Simple Conservation de la polarisation de rayonnement (P)

Un groupe de formations multimodes est divisé en deux groupes:

Avec un indice de réfraction étamé (c)

Avec un index de réfraction gradient (g)

De plus, nous sommes divisés en types suivants:

Core et quartz noyau et coquille

Quartz noyau et gaine de polymère

Core et coquille multicomponent

Core et coquille de matériau polymère

Par destination, les câbles de communication optique sont divisés en:

Urbain

Zone

Cache

Selon les conditions de pose, les câbles optiques fixes et linéaires sont distingués. Ce dernier, à son tour, sont divisés en câbles destinés à la pose des eaux usées et des collecteurs, du sol, de la suspension sur des supports et des racks, pour le joint sous-marin.

Transférer des informations sur la fibre

Si vous vous comparez à d'autres méthodes de transfert d'informations, l'ordre du TB / C est tout simplement inaccessible. Un autre plus de telles technologies est la fiabilité du transfert. Le transfert de fibres n'a pas d'inconvénients de la transmission électrique ou radio. Aucune interférence ne peut endommager le signal, et il n'est pas nécessaire de licencier l'utilisation de la fréquence radio. Cependant, pas tant de gens imaginent comment la transmission d'informations sur la fibre se produise généralement et plus vous ne connaissez pas mises en œuvre spécifiques Les technologies. Nous examinerons l'une d'entre elles - Technologie DWDM (multiplexage dense de division de l'onde).

Premièrement, déterminez comment les informations sur la fibre sont généralement transmises. La fibre de gros est un guide d'ondes le long de laquelle des ondes électromagnétiques avec une longueur d'onde d'environ mille nanomètres (10-9 m) sont appliquées. Ceci est une zone de rayonnement infrarouge qui n'est pas visible pour l'œil humain. Et l'idée de base est qu'avec une certaine sélection du matériau de la fibre et de son diamètre, il existe une situation lorsque ce milieu devient presque transparent pour certaines longueurs d'onde et même lorsqu'il entrera dans la frontière entre la fibre et le milieu extérieur, la plupart de l'énergie se reflète dans la fibre. Assure ainsi le passage du rayonnement sur la fibre sans pertes spéciales et la tâche principale est de prendre ce rayonnement à l'autre extrémité de la fibre. Bien sûr, pour ainsi brève description Cacher un travail énorme et difficile de nombreuses personnes. Ne pensez pas qu'un tel matériau est facile à créer ou que cet effet est évident. Au contraire, il est nécessaire de le traiter comme une grande découverte, car il fournit maintenant la meilleure façon Transfert d'information. Il faut comprendre que le matériau de guide d'ondes est un développement unique et ses propriétés dépend de la qualité de la transmission de données et du niveau d'interférence; L'isolation du guide d'ondes est conçue pour prendre en compte la sortie de l'énergie vers l'extérieur est minime.

Pour plus précisément, la technologie appelée "multiplexing", cela signifie que vous transmettez simultanément plusieurs longueurs d'onde. Les uns dans les autres, ils n'interagissent pas, et lors de la réception ou de la transmission d'informations, les effets d'interférence (chevauchement d'une onde de l'autre) sont insignifiants, car ils se manifestent le plus fortement de longueurs d'onde. Nous parlons ici de l'utilisation de fréquences de fermeture (la fréquence est inversement proportionnelle à la longueur d'onde, donc de toute façon, que dire). Le périphérique appelé "multiplexeur" est un dispositif permettant de coder ou de décoder des informations dans le format des vagues et du dos. Après cette courte introduction, nous allons passer à une description spécifique de la technologie DWDM.

Les principales caractéristiques des multiplexeurs DWDM, qui les distinguent des multiplexeurs simplement WDM:
Utilisation d'une seule fenêtre de transparence de 1550 nm, dans la zone d'amélioration EDFA de l'EDFA NM (EDFA - un système de gain optique; EDFA est un répéteur optique, il vous permet de restaurer la puissance optique du signal perdue lorsque vous passez une longue ligne, sans conversion en signal électrique et en arrière. Fibre optique dopée à l'erbium de terrains rares, a la capacité d'absorber la lumière d'une longueur d'onde et d'émettre une autre longueur d'onde. Le laser semi-conducteur externe envoie une lumière infrarouge de fibres avec une longueur d'onde de 980 ou 1480 millikron, d'atomes d'erbium passionnants. Lorsqu'un signal optique de la fibre entre des ondes de fibres de 1530 à 1620 millimicron, des atomes d'erbium excités émettent une lumière avec la même longueur d'onde, qui est le signal d'entrée. L'exclusion des transformations de signaux lumineux. à l'électricité et à l'arrière simplifie et réduit l'équipement d'amplification et permet de ne pas effectuer de distorsions supplémentaires lors des transformations. Les amplificateurs EDFA sont appliqués à "Dalnobogno "Lignes où il est difficile d'installer des équipements d'amplification intermédiaires complexes (par exemple, un câble sous-marin). Pour référence, disons que la longueur d'onde de la lumière visible est de 400 à 800 nm.

De plus, étant donné que le nom lui-même parle de transmission de canaux dense (dense), le nombre de canaux est supérieur à celui des systèmes de WDM conventionnels et atteint plusieurs dizaines. Pour cette raison, la nécessité de créer des périphériques capables d'ajouter un canal ou d'extraire, contrairement aux schémas conventionnels, lorsqu'il est codé ou décodant tous les canaux immédiatement. Avec de tels dispositifs travaillant avec un canal de plusieurs, le concept de routage passif sur les longueurs d'onde est associé. Il est également clair que le travail avec un grand nombre de canaux nécessite une plus grande précision des dispositifs de codage et la décodage du signal et place des exigences de qualité de qualité supérieures. D'où l'augmentation évidente du coût des appareils - tout en réduisant le prix du transfert d'une unité d'information en raison du fait qu'il peut désormais être transmis dans un volume plus important.
C'est ainsi que le fonctionnement du démultiplexeur avec un miroir se produit (le schéma de la Fig. 1a). Le signal multiplex à venir frappe le port d'entrée. Ce signal traverse ensuite la plaque de guide d'onde et est réparti dans une pluralité de guides d'ondes, qui sont la structure de diffraction AWG (réseau de guide d'onde arrapé). Toujours le signal dans chacun des guides d'ondes reste multiplex, et chaque canal est représenté dans tous les guides d'ondes, c'est-à-dire que, jusqu'à présent, seule la parallélisation s'est produite. En outre, les signaux sont reflétés de la surface du miroir et, par conséquent, les flux de lumière sont recueillis à nouveau dans la plaque de guide d'onde, où ils se concentrent et les interférences. Cela conduit à la formation d'un schéma d'interférence avec des maxima séparées spatialement et, généralement le calcul de la géométrie de la plaque et de miroirs, de sorte que ces Maxima coïncident avec les poteaux de sortie. Le multiplexage se produit de la manière opposée.

Figure. 1. Schémas multiplexeurs DWDM: a) avec élément réfléchissant; b) avec deux plaques de guides d'ondes

Une autre méthode de construction d'un multiplexeur n'est pas basée sur une, mais sur une paire de plaques de guide d'ondes (Fig. 1B). Le principe de fonctionnement d'un tel dispositif est similaire au cas précédent, sauf qu'une plaque supplémentaire est utilisée pour la mise au point et les interférences.
Les multiplexeurs DWDM, étant des dispositifs purement passives, constituent une atténuation importante dans le signal. Par exemple, les pertes pour le dispositif (voir Fig. 1a) fonctionnant en mode déshémulentement, 10-12 dB sont de 10 à 12 dB, avec des interférences de transition à longue distance inférieures à -20 dB et une demi-largeur d'un spectre de signal de 1 nm (à base sur l'industrie électrique OKI). En raison de pertes importantes, il est souvent nécessaire d'établir un amplificateur optique avant le multiplexeur DWDM et / ou après.
Le paramètre le plus important de la technologie de multiplexage d'onde dense est sans aucun doute la distance entre les canaux adjacents. La normalisation de l'emplacement spatial des canaux est nécessaire, au moins parce que, sur sa base, des tests seront initiés sur la compatibilité mutuelle de l'équipement de différents fabricants. Le secteur de la normalisation des télécommunications de télécommunications de l'UIT-T a approuvé le plan de fréquence DWDM avec une distance entre les canaux de 100 GHz adjacents, qui correspond à la différence de longueurs d'onde de 0,8 Nm. La question du transfert d'informations avec la différence de longueurs d'onde 0,4 nm est également discutée. Il semblerait que la différence puisse être faite encore moins, après avoir atteint davantage de bande passante, mais il existe en même temps des difficultés purement technologiques associées à la fabrication de lasers générant un signal monochromatique strict (fréquence constante sans interférence) et des gratinages de diffraction qui sont séparés dans l'espace maximum correspondant à différentes longueurs d'onde. Lorsque vous utilisez une séparation 100 GHz, tous les canaux remplissent uniformément la plage utilisée, qui est pratique lors de la configuration de l'équipement et de sa reconfiguration. Le choix de l'intervalle de séparation est déterminé par la bande passante nécessaire, le type de laser et le degré d'interférence sur la ligne. Cependant, il convient de garder à l'esprit que lorsque vous travaillez même dans une gamme aussi étroite (NM), l'effet des interférences non linéaires sur les limites de cette zone est très significative. Cela explique le fait qu'avec une augmentation du nombre de canaux, il est nécessaire d'augmenter la puissance du laser, mais cela conduit à une diminution du rapport "signal / bruit". En conséquence, l'utilisation d'un joint plus rigide n'est pas encore normalisée et est en cours de développement. Un autre minus évident de l'augmentation de la densité consiste à réduire la distance à laquelle le signal peut être transmis sans amplification ni régénération (un peu plus à propos de cela sera dit ci-dessous).
Notez que le problème mentionné ci-dessus la non-linéarité est inhérent aux systèmes de gain à base de silicium. Maintenant, des systèmes de zirconés fluorines plus fiables sont en cours de développement, offrant une grande linéarité (dans l'ensemble de la région NM) de coefficient de gain. Avec une augmentation de la zone de travail d'EDFA, il devient possible de multiplexer 40 canaux STM-64 avec un intervalle de 100 GHz d'une capacité totale de 400 GHz par fibre (Fig. 2).

Figure. 2. Emplacement spectral des canaux dans la fibre

Le tableau montre caractéristiques L'un des systèmes multiplex puissants utilisant le plan de fréquence 100/50 GHz, produit par Ciena Corp.

Niveau du système	Capacité, gd / c	canaux pour 2,5 Gbps)
	OC-48 / (STM-16) / OC-48C / STM-16C
Plan de fréquence
Configurations possibles	5 couvre 25 dB - (500 km) 2 span 33 dB - (240 km)
Fréquence du système d'erreur (BER)
Interfaces de canal		Distance courte / intermédiaire, STM-16 / G.957 I-16 & S.16.1, dans les applications physiques
Niveau d'entrée, DBM	de -18 à -3
Niveau de sortie, DBM
Longueur d'onde du rayonnement introduit, NM
La gestion du réseau	Système de contrôle	Wavwatch Production Ciena sur SNMP ou TMN
Interface standard	VT100 (TM), asynchrone RS-232, accès à distance Via Telnet, UIT TMN, TL-1, SNMP
Surveiller la performance des canaux	Erreurs de morsure de canal via l'en-tête B1 SDH, contrôle de la puissance optique dans chaque canal
Interfaces distantes	RS-422 / X.25 (interface TL-1), IP / 802.3 à 10BASE-T
Canal de service optique	2,048 Mbps à une longueur d'onde de 1625 nm
Caractéristiques de la nutrition	Tension d'approvisionnement, en courant permanent	de -48 à -58
Consommation électrique à 40 canaux, w	800 typique, 925 (maximum) - Stand 1, 1000 Typique, 1250 (maximum) - Rack 2

Laissez-nous habiter sur le système de gain optique. Quel est le problème? Initialement, le signal est généré par un laser et envoyé à la fibre. Il se répand dans la fibre, en soulevant des changements. Le changement principal avec lequel vous devez vous battre est la diffusion du signal (dispersion). Il est associé à des effets non linéaires découlant du passage du paquet d'onde dans le milieu et est évidemment expliqué par la résistance du milieu. Ainsi, il y a un problème de transmission sur de longues distances. Grand - au sens de centaines ou même mille kilomètres. Il s'agit de 12 ordres de grandeur supérieur à la longueur d'onde, il n'est donc pas surprenant que même si des effets non linéaires sont petits, alors dans la quantité à une telle distance avec eux, vous devez être pris en compte. De plus, la non-linéarité peut être dans le laser lui-même. Il y a deux façons de réaliser une signalisation confiante. Le premier est l'installation de régénérateurs qui recevront un signal, décoder, générer un nouveau signal, entièrement identique à la venue et l'envoyer plus loin. Cette méthode est efficace, mais ces appareils sont assez coûteux et une augmentation de leur débit ou de l'ajout de nouveaux canaux qu'ils doivent traiter sont associés à la reconfiguration de la difficulté du système. La deuxième méthode n'est qu'un gain optique du signal, un son complètement similaire au renforcement du son dans le centre de musique. Cette amplification est basée sur la technologie EDFA. Le signal n'est pas décodé, mais seule une amplitude augmente. Cela vous permet de vous débarrasser de la perte de vitesse dans les nœuds de gain et de suppression du problème de l'ajout de nouveaux canaux, car l'amplificateur améliore tout dans une plage donnée.

Basé sur la perte de puissance d'EDFA en ligne est surmontée par une amplification optique (Fig. 3). Contrairement aux régénérateurs, un tel gain "transparent" n'est pas lié au débit du signal, ce qui permet aux informations de transmettre des informations à des vitesses plus élevées et d'augmenter la bande passante jusqu'à ce que d'autres facteurs limitatifs entrent en vigueur, tels que la dispersion chromatique et la dispersion modulaire de polarisation . De plus, les amplificateurs EDFA sont en mesure d'améliorer le signal multicanal WDM en ajoutant une autre mesure dans la largeur de bande.

Figure. 3. Systèmes de communication optique basés sur: a) cascade de répéteurs de régénération; b) Cascade d'amplificateur optique EDFA

Bien que le signal optique généré par l'émetteur laser d'origine ait une polarisation complètement définie, tous les autres nœuds sur le chemin du signal optique, y compris le récepteur optique, doivent être une faible dépendance de leurs paramètres du sens de la polarisation. Dans ce sens, des amplificateurs optiques EDFA, qui, caractérisés par une faible dépendance à la polarisation du gain, ont un avantage tangible sur des amplificateurs semi-conducteurs. En figue. 3 montre les régimes du travail des deux méthodes.
Contrairement aux régénérateurs, les amplificateurs optiques font du bruit supplémentaire à prendre en compte. Par conséquent, avec le coefficient de gain, l'un des paramètres importants de l'EDFA est le coefficient de bruit. La technologie EDFA est moins chère, pour cette raison, il est plus souvent utilisé dans la pratique réelle.

Étant donné que EDFA, au moins au prix, semble plus attrayant, analysons les principales caractéristiques de ce système. Cette puissance de saturation caractérisant la puissance de sortie de l'amplificateur (elle peut atteindre et même dépasser 4 W); Gain selon le rapport entre l'entrée d'alimentation et les signaux de sortie; La puissance du rayonnement spontané renforcé détermine le niveau de bruit que l'amplificateur lui-même crée. Ici, il convient d'apporter un exemple de centre de musique où vous pouvez retracer les analogies dans tous ces paramètres. Le troisième (niveau de bruit) est particulièrement important, et il est souhaitable qu'elle soit aussi petite que possible. En utilisant une analogie, vous pouvez essayer d'allumer le centre de musique et n'exécutant aucun disque, mais à la même heure, tournez le bouton de volume sur le maximum. Dans la plupart des cas, vous entendrez du bruit. Ce bruit est créé en renforçant les systèmes simplement parce qu'ils sont fournis. De même, dans notre cas, le rayonnement spontané se produit, mais étant donné que l'amplificateur est conçu pour vider les ondes dans une certaine gamme, les photons de cette gamme particulière seront probablement émis dans la ligne. Ainsi sera créé (dans notre cas) bruit de lumière. Cela impose une limite sur la longueur maximale de la ligne et la quantité d'amplificateurs optiques dedans. Le coefficient de gain est généralement sélectionné afin de restaurer le niveau initial du signal. En figue. 4 montre les spectres de sortie comparatif en présence et l'absence du signal à l'entrée.

Figure. 4. Le spectre de sortie d'EDFA, tourné par l'analyseur spectral (densité spectrale ase-bruit)

Un autre paramètre pratique à utiliser lorsque les caractéristiques de l'amplificateur sont le facteur de bruit correspond au rapport des paramètres de signal / bruit à l'entrée et à la sortie de l'amplificateur. Dans un amplificateur idéal, un tel paramètre doit être égal à un.
Pour les amplificateurs EDFA, il existe trois façons d'utiliser: préamplificateurs, amplificateurs linéaires et amplificateurs de puissance. Le premier est installé immédiatement avant le récepteur. Ceci est fait pour augmenter le rapport "signal / bruit", ce qui permet d'utiliser des récepteurs simples et peut réduire le prix de l'équipement. Les amplificateurs linéaires sont destinés à gagner simplement le signal dans les lignes étendues ou dans le cas de la ramification de telles lignes. Les amplificateurs de puissance sont utilisés pour améliorer le signal de sortie immédiatement après le laser. Cela est dû au fait que la puissance du laser est également limitée et qu'il est parfois plus facile de simplement mettre un amplificateur optique que d'installer un laser plus puissant. En figue. 5 montre schématiquement les trois méthodes d'application de l'EDFA.

Figure. 5. Application différents types Amplificateurs optiques

Outre le gain optique direct décrit ci-dessus, il se prépare actuellement à entrer sur le marché qui utilise l'effet de gain Raman à ces fins et développé dans les laboratoires Bella (Bell Labs). L'essence de l'effet est qu'un faisceau laser d'une certaine longueur d'onde est envoyé vers le signal, qui bascule le réseau de la vague de cristal de telle sorte qu'il commence à émettre des photons dans un large spectre de fréquence. Ainsi, le niveau global du signal utile augmente, ce qui vous permet d'augmenter légèrement la distance maximale. Aujourd'hui, il mesure 160-180 km, contre 70-80 km sans gain Raman. Ces dispositifs produits par Lucent Technologies apparaîtront sur le marché au début de 2001.

Ce qui a été parlé ci-dessus, est la technologie. Maintenant, quelques mots sur les implémentations existants qui existent déjà et sont activement utilisés dans la pratique. Premièrement, nous notons que l'utilisation de réseaux à fibres optiques n'est pas seulement Internet et peut-être pas tant d'Internet. Sur les réseaux de fibres optiques, vous pouvez transmettre des chaînes de voix et de télévision. Deuxièmement, disons qu'il existe plusieurs types de réseaux différents. Nous sommes intéressés par les réseaux de coffre de communications longue distance, ainsi que des réseaux localisés, par exemple dans une ville (les soi-disant décisions métropolitaines). Dans le même temps, pour les principaux canaux de communication, où la règle fonctionne parfaitement "plus le tuyau plus épais, mieux", la technologie DWDM est la solution optimale et raisonnable. Une autre situation se développe dans des réseaux urbains, dans lesquels des demandes de trafic ne sont pas aussi importantes que les principaux canaux. Ici, les opérateurs utilisent de vieux véhicules à base de SDH / Sonet fonctionnant dans la plage de longueurs d'onde de 1310 nm. Dans ce cas, résoudre le problème de la bande passante insuffisante, qui, au fait, n'est toujours pas très aiguë pour les réseaux urbains, vous pouvez utiliser la nouvelle technologie SWDM, qui est une sorte de compromis entre SDH / SONET et DWDM (en savoir plus À propos de la technologie SWDM sur notre CD-ROM). Conformément à cette technologie, les mêmes nœuds de la bague à la fibre optique prend en charge et la transmission de données à canal à une longueur d'onde de 1310 nm et joint spectral dans la plage de 1550 nm. Les économies sont obtenues par l'inclusion de longueurs d'onde supplémentaires pour lesquelles il est nécessaire d'ajouter un module au périphérique approprié.

DWDM et trafic

L'un des points importants lors de l'utilisation de la technologie DWDM est la transmission du trafic. Le fait est que la plupart des équipements existent actuellement, ne prend en charge qu'un seul type de trafic sur une longueur d'onde. En conséquence, la situation survient souvent lorsque la circulation ne remplit pas complètement la fibre. Ainsi, sur un canal avec une bande passante formelle, équivalent, par exemple, STM-16, le trafic moins "dense" est transmis.
Actuellement, l'équipement qui implémente la pleine charge de longueurs d'onde apparaît. Dans ce cas, une longueur d'onde peut être "remplie" par trafic hétérogène, dire, TDM, ATM, IP. À titre d'exemple, la famille Chromatis de la production de technologies Lucent peut être apportée, qui peut être transmise sur une longueur d'onde tous les types de trafic pris en charge par les interfaces d'E / S. Ceci est réalisé par le commutateur Cross-commutateur TDM intégré et le commutateur ATM. De plus, un commutateur ATM supplémentaire n'est pas une tarification. En d'autres termes, la fonctionnalité supplémentaire de l'équipement est atteinte presque au même coût. Cela vous permet de prédire que l'avenir - pour les appareils universels capables de transmettre tout trafic avec

utilisation optimale de la bande passante.

DWDM demain

S'absenter sans heurts vers le développement de cette technologie, nous n'ouvrirons probablement pas l'Amérique, si nous disons que DWDM est la technologie de transfert de données optique la plus prometteuse. Cela peut être associé davantage à la croissance rapide du trafic Internet, qui approche de la croissance mille pour cent. Les principaux points de départ du développement seront une augmentation longueur maximale Transmissions sans amplification du signal optique et la mise en oeuvre d'un plus grand nombre de canaux (longueurs d'onde) dans une fibre. Les systèmes d'aujourd'hui fournissent une transmission de 40 longueurs d'onde, ce qui correspond à une grille de fréquence de 100 gigahertz. Dans la file d'attente vers le marché sur le marché des dispositifs avec une grille de 50 gigahertz, supportant jusqu'à 80 canaux, ce qui correspond à la transmission des therbites d'une fibre. Et aujourd'hui, vous pouvez entendre les applications des laboratoires des développeurs, tels que Lucent Technologies ou Nortel Networks, sur l'émergence de systèmes de 25 gigahertz.
Cependant, malgré un tel développement rapide des pensées d'ingénierie et de recherche, les indicateurs de marché font leurs propres ajustements. L'année écoulée a été marquée par une chute grave du marché optique, qui est confirmée par une baisse significative des actions de Nortel Networks (29% en une journée de négociation) après la déclarant des difficultés avec la vente de ses produits. D'autres fabricants étaient également dans une situation similaire.
Dans le même temps, s'il y a une certaine saturation sur les marchés occidentaux, l'Est ne commence que de se dérouler. Le marché chinois est l'exemple le plus frappant, où une douzaine d'opérateurs nationaux sont construits par les réseaux de réseau. Et si "ils ont" des questions de construction filets principaux Déjà résolu, dans notre pays, car il est triste jusqu'à ce qu'il ne soit tout simplement pas nécessaire aux canaux épais pour transférer notre propre trafic. Néanmoins, l'exposition "Réseaux départementaux et de communications d'entreprise" a révélé un grand intérêt pour les communications nationales aux nouvelles technologies et DWDM, y compris. Et si de tels monstres, comme "Transsertelect" ou "Rostelecom", ont déjà des réseaux de transport de l'État, le secteur de l'énergie actuel commence tout juste à les construire. Donc, malgré tous les problèmes, pour l'optique - l'avenir. Et un rôle considérable jouera DWDM.

Littérature

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2. Magazine ComputerPress №1 2001

Façons de transférer des signaux de différents typesLes équipes de données et de gestion sur les lignes de communication des fibres optiques ont commencé à être activement mises en œuvre au cours de la dernière décennie du siècle dernier. Cependant, ils ne pouvaient pas très longtemps pour faire une concurrence grave (au moins dans le segment TCB) câble coaxial et paire torsadée. Malgré de tels inconvénients, comme une résistance et une capacité élevées, ce qui limite considérablement la plage de transmission du signal, le câble coaxial et la paire torsadée prévalaient dans des systèmes de sécurité. Aujourd'hui, la situation commence à changer et risque d'affirmer que ces changements cardinaux changent. Non, dans de petits systèmes où des signaux vidéo et de contrôle doivent être transférés à petites distances, le câble coaxial et la paire torsadée sont toujours indispensables. Dans de grands systèmes et particulièrement distribués, la variante de la fibre de gros est pratiquement no.
Le fait est que les équipements de fibres optiques sont devenus beaucoup plus abordables pour le prix et la tendance à sa réduction supplémentaire est suffisamment stable.
Donc, la fibre optique permet actuellement de proposer des systèmes de sécurité client non seulement fiables, mais également une solution rentable. En utilisant le faisceau lumineux pour la transmission du signal, une large bande passante vous permet de transmettre un signal de haute qualité à des distances considérables sans utiliser d'amplificateurs et de répéteurs.
Les principaux avantages de l'utilisation des fibres optiques, comme vous le savez, sont les suivants:
- une largeur de bande plus large (jusqu'à plusieurs gigahertz) qu'un câble de cuivre (jusqu'à 20 MHz);
- Immunité à l'interférence électrique, manque de "boucles de la terre";
- Pertes faibles lors de la transmission d'un signal, un relâchement du signal est d'environ 0,2 à 2,5 dB / km (pour le câble coaxial RG59 pour un signal de 10 MHz);
- il ne cause pas d'interférence dans les "cuivres" voisins ou autres câbles à fibres optiques;
- une large gamme de transmission;
- augmentation de la sécurité des données;
– bonne qualité signal transmis;
- Miniature de câble à fibres optiques et facile.

Principe de fonctionnement de la ligne de fibre optique
Fibre optique --Technologie, dans laquelle la lumière est utilisée comme support, et peu importe le type d'informations en question: analogique ou numérique. La lumière infrarouge est généralement utilisée et le milieu de transmission sert la fibre de verre.
L'équipement de fibre optique peut être utilisé pour transmettre analogique ou signal numérique Différents types.
Dans la version la plus simple de l'exécution, la ligne de fibre optique est composée de trois composantes:
- émetteur à fibres optiques pour convertir le signal électrique d'entrée de la source (par exemple, caméscope) sur le signal lumineux modulé;
- ligne à fibre optique dans laquelle le signal de lumière est transmis au récepteur;
- Récepteur à fibres optiques, transformant un signal sur un signal source presque identique.
La source du câble d'éclairage optique est la LED (LED) (ou Semiconductor Laser - LD). À l'autre extrémité du câble, le détecteur de réception convertit des signaux de lumière en électricité. La fibre optique repose sur un effet spécial - réfraction à l'angle entrant maximal lorsqu'il y a une réflexion complète. Ce phénomène se produit dans le cas où le faisceau de lumière sort d'un milieu dense et tombe dans un milieu moins dense à un certain angle. Les veines intérieures (fil) du câble à fibre optique ont un indice de réfraction plus élevé que la coque. Par conséquent, le faisceau de lumière, passant le long du noyau interne, ne peut pas dépasser ses limites en raison de l'effet de la réflexion complète (Fig. 1). Dans le chemin, le signal transportable passe à l'intérieur du milieu fermé, passant le chemin du chemin de la Signal Source à son récepteur.
Les éléments de câbles restants protègent uniquement la fibre fragile des dommages au support extérieur de diverses agressives.

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Figure. 1 fibre optique est basée sur l'effet de la réflexion complète

Paramètres physiques des fibres optiques
Tous les types courants de fibres sont caractérisés par deux paramètres essentiels: atténuation et dispersion.
Les dispersions de modèle et de matériau sont distinguées - des distorsions de signal causées par les caractéristiques de la propagation des ondes lumineuses dans le milieu.
La dispersion des matériaux est causée par le fait que les vagues de différentes longueurs sont distribuées à différentes vitesses, associées aux caractéristiques de la structure physique de la fibre. Cet effet est particulièrement perceptible lorsque vous utilisez une fibre mono-mode. Réduire la largeur de la bande de rayonnement de la source et le choix de la longueur d'onde optimale entraîne une diminution de la dispersion des matériaux.
La dispersion modale se manifeste dans des fibres multimodes en raison de la différence des longueurs des chemins passant par des rayons de différents modes. Il provoque une diminution du diamètre du noyau de fibres, réduisez le nombre de modes et l'utilisation de fibres avec un profil de dégradé.
L'atténuation du signal dans le câble à fibre optique dépend des propriétés du matériau et des influences externes. L'atténuation caractérise la perte de puissance du signal transmis à une distance spécifiée et est mesurée en DB / km, où le décibel est l'expression logarithmique du rapport de puissance émergeant de la source P1, à la puissance incluse dans le récepteur R2, DB \u003d 10 * journal (p1 / p2). Trois pertes de DB signifient que la moitié de la puissance est perdue. La perte de 10 dB signifie que seulement 1/10 puissance source atteint le récepteur, la perte de 90%. Les lignes de fibres optiques sont généralement capables de fonctionner normalement avec des pertes de 30 dB (ne recevant que 1/1000 puissance).
Il existe deux mécanismes physiques fondamentalement différents qui causent cet effet. Pertes pour l'absorption. Associé à la transformation d'un type d'énergie à une autre. Une onde électromagnétique d'une certaine longueur provoque certains éléments chimiques un changement d'orbites électroniques, qui conduit à son tour au chauffage de la fibre. Naturellement, le processus d'absorption de l'onde est moins moins que sa longueur et le nettoyeur du matériau de fibres.
Pertes sur la diffusion. La raison de la réduction de la puissance du signal dans ce cas est la sortie d'une partie du flux de lumière du guide d'ondes. Cela est dû aux inhomogénéités de l'indice de réfraction des matériaux. Et avec une diminution de la longueur d'onde de l'augmentation de la perte de dispersion.

Figure. 2 fenêtres de transparence de fibres optiques

Dans la théorie des meilleurs indicateurs d'atténuation générale, il peut être atteint à l'intersection des courbes d'absorption et de dispersion. La réalité est un peu plus compliquée et est associée à la composition chimique du support. Dans les fibres de quartz (SiO2), l'activité de silicium et d'oxygène montrent une certaine longueur d'onde et aggraver considérablement la transparence du matériau dans les deux environs.
En conséquence, trois fenêtres de transparence sont formées (Fig. 2), dans lesquelles l'atténuation a la plus petite valeur. Les valeurs les plus courantes de longueurs d'onde:
0,85 μm;
1,3 microns;
1,55 microns.
Avec la transmission analogique, les longueurs d'onde sont plus souvent utilisées - 850 et 1310 μm.
Il est sous de telles bandes qui ont été développées des hétérolauses spéciales, qui sont basées sur des WOLS modernes (systèmes de communication à fibre optique).
Actuellement, la fibre optique avec cette caractéristique est déjà considérée comme obsolète. Il a longtemps été maîtrisé la production de zwp allwave de type fibre (pic d'eau zéro, avec un pic d'eau zéro), dans lequel les ions hydroxyle sont éliminés dans le verre de quartz. Un tel verre n'a plus une fenêtre, mais l'ouverture comprise entre 1300 et 1600 nm.
Toutes les fenêtres de transparence se situent dans la plage infrarouge, c'est-à-dire que la lumière transmise par la Volt n'est pas visible à l'œil. Il convient de noter que dans la fibre standard peut être introduite et visible pour le rayonnement des yeux. Pour ce faire, seuls les petits blocs présents dans certains réflecteurs, voire un pointeur laser chinois légèrement transmis. Avec l'aide de tels dispositifs, vous pouvez trouver des fractures dans les cordes. Où la fibre optique est cassée, il sera visible lueur brillant. Une telle lumière s'efface rapidement dans la fibre, il est donc possible de l'utiliser uniquement à de courtes distances (pas plus de 1 km).

Transmission analogique

Dans les émetteurs vidéo les plus simples, la modulation d'amplitude (AM) est utilisée: l'intensité de la lumière émise change de proportion au changement de l'amplitude du signal vidéo. Pour obtenir un résultat plus stable, une augmentation de la distance de transmission du signal, la modulation de fréquence (FM) (FM) est utilisée pour obtenir un meilleur rapport signal à bruit.
La modulation d'amplitude (AM) est un type de modulation auquel un paramètre de support variable est une amplitude. L'intensité de la lumière émise évolue proportionnellement au changement de l'amplitude du signal vidéo. Étant donné que le contrôle de l'intensité du rayonnement à un niveau élevé est assez difficile, même de petits changements rendent une distorsion significative dans le signal transmis.
La modulation de fréquence (FM) est un type de modulation analogique dans laquelle le signal d'information contrôle la fréquence des impulsions lumineuses. Par rapport à la modulation d'amplitude, l'amplitude reste constante.
La méthode analogique est appliquée pour transmettre des signaux vidéo et audio, signaux de commande, 10/100 m Ethernet, contrôle d'état de commande.
Il convient de noter que le périphérique analogique n'est pas le choix le plus réussi pour les informations vidéo ou audio. Transmettez et prenez-la en fonction des vols utilisant un équipement analogique est assez difficile. De plus, les différences de prix entre les équipements numériques analogiques et similaires sont insignifiants.
Ce type d'équipement est présent dans la gamme de nombreux acteurs du marché, certains modèles que les lecteurs seront en mesure de se familiariser dans la partie d'observation de l'article.

S732DV (option de sécurité GE Security)
Le kit d'émetteur-récepteur analogique est conçu pour transmettre des vidéos et des données à 1 mode électronique ou en fibre multimode à une distance allant jusqu'à 60 km. Caractéristiques distinctives Les dispositifs sont une large gamme de températures de fonctionnement (de -40 s à + 75 secondes), une technologie Plug-and-Play, CWDM, SmartSä Diagnostics vous permet de tester le système en temps réel. L'équipement fournit une garantie de 5 ans.

DE7400 (GE Security, Série Eternavä IFS Line)

Une série d'émetteurs-récepteurs à 2 ports est conçue pour transmettre et recevoir des données avec des vitesses de 10/100/1000 Mbps pour des fibres multimodes, une fibre mono-mode ou un câble électrique DE7400 étant caractérisé par une protection climatique accrue pour le fonctionnement à des températures extrêmes (de - 40 s à +85 c). La fonctionnalité standard est le déclenchement des contacts pour initier une alarme à distance lorsque la perte de communication optique. Le connecteur RJ-45 a conduit des indicateurs d'état d'alimentation et des débits de données. Et soutient également RSTP, QoS / COS, IGMP, VLAN, Protocoles SNMP. Prend en charge les normes IEEE 802.3, ce qui permet de connecter des dispositifs d'organisation réseaux locaux. Garantie à vie est disponible sur l'équipement.
Dans la ligne d'équipement IFS, il y a du matériel avec différents ports de ports.

Récepteur / émetteur OVT / OVR-1 (Bik-Information)
L'équipement de la série OVT / OVR-1 (récepteur / émetteur) est conçu pour transmettre des signaux vidéo analogiques en temps réel dans des systèmes de surveillance vidéo sur des objets industriels et étendus. Le périphérique vous permet de transférer des signaux vidéo de couleur et B / W de haute qualité à une fibre optique multimode à une distance allant jusqu'à 5 km dans la bande de fréquence 25 Hz - 10 MHz avec un rapport signal à bruit d'au moins 5 dB. . L'équipement a une immunité de bruit élevée. Il existe un générateur de signal de test intégré, système AGR (contrôle de niveau automatique par niveau de synchronisation), consommation de courant faible - pas plus de 85 m pour l'émetteur et 75m pour le récepteur. Les tailles compactes vous permettent de placer des appareils à la fois dans des armoires de montage sur rail DIN et dans de petites boîtes de commutation. L'instrument ne nécessite pas de réglages supplémentaires et peut être utilisé dans la plage de température de -40 ° C à +50 ° C.

SFS10-100 / W-80 (SF & T)

Le kit composé de deux émetteurs-récepteurs analogiques est conçu pour organiser la 1ère canale d'Ethernet 10 / 100m sur la 1ère fibre à un seul mode. Cet appareil, le dernier de la série SFS10-100 / W-XX, vous permet d'augmenter la distance de transmission allant jusqu'à 80 km. Modes de fonctionnement: Duplex et demi-duplex.
Grâce au support des normes IEEE 802.3 10 Standards 10 BASE-T / 100BASE-TX / 100BASE-FX, il est possible de connecter la plupart des dispositifs IP utilisés pour organiser des réseaux locaux, ainsi que de construire des systèmes de vidéosurveillance.
Une large gamme de températures de fonctionnement (de -10 à +70 ° C), une prise en charge de plug-and-Play, aucune nécessité de réglages supplémentaires et d'utilisation des atténuateurs, ainsi que des dimensions compactes (165 x 144 x 33 mm). appareils aussi rapides que rapides et pratiques. La conception modulaire vous permet d'utiliser SFS10-100 / W-80 sous forme de modules distincts et installés dans le rack.
Tous les équipements SF & T fournissent une garantie pour une période de 3 ans.

SVP-11T / 12R
SVP-13T / 14R (projet SpetsVideo)
Les dispositifs sont conçus pour transmettre un signal dans des systèmes de surveillance de la télévision à une distance allant jusqu'à 6-12 km. Les ensembles de l'émetteur et du récepteur fournissent une transmission d'un signal vidéo composite à un câble optique multimode à une longueur d'onde de 850 et 1310 nm.
Résolution du signal vidéo - 570 TVL, rapport signal à bruit sur la plage de limite - NO Pire que 50 dB, bande de fréquences: 50 Hz - 8 MHz. Système réglage automatique L'amplification prend en charge constamment 1 V. Alarme lumineuse à la sortie du signal vidéo indique la présence ou l'absence d'un signal vidéo. Les dispositifs ont de petites dimensions, une faible consommation d'énergie, équipées d'éléments de montage mural.
Les dispositifs sont protégés des cordons d'alimentation - lorsque l'inclusion incorrecte n'a pas échoué. Travaillez en mode Plug and Play - Le réglage et le réglage lors de leur installation n'est pas requis.
Les récepteurs de signaux sont également effectués dans le boîtier conçu pour installer dans les racks standard de 19 ".

SVP-21T.
SVP-22T (projet Spetsvideo)

Transmetteurs de signaux vidéo Les fibres optiques SVP-21T et SVP-22T sont conçues pour fonctionner avec des caméras d'observation de télévision à l'extérieur. Le boîtier hermétique est équipé d'hermovers et présente le degré de protection contre les influences atmosphériques IP66. Température de fonctionnement de -35 à +50 ° C. Le signal est transmis sur de longues distances: jusqu'à 6-12 km.
Les émetteurs SVP-21T et SVP-22T sont remplis avec SVP-12R, SVP-14R, les récepteurs SVP-12-2Rack, SVP-14-2Rack fournissent une transmission d'un signal vidéo composite à un câble optique multimode à une longueur d'onde de 850 et 1310 nm. Les dispositifs sont disponibles avec une alimentation électrique à partir d'une alimentation secteur avec la tension 220 V ou 24 V. Travailler en mode Plug and Play - Réglage et réglage Lors de l'installation, il n'est pas nécessaire. Le système de contrôle de gain automatique dans les récepteurs maintient constamment à la sortie du signal vidéo 1 V.
Il dispose d'un espace libre pour traverser le câble d'autres équipements. Dimensions globales: 200 x 150 x 55 mm.