Mga yugto ng pag-unlad ng mga sistema ng komunikasyon sa wire. Mga pahina ng kasaysayan: Ang paglitaw at pag-unlad ng malayuang komunikasyon sa Russia

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga linya ng komunikasyon sa Russia Ang unang long-distance na overhead line ay itinayo sa pagitan ng St. Petersburg at Warsaw noong 1854. Noong 1870s, isang overhead na linya ng komunikasyon mula St. Petersburg hanggang Vladivostok L = 10 libong km ang inilagay sa operasyon. Noong 1939, isang linya ng komunikasyon na may mataas na dalas ay inilagay mula sa Moscow hanggang Khabarovsk L = 8,300 libong km. Noong 1851, isang telegraph cable ang inilatag mula Moscow hanggang St. Petersburg, na insulated ng gutta-percha tape. Noong 1852, ang unang submarine cable ay inilatag sa buong Northern Dvina. Noong 1866, isang cable transatlantic telegraph line sa pagitan ng France at United States ay inilagay sa operasyon.

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga linya ng komunikasyon sa Russia Sa mga taon sa Russia, ang unang overhead na mga network ng telepono ng lungsod ay itinayo (ang cable ay umabot sa 54 na mga wire na may air-paper insulation) Noong 1901, nagsimula ang pagtatayo ng isang underground na network ng telepono ng lungsod. sa Russia paikot-ikot sa artipisyal na taasan ang inductance. Mula noong 1917, ang isang amplifier ng telepono batay sa mga vacuum tube ay binuo at nasubok sa linya, noong 1923 ang komunikasyon sa telepono sa mga amplifier sa linya ng Kharkov-Moscow-Petrograd ay isinagawa. Mula noong simula ng 1930s, nagsimulang bumuo ang mga multichannel transmission system batay sa mga coaxial cable.

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga linya ng komunikasyon sa Russia Noong 1936, ang unang coaxial HF ay inilagay sa operasyon linya ng telepono para sa 240 na channel. Noong 1956, isang underwater coaxial telephone at telegraph trunk ang itinayo sa pagitan ng Europe at America. Noong 1965, ang unang pang-eksperimentong waveguide na linya at cryogenic mga linya ng kable na may napakakaunting pamamasa. Sa simula ng 1980s, ang fiber-optic na mga sistema ng komunikasyon ay binuo at nasubok sa totoong mga kondisyon.

Mga uri ng mga linya ng komunikasyon (LS) at ang kanilang mga katangian Mayroong dalawang pangunahing uri ng LS: - mga linya sa kapaligiran (RL radio links) - gabay sa mga linya ng paghahatid (mga linya ng komunikasyon). tipikal na wavelength at radio frequency Extra long waves (VLF) Long waves (LW) Medium waves (MW) Short waves (HF) Ultrashort waves (VHF) Decimeter waves (DCM) Centimeter waves (CM) Millimeter waves (MM) Optical range km ( kHz) km (kHz) 1.0... 0.1 km (0. MHz) m (MHz) m (MHz) .1 m (0. GHz) cm (GHz) mm (GHz) .1 µm

Ang pangunahing disadvantages ng RL (radio communications) ay: -depende sa kalidad ng komunikasyon sa estado ng transmission medium at external electromagnetic fields; - mababang bilis; hindi sapat na mataas na electromagnetic compatibility sa hanay ng mga wave meter at pataas; - ang pagiging kumplikado ng kagamitan ng transmitter at receiver; - narrow-band transmission system, lalo na sa mahabang wavelength at mas mataas.

Upang mabawasan ang mga disadvantages ng radar, higit pa mataas na frequency(sentimetro, optical range) hanay ng decimeter millimeter. Ito ay isang kadena ng mga repeater na naka-install bawat 50 km-100 km. Binibigyang-daan ka ng RRL na matanggap ang bilang ng mga channel () sa mga distansya (hanggang km); Ang mga linyang ito ay hindi gaanong madaling kapitan ng panghihimasok, nagbibigay ng medyo matatag at mataas na kalidad na koneksyon, ngunit ang antas ng seguridad ng paghahatid sa pamamagitan ng mga ito ay hindi sapat. Mga linya ng radio relay (RRL)

Saklaw ng alon ng sentimetro. Pinapayagan ng mga SL ang multi-channel na komunikasyon sa isang "walang katapusan" na distansya; Mga linya ng komunikasyon ng satellite (SL) Mga kalamangan ng SL - isang malaking lugar ng saklaw at paghahatid ng impormasyon sa malalayong distansya. Ang kawalan ng SL ay ang mataas na halaga ng paglulunsad ng satellite at ang pagiging kumplikado ng pag-aayos ng duplex na komunikasyon sa telepono.

Mga kalamangan ng pagdidirekta ng mga LAN - mataas na kalidad ng paghahatid ng signal, - mataas na bilis ng paghahatid, - mahusay na proteksyon mula sa impluwensya ng mga third-party na field, - relatibong pagiging simple ng mga terminal device. Mga disadvantages ng pagdidirekta sa LS - mataas na halaga ng kapital at mga gastos sa pagpapatakbo, - kamag-anak na tagal ng pagtatatag ng isang koneksyon.

Ang Radar at LS ay hindi sumasalungat, ngunit umakma sa isa't isa Sa kasalukuyan, ang mga signal mula sa direktang kasalukuyang sa optical frequency range, at ang operating wavelength range ay umaabot mula 0.85 microns hanggang daan-daang kilometro. - cable (CL) - hangin (VL) - fiber optic (FOCL). Ang mga pangunahing uri ng mga direksyon na gamot:

MGA BATAYANG KINAKAILANGAN PARA SA MGA LINYA NG KOMUNIKASYON - komunikasyon sa mga distansyang hanggang km sa loob ng bansa at hanggang sa internasyonal na komunikasyon; - broadband at pagiging angkop para sa paghahatid iba't ibang uri modernong impormasyon (telebisyon, telepono, paghahatid ng data, pagsasahimpapawid, pagpapadala ng mga pahina ng pahayagan, atbp.); - proteksyon ng mga circuit mula sa kapwa at panlabas na pagkagambala, pati na rin mula sa kidlat at kaagnasan; - katatagan ng mga de-koryenteng parameter ng linya, katatagan at pagiging maaasahan ng komunikasyon; - kahusayan ng sistema ng komunikasyon sa kabuuan.

Makabagong pag-unlad teknolohiya ng cable 1. Ang nangingibabaw na pag-unlad ng mga coaxial system na nagpapahintulot sa pag-oorganisa ng makapangyarihang mga bundle ng komunikasyon at pagpapadala ng mga programa sa telebisyon sa malalayong distansya sa iisang cable communication system. 2.Paglikha at pagpapatupad ng mga promising na OK na komunikasyon na nagbibigay ng malaking bilang ng mga channel at hindi nangangailangan ng kakaunting metal (tanso, tingga) para sa kanilang produksyon. 3. Laganap na pagpapakilala ng mga plastik (polyethylene, polystyrene, polypropylene, atbp.) sa teknolohiya ng cable, na may magandang elektrikal at mekanikal na katangian at upang i-automate ang produksyon.

4. Ang pagpapakilala ng aluminum, steel at plastic shells sa halip na lead. Ang mga kaluban ay dapat na airtight at tiyakin ang katatagan ng mga de-koryenteng parameter ng cable sa buong buhay ng serbisyo. 5. Pag-unlad at pagpapakilala sa produksyon ng mga matipid na disenyo ng mga cable para sa intrazonal na komunikasyon (single-coaxial, single-quad, unarmoured). 6. Paglikha ng mga shielded cable na mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa impormasyong ipinadala sa pamamagitan ng mga ito mula sa mga panlabas na electromagnetic na impluwensya at mga bagyo, sa partikular na mga cable sa dalawang-layer na kaluban tulad ng aluminum steel at aluminum lead.

7. Pagtaas ng lakas ng kuryente ng pagkakabukod ng mga cable ng komunikasyon. Ang isang modernong cable ay dapat magkasabay na may mga katangian ng parehong high-frequency cable at isang power electric cable, at tiyakin ang paghahatid ng mga alon mataas na boltahe para sa malayuang supply ng kuryente ng mga hindi nakabantay na amplifying point sa malalayong distansya.

Mga unang hakbang tungo sa kaalaman. Stephen Gray (1670-1736)

Ang conductive structure ay binubuo ng isang glass tube at isang cork na inilagay sa loob nito. Kapag ang tubo ay hadhad, ang tapunan ay nagsimulang makaakit ng maliliit na piraso ng papel at dayami. Unti-unting pinapataas ang haba ng cork, na naglalagay ng mga wood chips dito, nabanggit ni Grey na ang parehong epekto ay wasto hanggang sa dulo ng chain.

Sa pamamagitan ng pagpapalit ng cork ng isang basang lubid ng abaka, nagawa niyang maabot ang haba ng ipinadalang electric charge na distansya na hanggang 250 metro.

Ngunit ito ay kinakailangan upang matiyak na ang koryente ay hindi ipinadala sa pamamagitan ng gravity sa isang patayong posisyon, at inulit ni Gray ang eksperimento, na inilalagay ang istraktura sa isang pahalang na posisyon. Dobleng matagumpay ang eksperimento, dahil napag-alaman na hindi ito naipapasa sa buong mundo.

Nang maglaon ay lumabas na hindi lahat ng mga sangkap ay may ari-arian ng electrical conductivity. Sa kurso ng karagdagang pananaliksik, sila ay nahahati sa "konduktor" at "hindi konduktor". Tulad ng alam mo, ang mga pangunahing konduktor ay ang lahat ng mga uri ng mga metal, mga solusyon ng electrolytes, asin, karbon.

Kabilang sa mga hindi konduktor ang mga sangkap kung saan ang mga singil sa kuryente ay hindi malayang gumagalaw, tulad ng mga gas, likido, salamin, plastik, goma, sutla at iba pa.

Kaya, inihayag at pinatunayan ni Stephen Gray ang pagkakaroon ng mga phenomena tulad ng electrostatic induction, pati na rin ang pamamahagi at paggalaw ng electric charge sa pagitan ng mga katawan.

Para sa kanyang mga tagumpay at kontribusyon sa pag-unlad ng agham, ang siyentipiko ay hindi lamang ang unang nominado, kundi pati na rin ang unang ginawaran ng pinakamataas na parangal ng Royal Society - ang Copley Medal.

Sa daan patungo sa paghihiwalay. Tiberio Cavallo (1749–1809)

Isang tagasunod ni Stefano Gray sa larangan ng electrical conductivity research, si Tiberio Cavallo, isang Italian scientist na naninirahan sa England, ay bumuo ng isang paraan para sa insulating wires noong 1780.

Ang kanilang iminungkahing pamamaraan ay ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ng mga aksyon:

Dalawang nakaunat na wire na gawa sa tanso at tanso ay dapat na calcined alinman sa apoy ng kandila o sa isang pulang-mainit na piraso ng bakal, pagkatapos ay pinahiran ng isang layer ng dagta, at pagkatapos ay sugat sa kanila ng isang piraso ng linen tape na may resin impregnation.

Pagkatapos ay natatakpan ito ng karagdagang proteksiyon na layer na "pabalat ng lana". Ito ay sinadya upang gumawa ng mga naturang produkto sa mga segment mula 6 hanggang 9 na metro. Upang makakuha ng isang mas malaking haba, ang mga bahagi ay konektado sa pamamagitan ng paikot-ikot sa mga piraso ng sutla na pinapagbinhi ng langis.

Ang unang cable at ang application nito. Francisco de Salva (1751–1828)

Si Francisco Salva, isang kilalang siyentipiko at doktor sa Espanya, noong 1795 ay humarap sa mga miyembro ng Barcelona Academy of Sciences na may ulat sa telegrapo at mga linya ng komunikasyon nito, kung saan unang ginamit ang terminong "Cable".

Nagtalo siya na ang mga wire ay hindi matatagpuan sa malayo, ngunit sa kabaligtaran, maaari silang baluktot sa anyo ng isang cable, na ginagawang posible na ilagay ito na nasuspinde sa hangin.

Ito ay ipinahayag sa kurso ng mga eksperimento na may pagkakabukod ng cable: ang lahat ng mga wire na kasama sa komposisyon ay unang nakabalot sa resin-impregnated na papel, pagkatapos ay pinaikot sila at bukod pa rito ay nakabalot sa multilayer na papel. Kaya, ang pag-aalis ng pagkawala ng kuryente ay nakamit.

Kasabay nito, iminungkahi ni Salva ang posibilidad ng waterproofing, dahil sa katotohanan na hindi alam ng siyentipiko ang tungkol sa mga materyales na naaangkop para sa ganitong uri ng konstruksiyon.

Bumuo si Francisco Salva ng isang proyekto para sa mga overhead transmission lines sa pagitan ng Madrid at Aranjuez, na isinagawa sa unang pagkakataon noong 1796 sa mundo. Nang maglaon, noong 1798, isang "royal" na linya ng komunikasyon ang itinayo.

Sa simula ng pagbuo ng lipunan ng tao, ang komunikasyon sa pagitan ng mga tao ay napakahirap. Isang sanga ang nakadikit sa lupa na nagsasaad kung saang direksyon at kung gaano kalayo ang narating ng mga tao; espesyal na inilagay na mga bato na binigyan ng babala sa hitsura ng mga kaaway; mga bingaw sa mga patpat o mga puno na iniulat na nangangaso ng biktima, atbp. Nagkaroon din ng primitive na pagpapadala ng mga signal sa malayo. Ang mga mensaheng naka-encode bilang isang tiyak na bilang ng mga sigaw o drum beats na may nagbabagong ritmo ay naglalaman ng ito o ang impormasyong iyon.

Ang ikasampung tomo ng "General History" ng sinaunang Griyegong mananalaysay na si Polybius (c. 201-120 BC) ay naglalarawan ng isang paraan ng pagpapadala ng mga mensahe sa malayo gamit ang mga sulo (torch telegraph), na naimbento ng mga Alexandrian scientist na sina Cleoxen at Democlitus.

Noong 1800, nilikha ng siyentipikong Italyano na si A. Volta ang unang pinagmumulan ng kasalukuyang kemikal. Ang imbensyon na ito ay naging posible para sa German scientist na si S. Semmering na magtayo at magpakita noong 1809 sa Munich Academy of Sciences ng isang proyekto para sa isang electrochemical telegraph. Noong Oktubre 1832, ang unang pampublikong pagpapakita ng electromagnetic telegraph ng Russian scientist na si P.L. Schilling. Sa parehong taon, sa tulong ng telegrapo ni Schilling, isang koneksyon ang naitatag sa pagitan ng Winter Palace at ng Ministry of Railways.

Ang isang tunay na rebolusyon sa larangan ng telekomunikasyon sa pamamagitan ng wire ay ginawa ng Russian academician na si B.S. Jacobi at ang Amerikanong siyentipiko na si S. Morse, na nakapag-iisa na nagmungkahi ng pagsusulat ng telegrapo.

Noong 1841 B.S. Nagsimula si Jacobi ng isang linya na nilagyan ng writing telegraph at connecting Palasyo ng Taglamig kasama ang Headquarters. Pagkalipas ng dalawang taon, isang katulad na linya na may haba na 25 km ang itinayo sa pagitan ng St. Petersburg at Tsarskoye Selo. Noong 1850 B.S. Dinisenyo ni Jacobi ang unang direct-printing machine. Noong Hunyo 1866, isang cable ang inilagay karagatang Atlantiko. Ang Europa at Amerika ay konektado sa pamamagitan ng telegrapo.

Ang pagsilang ng telegrapo ay nagbigay ng lakas sa hitsura ng telepono. Mula noong 1837, sinubukan ng maraming imbentor na magpadala ng pagsasalita ng tao sa malayo gamit ang kuryente. Noong 1876 Amerikanong imbentor na si A.G. Nagpa-patent si Bell ng isang device para sa pagpapadala ng boses sa mga wire - ang telepono. Noong 1878, idinisenyo ng Russian scientist na si M. Makhalsky ang unang sensitibong mikropono na may carbon powder.

Noong una, ang mga linya ng telegrapo ay ginagamit para sa mga komunikasyon sa telepono. Ang isang espesyal na dalawang-kawad na linya ng telepono ay idinisenyo noong 1895 ni Propesor P.D. Voinarovsky at itinayo noong 1898 sa pagitan ng St. Petersburg at Moscow.

Noong 1886, ang Russian physicist na si P.M. Si Golubitsky ay bumuo ng isang bagong pamamaraan ng komunikasyon sa telepono. Ayon sa pamamaraang ito, ang mga mikropono ng mga telepono ng subscriber ay pinalakas ng isang (gitnang) baterya na matatagpuan sa palitan ng telepono. Ang unang palitan ng telepono sa Russia ay itinayo noong 1882–1883. sa Moscow, Petersburg, Odessa.

Ang unang pampublikong demonstrasyon ng A.S. Si Popov para sa pagtanggap ng mga electromagnetic wave ay naganap noong Mayo 7, 1895. Ang araw na ito ay bumaba sa kasaysayan bilang ang araw na naimbento ang radyo.

Ang mga empleyado ng laboratoryo ng Nizhny Novgorod na itinatag noong 1918 (ito ay pinamumunuan ni M.A. Bonch-Bruevich) na noong 1922 na itinayo sa Moscow ang unang istasyon ng pagsasahimpapawid sa mundo na may kapasidad na 12 kW.

Noong 1935, sa pagitan ng New York at Philadelphia, isang radio link sa ultrashort waves ang ipinatupad, na kalaunan ay tinawag na "radio relay line".

Mula ngayon, ang mga kadena ng radio relay lines ay nakaunat sa lahat ng dulo ng mundo. Ang pagtatayo ng unang linya ng relay ng radyo sa ating bansa ay isinagawa noong 1953 sa pagitan ng Moscow at Ryazan.

“Beep...beep...beep.” Ang mga senyas na ito ay narinig noong Oktubre 4, 1957 ng buong mundo. Dumating na ang panahon ng paggalugad sa kalawakan. Isang napakaikling panahon ang naghihiwalay sa atin mula sa petsang ito, at libu-libong artipisyal na satellite ang nailunsad na sa mga orbit sa kalawakan, na regular na naglilingkod sa tao.

Noong Abril 23, 1965, ang Molniya-1 na artipisyal na Earth satellite ay inilunsad sa USSR, na sakay kung saan mayroong isang istasyon ng transceiver at relay.

Noong 1960, ang unang laser sa mundo ay nilikha sa America. Naging posible ito pagkatapos ng paglitaw ng mga gawa ng mga siyentipiko ng Sobyet na si V.A. Fabrikant, N.G. Basova at A.M. Prokhorov at ang Amerikanong siyentipiko na si C. Towns, na nakatanggap ng Nobel Prize.

Ang mga laser na "Turuan" na magpadala ng impormasyon sa isang distansya ay nagsimula sa ilang sandali pagkatapos ng kanilang pag-imbento. Ang unang mga linya ng komunikasyon ng laser ay lumitaw noong unang bahagi ng 60s ng siglong ito. Sa ating bansa, ang unang naturang linya ay itinayo noong 1964 sa Leningrad.

Ang mga Muscovite ay lubos na pamilyar sa mga sulok ng kabisera tulad ng Leninskiye Gory at Zubovskaya Square. Noong 1966, isang pulang sinulid ng laser light ang sumikat sa pagitan nila. Ikinonekta niya ang dalawang palitan ng lungsod na matatagpuan sa layong 5 km mula sa isa't isa.

Noong 1970, ang ultrapure glass ay ginawa ng American company na Corning Glass Company. Ginawa nitong posible na lumikha at magpakilala ng mga optical na cable ng komunikasyon sa lahat ng dako.

Noong 1947, lumitaw ang unang pagbanggit ng isang pulse code modulation (PCM) system na binuo ni Bell. Ang sistema ay naging mahirap at hindi magawa. Noong 1962 lamang na ang unang komersyal na sistema ng paghahatid ng IKM-24 ay inilagay sa operasyon.

Mga modernong uso sa pag-unlad ng telekomunikasyon. Sa mga sumunod na taon, nabuo ang mga komunikasyon sa landas ng digitalization ng lahat ng uri ng impormasyon. Ito ay naging pangkalahatang direksyon, na nagbibigay ng mga matipid na pamamaraan hindi lamang para sa paghahatid nito, kundi pati na rin para sa pamamahagi, imbakan at pagproseso.

Ang masinsinang pag-unlad ng mga digital transmission system ay ipinaliwanag ng mga makabuluhang bentahe ng mga sistemang ito kung ihahambing sa mga analog transmission system: mataas na kaligtasan sa ingay; mahinang pag-asa ng kalidad ng paghahatid sa haba ng linya ng komunikasyon; katatagan ng mga de-koryenteng parameter ng mga channel ng komunikasyon; mahusay na paggamit ng bandwidth sa pagpapadala ng mga discrete na mensahe, atbp.

Noong 2002, ang pagbuo ng lokal na komunikasyon sa telepono ay isinasagawa pangunahin sa batayan ng mga modernong digital na palitan, na naging posible upang mapabuti ang kalidad at palawakin ang hanay ng mga serbisyong ibinigay. Ang koepisyent ng kapasidad ng mga digital na istasyon mula sa kabuuang naka-install na kapasidad ng lokal na network ng telepono noong 2002. humigit-kumulang 40% laban sa 36.2% noong 2001. Noong Enero 1, 2003, humigit-kumulang 195,000 long-distance at lokal na mga payphone ang nagpapatakbo sa mga network ng Russia, kabilang ang 63,000 na unibersal. Ang bilang ng mga payphone ay tumaas ng 13% at umabot sa 127.5 libong mga yunit. Ang pagtaas sa bilang ng mga pangunahing set ng telepono sa lokal na network ng telepono ay umabot sa 1.8 milyong mga yunit, pangunahin dahil sa mga set ng telepono na naka-install ng populasyon. Ang kabuuang bilang ng mga subscriber ng mga cellular mobile na komunikasyon sa Russia sa pagtatapos ng 2002 ay umabot sa 17.7 milyon, ang pagtaas sa base ng subscriber na may kaugnayan sa 2001 ay 2.3 beses. Noong 2002, sa paglipas ng taon, ang computer park sa Russia ay tumaas ng 20% kumpara noong 2001. Ang bilang ng mga regular na gumagamit ng Internet ay tumaas ng 39% at umabot sa 6 na milyong tao. Ang dami ng domestic IT market ay lumago ng 9% at umabot sa higit sa 4 bilyong rubles. dolyar. Noong 2002, mahigit 50,000 km ng cable at radio relay na linya ng komunikasyon, 3 milyong awtomatikong pagpapalitan ng mga numero ng telepono, mahigit 13 milyong numero ng mobile telephone, at mahigit 70,000 intercity at internasyonal na mga channel ang inilagay sa operasyon.

Ang mga mobile radio communication network ay umuunlad sa partikular na mabilis na bilis sa mundo at sa ating bansa. Sa bilang ng mga subscriber ng mobile communication system, maaari nang husgahan ang antas at kalidad ng buhay sa isang partikular na bansa. Sa ganitong kahulugan, ang rate ng paglago ng mga mobile subscriber sa Russia (halos 200% bawat taon) ay isang tagapagpahiwatig ng paglago ng kapakanan ng lipunan.

Batay mga tagapagpahiwatig ng macroeconomic pag-unlad Pederasyon ng Russia, na tinukoy sa Mga Alituntunin para sa socio-economic na patakaran ng Pamahalaan ng Russian Federation para sa pangmatagalang panahon, ang merkado ng mga serbisyo ng telekomunikasyon sa 2010 ay mailalarawan bilang mga sumusunod (Talahanayan 1).

Talahanayan 1. Mga tagapagpahiwatig ng pag-unlad ng telekomunikasyon sa Russia para sa panahon hanggang 2010

Ang sangkatauhan ay kumikilos patungo sa paglikha ng Global Information Society. Ang magiging batayan nito ay ang Global Information Infrastructure, na magsasama ng malalakas na transport communication network at distributed access network na nagbibigay ng impormasyon sa mga user. Globalisasyon ng komunikasyon at personalisasyon nito(pagdadala ng mga serbisyo ng komunikasyon sa bawat gumagamit) - ito ay dalawang magkakaugnay na problema na matagumpay na nalutas sa yugtong ito ng pag-unlad ng tao ng mga espesyalista sa telekomunikasyon.

Ang karagdagang ebolusyon ng mga teknolohiya ng telekomunikasyon ay mapupunta sa direksyon ng pagtaas ng bilis ng paglilipat ng impormasyon, intelektwalisasyon ng mga network at pagtiyak ng kadaliang kumilos ng mga gumagamit.

mataas na bilis. Kinakailangan para sa paghahatid ng mga imahe, kabilang ang telebisyon, ang pagsasama ng iba't ibang uri ng impormasyon sa mga aplikasyon ng multimedia, ang organisasyon ng komunikasyon sa pagitan ng mga lokal, urban at teritoryal na network.

Katalinuhan. Papataasin nito ang kakayahang umangkop at pagiging maaasahan ng network, gawing mas madali ang pamamahala sa mga pandaigdigang network. Salamat sa intelektwalisasyon ng mga network, ang gumagamit ay huminto sa pagiging isang passive na mamimili ng mga serbisyo, nagiging isang aktibong kliyente - isang kliyente na magagawang aktibong pamahalaan ang network sa pamamagitan ng pag-order ng mga serbisyong kailangan niya.

Mobility. Ang mga tagumpay sa larangan ng miniaturization ng mga elektronikong device, ang pagbawas ng kanilang gastos ay lumikha ng mga kinakailangan para sa pandaigdigang pagkalat ng mga mobile terminal device. Ginagawa nitong isang tunay na gawain ang magbigay ng mga serbisyo sa komunikasyon sa lahat sa anumang oras at sa anumang lugar.

Sa konklusyon, tandaan namin na ang dami ng impormasyon na ipinadala sa pamamagitan ng impormasyon at imprastraktura ng telekomunikasyon ng mundo ay dumoble kada 2-3 taon. Ang mga bagong sangay ng industriya ng impormasyon ay umuusbong at matagumpay na umuunlad, ang bahagi ng impormasyon ng pang-ekonomiyang aktibidad ng mga entidad sa merkado at ang impluwensya ng teknolohiya ng impormasyon sa siyentipiko, teknikal, intelektwal na potensyal at kalusugan ng mga bansa. Ang simula ng ika-21 siglo ay nakikita bilang ang panahon ng lipunan ng impormasyon, na nangangailangan nito mabisang pag-unlad paglikha ng isang pandaigdigang imprastraktura ng impormasyon at telekomunikasyon, ang bilis ng pag-unlad nito ay dapat na mauna sa bilis ng pag-unlad ng ekonomiya sa kabuuan. Kasabay nito, ang paglikha ng imprastraktura ng impormasyon at telekomunikasyon ng Russia ay dapat isaalang-alang bilang pinakamahalagang kadahilanan sa pagtaas ng pambansang ekonomiya, paglago ng negosyo at intelektwal na aktibidad ng lipunan, at pagpapalakas ng awtoridad ng bansa sa internasyonal. pamayanan.

(Dokumento)

Gitin V.Ya., Kochanovsky L.N. Fiber Optic Transmission System (Dokumento)

Mga Lektura - Fiber Optic Transmission System (Lektura)

Sharvarko V.G. Mga linya ng komunikasyon sa fiber optic (Dokumento)

Degtyarev A.I., Tezin A.V. Fiber Optic Transmission System (Dokumento)

Fokin V.G. Fiber Optic Transmission System (Dokumento)

Ivanov V.A. Mga Lektura: Mga sukat sa fiber optic transmission system (Dokumento)

Okosi T. Mga Fiber Optic Sensor (Dokumento)

n1.doc

Nilalaman

Panimula
Pangunahing bahagi

Kasaysayan ng pag-unlad ng mga linya ng komunikasyon
Disenyo at katangian mga optical cable mga koneksyon
2. Optical fibers at mga tampok ng kanilang paggawa
3. Mga disenyo ng optical cable
Mga pangunahing kinakailangan para sa mga linya ng komunikasyon
Mga kalamangan at kawalan ng mga optical cable

Konklusyon
Bibliograpiya

Panimula
Ngayon, higit kailanman, ang mga rehiyon ng mga bansang CIS ay nangangailangan ng komunikasyon, parehong quantitative at qualitatively. Ang mga pinuno ng mga rehiyon ay pangunahing nag-aalala tungkol sa panlipunang aspeto ng problemang ito, dahil ang telepono ay isang bagay ng pangunahing pangangailangan. Naaapektuhan din ng komunikasyon ang pag-unlad ng ekonomiya ng rehiyon, ang pagiging kaakit-akit nito sa pamumuhunan. Kasabay nito, ang mga operator ng telekomunikasyon, na gumugugol ng maraming pagsisikap at pera upang suportahan ang mahinang network ng telepono, ay naghahanap pa rin ng mga pondo para sa pagpapaunlad ng kanilang mga network, para sa digitization, at ang pagpapakilala ng fiber-optic at wireless na mga teknolohiya.

Sa puntong ito ng oras, mayroong isang sitwasyon kung saan halos lahat ng mga pangunahing departamento ng Russia ay nagsasagawa ng malakihang modernisasyon ng kanilang mga network ng telekomunikasyon.

Sa huling panahon ng pag-unlad sa larangan ng komunikasyon, ang mga optical cable (OC) at fiber-optic transmission system (FOTS) ay naging pinakalaganap, na sa pamamagitan ng kanilang mga katangian ay higit na lumampas sa lahat ng tradisyonal na mga cable ng sistema ng komunikasyon. Ang komunikasyon sa pamamagitan ng fiber-optic cable ay isa sa mga pangunahing direksyon ng pag-unlad ng siyensya at teknolohikal. Ang mga optical system at cable ay ginagamit hindi lamang para sa organisasyon ng mga urban at long-distance na komunikasyon sa telepono, kundi pati na rin para sa cable television, video telephony, radio broadcasting, computer technology, teknolohikal na komunikasyon, atbp.

Gamit ang fiber optic na komunikasyon, ang dami ng impormasyong ipinadala ay tumataas nang malaki kumpara sa mga laganap na paraan tulad ng satellite communications at radio relay lines, ito ay dahil sa ang katunayan na ang fiber optic transmission system ay may mas malawak na bandwidth.

Para sa anumang sistema ng komunikasyon, tatlong salik ang mahalaga:

Ang kapasidad ng impormasyon ng system, na ipinahayag sa bilang ng mga channel ng komunikasyon, o ang rate ng paglilipat ng impormasyon, na ipinahayag sa mga bit bawat segundo;

Attenuation, na tumutukoy sa maximum na haba ng seksyon ng pagbabagong-buhay;

Paglaban sa mga impluwensya sa kapaligiran;

Ang pinakamahalagang kadahilanan sa pagbuo ng mga optical system at mga cable ng komunikasyon ay ang hitsura ng optical quantum generator- laser. Ang salitang laser ay binubuo ng mga unang titik ng pariralang Light Amplification by Emission of Radiation - light amplification sa pamamagitan ng induced radiation. Ang mga sistema ng laser ay gumagana sa hanay ng optical wavelength. Kung ang mga frequency ay ginagamit para sa cable transmission - megahertz, at para sa waveguides - gigahertz, pagkatapos ay para sa mga sistema ng laser ang nakikita at infrared spectrum ng optical wave range (daan-daang gigahertz) ay ginagamit.

Ang sistema ng gabay para sa fiber-optic na mga sistema ng komunikasyon ay mga dielectric waveguides, o mga hibla, na tinatawag na mga ito dahil sa maliliit na transverse na sukat at paraan ng pagkuha. Sa oras na ginawa ang unang hibla, ang pagpapalambing ay nasa order na 1000 dB/km, ito ay dahil sa mga pagkalugi dahil sa iba't ibang mga impurities na naroroon sa hibla. Noong 1970, nilikha ang mga optical fiber na may pagpapalambing na 20 dB/km. Ang core ng fiber na ito ay gawa sa quartz na may pagdaragdag ng titanium upang mapataas ang refractive index, at ang purong kuwarts ay nagsilbing cladding. Noong 1974 ang attenuation ay nabawasan sa 4 dB / km, at noong 1979. Ang mga optical fiber na may attenuation na 0.2 dB/km sa wavelength na 1.55 µm ay nakuha.

Ang mga pagsulong sa teknolohiya ng pagkuha ng mga light guide na may mababang pagkalugi ay pinasigla ang paggawa sa paglikha ng mga linya ng komunikasyon ng fiber optic.

Ang mga linya ng komunikasyon ng optical fiber ay may mga sumusunod na pakinabang kaysa sa mga karaniwang linya ng cable:

Mataas na kaligtasan sa ingay, insensitivity sa mga panlabas na electromagnetic field at halos walang crosstalk sa pagitan ng mga indibidwal na fibers na pinagsama sa isang cable.

Makabuluhang mas mataas na bandwidth.

Maliit na timbang at pangkalahatang sukat. Binabawasan nito ang gastos at oras ng paglalagay ng optical cable.

Kumpletuhin ang electrical isolation sa pagitan ng input at output ng communication system, kaya walang karaniwang transmitter at receiver grounding ang kinakailangan. Maaari mong ayusin ang optical cable nang hindi pinapatay ang kagamitan.

kawalan mga short circuit, bilang isang resulta kung saan ang mga optical fiber ay maaaring gamitin upang tumawid sa mga mapanganib na lugar nang walang takot sa mga short circuit, na siyang sanhi ng sunog sa mga lugar na may nasusunog at nasusunog na media.

Posibleng mababang gastos. Bagama't ang mga optical fiber ay ginawa mula sa ultra-clear na salamin na may mga impurities na mas mababa sa ilang bahagi bawat milyon, ang kanilang gastos ay hindi mataas kapag mass-produce. Bilang karagdagan, ang paggawa ng mga optical fiber ay hindi gumagamit ng mga mamahaling metal tulad ng tanso at tingga, ang mga reserba kung saan sa Earth ay limitado. Ang gastos ay mga linya ng kuryente Ang pangangailangan para sa mga coaxial cable at waveguides ay patuloy na tumataas kapwa sa kakulangan ng tanso at may pagtaas sa halaga ng mga gastos sa enerhiya para sa produksyon ng tanso at aluminyo.

Nagkaroon ng napakalaking pag-unlad sa pagbuo ng fiber optic communication lines (FOCL) sa buong mundo. Sa kasalukuyan, ang mga fiber optic cable at transmission system para sa kanila ay ginawa ng maraming bansa sa mundo.

Ang partikular na atensyon dito at sa ibang bansa ay binabayaran sa paglikha at pagpapatupad ng mga single-mode transmission system sa mga optical cable, na itinuturing na pinaka-promising na direksyon sa pagbuo ng teknolohiya ng komunikasyon. Ang bentahe ng single-mode system ay ang posibilidad na magpadala ng malaking daloy ng impormasyon sa mga kinakailangang distansya na may malalaking haba ng mga seksyon ng pagbabagong-buhay. Mayroon na ngayong mga linya ng fiber optic para sa isang malaking bilang ng mga channel na may haba ng seksyon ng pagbabagong-buhay na 100 ... 150 km. Kamakailan lamang, 1.6 milyong km ang ginagawa taun-taon sa USA. optical fibers, na may 80% ng mga ito sa isang single-hearth na bersyon.

Ang mga modernong domestic second-generation fiber optic cable ay malawakang ginagamit, ang produksyon nito ay pinagkadalubhasaan ng domestic cable industry, kasama nila ang mga cable ng uri:

OKK - para sa mga network ng telepono sa lungsod;

OKZ - para sa intrazonal;

OKL - para sa mga network ng komunikasyon sa gulugod;

Ang fiber-optic transmission system ay ginagamit sa lahat ng seksyon ng pangunahing VSS network para sa backbone, zonal at lokal na komunikasyon. Ang mga kinakailangan para sa mga naturang sistema ng paghahatid ay naiiba sa bilang ng mga channel, parameter, at teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig.

Sa backbone at zonal network, ginagamit ang mga digital fiber-optic transmission system, sa mga lokal na network, ginagamit din ang mga digital fiber-optic transmission system upang ayusin ang mga linya ng pagkonekta sa pagitan ng mga palitan, at sa seksyon ng subscriber ng network, parehong analog (halimbawa, upang ayusin ang isang channel sa telebisyon) at maaaring gamitin ang mga digital transmission system. .

Ang maximum na haba ng mga linear na landas ng mga pangunahing sistema ng paghahatid ay 12,500 km. Sa isang average na haba ng tungkol sa 500 km. Ang maximum na haba ng mga linear na landas ng mga sistema ng paghahatid ng intrazonal pangunahing network ay maaaring hindi hihigit sa 600 km. Sa average na haba ng 200 km. Pinakamataas na haba ng mga linya ng puno ng lungsod para sa iba't ibang sistema ang transmission ay 80...100 km.
Ang tao ay may limang pandama, ngunit ang isa sa mga ito ay lalong mahalaga - ito ay pangitain. Sa pamamagitan ng mga mata, nakikita ng isang tao ang karamihan sa impormasyon tungkol sa mundo sa paligid niya ng 100 beses na higit pa kaysa sa pamamagitan ng pandinig, hindi banggitin ang pagpindot, amoy at panlasa.

gumamit ng apoy at pagkatapos ay iba't ibang uri ng artipisyal na pinagmumulan ng liwanag upang magbigay ng mga senyales. Ngayon sa mga kamay ng tao ay parehong pinagmumulan ng liwanag at ang proseso ng light modulation. Siya talaga ang nagtayo ng tinatawag natin ngayon na optical communication line o optical communication system, kabilang ang transmitter (source), modulator, optical cable line at receiver (mata). Ang pagkakaroon ng pagtukoy sa conversion ng isang mekanikal na signal sa isang optical bilang modulasyon, halimbawa, pagbubukas at pagsasara ng isang light source, maaari nating obserbahan ang reverse na proseso sa receiver - demodulation: ang conversion ng isang optical signal sa isang signal ng ibang uri para sa karagdagang pagproseso sa receiver.

Ang ganitong pagproseso ay maaaring, halimbawa, ang pagbabago

ng liwanag na imahe sa mata sa isang sequence ng mga electrical impulses

sistema ng nerbiyos ng tao. Ang utak ay kasama sa proseso ng pagproseso bilang ang huling link sa kadena.

Ang isa pang napakahalagang parameter na ginagamit sa paghahatid ng mensahe ay ang modulation rate. Limitado ang mata sa bagay na ito. Ito ay mahusay na inangkop sa pang-unawa at pagsusuri ng mga kumplikadong larawan ng nakapalibot na mundo, ngunit hindi maaaring sundin ang mga simpleng pagbabagu-bago ng liwanag kapag sinusundan ng mga ito nang mas mabilis kaysa sa 16 na beses bawat segundo.

Kasaysayan ng pag-unlad ng mga linya ng komunikasyon

Ang mga linya ng komunikasyon ay lumitaw nang sabay-sabay sa pagdating ng electric telegraph. Ang mga unang linya ng komunikasyon ay cable. Gayunpaman, dahil sa di-kasakdalan ng disenyo ng cable, ang mga linya ng komunikasyon ng cable sa ilalim ng lupa ay nagbigay-daan sa mga overhead. Ang unang long-distance overhead line ay itinayo noong 1854 sa pagitan ng St. Petersburg at Warsaw. Noong unang bahagi ng 70s ng huling siglo, isang overhead telegraph line ang itinayo mula St. Petersburg hanggang Vladivostok, mga 10 libong km ang haba. Noong 1939, ang pinakamalaking linya ng telepono sa mundo na may mataas na dalas na Moscow-Khabarovsk, na 8300 km ang haba, ay ipinatupad.

Ang paglikha ng mga unang linya ng cable ay nauugnay sa pangalan ng siyentipikong Ruso na si P. L. Schilling. Noon pang 1812, ipinakita ng Schilling sa St. Petersburg ang mga pagsabog ng mga minahan sa dagat, gamit ang isang insulated conductor na nilikha niya para sa layuning ito.

Noong 1851, kasabay ng pagtatayo riles sa pagitan ng Moscow at St. Petersburg isang telegraph cable ay inilatag, insulated na may gutta-percha. Ang unang mga kable sa ilalim ng tubig ay inilatag noong 1852 sa buong Northern Dvina at noong 1879 sa kabila ng Dagat Caspian sa pagitan ng Baku at Krasnovodsk. Noong 1866, isang cable transatlantic telegraph line sa pagitan ng France at United States ay ipinatupad,

Noong 1882-1884. sa Moscow, Petrograd, Riga, Odessa, ang unang urban na mga network ng telepono sa Russia ay itinayo. Noong 90s ng huling siglo, ang mga unang cable, na may bilang na hanggang 54 na mga wire, ay nasuspinde sa mga network ng telepono ng lungsod ng Moscow at Petrograd. Noong 1901, nagsimula ang pagtatayo ng isang underground na network ng telepono ng lungsod.

Ang mga unang disenyo ng mga kable ng komunikasyon, na itinayo noong simula ng ika-20 siglo, ay naging posible upang maisagawa ang paghahatid ng telepono sa maikling distansya. Ito ang mga tinatawag na urban telephone cables na may air-paper insulation at pinaikot na magkapares. Noong 1900-1902. ang isang matagumpay na pagtatangka ay ginawa upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid sa pamamagitan ng artipisyal na pagtaas ng inductance ng mga cable sa pamamagitan ng pagsasama ng mga inductors sa circuit (mungkahi ni Pupin), pati na rin ang paggamit ng mga conductive wire na may isang ferromagnetic winding (ang panukala ni Kruppa). Ang ganitong mga pamamaraan sa yugtong iyon ay naging posible upang mapataas ang hanay ng mga komunikasyon sa telegrapo at telepono nang maraming beses.

Ang isang mahalagang yugto sa pag-unlad ng teknolohiya ng komunikasyon ay ang pag-imbento, at simula noong 1912-1913. mastering ang produksyon ng mga electronic lamp. Noong 1917, binuo at sinubukan ni V. I. Kovalenkov ang isang amplifier ng telepono gamit ang mga elektronikong tubo sa linya. Noong 1923, isang koneksyon sa telepono ang ginawa gamit ang mga amplifier sa linya ng Kharkov-Moscow-Petrograd.

Noong 1930s, nagsimula ang pagbuo ng mga multichannel transmission system. Kasunod nito, ang pagnanais na palawakin ang hanay ng mga transmitted frequency at dagdagan ang bandwidth ng mga linya ay humantong sa paglikha ng mga bagong uri ng mga cable, ang tinatawag na coaxial. Ngunit ang kanilang mass production ay nagsimula lamang noong 1935, nang lumitaw ang mga bagong de-kalidad na dielectric tulad ng escapon, high-frequency ceramics, polystyrene, styroflex, atbp. Ang mga cable na ito ay nagpapahintulot sa paglipat ng enerhiya sa kasalukuyang dalas ng hanggang sa ilang milyong hertz at payagan ang pagpapadala ng mga programa sa telebisyon sa malalayong distansya. Ang unang coaxial line para sa 240 HF telephony channels ay inilatag noong 1936. Ang unang transatlantic submarine cables, na inilatag noong 1856, ay nag-organisa lamang ng telegraph communications, at pagkalipas lamang ng 100 taon, noong 1956, isang underwater coaxial trunk ay itinayo sa pagitan ng Europe at America para sa multichannel. telepono.

Noong 1965-1967. Lumitaw ang mga pang-eksperimentong linya ng komunikasyon ng waveguide para sa pagpapadala ng impormasyon ng broadband, pati na rin ang mga cryogenic superconducting cable lines na may napakababang attenuation. Mula noong 1970, ang gawain ay aktibong binuo sa paglikha ng mga light guide at optical cable gamit ang nakikita at infrared radiation sa optical wave range.

Ang paglikha ng isang fiber light guide at ang pagkuha ng tuluy-tuloy na henerasyon ng isang semiconductor laser ay may mahalagang papel sa mabilis na pag-unlad ng fiber-optic na komunikasyon. Sa simula ng 1980s, ang fiber-optic na mga sistema ng komunikasyon ay binuo at nasubok sa totoong mga kondisyon. Ang mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng naturang mga sistema ay ang network ng telepono, cable television, intra-object communication, computer technology, process control at management system, atbp.

Sa Russia at iba pang mga bansa, inilatag ang mga linya ng komunikasyon sa urban at long-distance na fiber-optic. Sila ay binibigyan ng nangungunang lugar sa siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad ng industriya ng komunikasyon.
Disenyo at katangian ng mga optical na cable ng komunikasyon
Mga uri ng optical cable na komunikasyon

Ang isang optical cable ay binubuo ng quartz glass optical fibers (light guides) na pinaikot ayon sa isang tiyak na sistema, na nakapaloob sa isang karaniwang proteksiyon na upak. Kung kinakailangan, ang cable ay maaaring maglaman ng kapangyarihan (pagpapalakas) at mga elemento ng pamamasa.

Ang mga umiiral na OK ayon sa kanilang layunin ay maaaring uriin sa tatlong grupo: pangunahing, zonal at urban. Sa ilalim ng tubig, bagay at pag-install OK ay inilalaan sa magkakahiwalay na grupo.

Ang Trunk OK ay nilayon na magpadala ng impormasyon sa malalayong distansya at malaking bilang ng mga channel. Dapat silang magkaroon ng mababang pagpapalambing at pagpapakalat at mataas na throughput ng impormasyon. Ginagamit ang single-mode fiber na may core at cladding na 8/125 µm. Haba ng daluyong 1.3...1.55 µm.

Nagsisilbi ang mga Zonal OK upang ayusin ang multi-channel na komunikasyon sa pagitan ng sentrong pangrehiyon at mga rehiyon na may hanay ng komunikasyon na hanggang 250 km. Ginagamit ang mga gradient fibers na may sukat na 50/125 µm. Haba ng daluyong 1.3 µm.

Inilapat ang City OK bilang pagkonekta sa pagitan ng mga awtomatikong pagpapalitan ng telepono ng lungsod at mga sentro ng komunikasyon. Idinisenyo ang mga ito para sa mga maiikling distansya (hanggang |10 km) at isang malaking bilang ng mga channel. Mga hibla - gradient (50/125 microns). Haba ng daluyong 0.85 at 1.3 µm. Ang mga linyang ito, bilang panuntunan, ay gumagana nang walang mga intermediate linear regenerators.

Submarine OK na nilayon para sa komunikasyon sa pamamagitan ng malalaking water barrier. Dapat silang magkaroon ng mataas na mekanikal na tensile strength at may maaasahang moisture-resistant coatings. Mahalaga rin para sa mga komunikasyon sa submarino na magkaroon ng mababang attenuation at mahabang haba ng pagbabagong-buhay.

Ang mga Object OK ay nagsisilbing maghatid ng impormasyon sa loob ng isang bagay. Kabilang dito ang opisina at video telephony, panloob na network cable television, pati na rin ang on-board information system ng mga mobile na bagay (sasakyang panghimpapawid, barko, atbp.).

Ang mounting OK ay ginagamit para sa intra- at inter-unit mounting ng equipment. Ang mga ito ay ginawa sa anyo ng mga bundle o flat ribbons.
Optical fibers at mga tampok ng kanilang paggawa

Ang pangunahing elemento ng optical fiber ay isang optical fiber (optical fiber), na ginawa sa anyo ng isang manipis na cylindrical glass fiber, kung saan ang mga light signal ay ipinapadala na may mga wavelength na 0.85 ... 1.6 μm, na tumutugma sa isang frequency range ng (2.3 ... 1 ,2) 10 14 Hz.

Ang liwanag na gabay ay may dalawang-layer na disenyo at binubuo ng isang core at isang cladding na may iba't ibang mga indeks ng repraktibo. Ang core ay nagsisilbing magpadala ng electromagnetic energy. Layunin ng Shell - Paglikha mas magandang kondisyon mga reflection sa interface ng "core - shell" at proteksyon mula sa interference mula sa nakapalibot na espasyo.

Ang core ng hibla, bilang panuntunan, ay binubuo ng kuwarts, at ang cladding ay maaaring kuwarts o polimer. Ang unang hibla ay tinatawag na quartz-quartz, at ang pangalawa ay tinatawag na quartz-polymer (organosilicon compound). Batay sa mga katangiang physico-optical, ang kagustuhan ay ibinibigay sa una. Ang quartz glass ay may mga sumusunod na katangian: refractive index 1.46, thermal conductivity 1.4 W/mk, density 2203 kg/m 3.

Sa labas ng light guide ay mayroong protective coating upang maprotektahan ito mula sa mga mekanikal na impluwensya at maglagay ng mga kulay. Ang protective coating ay karaniwang ginagawa sa dalawang layer: una, isang organosilicon compound (SIEL), at pagkatapos ay isang epoxy acrylate, fluoroplastic, nylon, polyethylene, o varnish. Pangkalahatang diameter ng fiber 500...800 µm

Tatlong uri ng optical fibers ang ginagamit sa mga umiiral na disenyo ng optical fiber: stepped na may core diameter na 50 μm, gradient na may complex (parabolic) refractive index profile ng core, at single-mode na may manipis na core (6 ... 8 μm)
Sa mga tuntunin ng frequency bandwidth at transmission range, ang single-mode fibers ang pinakamaganda, at ang mga stepped ay ang pinakamasama.

Ang pinakamahalagang problema ng optical na komunikasyon ay ang paglikha ng mga optical fibers (OF) na may mababang pagkalugi. Ang quartz glass ay ginagamit bilang panimulang materyal para sa paggawa ng mga optical fibers, na isang magandang daluyan para sa pagpapalaganap ng liwanag na enerhiya. Gayunpaman, bilang panuntunan, ang salamin ay naglalaman ng isang malaking halaga ng mga dayuhang impurities, tulad ng mga metal (iron, cobalt, nickel, copper) at hydroxyl group (OH). Ang mga impurities na ito ay humantong sa isang makabuluhang pagtaas sa mga pagkalugi dahil sa pagsipsip at pagkalat ng liwanag. Upang makakuha ng OF na may mababang pagkalugi at pagpapalambing, kinakailangan upang mapupuksa ang mga impurities upang mayroong isang purong kemikal na baso.

Sa kasalukuyan, ang pinakamalawak na ginagamit na paraan para sa paglikha ng OF na may mababang pagkalugi ay sa pamamagitan ng chemical vapor deposition.

Ang pagkuha ng OF sa pamamagitan ng chemical vapor deposition ay isinasagawa sa dalawang yugto: ang isang two-layer quartz preform ay ginawa at ang isang hibla ay nakuha mula dito. Ang workpiece ay ginawa tulad ng sumusunod
Ang isang jet ng chlorinated quartz at oxygen ay ipinapasok sa isang hollow quartz tube na may refractive index na 0.5...2 m ang haba at 16...18 mm ang diameter. Ang resulta kemikal na reaksyon sa mataas na temperatura (1500...1700°C), ang purong kuwarts ay idineposito sa mga layer sa panloob na ibabaw ng tubo. Kaya, ang buong panloob na lukab ng tubo ay napuno, maliban sa pinakasentro. Upang maalis ang air channel na ito, ang isang mas mataas na temperatura (1900° C.) ay inilapat, dahil sa kung saan ang pagbagsak ay nangyayari at ang tubular billet ay binago sa isang solidong cylindrical billet. Ang purong idineposito na kuwarts ay nagiging core ng optical fiber na may refractive index , at ang tubo mismo ay gumaganap bilang isang shell na may refractive index . Ang pagguhit ng hibla mula sa workpiece at ang paikot-ikot nito sa tatanggap na tambol ay isinasagawa sa temperatura ng paglambot ng salamin (1800...2200°C). Higit sa 1 km ng optical fiber ay nakuha mula sa isang preform na 1 m ang haba.
dangal ang pamamaraang ito ay hindi lamang pagkuha ng OF na may isang core ng chemically purong kuwarts, ngunit din ang posibilidad ng paglikha ng gradient fibers na may isang ibinigay na repraktibo index profile. Ginagawa ito: sa pamamagitan ng paggamit ng doped quartz na may titanium, germanium, boron, phosphorus o iba pang reagents. Depende sa additive na ginamit, maaaring mag-iba ang refractive index ng fiber. Kaya, tumataas ang germanium, at binabawasan ng boron ang refractive index. Sa pamamagitan ng pagpili ng recipe ng doped quartz at pagmamasid sa isang tiyak na halaga ng additive sa mga layer na idineposito sa panloob na ibabaw ng tubo, posible na magbigay ng kinakailangang pattern ng pagbabago sa cross section ng fiber core.

Mga disenyo ng optical cable

Ang mga OK construction ay pangunahing tinutukoy ng layunin at saklaw ng kanilang aplikasyon. Sa pagsasaalang-alang na ito, maraming mga nakabubuo na pagpipilian. Sa kasalukuyan, ang isang malaking bilang ng mga uri ng mga cable ay binuo at ginawa sa iba't ibang mga bansa.

Gayunpaman, ang buong iba't ibang mga umiiral na uri ng mga cable ay maaaring nahahati sa tatlong grupo

concentric stranded cables
hugis core cables
mga flat cable uri ng sinturon.

Ang mga cable ng unang grupo ay may tradisyonal na twisted concentric core, katulad ng mga electric cable. Ang bawat kasunod na paikot-ikot ng core ay may anim na higit pang mga hibla kumpara sa nauna. Ang ganitong mga cable ay kilala pangunahin sa bilang ng mga hibla 7, 12, 19. Kadalasan, ang mga hibla ay matatagpuan sa magkahiwalay na mga tubo ng plastik, na bumubuo ng mga module.

Ang mga cable ng pangalawang grupo ay may korteng plastic core sa gitna na may mga grooves kung saan inilalagay ang mga optical fibers. Ang mga grooves at, nang naaayon, ang mga hibla ay matatagpuan sa kahabaan ng helicoid, at samakatuwid ay hindi sila nakakaranas ng isang longitudinal na epekto sa puwang. Ang mga naturang cable ay maaaring maglaman ng 4, 6, 8 at 10 na mga hibla. Kung kailangan mong magkaroon ng cable malaking kapasidad, pagkatapos ay inilapat ang ilang pangunahing module.

Ang isang ribbon type cable ay binubuo ng isang stack ng mga flat plastic tape kung saan naka-mount ang isang tiyak na bilang ng mga optical fibers. Kadalasan, mayroong 12 mga hibla sa tape, at ang bilang ng mga teyp ay 6, 8 at 12. Sa 12 mga teyp, ang naturang cable ay maaaring maglaman ng 144 na mga hibla.

Sa mga optical cable maliban sa OB , karaniwang may mga sumusunod na elemento:

power (reinforcing) rods na kumukuha sa longitudinal load, sa break;
mga tagapuno sa anyo ng tuluy-tuloy na mga plastic na thread;
reinforcing elemento na nagpapataas ng paglaban ng cable sa ilalim ng mekanikal na stress;
mga panlabas na proteksiyon na kaluban na nagpoprotekta sa cable mula sa pagtagos ng kahalumigmigan, mga singaw mga nakakapinsalang sangkap at panlabas na mekanikal na impluwensya.

Sa Russia, ang iba't ibang uri at disenyo ng OK ay ginawa. Para sa organisasyon ng multi-channel na komunikasyon, higit sa lahat ang apat at walong hibla na mga cable ay ginagamit.

Sigurado ng interes OK Pranses produksyon. Sila, bilang panuntunan, ay nakumpleto mula sa pinag-isang mga module na binubuo ng isang plastic rod na may diameter na 4 mm na may mga buto-buto sa kahabaan ng perimeter at sampung OB na matatagpuan sa kahabaan ng periphery ng baras na ito. Ang mga cable ay naglalaman ng 1, 4, 7 tulad ng mga module. Sa labas, ang mga cable ay may aluminyo at pagkatapos ay isang polyethylene sheath.
Ang American cable, malawakang ginagamit sa GTS, ay isang stack ng flat plastic tape na naglalaman ng 12 OFs. Ang cable ay maaaring magkaroon ng 4 hanggang 12 tape na naglalaman ng 48-144 fibers.

Sa England, isang pang-eksperimentong linya ng paghahatid ng kuryente ang ginawa gamit ang mga phase wire na naglalaman ng OF para sa teknolohikal na komunikasyon sa mga linya ng kuryente. Mayroong apat na OB sa gitna ng kawad ng linya ng kuryente.

Ginagamit din ang sinuspinde na OK. Mayroon silang metal cable na naka-embed sa cable sheath. Ang mga cable ay inilaan para sa pagsususpinde sa mga suporta sa overhead na linya at mga dingding ng mga gusali.

Para sa mga komunikasyon sa ilalim ng tubig, ang OK ay idinisenyo, bilang panuntunan, na may panlabas na takip ng baluti na gawa sa mga wire na bakal (Larawan 11). Sa gitna ay isang module na may anim na OB. Ang cable ay may tanso o aluminyo na tubo. Ang kasalukuyang ay ibinibigay sa pamamagitan ng circuit na "tube-water". malayong suplay ng kuryente sa ilalim ng tubig na hindi nag-aalaga na mga punto ng amplification.

Mga pangunahing kinakailangan para sa mga linya ng komunikasyon

Sa pangkalahatan, ang mga kinakailangan para sa isang mataas na binuo makabagong teknolohiya telekomunikasyon sa malayuang mga linya ng komunikasyon ay maaaring buuin tulad ng sumusunod:

komunikasyon sa mga distansyang hanggang 12,500 km sa loob ng bansa at hanggang 25,000 para sa internasyonal na komunikasyon;
broadband at pagiging angkop para sa paghahatid ng iba't ibang uri ng modernong impormasyon (telebisyon, telepono, paghahatid ng data, pagsasahimpapawid, pagpapadala ng mga pahina ng pahayagan, atbp.);
proteksyon ng mga circuit mula sa kapwa at panlabas na pagkagambala, pati na rin mula sa kidlat at kaagnasan;
katatagan ng mga de-koryenteng parameter ng linya, katatagan at pagiging maaasahan ng komunikasyon;
kahusayan ng sistema ng komunikasyon sa kabuuan.

Ang isang intercity cable line ay isang kumplikadong teknikal na istraktura, na binubuo ng isang malaking bilang ng mga elemento. Dahil ang linya ay inilaan para sa pangmatagalang operasyon (sampu-sampung taon) at walang patid na operasyon ng daan-daang at libu-libong mga channel ng komunikasyon ay dapat matiyak dito, pagkatapos ay sa lahat ng mga elemento ng linear cable equipment, at lalo na sa mga cable at cable accessory na kasama sa mataas na pangangailangan ang linear signal transmission path. Ang pagpili ng uri at disenyo ng linya ng komunikasyon ay natutukoy hindi lamang sa proseso ng pagpapalaganap ng enerhiya sa linya, kundi pati na rin sa pangangailangang protektahan ang mga katabing RF circuit mula sa magkaparehong nakakasagabal na mga impluwensya. Pinipili ang mga cable dielectric batay sa pangangailangan na magbigay ng pinakamalaking hanay ng komunikasyon sa mga RF channel na may kaunting pagkalugi.

Alinsunod dito, ang teknolohiya ng cable ay umuunlad sa mga sumusunod na direksyon:

Ang nangingibabaw na pag-unlad ng mga coaxial system, na ginagawang posible na ayusin ang makapangyarihang mga beam ng komunikasyon at magpadala ng mga programa sa telebisyon sa malalayong distansya sa pamamagitan ng isang single-cable na sistema ng komunikasyon.
Paglikha at pagpapatupad ng mga promising OK na komunikasyon na nagbibigay ng malaking bilang ng mga channel at hindi nangangailangan ng kakaunting metal (tanso, tingga) para sa kanilang produksyon.
Ang malawakang pagpapakilala ng mga plastik (polyethylene, polystyrene, polypropylene, atbp.) sa teknolohiya ng cable, na may mahusay na mga katangian ng elektrikal at mekanikal at ginagawang posible na i-automate ang produksyon.
Pagpapakilala ng mga aluminyo, bakal at plastik na kaluban sa halip na tingga. Ang mga kaluban ay dapat na airtight at tiyakin ang katatagan ng mga de-koryenteng parameter ng cable sa buong buhay ng serbisyo.
Pag-unlad at pagpapakilala sa paggawa ng mga matipid na disenyo ng mga cable para sa intrazonal na komunikasyon (single-coaxial, single-quad, armorless).
Paglikha ng mga shielded cable na mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa impormasyong ipinadala sa pamamagitan ng mga ito mula sa mga panlabas na electromagnetic na impluwensya at thunderstorm, sa partikular na mga cable sa dalawang-layer na shell ng aluminum-steel at aluminum-lead na mga uri.
Ang pagtaas ng lakas ng kuryente ng pagkakabukod ng mga cable ng komunikasyon. Ang isang modernong cable ay dapat na magkasabay na may mga katangian ng parehong high-frequency cable at isang power electric cable, at tiyakin ang paghahatid ng mga high voltage currents para sa remote na power supply ng mga hindi nag-aalaga na amplifying point sa malalayong distansya.

Mga kalamangan ng mga optical cable at ang kanilang saklaw

Kasama ng pag-save ng mga non-ferrous na metal, at pangunahin ang tanso, ang mga optical cable ay may mga sumusunod na pakinabang:

broadband, ang kakayahang magpadala ng isang malaking daloy ng impormasyon (ilang libong mga channel);
mababang pagkalugi at, nang naaayon, malalaking haba ng mga seksyon ng broadcast (30...70 at 100 km);
maliit na pangkalahatang sukat at timbang (10 beses na mas mababa kaysa sa mga kable ng kuryente);
mataas na proteksyon mula sa mga panlabas na impluwensya at crosstalk;
maaasahang teknolohiya sa kaligtasan (walang sparks at short circuits).

Ang mga disadvantages ng mga optical cable ay kinabibilangan ng:

pagkamaramdamin ng mga optical fibers sa radiation, dahil sa kung saan lumilitaw ang mga blackout spot at pagtaas ng attenuation;
hydrogen corrosion ng salamin, na humahantong sa microcracks sa optical fiber at pagkasira ng mga katangian nito.

Mga kalamangan at disadvantages ng fiber optic na komunikasyon
Mga kalamangan ng bukas na sistema ng komunikasyon:

Mas mataas na ratio ng natanggap na signal power sa radiated power na may mas maliliit na aperture ng transmitter at receiver antenna.
Mas mahusay na spatial resolution na may mas maliit na transmitter at receiver antenna apertures
Napakaliit na sukat ng mga module sa pagpapadala at pagtanggap na ginagamit para sa komunikasyon sa mga distansyang hanggang 1 km
Magandang lihim ng komunikasyon
Pag-unlad ng isang hindi nagamit na bahagi ng spectrum ng electromagnetic radiation
Hindi na kailangang kumuha ng pahintulot upang patakbuhin ang sistema ng komunikasyon

Mga kawalan ng bukas na sistema ng komunikasyon:

Mababang pagiging angkop para sa pagsasahimpapawid sa radyo dahil sa mataas na direktiba ng laser beam.
Mataas na kinakailangang pointing accuracy ng transmitter at receiver antenna
Mababang kahusayan ng mga optical emitter
medyo mataas na lebel ingay sa receiver, dahil sa bahagi ng quantum nature ng optical signal detection process
Impluwensiya ng Atmospheric na Katangian sa Pagiging Maaasahan sa Komunikasyon
Posibilidad ng pagkabigo ng hardware.

Mga kalamangan ng paggabay sa mga sistema ng komunikasyon:

Ang posibilidad ng pagkuha ng mga optical fiber na may mababang pagpapalambing at pagpapakalat, na ginagawang posible na gumawa ng mga distansya sa pagitan ng mga repeater na malaki (10 ... 50 km)
Maliit na diameter single fiber cable
Pagpapahintulot ng hibla na baluktot sa ilalim ng maliit na radii
Mababang timbang ng optical cable na may mataas na throughput ng impormasyon
Mababang halaga ng fiber material
Ang posibilidad ng pagkuha ng mga optical cable na walang electrical conductivity at inductance
Pabaya na crosstalk

Mataas na lihim ng komunikasyon: ang pag-tap ng signal ay posible lamang sa direktang koneksyon sa isang hiwalay na hibla
Flexibility sa pagpapatupad ng kinakailangang bandwidth: optical fibers iba't ibang uri nagbibigay-daan sa iyo na palitan ang mga de-koryenteng cable sa mga digital na sistema ng komunikasyon sa lahat ng antas ng hierarchy
Posibilidad ng patuloy na pagpapabuti ng sistema ng komunikasyon

Mga disadvantages ng paggabay sa mga sistema ng komunikasyon:

Kahirapan sa pagsali sa (splicing) optical fibers
Ang pangangailangan na maglagay ng karagdagang mga electrically conductive core sa isang optical cable upang magbigay ng kapangyarihan sa malayuang kinokontrol na kagamitan
Ang sensitivity ng optical fiber sa mga epekto ng tubig kapag pumapasok ito sa cable
Optical fiber sensitivity sa ionizing radiation
Mababang kahusayan ng optical radiation source na may limitadong radiation power
Mga Kahirapan sa Pagpapatupad ng Multiple Access (Parallel) Access Mode Gamit ang Time Division Bus
Mataas na antas ng ingay sa receiver

Mga direksyon ng pag-unlad at aplikasyon ng fiber optics

Bukas ang malawak na horizon praktikal na aplikasyon OK at fiber optic transmission system sa mga sektor ng pambansang ekonomiya gaya ng radio electronics, computer science, komunikasyon, computer technology, space, medicine, holography, mechanical engineering, nuclear energy, atbp. Ang fiber optics ay umuunlad sa anim na lugar:

mga sistema ng paghahatid ng impormasyon ng multichannel;
cable TV;
mga lokal na network ng computer;
mga sensor at sistema para sa pagkolekta, pagproseso at pagpapadala ng impormasyon;
komunikasyon at telemekanika sa mga linyang may mataas na boltahe;
kagamitan at pag-install ng mga mobile na bagay.

Ang mga multichannel FOTS ay nagsisimula nang malawakang gamitin sa backbone at zonal na mga network ng komunikasyon ng bansa, pati na rin para sa aparato ng pagkonekta ng mga linya sa pagitan ng mga palitan ng lunsod. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng malaking kapasidad ng impormasyon ng OK at ang kanilang mataas na kaligtasan sa ingay. Ang mga underwater optical highway ay lalong mahusay at matipid.

Ang paggamit ng mga optical system sa cable television ay nagbibigay ng mataas na kalidad ng imahe at makabuluhang nagpapalawak ng mga posibilidad ng serbisyo ng impormasyon para sa mga indibidwal na subscriber. Sa kasong ito, ang isang custom na sistema ng pagtanggap ay ipinatupad at ang mga subscriber ay binibigyan ng pagkakataong makatanggap ng mga larawan ng mga pahina ng pahayagan, mga pahina ng magazine at reference na data mula sa library at mga sentrong pang-edukasyon sa kanilang mga screen sa TV.

Sa batayan ng OK, ang mga lokal na network ng computer ng iba't ibang mga topolohiya (singsing, bituin, atbp.) ay nilikha. Ginagawang posible ng ganitong mga network na pag-isahin ang mga sentro ng computing sa isang solong sistema ng impormasyon na may mataas na bandwidth, pinahusay na kalidad at seguridad mula sa hindi awtorisadong pag-access.

Kamakailan lamang, lumitaw ang isang bagong direksyon sa pag-unlad ng teknolohiya ng fiber-optic - ang paggamit ng mid-infrared wavelength range na 2 ... 10 microns. Inaasahan na ang mga pagkalugi sa saklaw na ito ay hindi lalampas sa 0.02 dB/km. Papayagan nito ang komunikasyon sa malalayong distansya sa mga site ng pagbabagong-buhay hanggang sa 1000 km. Ang pag-aaral ng mga baso ng fluorine at chalcogenide na may mga karagdagan ng zirconium, barium, at iba pang mga compound na nagtataglay ng supertransparency sa hanay ng infrared na wavelength ay ginagawang posible upang higit pang madagdagan ang haba ng seksyon ng pagbabagong-buhay.

Ang mga bagong kawili-wiling resulta ay inaasahan sa paggamit ng nonlinear optical phenomena, sa partikular, ang soliton regime ng optical pulse propagation, kapag ang pulso ay maaaring magpalaganap nang hindi binabago ang hugis nito o pana-panahong nagbabago ang hugis nito sa proseso ng pagpapalaganap kasama ang hibla. Ang paggamit ng hindi pangkaraniwang bagay na ito sa fiber light guides ay makabuluhang tataas ang dami ng ipinadalang impormasyon at ang hanay ng komunikasyon nang hindi gumagamit ng mga repeater.

Napaka-promising na ipatupad ang paraan ng frequency division ng mga channel sa FOCL, na binubuo sa katotohanan na ang radiation mula sa ilang mga pinagmumulan na tumatakbo sa iba't ibang mga frequency ay sabay-sabay na ipinakilala sa fiber, at ang mga signal ay pinaghihiwalay sa receiving end gamit ang mga optical filter. Ang paraan ng paghihiwalay ng channel sa FOCL ay tinatawag na spectral multiplexing o multiplexing.

Kapag nagtatayo ng mga network ng subscriber ng FOCL, bilang karagdagan sa tradisyunal na istraktura ng isang radial-nodal type na network ng telepono, ito ay inaasahang mag-organisa ng mga ring network na nagtitiyak ng pagtitipid ng cable.

Maaaring ipagpalagay na sa FOTS ng ikalawang henerasyon, ang amplification at conversion ng mga signal sa mga regenerator ay magaganap sa mga optical frequency gamit ang mga elemento at circuit ng integrated optics. Pasimplehin nito ang regenerative amplifier circuits, pagbutihin ang kanilang kahusayan at pagiging maaasahan, at bawasan ang gastos.

Sa ikatlong henerasyon ng FOTS, dapat itong gamitin ang conversion ng mga signal ng pagsasalita sa mga optical nang direkta sa tulong ng mga acoustic transducers. Nagawa na ang isang optical na telepono at isinasagawa ang gawain upang lumikha ng panimula ng mga bagong awtomatikong pagpapalitan ng telepono na nagpapalit ng ilaw, sa halip na mga signal ng kuryente. May mga halimbawa ng paglikha ng mga multi-position high-speed optical switch na maaaring gamitin para sa optical switching.

Sa batayan ng OK at digital transmission system, isang pinagsama-samang multi-purpose network ang nalilikha, kabilang ang iba't ibang uri ng paghahatid ng impormasyon (telephony, telebisyon, paghahatid ng data ng mga computer at automated control system, video phone, phototelegraph, transmission ng mga pahina ng pahayagan, mga mensahe mula sa mga bangko, atbp.). Ang isang digital na PCM channel na may transmission rate na 64 Mbps (o 32 Mbps) ay pinagtibay bilang isang pinag-isang.

Para sa malawak na aplikasyon Kailangang lutasin ng QA at VOSP ang ilang mga problema. Pangunahing kasama sa mga ito ang mga sumusunod:

pag-aaral ng mga sistematikong isyu at pagpapasiya ng mga teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig ng paggamit ng OK sa mga network ng komunikasyon;
mass industrial production ng single-mode fibers, light guides at cables, pati na rin ang mga optoelectronic device para sa kanila;
pagtaas ng moisture resistance at pagiging maaasahan ng OK sa pamamagitan ng paggamit ng mga metal shell at hydrophobic filling;
mastering ang infrared wavelength range na 2...10 µm at mga bagong materyales (fluoride at chalcogenide) para sa paggawa ng mga light guide na nagbibigay-daan sa komunikasyon sa malalayong distansya;
paglikha mga lokal na network para sa teknolohiya ng computer at informatics;
pagbuo ng mga kagamitan sa pagsubok at pagsukat, reflectometer, tester na kinakailangan para sa paggawa ng OK, pagsasaayos at pagpapatakbo ng FOCL;
mekanisasyon ng teknolohiya ng pagtula at automation ng pag-install ng OK;
pagpapabuti ng teknolohiya ng pang-industriyang produksyon ng fiber light guides at OK, binabawasan ang kanilang gastos;
pananaliksik at pagpapatupad ng soliton transmission mode, kung saan ang pulso ay naka-compress at ang dispersion ay nabawasan;
pagbuo at pagpapatupad ng isang sistema at kagamitan para sa spectral multiplexing ng OK;
paglikha ng isang pinagsama-samang network ng subscriber ng multi-purpose;
ang paglikha ng mga transmitters at receiver na direktang nagko-convert ng tunog sa liwanag at liwanag sa tunog;
pagtaas ng antas ng pagsasama-sama ng mga elemento at ang paglikha ng mga high-speed unit ng PCM channel-forming equipment gamit ang pinagsama-samang mga elemento ng optika;
paglikha ng mga optical regenerator nang hindi nagko-convert ng mga optical signal sa mga elektrikal;
pagpapabuti ng pagpapadala at pagtanggap ng mga optoelectronic na aparato para sa mga sistema ng komunikasyon, pagbuo ng magkakaugnay na pagtanggap;
pag-unlad mabisang pamamaraan at mga power supply device para sa intermediate regenerators para sa zonal at backbone na mga network ng komunikasyon;
pag-optimize ng istraktura ng iba't ibang mga seksyon ng network, na isinasaalang-alang ang mga kakaiba ng paggamit ng mga system sa OK;
pagpapabuti ng kagamitan at pamamaraan para sa dalas at oras na paghihiwalay ng mga signal na ipinadala sa pamamagitan ng mga optical fibers;
pagbuo ng isang system at device para sa optical switching.

Konklusyon
Sa kasalukuyan, ang malawak na abot-tanaw ay nagbukas para sa praktikal na aplikasyon ng OK at fiber-optic transmission system sa mga sektor ng pambansang ekonomiya tulad ng radio electronics, computer science, komunikasyon, computer technology, space, medicine, holography, mechanical engineering, nuclear energy. , atbp.

Ang fiber optics ay umuunlad sa maraming direksyon, at kung wala ito, ang modernong produksyon at buhay ay hindi posible.

Ang mga fiber-optic na sensor ay may kakayahang gumana sa mga agresibong kapaligiran, maaasahan, maliit ang sukat at hindi napapailalim sa mga impluwensyang electromagnetic. Pinapayagan ka nitong suriin sa layo ang iba't ibang mga pisikal na dami (temperatura, presyon, kasalukuyang, atbp.). Ginagamit ang mga sensor sa industriya ng langis at gas, seguridad at mga sistema ng alarma sa sunog, teknolohiya ng automotive, atbp.

Napakapangako na gamitin ang OK sa mga high-voltage power lines (TL) para sa organisasyon ng mga teknolohikal na komunikasyon at telemekanika. Ang mga optical fiber ay naka-embed sa isang phase o cable. Dito, ang mga channel ay lubos na protektado mula sa mga electromagnetic na epekto ng mga linya ng kuryente at mga bagyo.

Ang liwanag, maliit na sukat, hindi nasusunog ng OK ay naging lubhang kapaki-pakinabang para sa pag-install at kagamitan ng sasakyang panghimpapawid, barko at iba pang mga mobile device.
Bibliograpiya

Optical communication systems / J. Gower - M .: Radyo at komunikasyon, 1989;
Mga linya ng komunikasyon / I. I. Grodnev, S. M. Vernik, L. N. Kochanovsky. - M.: Radyo at komunikasyon, 1995;
Mga optical cable / I. I. Grodnev, Yu. T. Larin, I. I. Teumen. - M.: Energoizdat, 1991;
Mga optical cable ng multichannel na linya ng komunikasyon / A. G. Muradyan, I. S. Goldfarb, V. N. Inozemtsev. - M.: Radyo at komunikasyon, 1987;
Fiber light guides para sa paghahatid ng impormasyon / J. E. Midwinter. - M.: Radyo at komunikasyon, 1983;
Fiber-optic na mga linya ng komunikasyon / II Grodnev. - M.: Radyo at komunikasyon, 1990

Ipadala ang iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay simple. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga estudyante, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

Naka-host sa http://www.allbest.ru

1. Isang maikling pangkalahatang-ideya ng pagbuo ng mga linya ng komunikasyon

Ang paglikha ng mga unang linya ng cable ay nauugnay sa pangalan ng siyentipikong Ruso na si P.L. Schilling. Noon pang 1812, ipinakita ng Schilling sa St. Petersburg ang mga pagsabog ng mga minahan sa dagat, gamit ang isang insulated conductor na nilikha niya para sa layuning ito.

Noong 1851, kasabay ng pagtatayo ng riles sa pagitan ng Moscow at St. Petersburg, isang telegraph cable ang inilatag, na insulated ng gutta-percha. Ang unang mga kable sa ilalim ng tubig ay inilatag noong 1852 sa buong Northern Dvina at noong 1879 sa kabila ng Dagat Caspian sa pagitan ng Baku at Krasnovodsk. Noong 1866, ipinatupad ang transatlantic cable telegraph line sa pagitan ng France at United States.

Ang isang mahalagang yugto sa pag-unlad ng teknolohiya ng komunikasyon ay ang pag-imbento, at simula noong 1912-1913. mastering ang produksyon ng mga electronic lamp. Noong 1917 V.I. Binuo at sinubukan ni Kovalenkov sa linya ang isang amplifier ng telepono batay sa mga elektronikong tubo. Noong 1923, isang koneksyon sa telepono ang ginawa gamit ang mga amplifier sa linya ng Kharkov-Moscow-Petrograd.

Noong 1930s, nagsimula ang pagbuo ng mga multichannel transmission system. Kasunod nito, ang pagnanais na palawakin ang hanay ng mga transmitted frequency at dagdagan ang bandwidth ng mga linya ay humantong sa paglikha ng mga bagong uri ng mga cable, ang tinatawag na coaxial. Ngunit ang kanilang mass production ay nagsimula lamang noong 1935, nang lumitaw ang mga bagong de-kalidad na dielectric tulad ng escapon, high-frequency ceramics, polystyrene, styroflex, atbp. Ang mga cable na ito ay nagbibigay-daan sa paghahatid ng enerhiya sa dalas ng mga alon hanggang sa ilang milyong hertz at pinapayagan silang magpadala ng mga programa sa telebisyon sa malalayong distansya. Ang unang coaxial line para sa 240 HF telephony channels ay inilatag noong 1936. Ang unang transatlantic submarine cables, na inilatag noong 1856, ay nag-organisa lamang ng telegraph communications. At makalipas lamang ang 100 taon, noong 1956, isang underwater coaxial line ang itinayo sa pagitan ng Europa at Amerika para sa multichannel na komunikasyon sa telepono.

Sa Ukraine at iba pang mga bansa, inilatag ang mga linya ng komunikasyon sa lunsod at malayong fiber-optic. Sila ay binibigyan ng nangungunang lugar sa siyentipiko at teknolohikal na pag-unlad ng industriya ng komunikasyon.

2. Mga linya ng komunikasyon at pangunahing katangian ng FOCL

Sa kasalukuyang yugto Ang pag-unlad ng lipunan sa mga kondisyon ng pang-agham at teknolohikal na pag-unlad ay patuloy na pagtaas ng dami ng impormasyon. Tulad ng ipinakita ng teoretikal at eksperimental (statistical) na pag-aaral, ang output ng industriya ng komunikasyon, na ipinahayag sa dami ng ipinadalang impormasyon, ay tumataas sa proporsyon sa parisukat ng paglago ng kabuuang pambansang produkto ng pambansang ekonomiya. Ito ay tinutukoy ng pangangailangan na palawakin ang ugnayan sa pagitan ng iba't ibang ugnayan ng pambansang ekonomiya, gayundin ang pagtaas ng dami ng impormasyon sa teknikal, siyentipiko, pampulitika at kultural na buhay ng lipunan. Ang mga kinakailangan para sa bilis at kalidad ng paglipat ng iba't ibang impormasyon ay tumataas, ang mga distansya sa pagitan ng mga tagasuskribi ay tumataas. Ang komunikasyon ay kinakailangan para sa pagpapatakbo ng pamamahala ng ekonomiya at ang gawain ng mga katawan ng estado, upang mapataas ang kakayahan sa pagtatanggol ng bansa at matugunan ang pangkultura at pang-araw-araw na pangangailangan ng populasyon.

Sa panahon ng rebolusyong siyentipiko at teknolohikal, ang komunikasyon ay naging mahalagang bahagi ng proseso ng produksyon. Ginagamit ito upang kontrolin ang mga teknolohikal na proseso, mga elektronikong kompyuter, mga robot, mga pang-industriya na negosyo, atbp. Ang isang kailangang-kailangan at isa sa mga pinaka-kumplikado at mamahaling elemento ng komunikasyon ay mga linya ng komunikasyon (LS), kung saan ang impormasyon ng mga electromagnetic signal ay ipinadala mula sa isang subscriber (istasyon, transmitter, regenerator, atbp.) patungo sa isa pa (istasyon, regenerator, receiver, atbp.) ).) at pabalik. Malinaw, ang kahusayan ng mga sistema ng komunikasyon ay higit na tinutukoy ng kalidad ng LS, ang kanilang mga katangian at mga parameter, pati na rin ang pag-asa ng mga halagang ito sa dalas at epekto ng iba't ibang mga kadahilanan, kabilang ang pagkagambala ng mga panlabas na electromagnetic field.

Mayroong dalawang pangunahing uri ng mga gamot: mga linya sa atmospera (radar radio links) at guide transmission lines (mga linya ng komunikasyon).

Ang isang natatanging tampok ng mga linya ng komunikasyon ng gabay ay ang pagpapalaganap ng mga signal sa kanila mula sa isang subscriber (istasyon, aparato, elemento ng circuit, atbp.) Sa isa pa ay isinasagawa lamang sa pamamagitan ng mga espesyal na nilikha na mga circuit at mga landas ng LAN na bumubuo ng mga sistema ng gabay na idinisenyo upang magpadala ng electromagnetic signal sa isang partikular na direksyon na may angkop na kalidad at pagiging maaasahan.

Sa kasalukuyan, ang mga linya ng komunikasyon ay nagpapadala ng mga signal mula sa direktang kasalukuyang hanggang sa optical frequency range, at ang operating wavelength range ay umaabot mula 0.85 microns hanggang daan-daang kilometro.

May tatlong pangunahing uri ng LS: cable (CL), air (VL), fiber-optic (FOCL). Ang mga linya ng cable at overhead ay tumutukoy sa mga linya ng kawad, kung saan ang mga sistema ng gabay ay nabuo ng mga sistemang "conductor-dielectric", at ang mga linya ng fiber-optic ay mga dielectric waveguides, ang sistema ng gabay na binubuo ng mga dielectric na may iba't ibang mga indeks ng repraktibo.

Ang fiber-optic na mga linya ng komunikasyon ay mga sistema para sa pagpapadala ng mga light signal sa microwave range ng mga wave mula 0.8 hanggang 1.6 microns sa mga optical cable. Ang ganitong uri ng mga linya ng komunikasyon ay itinuturing na pinaka-promising. Ang mga bentahe ng FOCL ay mababa ang pagkalugi, mataas na bandwidth, maliit na timbang at pangkalahatang sukat, pagtitipid sa mga non-ferrous na metal, at mataas na antas ng proteksyon mula sa panlabas at kapwa interference.

3. Mga pangunahing kinakailangan para sa mga linya ng komunikasyon

cable optical na telepono microwave

Sa pangkalahatan, ang mga iniaatas na ipinataw ng lubos na binuo na modernong teknolohiya ng telekomunikasyon sa mga linya ng komunikasyon sa malayuan ay maaaring mabuo tulad ng sumusunod:

· komunikasyon sa mga distansyang hanggang 12,500 km sa loob ng bansa at hanggang 25,000 para sa mga internasyonal na komunikasyon;

Broadband at pagiging angkop para sa paghahatid ng iba't ibang uri ng modernong impormasyon (telebisyon, telepono, paghahatid ng data, pagsasahimpapawid, pagpapadala ng mga pahina ng pahayagan, atbp.);

proteksyon ng mga circuit mula sa kapwa at panlabas na pagkagambala, pati na rin mula sa kidlat at kaagnasan;

katatagan ng mga de-koryenteng parameter ng linya, katatagan at pagiging maaasahan ng komunikasyon;

ang kahusayan ng sistema ng komunikasyon sa kabuuan.

Alinsunod dito, ang teknolohiya ng cable ay umuunlad sa mga sumusunod na direksyon:

1. Ang nangingibabaw na pag-unlad ng mga coaxial system, na ginagawang posible upang maisaayos ang makapangyarihang mga bundle ng komunikasyon at magpadala ng mga programa sa telebisyon sa malalayong distansya sa pamamagitan ng isang single-cable na sistema ng komunikasyon.

2. Paglikha at pagpapatupad ng mga promising OC ng komunikasyon na nagbibigay ng malaking bilang ng mga channel at hindi nangangailangan ng kakaunting metal (tanso, tingga) para sa kanilang produksyon.

3. Laganap na pagpapakilala ng mga plastik (polyethylene, polystyrene, polypropylene, atbp.) sa teknolohiya ng cable, na may mahusay na elektrikal at mekanikal na mga katangian at nagpapahintulot sa automation ng produksyon.

5. Pag-unlad at pagpapakilala sa produksyon ng mga matipid na disenyo ng mga cable para sa intrazonal na komunikasyon (single-coaxial, single-quad, armorless).

6. Paglikha ng mga shielded cable na mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa impormasyong ipinadala sa pamamagitan ng mga ito mula sa mga panlabas na electromagnetic na impluwensya at mga bagyo, sa partikular na mga cable sa dalawang-layer na kaluban ng aluminum-steel at aluminum-lead na uri.

7. Pagtaas ng lakas ng kuryente ng pagkakabukod ng mga cable ng komunikasyon. Ang isang modernong cable ay dapat na magkasabay na may mga katangian ng parehong high-frequency cable at isang power electric cable, at tiyakin ang paghahatid ng mga high voltage currents para sa remote na power supply ng mga hindi nag-aalaga na amplifying point sa malalayong distansya.

Naka-host sa Allbest.ru

...

Mga Katulad na Dokumento

Kalakaran ng pag-unlad mga optical network mga koneksyon. Pagsusuri ng estado ng intrazonal na komunikasyon sa Republika ng Bashkortostan. Mga prinsipyo ng paghahatid ng impormasyon sa pamamagitan ng fiber-optic na mga linya ng komunikasyon. Pagpili ng kagamitan, optical cable, organisasyon ng mga gawaing konstruksyon.

thesis, idinagdag noong 10/20/2011

pangkalahatang katangian fiber-optic na komunikasyon, mga katangian at aplikasyon nito. Pagdidisenyo ng cable fiber-optic transmission line (FOTL) sa pamamagitan ng pagsasabit sa mga suporta mataas na boltahe na linya paghawa. Organisasyon ng pamamahala ng network ng komunikasyon na ito.

term paper, idinagdag noong 01/23/2011

Mga yugto ng pag-unlad ng iba't ibang paraan ng komunikasyon: radyo, telepono, telebisyon, cellular, espasyo, videotelephone na komunikasyon, Internet, phototelegraph (fax). Mga uri ng linya ng paghahatid ng signal. Mga aparato ng fiber-optic na linya ng komunikasyon. Sistema ng komunikasyon ng laser.

pagtatanghal, idinagdag noong 02/10/2014

Ang pangunahing gawain ng pagbuo ng mga de-koryenteng komunikasyon. Pagkalkula ng mga katangian ng paghahatid para sa mga optical fibers. Konstruksyon ng isang fiber-optic na linya ng komunikasyon, pag-install ng isang optical cable at magtrabaho kasama mga instrumento sa pagsukat. Kalusugan at kaligtasan sa trabaho.

thesis, idinagdag noong 04/24/2012

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga linya ng komunikasyon. Mga uri ng optical cable na komunikasyon. Optical fibers at mga tampok ng kanilang paggawa. Mga disenyo ng mga optical cable. Mga pangunahing kinakailangan para sa mga linya ng komunikasyon. Mga direksyon ng pag-unlad at mga tampok ng paggamit ng fiber optics.

pagsubok, idinagdag noong 02/18/2012

Fiber-optic na mga linya ng komunikasyon bilang isang konsepto, ang kanilang pisikal at teknikal na mga tampok at mga disadvantages. Optical fiber at mga uri nito. Fiber optic cable. Mga elektronikong bahagi ng mga optical na sistema ng komunikasyon. Laser at photodetector modules para sa FOCL.

abstract, idinagdag 03/19/2009

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang optical fiber batay sa epekto ng kabuuang panloob na pagmuni-muni. Mga kalamangan ng fiber-optic na mga linya ng komunikasyon (FOCL), mga lugar ng kanilang aplikasyon. Optical fibers na ginamit upang bumuo ng FOCL, ang kanilang teknolohiya sa pagmamanupaktura.

abstract, idinagdag noong 03/26/2019

Ang istraktura ng isang optical fiber. Mga uri ng fiber optic cable. Mga kalamangan at kawalan ng isang fiber-optic na linya ng komunikasyon. Mga lugar ng aplikasyon nito. Mga bahagi ng transmission path ng video surveillance. Multiplexing ng mga signal ng video. imprastraktura ng cable network.

term paper, idinagdag noong 06/01/2014

Fiber-optic na linya ng komunikasyon bilang isang uri ng sistema ng paghahatid kung saan ang impormasyon ay ipinadala sa pamamagitan ng optical dielectric waveguides, pamilyar sa mga tampok ng disenyo. Pagsusuri ng mga yugto ng pagkalkula ng mga parameter ng cable at ang haba ng seksyon ng pagbabagong-buhay.

term paper, idinagdag 04/28/2015

Ang kasaysayan ng pagbuo ng mga light guide system at ang kanilang trial operation sa railway transport. Isinasaalang-alang ang posibilidad ng paglikha ng isang high-speed fiber-optic na linya ng intrazonal na komunikasyon, na nag-uugnay sa mga sentrong pangrehiyon sa isang ring scheme.