Талшықты-оптикалық кәбілдің негізгі элементтерін және маркировкасын қарастыру

Жоспар

1. Талшықты.оптикалық кәбілдің негізгі элементтерін және маркировкасын қарастыру.
2. ТОБЖ туралы, жарықөткізгіштердің түрлері туралы негізгі мәліметтерді беру.
3. Талшықты сәулежолда сигналдардың өшуі мен дисперсиясының пайда болу себептерін қарастыру.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

Жоспар
1. Талшықты-оптикалық кәбілдің негізгі элементтерін және маркировкасын қарастыру.
2. ТОБЖ туралы, жарықөткізгіштердің түрлері туралы негізгі мәліметтерді беру.
3. Талшықты сәулежолда сигналдардың өшуі мен дисперсиясының пайда болу себептерін қарастыру.

Талшықты-оптикалық кәбілдің негізгі элементтерін және маркировкасын қарастыру.
Кәзіргі замандағы байланыс жолдарының құрылымдары - байланыс желілерінің зор маңызға ие құрамды бөлігі - жоғары сапалы және сенімді байланысты қамтамасыз ету қажеттілігінен туындайтын, үнемі өсіп отыратын талаптарды қанағаттандыратын, күрделі инженерлік құрылымдары болып табылады.
Транспорттық ортаның техникалық құралдары мен цифрлық коммутаторлардың жаңа мүмкіндіктері электрбайланыстың бағыттауыш жүйелеріне жаңа талаптар қояды. Желінің барлық бөліктерінде жедел түрде металл сымдары бар кәбілдерді талшықты - оптикалық кәбілдер ауыстыру жүргізіліп жатыр, бірмодалық оптикалық талшықтан көпмодалық оптикалық талшыққа өту жүргізіліп, регенерациялық бөліктердің ұзындығы мен тарату жылдығы артуда, спектралды тығыздау қолданылуда. Өту кезеңіндегі ең күрделі мәселелердің бірі аналогтық және цифрлық құрылғылардың біріге жұмыс істеуі, сонымен қатар бағытаушы жүйелердің кемелденген түрлеріне өту. Сөйтсе де, кейбір мамандардың бағалауына қарағанда абоненттік байланыс жолдарын тығыздау жүйесін ескеретін болса, мыс сымдары бар байланыс кәбілдері әлі біраз жылдар қолданыста болады.
Оптикалық кәбіл (ОК) дегеніміз берілген эксплуатация шарттарында жұмыс істеу қаблеттілігін қамтамасыз ететін, біртұтас конструкцияға біріккен, бір немесе бірнеше оптикалық талшықтары бар, кәбілдік қосылыс. [5]. Оптикалық талшықтарды, модулдарды немесе жгуттарды сыртына эксплуатация шарттарына байланысты қорғаныс жамылғысы жамылғылануы мүмкін ортақ қабықшаның ішіне салады.
Арналуына байланысты оптикалық кәбілдер магистралдық, аймақтық, калалық, станциялық ( ішкіобъектілік және монтаждық ) болып бөлінеді.
Магистралдық ОК алыс қашықтыққа ақпарат таратуға арналған және сол себепті оларда аз өшулік пен дисперсия және үлкен кеңжолақтылық болуы керек. Аймақтық кәбілдер облыс орталығы мен аудандарды және облыстағы қалаларды байланыстыруға арналған. Байланыстың алыстығы ереже бойынша бірнеше жүз километрлерді құрайды.
Қалалық оптикалық кәбілдер байланыс түйіндері мен аудандық АТС байланыстырушы ретінде қолданылады. Олар қысқа қашықтыққа ( 5...10 км ) және үлкен каналдар санына арналған. Бұл байланыс жолдары ереже бойынша аралық сызықты регенераторларсыз жұмыс істейді.
Ауылдық ОК ауылдық телефон байланысын ұйымдастыруға арналған. Негізінен олар төрт талшықты конструкциялы болып және топыраққа төселіп немесе бағанаға ілініп қойылады.
Объектілік кәбілдер объектінің ішінде әртүрлі тектегі ақпараттарды таратуға арналған. Бұларға жекеленген объектілердің ақпараттық жүйелеріне арналған кәбілдер кіреді (самолеттер, корабльдер және басқалар ), сонымен қатар, әртүрлі мекемелік байланыс түрлерін ұйымдастыруға арналған кәбілдер жатады.
Монтаждық ОК аппаратура монтажының ішкі және блокаралық байланысына арналған.
Төсеу шартына байланысты кәбілдер әуелік, жерасты, суасты болып бөлінеді.
Әуелік аспалы кәбілдер (3.1суретке қара) әртүрлі тектегі бағаналарға ілінеді және былай бөлінеді:
өзінтасушы - тасушы троспен немесе тасушы троссыз темір жолдың контактылы желілеріне және ЛЭП бағаналарына ілінеді;
бекітіліп қойылатын - не металл сымдардың спирал сиақты бөліктері арқылы, не арнайы қыспалардың көмегімен, не диэлектриктік жіптер не ленталардың көмегімен тасушыға бекітіледі;
- оралып қойылатын - бар сымға оралып қойылады, мысалы, фазалық сымға немесе жерге жалғастырғыш сымға ( күркіреу сымына);
- күркіреу сымына жалғастырылатын.
Кәбілдерді жерастына төсеу былай бөлінеді:
- кәбілдік канализациялар мен туннелдерге төселетін кәбілдер;
- топыраққа көмілетін кәбілдер;
- арнайы полиэтиленді құбырлардағы автоматты түрде төселетін кәбілдер.

1 - оптикалық талшық;
2 - гидрофобты толтырушы;
3 - полимерлі құбырша;
4 - орталық күштік элемент;
5 - полимерлі құбырша;
6 - гидрофобты толтырушы;
7 - біріктіруші лента;
8 - синтетикалық жіп.

3.1 сурет- Аспалы оптикалық кәбіл

Суасты кәбілдері былай бөлінеді:
- шалшықтар мен терең емес көлдерге, кеме жүрмейтін өзендердің түбіне төселетін кәбілдер ( көлденең кездескен азғана су тосқауылдарын өтерде қолданылады );
- теңіздер мен мухиттардың түбіне төселетін кәбілдер (бұл жерде тек су түбіне төсеу ғана емес, сонымен қатар белгілі бір тереңдікке бекіту немесе белгілі бір тереңдікте су түбіне көму ).
ОК негізгі элементі болып оптикалық толқынөткізгіш табылады - оптикалық ашық диэлектриктен жасалған дөңгелек стержень (оптикалық сәуленің бойымен таралуын қамтамасыз ететін құрылым, бағыттаушы орта [5]). Оптикалық толқынөткізгіштерді, олардың өте аз өлшемді көлденең қималарына байланысты талшықты жарықөткізгіш немесе оптикалық талшық (ОТ) деп атайды. ОТны дайындау үшін жоғары тазалық пен сападағы біртекті әйнекті пайдаланады. Кәбілдің арналуына байланысты оның конструкциясына бірмодалық (магистралды), көпмодалы градиентті (аймақтық және қалалық ) немесе көпмодалық баспалдақты талшық ( қалалық және объектілік кәбілдер ) салынады.
Екіқабатты әйнекті талшық механикалық және атмосфералық әсерлерден қорғану үшін қолданылады және конструкцияны күшейту үшін сыртынан полимерлі жамылғы қолданылады (3.1суретке қара).

1 - өзекше;
2 - қабықша;
3 - қорғаныс жамылғысы.
3.1 сурет- Оптикалық талшықтың құрылымы

Кейбір конструкцияларда талшық фторопласттан жасалған құбыршаның - оптикалық модулдың (3.2 суретке қара) ішіне бос орналасады. Талшық пен модулдың арасындағы бос кеңістік кейде синтетикалық жіптермен толтырылады.

1 - оптоталшық;
2 - құбырша.

3.2 сурет- Оптикалық модул

Оптикалық талшықтардантан (модулдерден) басқа ОК келесідегідей элементтерден тұруы мүмкін:
- күштік (жинақтағыш) стержндерден, олар өздеріне бойлық күштерді қабылдайды;
- тұтас пластмассалық жіптер түріндегі толтырғыштар;
- механикалық әсерге қарсы тұруын күшейтетін, армирлейтін элемент;
- сыртқы механикалық әсерлерден және дымқыл кіруден қорғайтын сыртқы қорғаныс қабықшадан.
Өзекшенің конструкциясына байланысты ОК үш топ конструкциясы кең қолданыс тапты: Өрме бұрамалы кәбілдер ( модулдық конструкция ), фигурлы (профилденген) өзекшемен, ленталық түрмен (жалпақ конструкция). Бірінші түрдегі кәбілдер электрлік кәбілдер сияқты өзекшесі өрме бұрама болады (3.3 cуретке қара).

3.3 сурет- Оптикалық кәбілдің модулдық конструкциясы
Екінші топтағы (3.4 суретке қара) ОК оптикалық талшық орналасқан ортасында пазасы, армирлейтін күштік элементі бар фигуралы пластмасс өзекше болады. Пазалар және оған сәйкес талшықтар геликоид бойынша орналасады, сол себепті үзуге түсетін бойлық күшті сезбейді. Мұндай кәбілдерде негізінен 4, 6, 8, 10 талшық болады. Егер үлкен сиымдылықты кәбіл қажет болса, онда өзекшеге бірнеше осындай модулдерді салады.

1 - профилденген өзекше;
2 - оптикалық талшық;
3 - стеклопластиктік стержннен жасалған орталық күштік элемент;
4 - ішкі пластмасс орама;
5 - стеклопластиктік стержндер;
6 - сыртқы полиэтиленді қабықша.

3.4 сурет- Магистралды оптикалық кәбіл

а)

б)
в)
а - кәбіл құрылымы:
1 - ОТ;
2 - демпфирлейтін қабықша;
3 - сыртқы қорғаныс қабықшасы;
4 - лента;
б - талшықтары бар лента;
в - кәбілдің жанынан қарағандағы түрі.
3.5 сурет- Кәбілдің ленталық түрі

Кәбілдің ленталық түрі (2.9 суретке қара) оптикалық талшықтардың анықталған саны орналасатытын (көбіне 12) жазық пластмасс ленталар терілімдерінен тұрады. Бір жинақта 6, 8 немесе 12 лента орналасады.
Оптикалық кәбілдердің маркировкасы
Байланыстың оптикалық кәбілдерін көптеген шетелдік компаниялар (Alcatel, AMP, BICC Cables CompanyBICC KWO Kabel GmbH, Focas, Fujikura, Hellukabel, Lucent Technologies, MohawkCDT, NC Сables, Philips, Pirelli, Samsung, Siemens, Sumitomo), сол сияқты Россиялық компаниялар (Москәбілмет, Москва (теперь Москәбіл-Фуджикура); Оптен, Санкт-Петербург; Оптика-кәбіл, Москва (кәзір Москәбіл-Фуджикура); Самарская оптическая кәбілная компания (СОКК), Самара; Завод Сарансккәбіл, Саранск; Севкәбіл-оптик, Санкт-Петербург; Трансвок, Боровск, Калининград обл.; Электропровод, Москва, және т.с.с.) шығарады. Россиялық компаниялар негізінен шетелдік құралдар мен талшықтарды қолданады (мысалы, Corning, Alcatel, Fujikura фирмаларының талшықтары ), олардың өнңмдері әлемдік сапа деңгейіне сәйкес келеді және отандық тұтынушы үшін оны тиімді қолдануға мүмкіндік беретін сәйкес сертификаттармен куәландырылған [6].
Практика көрсеткендегідей, әрбір өндірушіфирма оптикалық кәбілдер үшін әртүрлі белгілеулерді қолданады, сондықтан кәбілдің маркасы кейде әртүрлі болады.

Кәбілдің маркировкасының мысалы

СКО-ДПС-024 Е 06-06-М2
Шифрлаудан шығару
СКО -- өндірушінің қысқартылған атауы (СКО -- Севкәбіл-Оптик)
ДПС -- кәбілдің қабықшасы мен орталық күштік элементінің кодалық белгіленуі
024 -- кәбілдегі оптикалық талшықтардың жалпы сандық мөлшері
Е -- оптикалық талшықтың тегі
06 -- шоғырдағы немесе модулдегі оптикалық талшықтардың ең үлкен сандық мөлшері
06 -- өзекшенің өрмесіндегі элементтердің саны
М2 -- мыс талшықтардың саны
Түсіндіру
ДПС Кәбілдің қабықшасы мен орталық күштік элементінің кодалық белгіленуі:
1.Бірінші әріп -- орталық күштік элементтің тегі
:: Д -- модулдік, орталық күштік элементті диэлектриктен
Мысалы: СКО-ДПС-024Е...
:: О -- құбыршалы (орталық модул)
Мысалы: СКО-ОПС-...
2.Екінші әріп -- қабықшаның тегі
:: А -- алюмополиэтилендік ( Пр: СКО-ДАО-...)
:: П -- полиэтилендік ( Пр: СКО-ДПС-...)
:: Н -- жан жағына таралмайтын жану ( Пр: СКО-ДНО-...)
3.Үшінші әріп -- қосымша сыртқы жамылғылардың тегі
:: О -- қосымша сыртқы жамылғылары болмайды ( Пр: СКО-ДАО-...)
:: Л -- гофірленіп, бойлық бойынша салынған болат лентамен және ПЭ қабықшамен
( Пр: СКО-ДПЛ-...)
:: Н -- гофірленіп, бойлық бойынша салынған болат лентамен және пластмасса қабықшамен, жан жағына таралмайтын жану ( Пр: СКО-ДПН-...)
:: С -- болат сымдардан жасалған бір қабатты бронмен және ПЭ қабықшамен ( Пр: СКО-ДПС-... или СКО-ОПС-...)
:: У -- күшейтілген болат сымдардан жасалған бір қабатты бронмен және ПЭ қабықшамен
( Пр: СКО-ДПУ-...)
:: 2 -- болат сымдардан жасалған екі қабатты бронмен және ПЭ қабықшамен ( Пр: СКО-ДП2-... или СКО-ДА2-... )
:: М -- әйнекпластиктік біліктен жасалған бір қабатты бронмен және ПЭ қабықшамен ( Пр: СКО-ДПМ-...)
:: Т -- периферийлік диэлектриктен жасалған күштік элементтермен және ПЭ қабықшамен
024 Кәбілдегі оптикалық талшықтардың жалпы сандық мөлшері.
024 -- кәбілде 24 талшық бар(СКО-ДПС-024 Е 06-06-М2), кәбілде 2 ден 216 дейін талшық болу мүмкін

Е Оптикалық талшықтың тегі:
:: Е -- стандартты бірмодалы;
:: С -- бірмодалы ығысқан дисперсиямен;
:: Н -- бірмодалы нөлдік емес ығысқан дисперсиямен;
:: М -- көпмодалы
(СКО-ДПС-024 Е 06-06-М2)
06 Модулдағы немесе шоғырдағы оптикалық талшықтардың ең үлкен сандық мөлшері: модулде 4-тен 12-дейін оптикалық талшық болуы мүмкін (СКО-ДПС-024 Е 06-06-М2)

06 Өзекше өрмесіндегі корделдер мен модулдердің қосындыланған сандық мөлшері: өзекше 4-12 элементтерден тұруы мүмкін (СКО-ДПС-024 Е 06-06-М2)

M2 Мыс талшықтардың сандық мөлшері: кәбілдің ішінде 2, 4 немесе 8 мыс талшық болуы мүмкін

ТОБЖ туралы, жарықөткізгіштердің түрлері туралы негізгі мәліметтерді беру.
Талшықты - оптикалық байланыс жолдары (ТОБЖ) - " талшықты - оптикалық " деп аталатын оптикалы диэлектрлік толқынжол арқылы тарататын ақпаратты тарату үшін арналған жүйе түрі болып табылады.
Талшықты - оптикалық желі - талшықты - оптикалық аталатын тораптар арқылы байланысқан элементтері бар, ақпараттық желі. Мысты кәбілге қарағанда, ТОБЖ арқылы ақпаратты таратудың көптеген артықшылықтары бар.
ТОБЖ артықшылықтыры:
1) Өткізудің кең жолағы - 1014 Гц жоғары жиілікте таратуға негізделген. Секундына бірнеше терабит ақпарат ағынын, бір оптикалық талшық арқылы таратуға мүмкіндік береді.
2) Шуылдың төменгі деңгейі- кодтың аз шығындалуымен әр түрлі сигналдар модуляциясынан тарату долы арқылы өткізудің жолағын кеңейтуге болады.
3) Жоғары бөгеуілден тұрақтылық, ол электрлік құрылғылар мен қоршаған мыстың кәбілдік жүйелер жағынан электромагниттік бөгеуілдерді қабылдамайды, себебі толық диэлектрлік материалдан жасалынған.
4) Талшықтағы түстік сигналдың өшудің аздығы 100 км және одан да көп аралықта жолдар бөліктерін ретрансляциялаусыз тұрғызуға мүмкіндік береді.
5) Салмағы мен көлемінің аздығы, тура сондай өткізу мүмкіндігі бар мыстың телефондық кәбілге қарағанда, оптикалық кәбілдің ішкі диаметрі (1.5см ) айтарлықтай аз.
6) Санкцияланбаған қолжетімділікен өте жоғары қорғалынған, ОТК - де радиодиапазонда сәуле шығарылмайды, сондықтан қабылдап-тарату қызметі бұзылмайды және одан берілетін ақпаратты тыңдай қиынға түседі.
7) Желі элементтерінің гальваникалық айырылуы бұл оптикалық талшықтың артықшылығы оның оқшаулау қасиетінде.Талшық элетктрлік "жерлік" ілмектерден қорғануға мүмкіндік береді.
8) Өрттен және жарылыстан сақтау қауіпсіздігі - мұнай өңдеуші, химиялық мекемелерде ,оптикалық талшықта ұшқынның жоқ болуынан желінің қайпсіздігі артады.
9) Экономдылығы- мыстан қарағанда , талшық көп таралған материал - кварцтан жасалынады. Сондықтан ТОК сигналдарды айтарлықтай үлкен қашықтыққа ретрансляциялаусыз таратуға мүмкіндік береді(таратылған жолдардағы қайталану саны азаяды).
10) Эксплуатациялау мерзімінің ұзақтығы - ТОК қызмет ету мерзімі 25жыл , бұл уақыт мерзімінде бірнеше қабылдап-тарату құрылғыларының стандарттары өзгеруі мүмкін.
Бұл артықшылықтарымен қатар, ТОБЖ-дің кемшіліктері де бар: лазерлік сәуле шығару көздерінің сенімділігі және прецинзионды монтаждау құралдарының қымбат болуы, басты кемшілігі болып табылады.Интерфейстік құрайлдардың(оптикалық қабылдағыштар мен таратқыштар, пассивті коммутациялық құралдар, оптикалық тармақталушылар мен байланыстырушылар ) қымбат болуы. Сонымен қатар монтаждау қызметтері мен ТОБЖ-ны қолдаудың құны да жоғары болып қала бермек.
Көрсетілген кемшіліктерге қарамастан, ТОБЖ-ны қолдану тиімдірек, Сондықтан ТОБЖ технологиясының даму кезеңдері ақпараттық желілерерде перспективті болып табылады.
Талшықты сәулежолда сигналдардың өшуі мен дисперсиясының пайда болу себептерін қарастыру.
Сәулежолдардың түрлері
Қарапайым сәулежол, өзекше деп аталатын диэлектрлік жолмен оралған, дөңгелек диэлектрлік стерженьді бейнелейді. Жүрекше материалының сыну көрсеткіші , ал қабаттыкі , мұндағы ε1 және ε2 -қатысты диэлектрлік өтімділік. Әдетте қабаттың сыну көрсеткіші тұрақты , ал жүрекшеніңкі (жалпы жағдайда) көлденең координаттық функция болып табылады. Бұл сыну көрсеткішінің профилі деп аталады.
Егер сәулежолдың жүрекшесі радиусы бойынша тұрақты сыну көрсеткішін көрсетсе, онда мұнда сәулежолдардың сыну көрсеткіштері сатылы профильді сәулежолдар деп аталады(6.1,a суретке қара) (жүрекше қабатының шекарасында n сатылары бар).
Егер сыну көрсеткіші ортадан шетке қарай сатылы өзгермей, жәй өзгерсе , онда мұндай сәулежолдар, сыну көрсеткіштері градиентті сәулежолдар деп аталады(6.1,б-суретке қара).
Ең көп таралғаны параболалық профильді сыну көрсеткіштері бар гардиентті сәулежолдар болып табылады:
, (6.1),
мұндағы: n1 - жүрекше ортасындағы сыну көрсеткіші (≈1,5);
r - ағымдағы радиус;
d - жүрекше диаметрі;
= 0,003 ... 0,01 (6.2)
- сыну көрсеткіштерінің салыстырмалы айырмашылығы.

6.1 сурет- Баспалдақты (а), градиентті (б) және бірмодалық (в) оптикалық талшықтағы сәулелердің жүрісі

Сыну көрсеткіштерінің арақатынасын таңдау , талшықты қолдану ортасы мен белгілену ортасына байланысты анықталады, одан бөлек сатылы ТО-ның бірнеше шағылыстырғыш қабаттары (W-типті талшық) болуы мүмкін, сыну көрсеткіші n1 екі қабатпен оралған, оның біріншісінің сыну көрсеткіші n2 болса, ал екіншісінің сыну көрсеткіші n3 және n1n2n3 қатынасы да бар, осынадай сыну көрсеткіштері бар материалдардан жүрекшелері болады. Сәулежол арқылы электромагниттік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.