Оптикалық-талшықты желілер


Кіріспе 3
І Тарау. Оптикалық.талшықты желіге теориялық шолу 5
1.1 Оптикалық байланыс жүйелерінің физикалық және техникалық сипаттамалары 5
1.2 Оптикалық талшық 7
1.3 Оптоталшықты кабельдер 13
1.4 Оптоталшықты кабельдердің есептеуіш желілерде қолданылуы 17
ІІ Тарау. Оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу арналған құралдар 19
2.1 Оптикалық жалғауыштар 19
2.2 Коннекторлар және олардың түрлері 22
2.3 Құрал, шығын материал және құралдар 24
2.4 Розетка, адаптерлер, аттенюаторлар 25
Қорытынды 27
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 28
Соңғы жылдары байланыс саласының дамуында оптикалық кабелдер (ОК) мен талшықты оптикалық тарату жүйелері дамуы қарқынды жүре бастады, өйткені, олар басқа кабелдер мен байланыс жүйелерімен салыстырғанда өз сипаттамасы жағынан алда тұрады. Оптикалық жүйелер мен кабелдер тек қалалық және қалааралық телефон байланысында ғана емес, сонымен қатар телевиденияда, бейнетелефонияда, радиохабарда, есептегіш техникада және т. б қолданыла бастады. Талшықты оптикалық байланысты қолдану радиорелейлік және спутниктік байланыспен салыстырғанда тарататын хабар көлемі әлдеқайда жоғары, өйткені, ТОТЖ-нің өткізу жолағы кең және сыртқы электромагниттік әсерлерге төтеп беру жағынан, ауа райының қолайсыз кезінде де сенімді байланыс ұйымдастыруға тиімді.
Техника-экономикалық анализ көрсеткендей, оптикалық-талшықты кабелдерді болашақта жаппай өндірсе, олар электрлік кабелдерге бәсеке құрайды. Оптикалы-талшықты кабель әсіресе байланыс шоғырларының үлкен жерлерінде өте пайдалы.
Қазіргі заманда оптикалық кабелдер және оптикалық жүйелер зертханалы тәжірибелер кезеңнен шығып практикалық енгізілу кезеңіне келді, сондықтан заманауи технологиялану кезеңінде оптикалық-талшықты желілерді оқып-үйрену, әрі зерттеу-менің тақырыбымның өзектілігін ашады.
Оптикалық талшықталған кабельде сандық мәліметтер оптикалық талшық бойымен модульденген жарық импульс ретінде беріледі. Оптикалық талшықталған кабельдер үлкен мәліметтер көлемімен жоғары жылдамдықта жұмыс істеуге арналған. Өйткені мұндағы сигналдар сөнбейді және бұрмаланбайды. Оптикалық талшық – сыртқы қабығы бар, шыны қапшықпен қапталған өте жіңішке шыны цилиндр. Әрбір оптикалық талшық сигналдарды бір бағытпен береді, сондықтан да кабель екі жеке талшық коннекторынан тұрады. Олардың бірі – сигналдарды беругі, ал екіншісі – қабылдауға арналған. Кабельдің қатты болуы пластикпен және кевлар талшығымен қапталған. Кевлар талшықтары екі кабельдің арасында орналасып, пластикпен жалғасқан.
Зepттeу ныcaны: оптикикалық-талшықты кабельдер мен оның құрауыштары.
Зерттеу пәні: оптикикалық-талшықты желілер.
Зерттеу мақсаты: оптикикалық-талшықты желілерге жалпы теориялық сипаттама жасау.
Зерттеу мiндeттepi:
- оптикалық байланыс жүйелерінің физикалық және техникалық сипаттама жасау;
- оптикалық талшық ұғымына шолу;
- оптоталшықты кабельдерге сипаттама беру;
1. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH – М: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999
2. Кемельбеков Б.Ж., Мышкин В.Ф., Хан В.А. Волоконно-оптические кабели. – М: Изд. НТЛ, 1999
3. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. –М: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999
4. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи – М: Радио и связь, 1990
5. Техническое описание радиорелейного оборудования STM1
6. Принцип построения сетей и систем с использованием радиорелейного оборудования STM1. Техническое описание
7. Бутусов М.М. и др. Волоконно-оптические системы передачи – М: Радио и связь, 1992
8. Ким Л.Т. Синхронные, асинхронные и плезиохронные системы передачи. Электросвязь, 1998, №1
9. Ким Л.Т. Синхронные линейные тракты. Электросвязь, 1991, №6
10. Замрий А.А. Проектирование цифровых каналов передачи. Методические указания к курсовому проектированию. – Алматы: АИЭС, 1998
11. Попов Б.В. Строительство и техническая эксплутация волоконно-оптических линий связи – М: Радио и связь, 1996
12. М. Гук, “Аппаратные средства локальных сетей”
13. Дж. Стерлинг, “Техническое руководство по волоконной оптике”
14. В. Г. Олифер, “Компьютерные сети” Cisco System, WEB-издание в оригинале “Cisco Networking Academies”
15. Глазер В. "Световодная техника" М. Энегроатомиздат 1985 г.
16. Оптические кабели связи российского производства. Справочник- М.: Эко-трэнд, 2003.–288 с.
17. Флинт Д. Локальные сети ЭВМ: Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1986. — 357 с.
18. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1993. — 176 с.
19. Новиков Ю.В., Карпенко Д.Г. Оптоволоконная локальная сеть персональных компьютеров типа «звезда»// Информационные технологии и системы. Hardware Software Security. Тенденции и перспективы. Сборник статей / Сост. Мельников Д.Я. М., Международная академия информатизации, 1997, с. 24—33.
20. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети. Архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: ЭКОМ, 2000. — 312 с.

Пән: Информатика
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 21 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1300 теңге




Мазмұны

Кіріспе 3
І Тарау. Оптикалық-талшықты желіге теориялық шолу 5
1.1 Оптикалық байланыс жүйелерінің физикалық және техникалық
сипаттамалары 5
1.2 Оптикалық талшық 7
1.3 Оптоталшықты кабельдер 13
1.4 Оптоталшықты кабельдердің есептеуіш желілерде қолданылуы 17
ІІ Тарау. Оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу арналған құралдар 19
2.1 Оптикалық жалғауыштар 19
2.2 Коннекторлар және олардың түрлері 22
2.3 Құрал, шығын материал және құралдар 24
2.4 Розетка, адаптерлер, аттенюаторлар 25
Қорытынды 27
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 28

Кіріспе

Тақырыптың өзектілігі: Соңғы жылдары байланыс саласының дамуында
оптикалық кабелдер (ОК) мен талшықты оптикалық тарату жүйелері дамуы
қарқынды жүре бастады, өйткені, олар басқа кабелдер мен байланыс
жүйелерімен салыстырғанда өз сипаттамасы жағынан алда тұрады. Оптикалық
жүйелер мен кабелдер тек қалалық және қалааралық телефон байланысында ғана
емес, сонымен қатар телевиденияда, бейнетелефонияда, радиохабарда,
есептегіш техникада және т. б қолданыла бастады. Талшықты оптикалық
байланысты қолдану радиорелейлік және спутниктік байланыспен салыстырғанда
тарататын хабар көлемі әлдеқайда жоғары, өйткені, ТОТЖ-нің өткізу жолағы
кең және сыртқы электромагниттік әсерлерге төтеп беру жағынан, ауа райының
қолайсыз кезінде де сенімді байланыс ұйымдастыруға тиімді.
Техника-экономикалық анализ көрсеткендей, оптикалық-талшықты кабелдерді
болашақта жаппай өндірсе, олар электрлік кабелдерге бәсеке құрайды.
Оптикалы-талшықты кабель әсіресе байланыс шоғырларының үлкен жерлерінде өте
пайдалы.
Қазіргі заманда оптикалық кабелдер және оптикалық жүйелер зертханалы
тәжірибелер кезеңнен шығып практикалық енгізілу кезеңіне келді, сондықтан
заманауи технологиялану кезеңінде оптикалық-талшықты желілерді оқып-үйрену,
әрі зерттеу-менің тақырыбымның өзектілігін ашады.
Оптикалық талшықталған кабельде сандық мәліметтер оптикалық талшық
бойымен модульденген жарық импульс ретінде беріледі. Оптикалық талшықталған
кабельдер үлкен мәліметтер көлемімен жоғары жылдамдықта жұмыс істеуге
арналған. Өйткені мұндағы сигналдар сөнбейді және бұрмаланбайды. Оптикалық
талшық – сыртқы қабығы бар, шыны қапшықпен қапталған өте жіңішке шыны
цилиндр. Әрбір оптикалық талшық сигналдарды бір бағытпен береді, сондықтан
да кабель екі жеке талшық коннекторынан тұрады. Олардың бірі – сигналдарды
беругі, ал екіншісі – қабылдауға арналған. Кабельдің қатты болуы пластикпен
және кевлар талшығымен қапталған. Кевлар талшықтары екі кабельдің арасында
орналасып, пластикпен жалғасқан.
Зepттeу ныcaны: оптикикалық-талшықты кабельдер мен оның құрауыштары.
Зерттеу пәні: оптикикалық-талшықты желілер.
Зерттеу мақсаты: оптикикалық-талшықты желілерге жалпы теориялық
сипаттама жасау.
Зерттеу мiндeттepi:
- оптикалық байланыс жүйелерінің физикалық және техникалық сипаттама
жасау;
- оптикалық талшық ұғымына шолу;
- оптоталшықты кабельдерге сипаттама беру;
- оптоталшықты кабельдердің есептеуіш желілерде қолданылуын анықтау;
- оптикалық жалғауыштарға шолу жасау;
- коннекторлар және олардың түрлерін анықтау;
- құрал, шығын материал және құралдарды сипаттау;
- розетка, адаптерлер, аттенюаторлар туралы мәлімет беру.
Зерттеу болжамы: егер заманауи байланыс желілері туралы білім ұлғайса,
еліміздің ғылыми-техникалық даму қарқыны дами түседі деп санаймын.
Зерттеу әдістері: тақырыпқа байланымты ғылыми әдебиеттерге теориялық
талдау, озық тәжірибелерді зерделеу, практикалық тапсырма, зерттеу
нәтижелерін қорытындылау.
Зерттеу жұмысының әдіснамалық және теориялық негізі: Оптикалық-
талшықты желілер мен оның құрауыштары туралы білімдердіңжинақталу теориясы
болып табылады.
Зерттеу көздері: ғылыми жетістіктер; ғылыми басылымдар және
зерттеушілік тәжірибелер.
Зерттеу ғылыми жаңалығы мен теориялық маңызы: ғылыми жаңалығым ретінде
біздің елімізге тың мәселе мағлұмат тасымалдау мен жалпы коммункацияда
оптикалық-талшықтарды қолдану, одан әрі жүзеге асырып, дамыту мәселесі
қолданылмақ түгілі, әлі толық зерттелмеген және де адамдардың түсінігіне
жат мәселе болып тұр. Сондықтан оптикалық-талшықты желілерді зерттеу,
қолдану жеңілдіктері мен тиімділіктері туралы тұжырымдар жасау менің курс
жұмысының жаңалығы деп есептеймін.
Зерттеудің практикалық мәні: Оптикалық байланыс жүйелерінің
маңыздылығын анықтай отырып, оптиталшықты кабельдерге, коннекторлар мен
құрал-жабдықтарына шолу жасау зерттеудің тәжірибелік мәнділігін ашады.
Зepттeу oбъeктici: оптикалық-талшықты желілер, кабельдер мен
жалғауыштар.
Зepттeудiң құpылым: Куpc жұмыcы кipicпeдeн, eкi тapaу мeн
тapaушaлapдaн, қopытынды мeн пaйдaлaнылғaн әдeбиeттep тiзiмiнeн құpaлғaн.

І Тарау. Оптикалық-талшықты желіге теориялық шолу

1.1Оптикалық байланыс жүйелерінің физикалық және техникалық сипаттамалары

Стандартты 101001000 Base FX FX − Fiber Optic оптикалық талшықты
кабельге негізделген жүйелерді-оптикалық-талшықты желі деп атаймыз. Бұрама
кабельдерден айырмашылығы оптикалық талшықтардан электр энергиясы емес,
оптикалық импульстер беріледі. Сондықтан оптикалық-талшықты кабельдерді
электр тізбегіне қосуға болмайды, сигналды қайта жаңғырту (өңдеу) қажет. Ол
үшін оптикалық-талшықтың әрбір ұшына трансиверлер жалғанады. Оптикалық
кабельдерді монтаждау тек арнайы жабдықтар арқылы дәнекерлеу (сварка) әдісі
арқылы жүзеге асырылады. Осылайша оптикалық талшықта жүйелер рационалды
емес құралады. Оптикаталшықты кесінділерін желінің жекелеген кесінділеріне
жалғайды. Ethernet технологияларында оптиталшықты кесіндінің ұзындығы-2 км-
ге дейін жетеді.

Сурет 1. Оптикалық-талшық

Талшықты-оптикалық жүйе байланысының ерекшеліктері
Талшықты-оптикалық байланыс жүйесі-оптикалық талшық деген атқа ие
оптикалық диэлектрлік толқын арнасы бойынша мағлұмат берілетін байланыстың
түрін атаймыз.
Қазіргі таңда оптикалық талшық мағлұмат беруде-тасымалдауда ең оңтайлы,
әрі ыңғайлы физикалық орта деп саналады және де көп толқынды мағлұматтарды
ұзақ қашықтықтарға жеткізуде болашағы мол орта деп табылып отыр.
Физикалық ерекшеліктері:
1. Оптикалық сигналдардың кең жолақтылығы Fo=10**14 Гц тең жоғары
жиілілікке тәуелді. Бұл дегеніміз оптикалық сигналдардың кең
жолақтылығы арқылы 10**12 ситс немесе терабитс сай жылдамдықпен
мағлұмат беру мүмкіндігіне ие деген сөз. Басқаша түсіндірер болса бір
талшық бойынша бір мезетте 10 миллион телефон сөздерін және
миллиондаған видеосигналдар бере аламыз дегенді білдіреді. Сонымен
қатар оптикалық талшықта бірден екі поляризация сәулелік сигналдары
орналасуы да мүмкін, нәтижесінде бұл байланыстың оптикалық
каналдарының өткізгіштік қабілетін екі еселеуге мүмкіндік береді.
Қазіргі таңда оптикалық талшықаен берілетін мағлұматтардың
тығыздығында шек қойылмаған.
2. Басқа орталармен салыстырғанда талшықта жарық сигналының өшіп (сөніп)
қалу жағдайы өте аз. Қазақстандағы талшық үлгілерін алар болсақ,
толқын ұзындығы 1.55 мкм, 0.22 дБкм де сөну қаупі бар.
1.2 Техникалық ерекшеліктері
1. Талшық құрамында екі тотықты кремний бар кварцтан құралған, және де
мыспен салыстырғанда арзан материал болып саналады.
2. Оптикалық талшықтардың диаметр 100 мкм., яғни өте ыңғайлы және жеңіл
болғандықтан авиацияда, құрал жасау, кабель техникасында қолдануда
болашағы зор.
3. Шыны-талшықтар-металл емес, байланыс жүйесінің құрылысында автоматты
түрде сегменттердiң гальваникалық шешiлуiне жетеді. Ерекше мықты
пластиканы қолдану арқылы кабельді зауыттарда өзiн көтеретiн аспалы
кабельдер жасалынуда. Бұл кабельдер құрамында металл болмағандықтар
электрлік тұрғыдан қауіпсіз.
4. Оптикалық-талшық негізіндегі байланыс жүйедері электромагнитті
бөгеуілдерге қарсы тұра алады. Ал жарық бойынша берілетін мағлұматтар
рұқсатсыз қолсұғушылықтан қорғалған. Оптикалық-талшықты байланыс
линияларын түрлі тәсілдер арқылы рұқсатсыз тыңдауға мүмкіндік жоқ.
5. Воптикалық талшықтың маңызды қасиеті-ұзақ мерзімділігі. Талшықтың өмір
сүру мерзімі сақталу қасиеттеріне байланысты 25 жылдан асады. Бұл
оптикалық талшықты кабельді бір рет және қажетінше каналдың
өткізгіштік жолдарын қабылдағыштар мен хабарлағыштарды алмастыру
арқылы жаңартуға мүмкіндік береді.

1.2.Оптикалық талшық

Талшықты-оптикалық кабельді (ТОК) жасауда сәулежолдар пайдаланылады.
Бұл сәулежолдардың әрқайсысының бірнеше қабат қаптармен қоршалуы олардың
механикалық және оптикалық сипаттамасын жақсарта түседі. Мұндай қаптамалары
бар сәуле жолдарды оптикалық-талшық деп атайды.
Оптикалық талшық-жіп (жила) (core) деп аталатын өте жіңішке шыны
цилиндр, қабық деп аталатын жіптен өзгеше сыну коэффициенті бар шыны
қабатымен жабылған (сурет 2) Кейде оптикалық талшықты пластикадан жасайды.
Пластикті пайдалану оңай, бірақ ол шыны оптикалық талшықпен салыстырғанда
жарық импульстарын аз қашықтыққа береді. [1]
Әрбір шыны оптикалық талшық сигналдарды тек бір бағытта береді,
сондықтан кабель жеке коннекторлары бар екі талшықтан тұрады. Олардың
біреуі беру үшін, ал басқасы-қабылдау үшін қызмет етеді. Талшықтардың
қаттылығы пластикамен жабылуымен, ал беріктілігі кевлардан жасалған
талшықпен ұлғайтылған. 14 суретте кевларлы жабудың үлгісі ұсынылған.
Кевларлы талшықтар пластикке бекітілген екі кабель арасына орналасады.
Оптикалық талшықты кабельмен беру электрлік бөгеуілдерге ұшырамайды
және өте жоғары жылдамдықта жүргізіледі (осы уақытта 100 Мбитс дейін,
теориалылық мүмкін жылдамдық – 200 Мбитс). Онымен жарық импульстерін
көптеген километрлерге беруге болады.[5]
Егер мәліметтерді өте жоғары жылдамдықпен үлкен ара қашықтарға және
сенімді орта бойынша жөнелту жоспарланып отырса, оптикалық талшықты
кабельді пайдалану керек.
Оптикалық талшықты кабельді, егер:
- минимальды тұратын желі қажет болса;
- оптикалық талшықты желілік құрылғыларды дұрыс орнату мен түзу қосу
үшін қажетті дағды болмаса пайдаланбаған жөн.

Сурет 2. Оптикалық талшықты кабель
Сигналдарды беру
Кабель бойынша кодталған сикналдарды беру үшін екі технологияны
қолданылады-тар жолақты беру және кең жолақты беру.
Тар жолақты беру
Тар жолақты (baseband) жүйелер мәліметтерді бір жиіліктегі сандық
сигнал түрінде береді. Дискретті электрлік және жарықтық импульстар
сигналдары болады. Осындай коммуникациондық каналдың барлық сыйымдылығы бір
импульсты беру үшін пайдаланылады, немесе , басқа сөзбен айтқанда, сандық
сингал кабельдің өткізуінің барлық жолағын пайдаланады. Кабельдің өткізу
жолағы – бұл кабель бойынша беріле алатын максимальды және минимальы жиілік
арасындағы айырмашылық.
Желідегі тар жолақты хабары бар әрбір құрылғы мәліметтерді екі бағытта
жібереді, ал кейбіреулері бір мезгілде оларды жібере де алады, және
қабылдай да алады (сурет 3).

Сурет 3.Тар жолақты жөнелту. Екі бағытты сандық толқын.
Кабель бойынша жылжи отырып сигнал біртіндеп өшеді, және нәтижесінде
бүлінуі мүмкін. Егер кабель тым ұзын болса, оның алыс шетінде берілетін
сигнал тани алмайтындай болып өзгеруі немесе жоғалып кетуі мүмкін.
Бұны болдырмау үшін тар жолақты жүйелерде сигналдарды күшейтіп және
қосымша сегменттерге ретрансляциалайтын репитерлерді пайдаланады, бұл
кабельдің жалпы ұзындығын үлкейтуге мүмкіндік береді.
Кең жолақты беру
Кең жолақты берулер (broadband) жүйесі мәліметтерді жиіліктің кейбір
интервалдарын пайдаланатын аналогты сигналдар түрінде береді. Сигналдар
үздіксіз (дикретті емес) электромагнитті немесе оптикалық толқындар түрінде
болады. Мұндай тәсіл арқылы сигналдар физикалық орта бойынша бір бағытта
беріледі. (сурет 4)

Сурет-4.Кең жолақты беру. Бір бағытты аналогты толқын.

Егер өткізуге қажетті жолақты қамтамасыз етсе, онда бір кабельде бір
мезгілде, кабельді телевидение және мәліметтерді беру сияқты, бірнеше
жүйелердің хабары беріле алады.
Әрбір беретін жүйеге өткізу жолағының бөлігі бөлінеді. Бір жүйемен
байланысты барлық құрылғы, (мысалы, компьютер), өткізу жолағының бөлінген
бөлігімен жұмыс істеу үшін бапталған болу керек.
Егер тар жолақты жүйелерде сигналды орнына келтіру үшін репитерлерді
пайдаланса, кең жолақтыларда – күшейткіштерді (amplifiers)
Пайдаланады
Кең жолақты жүйелерде сигналдар тек бір бағытта беріледі, сондықтан,
барлық құрылғылар мәліметтерді қабылдап және бере алуы үшін сигналдың өтуін
екі жолмен қамтамасыз ету қажет.Екі негізгі шешім жасалған:
- әртүрлі жиіліктерде жұмыс істейтін өткізу жолағын екі каналға бөлу;
бір канал сигналдарды беруге, екіншісі – қабылдауға арналған;
- екі кабельді пайдалану; бір кабель сигналдарды беруге, екіншісі –
қабылдауға арналған.
Бірмодалы талшық (одномодовое волокно)-өзекшесі өте жіңішке-диаметрі
10 мкм немесе одан да кіші оптикалық талшық. Оны өте алые қашықтықтарға
жоғары жылдамдықпен сигналдар тарату үшін қолданады. Өзекшенің диаметрі
кіші, сондықтан жарық сөулесі өзекше бетінен өте сирек шағылады,
нәтижесінде дисперсия аз болады. Атынан көрініп тұргандай, нәзік талшық бір
ғана моданы немесе тасымалдаушы жарық сигналын таратады: Бірмодалы
талшықтың өткізу қабілеті шамамен 5 Гбитс құрайды.
Көп модалы оптикалық талшық (Многомодовый оптоволокно; multimode
fiber) - екі немесе одан көп модалардың электромагниттік
импульстері көмегімен ақпарат таратуды қамтамасыз ететін оптикалық талшық.
Дәнекерлеу процесінің мақсаты талшықты-оптикалық кабелінің ақпарат
беру сапасының төмендеуі салдарынан зақымданған жерлерінің немесе жалғанған
жерлеріндегі жілдерді сапалы біріктіру.
Бұл процесс 3 кезеңнен тұрады:
1. Талшықты дайындау-қабықтарын, яғни буферін аршу, аршылған бетін ластан
тазарту, тазаланған талшықты сколдау.
2. Дәнекерлеу процесін және дәнекерленіп жалғануды қадағалап,сапалы
бағалау.
3. Талшықтың жалғанған учаскесін қоршаған ортаның әсеріден (лас, шаң,
ылғал) қорғайтын қорғаныс герметикалық қабықшасы – термоорнатқыш
гильзасы.
Біріншіден, талшықты-оптиканы жүргізетін жұмыс орнын тексереміз. Басты
талап етілетін-тазалық. Дәнекер сапалы болуы үщін шаң, жел, ылғалдылық
мүлдем болмауы тиіс. Ал, дәнекерлеу әр түрлі жерлерде болады: сондықтанда
дәнекерлеушілер өздерінің жұмысын палаткаларда, және автофургондарда
жүргізе алады. 
Сәуле өту режимі
Талшықтағы сәуленің таралуы келесі суретте көрсетілген (сурет ). Сәуле
жарық өткізгішті бойлай таралуы үшін ол талшықтың осіне бойынша өстерi
бұрышпен кiруi керек, яғни ойдағы кiретiн конусқа тию қажет. Бұл сыни
бұрыштың синусы NA жарық өткiзгiш сандық апертурасы деп аталады.

Сурет 5. Талшыққа жарықтың енуі
                1 –кіру конусы
                2 – остік мод
                3 – төменгі тәртіпті мод
                4 – жоғарғы тәртіпті мод
                5 – сыни бұрыш
                           

Көпмодалы талшықты (кең жолақты талшықта) өзектің және қабықтың сыну
көрсеткіштері 1-1,5 пайызға (мысалы 1,515: 1,50) айырмашылығы бар. Сонымен
қатар апертура NA-0,2-0,3, және жарық өткізгіш енетін бұрыш остен 12-18°
асырмайды. Бірмодалы талшықта сыну көрсеткіштері бұдан да төмен
(1,505:1,50), апертура NA-0,122 және бұрыш остен 7°-қа аспайды. Апертура
көп болған сайын талшықтағы сәуле жеңілдене түседі, бірақ сонымен қатар
модалық дисперсия үлкейіп, өткізу жолағы тарылады.
Сандық апертура оптикалық каналдардың барлық каналдарымен-жарық өткізгіш,
деректемелер, сәуле шығарудың қабылдағыштарымен сипатталады.
Былайша айтқанша талшықтағы сигналдар Максвелл теңдеулерімен есептеледі.
Көпшілік жағдайда жақын геометриялық оптикамен қолдануға мүмкіндік бар.
Сигналдың таралуын геометриялық оптика позициясымен қарастыратын болсақ
бұрыштар бойымен енетін сәулелер түрлi траекториялармен таралады (сурет ).

Сурет-6.  Жарық өткізгіштегі толқындардың таралуы: а –бірмодалы, б –
көпмодалы сатылы профильмен, в – көп модалы градиент профилімен[6]
1 - сыну көрсеткiштiң профильі;
2 - кiру импульсы;
3 - шығу импульсы.
                              

Оптикалық талшықтар негізгі типтері. Сәулелік жол дөңгелек немесе
төртбұрышты диэлектрлік (стержень) болып табылады, диэлектрлік
жабылғымен (қабықпен) қоршалған өзекше деп аталады. Сәулежолды және
де жабу түріндегі екінші жабылғымен қоршайды, ол талшықтың
механикалық қорғаушысы; жаб сонымен қатар іштен түсетін немесе талшық
сыртынан келетін жарықты жұтқыш қызметін атқарады. Сондай-ақ ол талшық
өзекшесінен (қабықтың) жабылғының сыртқы шекарасынан толық шағылысу
жасамайтын жарық сәулелерінің кез келген зиянды интерференциясын
басып тастайды, олар жабумен жұтылады.
Талшықтардың негізгі үш түрі бар: сатылы сыну коэффициенті бар
көпмодалы, сыну коэффициентінің жайлап өзгеруі бр көпмодалы және
бір модалылар.
Сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы сәулежол өзекше мен
жабылғы арасындағы шекарада сыну коэффициентінің шұғыл өзгерісі
болуымен сипатталады.
Сыну коэффициентінің жайлап өзгерісі бар көпмодалы сәулежол
талшық оптикалық өсіне қарай бағытта сәуленің үздіксіз ауытқуы
түріндегі жарық таралуы болуымен сипатталады.
Жарық кішкене ГШ бар облыстарда тезірек таралады, ал бұл таралу
уақытының айырмасының төмендеуіне яғни дисперсиясына әкеледі.
Дисперсия минималді болады, егер профиль пішіні параболикалыққа
жақындаса.
Бірмодалы сәулежолдардың жиіліктер жолағының шектік енуі және
таралудың белгілі сипаттамалары бар. Ол аса көлемді ақпаратты алыс
қашықтықтарға таратуға идеалды түрде жарайды. Бірмодалы сәулежолдардың
сыну көрсеткіштері әртүрлі болады.
Сипаттамалары: ( = 0,85 мкм NA=0,1-ге тең болғанда өшудің 1 дБкм-
ге тең шектік мәні бар. Жиіліктер жолағы 40 ГГц(км-ге тең және
материалдағы дисперсиямен және сәулежолдық дисперсиямен шектеледі.
Қолдану коды бойынша оптикалық жымдастыру классификациясына сәйкес
оптикалық күшейткіштері бар көпканалды ТОТЖ-рі келесі типтегі
бірмодалы талшықтары бар оптикалық кабельдермен жұмыс істе алады:
- МСЭ-Т G.625 (SMF-single mode fiber) нұсқауына сәйкес стандартты
талшық;
- МСЭ-Т G.653 (DSSMF-dispersion shifted single mode fiber) нұсқауына
сәйкес 1,55 мкм тасқын ұзындықтарына ығысқан дисперсиясы бар
талшық;
- МСЭ-Т G.655 (NZ DSSMF-non-zero dispersion shifted single mode fiber)
нұсқауына сәйкес нөлдік емес ығысқан дисперсиясы бар талшық.
1,55 мкм терезедегі өшуі бойынша түгел талшықтың үш типі де
шамамен бірдей, бірақ хроматикалық дисперсиясы сипаттамаларымен
ерекшеленеді. Бір арнасы ТОТЖ-лер үшін SMF-қа қарағанда DSSMF-ті қолдану
кең жолақтылық бойынша регенерация учаскесінің ұзындығы айтарлықтай
үлкейтуге мүмкіндік береді, өйткені DSSMF үшін нөлдік дисперсия
толқын ұзындығы (0 1,55 мкм жұмыс диапазоны ортасына жылжыған.
Бірақ та оптикалық күшейткіштері бар көпарналы. ТОТЖ үшін нәтиже
теріс болып шығады, өйткені осы жағдайда болатын сызықты емес
эффектілер әсері (05 толықн. Ұзындығы төңірегінде шұғыл өседі.
Жоғары өткізгіштік қабілеті бар ТОТЖ үшін SMF-ді қолдану (бір
арналы үшін ( 10Гбс және көпарналы ТОТЖ үшін ( 40Гбс) регенерация
учаскесі толқын ұзындығы шұғыл төменеуінен іс жүзінде мүмкін
болмайды. Сондықтан жоғарғы өткізгіштік қабілеті бар көпканалды ТОТЖ
үшін талшықтық үшін типін - NZDSSMF-ні қолданған қолайлы, DSSMF-мен
салыстырғанда оның ерекшелігі 1,55 мкм терезеде (0 толқын
ұзындықтары жұмыс диапазонының шегінен шығарылған, бірақ SMF-пен
салыстырғанда 1,55 мкм терезесінде дисперсияның әжептәуір төменгі
мәніне ие. [3]

1.3 Оптоталшықты кабельдер

Қазіргі таңда әлемде түрлі қолданысқа бағытталған оптикалық кабель
жасап шығаратын бірнеше ондаған фималар бар. Олардың ішіндегі ең
танымалдары: AT&T, General Cable Company (АҚШ); Siecor (Германия); BICC
Cable (Ұлыбритания); Les cables de Lion (Франция); Nokia (Финляндия); NTT,
Sumitomo (Жапония), Pirelli(Италия). [7]
Жұмыс істеу жағдайларына байланысты кабельдер былай жіктеледі:
• монтажды;
• станционды;
• зоналық;
• магистральды.
Алғашқы екі типті кабельдер ғимарат пен мекемелердің ішінде қызмет
атқауға бағытталған. Олар өте шағын, ыңғайлы және де кішігірім құрылыс
ұзындығына ие.
Кейінгі екі типтегі кабельер топырақ коммуникациясы,қорғандарда, су
астында жұмыс істеуге бағытталған.
1970 жылдан бастап жарық өткізгіштері мен оптикалық кабелдер активті
түрде ойлап шығарыла басталды. Олар көзге көрінетін және инфрақызыл сәуле
шығарушы толқын диапазондарын пайдаланды.
Бұл ғылымның бағыты және техникасы енді ғана дамуда болды, бірақ 80
жылдарына таман осы даму үрдісінің нәтижесінде оптикалы-талшықтық
байланыс жүйелері шығарылып, реалды жағдайларда тексерілді.
Оптикалы-талшықты кабелдерді өндіру өте актуалды болып табылады. Оның
себебі, мыс пен қорғасын ресурстары әлемдік өндіру балансында шектеулі
болып табылады. Ортақ мыс ресурстарының 50 %, ал қорғасынның 25 % кабелді
өндіріске жұмсалады. Ал оптикалы кабелдер мыстан жасалған электрлік
кабелдерден ерекшелігі дефицит материалдар мен металдарды керек етпейді,
қымбат емес шыны мен пластмассадан жасалынады. [11]
Оптикалық кабелдердің электрлік кабелдерге қарағанда мыстың
экономиясынан басқа мынадай артықшылықтары бар:
- ақпараттың үлкен ағындарын тарату және кеңжолақтылық;
- өшуліктің аздылығы және үлкен жиілік диапазондарында жиілікке
тәуелсіздігі;
- сыртқы электромагниттік өрістерден қорғанулығы;
- кішігабариттылығы және жеңілдігі (оптикалы кабелдердің массалары
электрлік кабелдерден 10..12 есе кіші)
- қауіпсіздік техникасының сенімділігі (қысқа тұйықталудың жоқтығы,
жанбайтындығы)
Оптикалық өткізгіштер қымбатырақ, олар шыныталшықты кабель деп те
аталады. Олар арқылы мәліметтердің таратылу жылдамдығы секундына бірнеше
гигабитке жетеді.Жою мүмкіндігі 50 км. астам. Бөгеуілдердің сыртқы әсері
жоқ деуге болады.

Кесте-1. Кабельдердің салыстырмалы анализі

МінездемесіЖіңішке Жуан коаксиальдыБұралған жұпОптикальдық
коаксиальды кабель (10Base5)(10BaseТ) талшықты кабель
кабель
(10Base2)
Құны Бұралған Жіңішке Ең арзан Ең қымбат
... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Оптикалық желілер
Талшықты-оптикалық байланыс
Талшықты оптикалық байланыс
Талшықты-оптикалық кәбілдің негізгі элементтерін және маркировкасын қарастыру
«Сандық талшықты оптикалық беру жүйелері» пәні бойынша тест сұрақтар
Оптикалық кабельдер
Оптикалық кабель
Оптикалық кабельдің телекоммуникацияда қолданылуы
Жергілікті желілер
Оптикалық кабельдің қолданылуы
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь