Funktionsprinzip von Glasfaser-Kommunikationsleitungen. Glasfaser-Kommunikationsleitungen. Ein Beispiel für eine typische Lösung zum Verlegen einer Faserleitung

Glasfaserkommunikation

Glasfaserkommunikation- eine Art drahtgebundener Telekommunikation, die elektromagnetische Strahlung des optischen (nahinfraroten) Bereichs als Informationssignalträger und Glasfaserkabel als Leitsysteme nutzt. Dank der hohen Trägerfrequenz und breiten Multiplexfähigkeiten ist der Durchsatz von Glasfaserleitungen um ein Vielfaches höher als der Durchsatz aller anderen Kommunikationssysteme und kann in Terabit pro Sekunde gemessen werden. Die geringe Lichtdämpfung in Glasfasern ermöglicht den Einsatz von Glasfaserkommunikation über große Entfernungen ohne den Einsatz von Verstärkern. Glasfaserkommunikation ist frei von elektromagnetischen Störungen und für unbefugte Nutzung schwer zugänglich – es ist technisch äußerst schwierig, ein über ein optisches Kabel übertragenes Signal heimlich abzufangen.

Physische Basis

Die faseroptische Kommunikation basiert auf dem Phänomen der Totalreflexion elektromagnetischer Wellen an der Grenzfläche zwischen Dielektrika mit unterschiedlichen Brechungsindizes. Eine optische Faser besteht aus zwei Elementen – dem Kern, der den direkten Lichtleiter darstellt, und dem Mantel. Der Brechungsindex des Kerns ist etwas größer als der Brechungsindex des Mantels, wodurch sich der Lichtstrahl, der an der Kern-Mantel-Grenzfläche mehrfach reflektiert wird, im Kern ausbreitet, ohne ihn zu verlassen.

Anwendung

Glasfaserkommunikation wird zunehmend in allen Bereichen eingesetzt – von Computern über Bordraum-, Flugzeug- und Schiffssysteme bis hin zu Informationsübertragungssystemen über große Entfernungen, beispielsweise der Glasfaser-Kommunikationslinie Westeuropa – Japan, von der ein großer Teil ausgeht durchquert das Territorium Russlands. Darüber hinaus nimmt die Gesamtlänge der Unterwasser-Glasfaserkommunikationsleitungen zwischen Kontinenten zu.

siehe auch

• Kanäle für Informationslecks, die über optische Kommunikationsleitungen übertragen werden

Anmerkungen

Wikimedia-Stiftung. 2010.

• Glasfaser-Kommunikationsleitungen
• Glasfaserkabel

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Glasfaserkommunikation erfreut sich täglich großer Beliebtheit. Und es ist erwähnenswert, dass es nicht umsonst ist. Es basiert auf einer speziellen Faser. Mit diesem Ansatz können Sie eine hervorragende Leistung bei der Übertragung von Informationen über große Entfernungen erzielen. Der Einsatz solcher Kabel ist völlig gerechtfertigt. Der Einsatz faseroptischer Elemente hat viele Vorteile.

Zu den Hauptvorteilen von Glasfaserelementen gehören:

• Haltbarkeit;


• Stärke;


• Zuverlässigkeit;


• Beständigkeit gegen mechanische und äußere Einflüsse;


• Breitband;


• minimaler Preis;


• Leicht;


• kompakte Abmessungen;


• Beständigkeit gegen Störungen durch elektromagnetische Wellen.

Diese Liste lässt sich noch sehr lange fortsetzen, denn Glasfaser ist wirklich das perfekteste Medium zur Informationsübertragung.

Es gibt zwei Typen: Singlemode und Multimode. Beide haben die wichtigsten Kriterien: Streuung und Dämpfung. Die Faser selbst besteht aus einem Kern und einem Mantel. Bemerkenswert ist, dass sie sich im Brechungsindex unterscheiden.

Was die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in einer Faser betrifft, so hat eine Singlemode-Faser einen Faserkerndurchmesser von etwa 8–10 Mikrometern. Dieser Indikator ist vergleichbar mit der Wellenlänge. Im Multimode beträgt der Durchmesser 50–60 Mikrometer, was die Ausbreitung einer großen Anzahl von Strahlen ermöglicht.

Geschichte und Merkmale der Glasfaserkommunikation

Glasfaserkommunikation– eine beliebte und gefragte Methode zur Informationsübermittlung.

Obwohl diese Technologie erst seit relativ kurzer Zeit auf dem modernen Markt eingesetzt wird, geht ihr Prinzip auf das Jahr 1840 zurück, als Daniel Colladon und Jacques Babinette ihr Experiment vorführten. Dieses Prinzip bestand darin, dass die Richtung des Lichtstrahls durch Brechung geändert wurde.

Allerdings begann die Methode in diesem Bereich bereits im 20. Jahrhundert aktiv eingesetzt zu werden.

Diese Art der Kommunikation hat viele Vorteile, nämlich:

• geringe Signaldämpfung;


• Verfügbarkeit von Schutz vor unbefugtem Zugriff;


• dielektrische Funktionen ausführen;


• lange Lebensdauer usw.

Aufgrund der Tatsache, dass die Signaldämpfungsrate relativ gering ist, ist es möglich, ein System mit einer Entfernung von bis zu 100 km oder mehr aufzubauen. Der breitbandige Charakter der Glasfaser wiederum ermöglicht die Übertragung von Informationen über eine solche Leitung mit enormer Geschwindigkeit. Typischerweise kann sie bis zu 1 Tbit pro Sekunde variieren. Trotz der hohen Kosten für das Schweißen und die einzelnen Elemente des Systems ist die Konstruktion dieser Verbindungsart durchaus gerechtfertigt. Seine Verwendung ist eine Garantie für ein qualitativ hochwertiges Signal ohne Störungen und Verzerrungen.

Weitere Vorteile der Glasfaserkommunikation

Glasfaserkommunikation wird häufig zur Übertragung von Informationen verwendet. Die Glasfaserkommunikation weist eine Reihe einzigartiger Eigenschaften auf, die ihre Popularität bestimmen.

Diese Art der Kommunikation entstand bereits 1840 nach der Demonstration eines Experiments zur Veränderung eines Lichtstrahls durch Brechung. Allerdings wird dieser Typ erst seit kurzem aktiv genutzt.

Es gibt eine große Anzahl davon. Das ist direkt:

1. Breitband. Durch die Verwendung einer solchen Faser können Informationen mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden. Es variiert bis zu 1 Tbit pro Sekunde. Dieser Indikator ist auf die extrem hohe Trägerfrequenz zurückzuführen.


2. Bezahlbarer Preis. Solche Fasern haben einen angemessenen Preis, wodurch sie für viele Zwecke verwendet werden können.


3. Geringe Signaldämpfung. Dieses Kriterium ermöglicht den Bau von Kommunikationsleitungen mit beträchtlicher Länge. Sie kann bis zu 100 km und mehr variieren.


4. Lange Servicedauer. Wie die Praxis zeigt, kann diese Art von Leitung mindestens ein Vierteljahrhundert lang einwandfrei funktionieren.


5. Störfestigkeit. Dies verhindert eine Verschlechterung der Signalqualität und Verzerrungen.


6. Verfügbarkeit eines Schutzes vor unbefugtem Zugriff Dritter. Es gibt praktisch keine Möglichkeit, die über diese Art der Kommunikation übertragenen Informationen abzufangen, ohne das Hauptkabel zu zerstören.


7. Sicherheit. Glasfaser ist das gleiche Dielektrikum. Dadurch wird der Brand- und Explosionsschutz der gesamten Anlage deutlich erhöht. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, die in Umgebungen mit hohem Risiko tätig sind.

Dies sind die Hauptvorteile solcher Leitungen. Dadurch werden eine hohe Leistung und eine hervorragende Qualität des übertragenen Signals erreicht.

Was beinhaltet die Glasfaserkommunikation?

Glasfaserleitungen sind ein ganzes System, das eine Reihe von Geräten umfasst.

Zu den wichtigsten gehören die folgenden Geräte:

• Empfänger;


• Sender;


• Vorverstärker;


• eine Mikroschaltung zum Synchronisieren und Wiederherstellen von Informationen;


• Block des Konvertierungscodes in Parallele und der Konverter selbst;


• Laserformer;


• Kabel.

Heute gibt es zwei Arten von Ballaststoffen. Dies sind Singlemode und Multimode. Schon der Name macht das Funktionsprinzip deutlich.

Wenn sich im ersten nur ein Strahl ausbreitet, sind es im zweiten viele. Dies ist direkt auf den Brechungsindex zurückzuführen. Bei Singlemode-Fasern entspricht sie der Lichtwellenlänge und bei Multimode-Fasern ist sie etwas länger.

Es ist erwähnenswert, dass beide Typen durch zwei wichtigste Indikatoren gekennzeichnet sind: Streuung und Dämpfung.

Wartung von Glasfaser-Kommunikationsleitungen

Glasfaser-Kommunikationsleitungen erfreuen sich großer Beliebtheit. Dies ist direkt auf ihre Fähigkeiten und Eigenschaften zurückzuführen.

Die Wartung von Glasfaser-Kommunikationsleitungen muss regelmäßig durchgeführt werden, um verschiedene Fehler, Verzerrungen der übertragenen Signale und Ausfälle zu vermeiden.

Es ist zu beachten, dass diese Art der Operation nur professionellen Handwerkern anvertraut werden sollte. Dies garantiert die vollständige Beseitigung von Ungenauigkeiten. Darüber hinaus können solche Vorgänge die Lebensdauer sowohl einzelner Elemente als auch des gesamten Systems erheblich verlängern.

Die Übermittlung von Informationen ist immer relevant. Damit die Weiterleitung möglichst effizient erfolgen kann, sollten Sie leistungsstarke und produktive Geräte wählen. Vor der Inbetriebnahme muss das Gerät entsprechend den erforderlichen Parametern konfiguriert werden.

Heutzutage ist es für solche Systeme wichtig, Glasfaser-Kommunikationsleitungen zu verwenden. Die Verwendung solcher Elemente hat viele Vorteile.

Ein solches System besteht aus aktiven und passiven Objekten sowie Glasfaserkabeln, die in der Regel im Infrarotbereich arbeiten. Hauptsächlich an deinen Nachbarn.

Glasfaser ist mit Abstand das fortschrittlichste Medium zur Informationsübertragung.

Aus der Vielzahl seiner Vorteile sollten die wichtigsten hervorgehoben werden. Das:

• bezahlbarer Preis;
• Breitband;
• Kompaktheit;
• Leichtigkeit;
• geringe Signaldämpfung in der Faser;
• Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen.

Für Informationsübertragungssysteme ist das letzte Kriterium am wichtigsten. Somit kommt das Signal auf seinem gesamten Ausbreitungsweg unverzerrt an.

Aber solche Elemente sind nicht ohne Nachteile. Erstens der Bedarf an leistungsstarker aktiver Ausrüstung beim Aufbau des Gesamtsystems.

Der zweite Nachteil besteht darin, dass die Installation von Glasfasern nur mit Präzisionsgeräten erfolgt. Solche Geräte sind ziemlich teuer.

Ein weiterer Nachteil sind die hohen Kosten für die Behebung von Störungen. Im Vergleich zu den zahlreichen Vorteilen und Funktionsmerkmalen treten diese Nachteile jedoch in den Hintergrund und sind völlig unbedeutend.

Es sollte auch beachtet werden, dass solche Fasern in zwei Varianten verwendet werden können: Singlemode und Multimode. Dieser Name ist direkt auf Schwankungen in der Strahlungsausbreitung darin zurückzuführen.

Unternehmen, die die Wartung von Glasfaser-Kommunikationsleitungen anbieten, sind auf der Ausstellung vertreten

Auf dem russischen internationalen Komplex Expocentre Fairgrounds finden traditionell zahlreiche Branchen- und Themenveranstaltungen statt. Einer von ihnen - Ausstellung „Kommunikation“.

Im Rahmen des Projekts erhalten Aussteller eine hervorragende Gelegenheit, an einem Business-Programm teilzunehmen, Erfahrungen zu sammeln, sich mit Innovationen in diesem Bereich vertraut zu machen und den aktuellen Stand der Branche zu studieren.

Die Ausstellung ist in Salons gegliedert, was den Teilnehmern einen erheblichen Komfort bietet. Einer der Bereiche ist die Wartung von Glasfaser-Kommunikationsleitungen. Hier können Vertreter dieses Segments die Grundprinzipien und Methoden erlernen, die die Situation verbessern können.

Beispiele für Glasfaserkommunikation und ihre Vorteile auf der Ausstellung

Es reicht nicht aus, nur die Vorteile der Glasfaserkommunikation zu kennen. Es ist wichtig, sie in der Praxis richtig anwenden zu können, was gewährleistet höchste Qualitätübertragenes Signal. Zu diesem Zweck werden Themen- und Branchenveranstaltungen durchgeführt.

Einer von ihnen ist Ausstellung „Kommunikation“, die traditionell führende Persönlichkeiten und Vertreter der Branche unter einem Dach des internationalen Komplexes Expocentre Fairgrounds vereint.

Die Durchführung einer Veranstaltung im internationalen Maßstab hat erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung der gesamten Branche.

Internationale Ausstellung „Kommunikation“ Es erregt seit vielen Jahren die Aufmerksamkeit von Vertretern dieser Branche.

Die Ausstellung ist von großer Bedeutung, da sie dazu beiträgt:

• Entwicklung der gesamten Branche auf internationaler Ebene;


• Einführung neuer Produkte auf den Weltmarkt;


• Umsetzung von Innovationen in der Produktion;


• Erfahrungs- und Wissensaustausch;


• Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit;


• Studium der wichtigsten Marktrichtungen.

Jedes Jahr treffen sich führende Persönlichkeiten und Vertreter des Segments innerhalb der Mauern des Expocentre-Messegeländes, um bestehende Entwicklungen und Erfolge zu demonstrieren. Hier können Sie an verschiedenen Konferenzen und Symposien teilnehmen, bei denen die wichtigsten Bereiche diskutiert werden, insbesondere die Glasfaserkommunikation.

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Ist es Glasfaser? Forschungsinstitut für Kommunikation (FOCL) – ein auf einem Glasfaserkabel basierendes System zur Übertragung von Informationen im optischen (Licht-)Bereich. Gemäß GOST 26599-85 wurde der Begriff FOCL durch FOLP (Fiber-Optic Transmission Line) ersetzt, im alltäglichen Praxisgebrauch wird der Begriff FOCL jedoch immer noch verwendet, daher bleiben wir in diesem Artikel dabei.

FOCL-Kommunikationsleitungen zeichnen sich (bei korrekter Installation) im Vergleich zu allen Kabelsystemen durch eine sehr hohe Zuverlässigkeit, hervorragende Kommunikationsqualität, große Bandbreite, deutlich größere Länge ohne Verstärkung und eine nahezu 100-prozentige Immunität gegen elektromagnetische Störungen aus. Das System basiert Glasfasertechnologie– Licht wird als Informationsträger verwendet; die Art der übertragenen Informationen (analog oder digital) spielt keine Rolle. Bei der Arbeit kommt vorwiegend Infrarotlicht zum Einsatz, das Übertragungsmedium ist Glasfaser.

Umfang der Glasfaser-Kommunikationsleitungen

Glasfaserkabel werden seit mehr als 40 Jahren für die Kommunikation und Informationsübertragung verwendet, sind aber aufgrund ihrer hohen Kosten erst seit relativ kurzer Zeit weit verbreitet. Die Entwicklung der Technologie hat es ermöglicht, die Produktion wirtschaftlicher und die Kosten des Kabels erschwinglicher zu machen, und seine technischen Eigenschaften und Vorteile gegenüber anderen Materialien amortisieren schnell alle anfallenden Kosten.

Wenn eine Einrichtung derzeit einen Komplex von Schwachstromsystemen gleichzeitig nutzt (Computernetzwerk, Zugangskontrollsystem, Videoüberwachung, Sicherheits- und Feuermelder, Perimetersicherheit, Fernsehen usw.), ist es unmöglich, auf den Einsatz von Glasfasern zu verzichten -optische Kommunikationsleitungen. Nur die Verwendung von Glasfaserkabeln ermöglicht die gleichzeitige Nutzung aller dieser Systeme und gewährleistet einen korrekten, stabilen Betrieb und die Ausführung ihrer Funktionen.

FOCL wird zunehmend als grundlegendes System in der Entwicklung und Installation eingesetzt, insbesondere bei mehrstöckigen Gebäuden, langfristigen Gebäuden und bei der Kombination einer Gruppe von Objekten. Nur Glasfaserkabel können das entsprechende Volumen und die entsprechende Geschwindigkeit der Informationsübertragung gewährleisten. Alle drei Subsysteme lassen sich auf Basis von Glasfasern realisieren; im Subsystem der internen Trunks werden optische Kabel gleich häufig mit Twisted-Pair-Kabeln eingesetzt, im Subsystem der externen Trunks spielen sie eine dominierende Rolle. Es gibt Glasfaserkabel für den Außenbereich (Außenkabel) und den Innenbereich (Innenkabel) sowie Verbindungsleitungen für die horizontale Verkabelung der Kommunikation, die Ausstattung einzelner Arbeitsplätze und die Verbindung von Gebäuden.

Trotz der relativ hohen Kosten wird die Verwendung von Glasfasern immer gerechtfertigter und findet immer häufiger Anwendung.

Vorteile Glasfaser-Kommunikationsleitungen (FOCL)) vor traditioneller „Metall“-Übertragung bedeutet:

• Große Bandbreite;
• Unbedeutende Signaldämpfung, zum Beispiel beträgt sie bei einem 10-MHz-Signal 1,5 dB/km im Vergleich zu 30 dB/km für RG6-Koaxialkabel;
• Die Möglichkeit von „Massenschleifen“ ist ausgeschlossen, da Glasfasern ein Dielektrikum sind und eine elektrische (galvanische) Trennung zwischen Sende- und Empfangsende der Leitung herstellen;
• Hohe Zuverlässigkeit der optischen Umgebung: Lichtwellenleiter oxidieren nicht, werden nicht nass und unterliegen keinem elektromagnetischen Einfluss
• Verursacht keine Störungen in benachbarten Kabeln oder in anderen Glasfaserkabeln, da der Signalträger leicht ist und vollständig im Glasfaserkabel verbleibt;
• Glasfaser ist völlig unempfindlich gegenüber externen Signalen und elektromagnetischen Störungen (EMI), unabhängig von der Stromversorgung, in deren Nähe (110 V, 240 V, 10.000 V AC) oder in unmittelbarer Nähe eines Megawatt-Senders das Kabel verläuft. Ein Blitzeinschlag im Abstand von 1 cm vom Kabel erzeugt keine Störungen und beeinträchtigt den Betrieb des Systems nicht;
• Informationssicherheit – Informationen werden über Glasfaser „von Punkt zu Punkt“ übertragen und können nur durch physische Eingriffe in die Übertragungsleitung abgehört oder verändert werden
• Ein Glasfaserkabel ist leichter und kleiner – es ist bequemer und einfacher zu installieren als ein Elektrokabel mit demselben Durchmesser;
• Es ist nicht möglich, eine Kabelverzweigung vorzunehmen, ohne die Signalqualität zu beeinträchtigen. Jegliche Manipulation des Systems wird am Empfangsende der Leitung sofort erkannt. Dies ist besonders wichtig für Sicherheits- und Videoüberwachungssysteme.
• Brand- und Explosionsschutz bei Änderung physikalischer und chemischer Parameter

• Die Kosten für das Kabel sinken täglich, seine Qualität und Leistungsfähigkeit überwiegen allmählich die Kosten für den Bau von Schwachstrom-Glasfaserleitungen

Es gibt keine idealen und perfekten Lösungen; wie jedes System haben Glasfaser-Kommunikationsleitungen ihre Nachteile:

• Zerbrechlichkeit der Glasfaser – wenn das Kabel stark gebogen wird, können die Fasern brechen oder durch die Entstehung von Mikrorissen trüb werden. Um diese Risiken zu beseitigen und zu minimieren, werden Kabelverstärkungsstrukturen und Geflechte eingesetzt. Bei der Installation des Kabels sind die Empfehlungen des Herstellers zu beachten (wobei insbesondere der minimal zulässige Biegeradius genormt ist);
• Die Komplexität der Verbindung im Bruchfall erfordert ein spezielles Werkzeug und die Qualifikation des Ausführenden;
• Komplexe Fertigungstechnologie sowohl der Faser selbst als auch der Komponenten der Glasfaserverbindung;
• Komplexität der Signalumwandlung (in Schnittstellengeräten);
• Relativ hohe Kosten für optische Endgeräte. Allerdings ist die Ausrüstung absolut gesehen teuer. Das Preis-Bandbreite-Verhältnis ist bei Glasfaserleitungen besser als bei anderen Systemen;
• Trübung der Faser durch Strahleneinwirkung (es gibt jedoch dotierte Fasern mit hoher Strahlungsbeständigkeit).

Die Installation von Glasfaser-Kommunikationssystemen erfordert eine entsprechende Qualifikation des Auftragnehmers, da der Kabelanschluss im Gegensatz zu anderen Übertragungsmedien mit Spezialwerkzeugen, mit besonderer Präzision und Geschick erfolgt. Einstellungen für Routing und Signalumschaltung erfordern besondere Qualifikationen und Fähigkeiten, daher sollten Sie in diesem Bereich nicht sparen und Angst haben, für Profis zu viel zu bezahlen; die Beseitigung von Störungen im System und den Folgen einer falschen Kabelinstallation kostet mehr.

Funktionsprinzip von Glasfaserkabeln.

Die eigentliche Idee, Informationen mithilfe von Licht zu übertragen, ganz zu schweigen vom physikalischen Funktionsprinzip, ist den meisten normalen Menschen nicht ganz klar. Wir werden uns nicht näher mit diesem Thema befassen, sondern versuchen, den grundlegenden Wirkungsmechanismus von Glasfasern zu erklären und solche Hochleistungsindikatoren zu rechtfertigen.

Das Konzept der Faseroptik beruht auf den Grundgesetzen der Reflexion und Brechung von Licht. Aufgrund seines Designs kann Glasfaser Lichtstrahlen im Lichtleiter halten und verhindern, dass sie bei der Übertragung eines Signals über viele Kilometer „durch Wände dringen“. Darüber hinaus ist es kein Geheimnis, dass die Lichtgeschwindigkeit höher ist.

Die Faseroptik basiert auf dem Brechungseffekt beim maximalen Einfallswinkel, wo Totalreflexion auftritt. Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein Lichtstrahl ein dichtes Medium verlässt und in einem bestimmten Winkel in ein weniger dichtes Medium eintritt. Stellen wir uns zum Beispiel eine absolut bewegungslose Wasseroberfläche vor. Der Betrachter schaut unter Wasser und verändert seinen Blickwinkel. Ab einem bestimmten Punkt wird der Blickwinkel so groß, dass der Betrachter keine Objekte mehr sehen kann, die sich über der Wasseroberfläche befinden. Dieser Winkel wird Totalreflexionswinkel genannt. In diesem Winkel sieht der Betrachter nur Objekte unter Wasser, es scheint, als würde er in einen Spiegel schauen.

Der innere Kern eines Glasfaserkabels hat einen höheren Brechungsindex als der Mantel und es entsteht der Effekt der Totalreflexion. Aus diesem Grund kann ein Lichtstrahl, der durch den inneren Kern dringt, seine Grenzen nicht überschreiten.

Es gibt verschiedene Arten von Glasfaserkabeln:

• Bei einem Stufenprofil – der typischen und günstigsten Variante – erfolgt die Lichtverteilung in „Stufen“, während der Eingangsimpuls aufgrund unterschiedlicher Längen der Lichtstrahlbahnen verformt wird
• Mit einem glatten „Multimode“-Profil – Lichtstrahlen breiten sich mit annähernd gleicher Geschwindigkeit in „Wellen“ aus, die Länge ihrer Wege ist ausgeglichen, was eine Verbesserung der Eigenschaften des Impulses ermöglicht;
• Singlemode-Glasfaser – die teuerste Option, ermöglicht es Ihnen, die Strahlen gerade zu strecken, die Impulsübertragungseigenschaften werden nahezu einwandfrei.

Glasfaserkabel sind immer noch teurer als andere Materialien, ihre Installation und ihr Anschluss sind komplizierter und erfordern qualifizierte Fachkräfte, aber die Zukunft der Informationsübertragung liegt zweifellos in der Entwicklung dieser Technologien, und dieser Prozess ist unumkehrbar.

Die Glasfaserlinie umfasst aktive und passive Komponenten. Am Sendeende des Glasfaserkabels befindet sich eine LED oder Laserdiode, deren Strahlung durch das Sendesignal moduliert wird. Bei der Videoüberwachung handelt es sich um ein Videosignal, bei der Übertragung digitaler Signale bleibt die Logik erhalten. Während der Übertragung wird die Infrarotdiode in ihrer Helligkeit moduliert und pulsiert entsprechend den Signalschwankungen. Um ein optisches Signal zu empfangen und in ein elektrisches Signal umzuwandeln, befindet sich normalerweise ein Fotodetektor auf der Empfangsseite.

Zu den aktiven Komponenten gehören Multiplexer, Regeneratoren, Verstärker, Laser, Fotodioden und Modulatoren.

Multiplexer– fasst mehrere Signale zu einem zusammen, sodass mit einem einzigen Glasfaserkabel mehrere Echtzeitsignale gleichzeitig übertragen werden können. Diese Geräte sind in Systemen mit unzureichender oder begrenzter Anzahl an Kabeln unverzichtbar.

Es gibt verschiedene Arten von Multiplexern, sie unterscheiden sich in ihrer Funktion technische Spezifikationen, Funktionen und Einsatzgebiete:

• Spectral Division Division (WDM) – das einfachste und günstigste Gerät, das optische Signale von einer oder mehreren Quellen mit unterschiedlichen Wellenlängen über ein Kabel überträgt;
• Frequenzmodulation und Frequenzmultiplex (FM-FDM) – Geräte sind ziemlich immun gegen Rauschen und Verzerrungen, mit gute Eigenschaften und Schaltkreise mittlerer Komplexität verfügen über 4,8 und 16 Kanäle, optimal für die Videoüberwachung.
• Amplitudenmodulation mit teilweise unterdrücktem Seitenband (AVSB-FDM) – mit hochwertiger Optoelektronik ermöglichen sie die Übertragung von bis zu 80 Kanälen, optimal für Abonnentenfernsehen, aber teuer für Videoüberwachung;
• Pulscodemodulation (PCM – FDM) – ein teures, vollständig digitales Gerät, das zur Verbreitung von digitalem Video und Videoüberwachung verwendet wird;

In der Praxis werden häufig Kombinationen dieser Methoden eingesetzt. Ein Regenerator ist ein Gerät, das die Form eines optischen Impulses wiederherstellt, der bei der Ausbreitung entlang der Faser eine Verzerrung erfährt. Regeneratoren können entweder rein optisch oder elektrisch sein und ein optisches Signal in ein elektrisches Signal umwandeln, es wiederherstellen und dann wieder in ein optisches Signal umwandeln.

Verstärker- verstärkt die Signalleistung auf das erforderliche Spannungsniveau, kann optisch und elektrisch sein, führt eine optisch-elektronische und elektronenoptische Signalumwandlung durch.

LEDs und Laser- Quelle monochromer kohärenter optischer Strahlung (Licht für Kabel). Bei Systemen mit Direktmodulation übernimmt es gleichzeitig die Funktion eines Modulators, der ein elektrisches Signal in ein optisches umwandelt.

Fotodetektor(Fotodiode) – ein Gerät, das am anderen Ende eines Glasfaserkabels ein Signal empfängt und eine optoelektronische Signalumwandlung durchführt.

Modulator- ein Gerät, das eine optische Welle, die Informationen überträgt, gemäß dem Gesetz eines elektrischen Signals moduliert. In den meisten Systemen wird diese Funktion von einem Laser übernommen, in Systemen mit indirekter Modulation werden hierfür jedoch separate Geräte verwendet.

Zu den passiven Komponenten von Glasfaserleitungen gehören:

Glasfaserkabel – fungiert als Medium zur Signalübertragung. Der Außenmantel des Kabels kann aus verschiedenen Materialien bestehen: Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Teflon und anderen Materialien. Ein optisches Kabel kann verschiedene Arten von Panzerungen und spezielle Schutzschichten (z. B. kleine Glasnadeln zum Schutz vor Nagetieren) aufweisen. Konstruktionsbedingt kann es sein:

Optische Kopplung- ein Gerät zum Verbinden von zwei oder mehr optischen Kabeln.

Optisches Kreuz- ein Gerät zum Abschließen eines optischen Kabels und zum Anschließen aktiver Geräte daran.

Spikes– zum dauerhaften oder semipermanenten Spleißen von Fasern bestimmt;

Anschlüsse– um das Kabel wieder anzuschließen oder zu trennen;

Kupplungen– Geräte, die die optische Leistung mehrerer Fasern auf eine verteilen;

Schalter– Geräte, die optische Signale unter manueller oder elektronischer Steuerung umverteilen

Installation von Glasfaser-Kommunikationsleitungen, ihre Merkmale und Vorgehensweise.

Glasfaser ist ein sehr starkes, aber sprödes Material, obwohl es dank seiner Schutzhülle fast wie elektrisch behandelt werden kann. Bei der Installation des Kabels müssen Sie jedoch die Anforderungen der Hersteller beachten für:

• „Maximale Dehnung“ und „maximale Bruchkraft“, ausgedrückt in Newton (ca. 1000 N oder 1 kN). Bei einem optischen Kabel liegt die meiste Belastung auf der Festigkeitsstruktur (verstärkter Kunststoff, Stahl, Kevlar oder eine Kombination davon). Jeder Strukturtyp hat seine eigenen individuellen Eigenschaften und Schutzgrade. Wenn die Spannung das angegebene Maß überschreitet, kann die optische Faser beschädigt werden.
• „Mindestbiegeradius“ – Biegungen sanfter gestalten, scharfe Biegungen vermeiden.
• „Mechanische Festigkeit“, sie wird in N/m (Newton/Meter) ausgedrückt – Schutz des Kabels vor physikalischer Belastung (es kann betreten oder sogar von Fahrzeugen überfahren werden). Sie sollten äußerst vorsichtig sein und insbesondere die Kreuzungen und Verbindungen sichern Aufgrund der kleinen Kontaktfläche steigt die Belastung stark an.

Das optische Kabel wird in der Regel auf Holztrommeln mit einer haltbaren Kunststoffschutzschicht oder Holzstreifen am Umfang aufgewickelt geliefert. Die äußeren Schichten des Kabels sind am anfälligsten, daher ist es bei der Installation notwendig, das Gewicht der Trommel zu berücksichtigen, sie vor Stößen und Stürzen zu schützen und Sicherheitsmaßnahmen bei der Lagerung zu treffen. Lagern Sie die Fässer am besten horizontal, liegen sie jedoch vertikal, sollten sich ihre Kanten (Ränder) berühren.

Vorgehensweise und Merkmale der Installation von Glasfaserkabeln:

1. Vor der Montage ist es notwendig, die Kabeltrommeln auf Beschädigungen, Dellen und Kratzer zu prüfen. Besteht ein Verdacht, ist es besser, das Kabel sofort beiseite zu legen, um es einer späteren detaillierten Prüfung oder Ablehnung zu unterziehen. Kurze Stücke (weniger als 2 km) können mit jeder Taschenlampe auf Faserkontinuität überprüft werden. Glasfaserkabel zur Infrarotübertragung übertragen normales Licht genauso gut.
2. Untersuchen Sie anschließend die Route auf mögliche Probleme (scharfe Ecken, verstopfte Kabelkanäle usw.) und nehmen Sie gegebenenfalls Änderungen an der Route vor, um Risiken zu minimieren.
3. Verteilen Sie das Kabel entlang der Strecke so, dass sich die Anschlusspunkte und Anschlusspunkte für Verstärker an zugänglichen, aber vor Witterungseinflüssen geschützten Stellen befinden. Es ist wichtig, dass bei zukünftigen Anschlüssen ausreichend Kabelreserven vorhanden sind. Offene Kabelenden müssen mit wasserdichten Kappen geschützt werden. Rohre werden verwendet, um Biegespannungen und Schäden durch vorbeifahrenden Verkehr zu minimieren. An beiden Enden der Kabelstrecke verbleibt ein Teil des Kabels, dessen Länge von der geplanten Konfiguration abhängt.
4. Bei der Erdverlegung wird ein Kabel zusätzlich vor Beschädigungen an lokalen Belastungspunkten, wie z. B. Kontakt mit heterogenem Verfüllmaterial und Grabenunebenheiten, geschützt. Dazu wird das Kabel im Graben auf eine Sandschicht von 50-150 cm gelegt und mit der gleichen Sandschicht von 50-150 cm bedeckt. Der Boden des Grabens muss flach und ohne Vorsprünge sein; beim Eingraben werden Steine ​​entfernt Das Kabel beschädigen kann, sollte entfernt werden. Es ist zu beachten, dass es sowohl unmittelbar als auch während des Betriebs (nach dem Verfüllen des Kabels) zu Schäden am Kabel kommen kann, beispielsweise durch ständigen Druck; ein nicht entfernter Stein kann sich nach und nach durch das Kabel drücken. Die Arbeit an der Diagnose sowie der Suche und Beseitigung von Verstößen in einem bereits vergrabenen Kabel kostet viel mehr als Genauigkeit und Einhaltung der Vorsichtsmaßnahmen bei der Installation. Die Tiefe des Grabens hängt von der Bodenart und der zu erwartenden Oberflächenbelastung ab. In hartem Gestein beträgt die Tiefe 30 cm, in weichem Gestein oder unter der Straße 1 m. Die empfohlene Tiefe beträgt 40-60 cm, bei einer Sandbettdicke von 10 bis 30 cm.
5. Die gebräuchlichste Methode besteht darin, das Kabel direkt von der Trommel in einen Graben oder eine Rinne zu verlegen. Bei der Installation sehr langer Leitungen wird die Trommel auf das Fahrzeug gestellt, während sich die Maschine bewegt, das Kabel wird an seinem Platz verlegt, es besteht kein Grund zur Eile, das Tempo und die Reihenfolge des Abwickelns der Trommel werden manuell angepasst.
6. Bei der Kabelverlegung in einer Rinne kommt es vor allem darauf an, den kritischen Biegeradius und die mechanische Belastung nicht zu überschreiten. Das Kabel sollte in einer Ebene verlegt werden, keine Punktlasten entstehen, scharfe Winkel, Druck und Kreuzungen mit anderen Kabeln und Trassen auf der Strecke vermieden werden und das Kabel nicht gebogen werden.
7. Das Ziehen von Glasfaserkabeln durch Rohre ähnelt dem Ziehen von herkömmlichen Kabeln. Wenden Sie jedoch keine übermäßige körperliche Kraft an und verstoßen Sie nicht gegen die Herstellerspezifikationen. Beachten Sie bei der Verwendung von Klammerklemmen, dass die Last nicht auf den Außenmantel des Kabels, sondern auf die Stromstruktur fallen darf. Um die Reibung zu verringern, kann Talk oder Polystyrolgranulat verwendet werden; für die Verwendung anderer Gleitmittel wenden Sie sich bitte an den Hersteller.
8. In Fällen, in denen das Kabel bereits über eine Enddichtung verfügt, sollten Sie bei der Installation des Kabels besonders darauf achten, die Steckverbinder nicht zu beschädigen, zu verschmutzen oder im Anschlussbereich übermäßiger Belastung auszusetzen.
9. Nach der Installation wird das Kabel in der Wanne mit Nylonbindern gesichert; es darf nicht verrutschen oder durchhängen. Wenn die Oberflächenbeschaffenheit die Verwendung spezieller Kabelbefestigungen nicht zulässt, ist die Verwendung von Klemmen akzeptabel, jedoch mit äußerster Vorsicht, um das Kabel nicht zu beschädigen. Es empfiehlt sich, Klemmen mit Kunststoffschutzschicht zu verwenden; für jedes Kabel sollte eine eigene Klemme verwendet werden und auf keinen Fall sollten mehrere Kabel zusammengebunden werden. Es ist besser, zwischen den Endpunkten der Kabelbefestigung etwas Spiel zu lassen, als das Kabel unter Spannung zu setzen, da es sonst schlecht auf Temperaturschwankungen und Vibrationen reagiert.
10. Sollte der Lichtwellenleiter bei der Installation beschädigt werden, markieren Sie die Stelle und lassen Sie einen ausreichenden Kabelvorrat für das spätere Spleißen übrig.

Im Prinzip unterscheidet sich die Verlegung eines Glasfaserkabels nicht wesentlich von der Installation eines herkömmlichen Kabels. Wenn Sie alle von uns angegebenen Empfehlungen befolgen, treten bei Installation und Betrieb keine Probleme auf und Ihre Anlage arbeitet lange, effizient und zuverlässig.

Ein Beispiel für eine typische Lösung zur Verlegung einer Glasfaserleitung

Die Aufgabe besteht darin, ein Glasfaser-Kommunikationssystem zwischen zwei separaten Gebäuden, einem Produktionsgebäude und einem Verwaltungsgebäude, zu organisieren. Der Abstand zwischen den Gebäuden beträgt 500 m.

Kostenvoranschlag für die Installation eines Glasfaser-Kommunikationssystems

NEIN.	Name der Ausrüstung, Materialien, Arbeit	Einheit von-ich	Menge	Preis pro Stück.	Betrag, in Rubel.
ICH.	FOCL-Systemausrüstung, einschließlich:				25 783
1.1.	Kreuzoptische Wand (SHKON) 8 Ports	PC.	2	2600	5200
1.2.	Medienkonverter 10/100-Base-T / 100Base-FX, Tx/Rx: 1310/1550 nm	PC.	2	2655	5310
1.3.	Optische Kopplung durch Durchgang	PC.	3	3420	10260
1.4.	Schaltkasten 600x400	PC.	2	2507	5013
II.	Kabelwege und Materialien des Glasfaser-Kommunikationssystems, darunter:				25 000
2.1.	Optisches Kabel mit Außenkabel 6 kN, Zentralmodul, 4 Fasern, Singlemode G.652.	M.	200	41	8200
2.2.	Optisches Kabel mit internem Stützkabel, Zentralmodul, 4 Fasern, Singlemode G.652.	M.	300	36	10800
2.3.	Sonstige Verbrauchsmaterialien (Verbinder, Schrauben, Dübel, Isolierband, Befestigungselemente usw.)	Satz	1	6000	6000
III.	GESAMTKOSTEN FÜR AUSRÜSTUNG UND MATERIALIEN (Position I + Position II)				50 783
IV.	Transport- und Beschaffungskosten, 10 % *Position III				5078
V.	Arbeiten an der Installation und dem Austausch von Geräten, einschließlich:				111 160
5.1.	Installation von Bannern	Einheiten	4	8000	32000
5.2.	Verkabelung	M.	500	75	37500
5.3.	Montage und Schweißen von Steckverbindern	Einheiten	32	880	28160
5.4.	Installation von Schaltgeräten	Einheiten	9	1500	13500
VI.	GESAMTGESAMT (Punkt III+Punkt IV+Punkt V)				167 021

Erläuterungen und Kommentare:

1. Die Gesamtlänge der Strecke beträgt 500 m, inklusive:
   • vom Zaun bis zum Produktionsgebäude und dem Verwaltungsgebäude sind es jeweils 100 m (insgesamt 200 m);
   • entlang des Zauns zwischen Gebäuden 300 m.
2. Die Kabelinstallation wird durchgeführt offene Methode, einschließlich:
   • von Gebäuden bis zum Zaun (200 m) auf dem Luftweg (Transport) mit speziellen Materialien für die Verlegung von Glasfaserleitungen;
   • zwischen Gebäuden (300 m) entlang eines Zauns aus Stahlbetonplatten, das Kabel wird in der Mitte des Zauns mit Metallklammern befestigt.
3. Zur Organisation von Glasfaser-Kommunikationsleitungen wird ein spezielles selbsttragendes (eingebautes Kabel) Panzerkabel verwendet.

Als Glasfaserleitungen werden Leitungen bezeichnet, die der Übertragung von Informationen im optischen Bereich dienen. Nach Angaben des sowjetischen Informationsbüros betrug die Wachstumsrate der Nutzung von Glasfaserleitungen Ende der 80er Jahre 40 %. Gewerkschaftsexperten gingen davon aus, dass einige Länder vollständig auf Kupferkerne verzichten würden. Der Kongress beschloss für den 12. Fünfjahresplan eine Erhöhung des Volumens der Kommunikationsleitungen um 25 %. Die dreizehnte, die ebenfalls der Entwicklung von Glasfasern gewidmet war, erlebte den Zusammenbruch der UdSSR, die erste Mobilfunkbetreiber. Die Prognose der Experten zum wachsenden Bedarf an qualifiziertem Personal ist übrigens gescheitert...

Funktionsprinzip

Was sind die Gründe für die stark steigende Beliebtheit von Hochfrequenzsignalen? In modernen Lehrbüchern wird erwähnt, dass der Bedarf an Signalregeneration, die Kosten und die Kanalkapazität verringert werden sollen. Sowjetische Ingenieure fanden es heraus und argumentierten anders: Kupferkabel, Panzerungen und Schirme machen 50 % der weltweiten Kupferproduktion und 25 % des Bleis aus. Eine unzureichend bekannte Tatsache wurde zum Hauptgrund für die Aufgabe der Sponsoren des Wardenclyffe Tower-Projekts durch Nikola Tesla (der Name wurde durch den Nachnamen des Philanthropen gegeben, der das Land gespendet hatte). Ein berühmter serbischer Wissenschaftler wollte Informationen und Energie drahtlos übertragen, was viele lokale Besitzer von Kupferhütten in Angst und Schrecken versetzte. 80 Jahre später hat sich das Bild dramatisch verändert: Die Menschen erkannten die Notwendigkeit, Nichteisenmetalle einzusparen.

Das zur Herstellung der Faser verwendete Material ist ... Glas. Ein gewöhnliches Silikat, aromatisiert mit einer beträchtlichen Menge eigenschaftenmodifizierender Polymere. Sowjetische Lehrbücher nennen zusätzlich zu den angegebenen Gründen für die Popularität der neuen Technologie:

1. Geringe Signaldämpfung, was zu einer Verringerung des Regenerationsbedarfs führte.
2. Keine Funkenbildung, daher Brandschutz, keine Explosionsgefahr.
3. Kein Kurzschluss, geringerer Wartungsaufwand.
4. Unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen.
5. Geringes Gewicht, relativ kleine Abmessungen.

Ursprünglich sollten Glasfaserleitungen große Autobahnen verbinden: zwischen Städten, Vororten und automatischen Telefonzentralen. Experten der UdSSR bezeichneten die Kabelrevolution als vergleichbar mit dem Aufkommen der Festkörperelektronik. Die Entwicklung der Technologie hat es ermöglicht, Netzwerke aufzubauen, die frei von Leckströmen und Übersprechen sind. Auf einem Hunderte Kilometer langen Abschnitt fehlen aktive Methoden zur Signalregeneration. Die Länge eines Singlemode-Kabels beträgt üblicherweise 12 km, die eines Multimode-Kabels 4 km. Die letzte Meile ist oft mit Kupfer beschichtet. Anbieter sind es gewohnt, Endpunkte einzelnen Benutzern zuzuweisen. Es gibt keine hohen Geschwindigkeiten, die Transceiver sind günstig, die Möglichkeit, das Gerät gleichzeitig mit Strom zu versorgen, und die einfache Verwendung linearer Modi.

Sender

Typische Strahlformer sind Halbleiter-LEDs, darunter auch Festkörperlaser. Die spektrale Breite des von einem typischen pn-Übergang emittierten Signals beträgt 30–60 nm. Der Wirkungsgrad der ersten Festkörpergeräte erreichte gerade einmal 1 %. Die Basis vernetzter LEDs ist häufig die Indium-Gallium-Arsen-Phosphor-Struktur. Durch die Emission bei einer niedrigeren Frequenz (1,3 µm) sorgen die Geräte für eine erhebliche Spektrumstreuung. Die daraus resultierende Streuung schränkt die Bitrate (10-100 Mbit/s) stark ein. Daher eignen sich LEDs zum Aufbau lokaler Netzwerkressourcen (Entfernung 2-3 km).

Die Frequenzteilung mit Multiplexierung erfolgt durch Mehrfrequenzdioden. Heutzutage werden unvollständige Halbleiterstrukturen aktiv durch vertikal emittierende Laser ersetzt, die die spektralen Eigenschaften erheblich verbessern. zunehmende Geschwindigkeit. Der Preis ist der gleiche. Die Technologie der stimulierten Emission bringt viel höhere Leistungen (Hunderte von mW). Kohärente Strahlung sorgt für einen Wirkungsgrad von Singlemode-Leitungen von 50 %. Der Effekt der chromatischen Dispersion wird reduziert, was höhere Bitraten ermöglicht.

Die kurze Ladungsrekombinationszeit erleichtert die Modulation der Strahlung mit hohen Frequenzen des Versorgungsstroms. Zusätzlich zu den vertikalen verwenden sie:

1. Laser mit Feedback.
2. Fabry-Perot-Resonatoren.

Hohe Bitraten von Fernkommunikationsleitungen werden durch den Einsatz externer Modulatoren erreicht: Elektroabsorption, Mach-Zehnder-Interferometer. Durch externe Systeme entfällt die Notwendigkeit einer linearen Frequenzmodulation der Versorgungsspannung. Das Schnittspektrum des diskreten Signals wird weiter übertragen. Darüber hinaus wurden andere Techniken zur Trägercodierung entwickelt:

• Quadratur-Phasenumtastung.
• Orthogonales Frequenzmultiplex.
• Amplitudenquadraturmodulation.

Das Verfahren wird von digitalen Signalprozessoren durchgeführt. Alte Methoden kompensierten nur den linearen Anteil. Berenger drückte den Modulator mit der Wien-Reihe aus, den DAC und Verstärker modellierte er mit der verkürzten, zeitunabhängigen Volterra-Reihe. Khana schlägt vor, zusätzlich ein polynomiales Sendermodell zu verwenden. Die Koeffizienten der Reihe werden jedes Mal mithilfe einer indirekten Lernarchitektur ermittelt. Dutel hat viele gängige Varianten aufgezeichnet. Phasenkreuzkorrelation und Quadraturfelder simulieren Unvollkommenheiten in Synchronisationssystemen. Nichtlineare Effekte werden auf die gleiche Weise kompensiert.

Empfänger

Der Fotodetektor führt die umgekehrte Umwandlung zwischen Licht und Elektrizität durch. Der Löwenanteil der Festkörperempfänger nutzt die Indium-Gallium-Arsen-Struktur. Manchmal gibt es Pin-Fotodioden, Lawinen-Fotodioden. Metall-Halbleiter-Metall-Strukturen eignen sich hervorragend zur Einbettung von Regeneratoren und Kurzwellen-Multiplexern. Optoelektrische Wandler werden häufig durch Transimpedanzverstärker und -begrenzer ergänzt, die ein digitales Signal erzeugen. Dann üben sie die Taktwiederherstellung mit einem Phasenregelkreis.

Lichtübertragung durch Glas: Geschichte

Das Phänomen der Brechung, das die troposphärische Kommunikation ermöglicht, ist bei Studierenden unbeliebt. Komplexe Formeln und uninteressante Beispiele zerstören die Liebe eines Schülers zum Wissen. Die Idee eines Lichtleiters entstand bereits in den 1840er Jahren: Daniel Colladon und Jacques Babinet (Paris) versuchten, ihre eigenen Vorlesungen mit verführerischen, visuellen Experimenten zu verschönern. Lehrer im mittelalterlichen Europa wurden schlecht bezahlt, daher schien ein großer Zustrom von Schülern, die Geld mitbrachten, eine willkommene Aussicht zu sein. Die Dozenten lockten das Publikum mit allen Mitteln. Ein gewisser John Tyndall nutzte die Idee 12 Jahre später und veröffentlichte viel später ein Buch (1870), in dem er die Gesetze der Optik untersuchte:

• Licht passiert die Luft-Wasser-Grenzfläche und es wird eine Brechung des Strahls relativ zur Senkrechten beobachtet. Wenn der Kontaktwinkel des Strahls mit der orthogonalen Linie 48 Grad überschreitet, verlassen die Photonen die Flüssigkeit nicht mehr. Die Energie wird vollständig zurückreflektiert. Nennen wir die Grenze den Grenzwinkel des Mediums. Wasser hat eine Temperatur von 48 Grad und 27 Minuten, Silikatglas hat eine Temperatur von 38 Grad und 41 Minuten, Diamant hat eine Temperatur von 23 Grad und 42 Minuten.

Die Geburt des 19. Jahrhunderts brachte die leichte Telegrafenlinie St. Petersburg – Warschau mit einer Länge von 1200 km. Die Regeneration durch Nachrichtenbetreiber erfolgte alle 40 km. Die Nachricht dauerte mehrere Stunden; Wetter und Sicht störten. Das Aufkommen der Funkkommunikation ersetzte die alten Techniken. Die ersten optischen Linien stammen aus dem Ende des 19. Jahrhunderts. Den Ärzten gefiel das neue Produkt! Gebogene Glasfasern ermöglichten es, jeden Hohlraum des menschlichen Körpers zu beleuchten. Historiker bieten den folgenden Zeitplan für die Entwicklung von Ereignissen an:

Die Idee von Henry Saint-Rene wurde von den Siedlern der Neuen Welt (1920er Jahre) fortgeführt, die beschlossen, das Fernsehen zu verbessern. Clarence Hansell und John Logie Baird wurden Pioniere. Zehn Jahre später (1930) bewies der Medizinstudent Heinrich Lamm die Möglichkeit der Bildübertragung mithilfe von Glasleitern. Der Wissenssuchende beschloss, das Innere des Körpers zu untersuchen. Die Bildqualität war schlecht und ein Versuch, ein britisches Patent zu erhalten, scheiterte.

Die Geburt der Ballaststoffe

Unabhängig davon erfanden der niederländische Wissenschaftler Abraham van Heel, der Brite Harold Hopkins und Narinder Singh Kapani die Faser (1954). Der Verdienst des ersten lag in der Idee, den zentralen Kern mit einer transparenten Hülle zu bedecken, die einen niedrigen Brechungsindex (nahe an Luft) aufwies. Der Schutz vor Oberflächenkratzern verbesserte die Übertragungsqualität erheblich (die Zeitgenossen der Erfinder sahen das Haupthindernis für die Verwendung von Glasfaserleitungen in großen Verlusten). Auch die Briten leisteten einen ernsthaften Beitrag, indem sie ein 10.000-teiliges Faserbündel sammelten und ein Bild in einer Entfernung von 75 cm übertrugen. Der Hinweis „Flexibles Fiberskop mit statischer Abtastung“ schmückte die Zeitschrift Nature (1954).

Das ist interessant! Narinder Singh Kapani prägte den Begriff Fiberglas in einem Artikel in American Science (1960).

1956 brachte der Welt ein neues flexibles Gastroskop, Autoren Basil Hirschowitz, Wilbur Peters, Lawrence Curtiss (University of Michigan). Eine Besonderheit des neuen Produkts war die Glashülle der Fasern. Elias Snitzer (1961) führte die Idee der Singlemode-Faser ein. So dünn, dass nur ein Fleck des Interferenzmusters hineinpasst. Die Idee half Ärzten, das Innere eines (lebenden) Menschen zu untersuchen. Der Verlust betrug 1 dB/m. Der Kommunikationsbedarf ist viel weiter gestiegen. Es musste ein Schwellenwert von 10-20 dB/km erreicht werden.

Das Jahr 1964 gilt als Wendepunkt: Dr. Kao veröffentlichte eine wichtige Spezifikation, in der er die theoretischen Grundlagen der Fernkommunikation vorstellte. Das Dokument nutzte die obige Abbildung ausführlich. Der Wissenschaftler hat bewiesen, dass hochreines Glas dabei hilft, Verluste zu reduzieren. Der deutsche Physiker (1965) Manfred Börner (Forschungslabor Telefunken, Ulm) stellte die erste betriebsfähige Telekommunikationsleitung vor. Die NASA schickte sofort Mondbilder mit neuen Produkten (die Entwicklungen waren geheim). Einige Jahre später (1970) meldeten drei Mitarbeiter von Corning Glass (siehe Anfang des Themas) ein Patent an, das einen technologischen Zyklus zum Schmelzen von Siliziumoxid implementierte. Das Büro verbrachte drei Jahre damit, den Text auszuwerten. Der neue Kern erhöhte die Kapazität des Kanals im Vergleich zu Kupferkabeln um das 65.000-fache. Dr. Kaos Team versuchte sofort, eine beträchtliche Distanz zurückzulegen.

Das ist interessant! 45 Jahre später (2009) wurde Kao mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Militärcomputer (1975) der US-Luftverteidigung (NORAD-Sektion, Cheyenne Mountains) erhielten neue Mitteilungen. Das optische Internet erschien vor langer Zeit, vor Personalcomputern! Zwei Jahre später übertrug ein 1,5 Meilen langer Telefonleitungstest in einem Vorort von Chicago erfolgreich 672 Sprachkanäle. Glasbläser arbeiteten unermüdlich: Zu Beginn der 1980er Jahre kamen Glasfasern mit einer Dämpfung von 4 dB/km auf den Markt. Siliziumoxid wurde durch einen anderen Halbleiter ersetzt – Germanium.

Die Produktionsgeschwindigkeit der Produktionslinie für hochwertige Kabel betrug 2 m/s. Chemie Thomas Mensah entwickelte eine Technologie, die den vorgegebenen Grenzwert um das Zwanzigfache erhöhte. Das neue Produkt ist endlich günstiger geworden als Kupferkabel. Was folgt, ist oben skizziert: Es folgte ein Anstieg der Einführung neuer Technologien. Der Abstand der Repeater betrug 70-150 km. Ein mit Erbiumionen dotierter Faserverstärker hat die Kosten für den Leitungsbau drastisch gesenkt. Die Zeiten des Dreizehnten Fünfjahresplans brachten dem Planeten 25 Millionen Kilometer Glasfasernetze.

Einen neuen Entwicklungsimpuls gab die Erfindung der photonischen Kristalle. Das Jahr 2000 brachte die ersten kommerziellen Modelle. Die Periodizität der Strukturen ermöglichte eine deutliche Leistungssteigerung, das Faserdesign wurde flexibel an die Frequenz angepasst. Im Jahr 2012 erreichte die Nippon Telegraph and Telephone Company Geschwindigkeiten von 1 Petabit/s über eine Reichweite von 50 km mit einer einzigen Glasfaser.

Militärindustrie

Die in der Monmouth Message veröffentlichte Geschichte des Vormarsches der US-Militärindustrie ist zuverlässig bekannt. Im Jahr 1958 berichtete der Kabelmanager in Fort Monmouth (Signal Corps Labs der US-Armee) über die Gefahren von Blitzen und Niederschlägen. Der Beamte störte den Forscher Sam Di Vita und bat ihn, einen Ersatz für das grüne Kupfer zu finden. Die Antwort enthielt den Vorschlag, Glas-, Glasfaser- und Lichtsignale auszuprobieren. Allerdings waren die damaligen Ingenieure von Uncle Sam machtlos, das Problem zu lösen.

Im heißen September 1959 fragte Di Vita den Leutnant Richard Sturzebecher, ob er die Formel für Glas kenne, das ein optisches Signal übertragen kann. Die Antwort enthielt Informationen zu Siliziumoxid, einer Probe an der Alfred University. Die Messung des Brechungsindex von Materialien mit einem Mikroskop bereitete Richard Kopfschmerzen. 60–70 % Glaspulver lassen strahlendes Licht ungehindert durch und reizen die Augen. Mit Blick auf das Bedürfnis nach reinstem Glas untersuchte Sturzebecher moderne Produktionstechniken unter Verwendung von Siliziumchlorid IV. Di Vita fand das Material geeignet und beschloss, die Regierung den Verhandlungen mit den Glasbläsern von Corning zu überlassen.

Der Beamte kannte die Arbeiter gut, beschloss jedoch, die Angelegenheit öffentlich zu machen, damit das Werk einen Regierungsauftrag erhielt. Zwischen 1961 und 1962 wurde die Idee, reines Siliziumoxid zu verwenden, auf Forschungslabore übertragen. Die Bundesmittel beliefen sich auf etwa 1 Million US-Dollar (zwischen 1963 und 1970). Das Programm endete (1985) mit der Entwicklung einer milliardenschweren Industrie zur Herstellung von Glasfaserkabeln, die Kupferkabel rasch zu ersetzen begann. Di Vita arbeitete weiterhin als Berater für die Industrie und wurde 97 Jahre alt (Todesjahr 2010).

Arten von Kabeln

Das Kabel wird geformt:

1. Kern.
2. Hülse.
3. Schutzhülle.

Die Faser realisiert eine Totalreflexion des Signals. Das Material der ersten beiden Komponenten ist traditionell Glas. Manchmal finden sie einen billigen Ersatz – Polymer. Optische Kabel werden durch Fusion verbunden. Das Ausrichten des Kerns erfordert Geschick. Multimode-Kabel mit einer Dicke von über 50 Mikrometern lassen sich leichter löten. Die beiden globalen Varianten unterscheiden sich in der Anzahl der Modi:

• Multimode ist mit einem dicken Kern (über 50 Mikrometer) ausgestattet.
• Singlemode ist viel dünner (weniger als 10 Mikrometer).

Paradox: Ein kleineres Kabel ermöglicht die Kommunikation über große Entfernungen. Die Kosten für einen Vierkern-Transatlantik-Antrieb belaufen sich auf 300 Millionen US-Dollar. Der Kern ist mit einem lichtbeständigen Polymer beschichtet. Die Zeitschrift New Scientist (2013) veröffentlichte die Experimente einer wissenschaftlichen Gruppe der University of Southampton, die eine Reichweite von 310 Metern abdeckten ... mit einem Wellenleiter! Das passive dielektrische Element zeigte eine Geschwindigkeit von 77,3 Tbit/s. Die Wände des Hohlrohrs werden von einem photonischen Kristall gebildet. Der Informationsfluss bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 99,7 % des Lichts.

Photonische Kristallfaser

Ein neuer Kabeltyp besteht aus einer Reihe von Rohren, deren Konfiguration einer abgerundeten Bienenwabe ähnelt. Photonische Kristalle ähneln natürlichem Perlmutt und bilden periodische Konformationen, die sich im Brechungsindex unterscheiden. Einige Wellenlängen werden in solchen Röhren gedämpft. Das Kabel weist den Durchlassbereich auf, der Strahl, der der Bragg-Brechung unterliegt, wird reflektiert. Aufgrund des Vorhandenseins verbotener Zonen bewegt sich das kohärente Signal entlang des Lichtleiters.

Einführung

Kommunikation spielt heute eine wichtige Rolle in unserer Welt. Und wenn früher Kupferkabel und -drähte zur Informationsübertragung genutzt wurden, ist jetzt die Zeit für optische Technologien und Glasfaserkabel gekommen. Wenn wir jetzt ans andere Ende der Welt telefonieren (zum Beispiel von Russland nach Amerika) oder eine Lieblingsmelodie aus dem Internet herunterladen, die sich irgendwo in Australien auf einer Website befindet, denken wir nicht einmal darüber nach, wie wir das schaffen um dies zu tun. Und das geschieht dank der Verwendung von Glasfaserkabeln. Um Menschen zu verbinden, sie einander oder der gewünschten Informationsquelle näher zu bringen, müssen Kontinente verbunden werden. Derzeit erfolgt der Informationsaustausch zwischen Kontinenten hauptsächlich über unterseeische Glasfaserkabel. Derzeit werden Glasfaserkabel auf dem Grund des Pazifiks und des Atlantiks verlegt und fast die ganze Welt ist in ein Netzwerk aus Glasfaserkommunikationssystemen „verstrickt“ (Laser Mag.-1993.-Nr. 3; Laser Focus World.- 1992.-28, Nr. 12; Telecom mag.-1993.-Nr. 25; AEU: J. Asia Electron. Union.-1992.-Nr. 5). Europäische Länder sind über den Atlantik durch Glasfaserleitungen mit Amerika verbunden. USA, über die Hawaii-Inseln und die Insel Guam – mit Japan, Neuseeland und Australien. Eine Glasfaser-Kommunikationslinie verbindet Japan und Korea mit dem russischen Fernen Osten. Im Westen ist Russland mit den europäischen Ländern St. Petersburg – Kingisepp – Dänemark und St. Petersburg – Wyborg – Finnland verbunden, im Süden – mit den asiatischen Ländern Noworossijsk – Türkei. Gleichzeitig ist das Internet die wichtigste treibende Kraft bei der Entwicklung von Glasfaser-Kommunikationsleitungen.

Glasfasernetze gehören sicherlich zu den vielversprechendsten Bereichen im Bereich der Kommunikation. Die Kapazität optischer Kanäle ist um Größenordnungen höher als die von Informationsleitungen auf Basis von Kupferkabeln.

Glasfaser gilt als das perfekteste Medium zur Übertragung großer Informationsströme über große Entfernungen. Es besteht aus Quarz, der auf Siliziumdioxid basiert – im Gegensatz zu Kupfer ein weit verbreiteter und kostengünstiger Werkstoff. Die optische Faser ist mit einem Durchmesser von nur etwa 100 Mikrometern sehr kompakt und leicht.

Darüber hinaus sind Glasfasern immun gegen elektromagnetische Felder, wodurch einige der typischen Probleme von Kupferkommunikationssystemen beseitigt werden. Optische Netzwerke sind in der Lage, Signale verlustärmer über große Entfernungen zu übertragen. Obwohl diese Technologie immer noch teuer ist, sinken die Preise für optische Komponenten stetig, während die Leistungsfähigkeit von Kupferleitungen an ihre Grenzen stößt und immer höhere Kosten für die Weiterentwicklung dieses Bereichs erfordert.

Das Thema Glasfaser-Kommunikationsleitungen scheint mir derzeit relevant, vielversprechend und interessant zu sein. Deshalb wähle ich es für meine Studienarbeit und glaube, dass FOCL die Zukunft ist.

1. Schöpfungsgeschichte

Obwohl Glasfaser ein weit verbreitetes und beliebtes Kommunikationsmittel ist, ist die Technologie selbst einfach und vor langer Zeit entwickelt. Das Experiment, die Richtung eines Lichtstrahls durch Brechung zu ändern, wurde bereits 1840 von Daniel Colladon und Jacques Babinet demonstriert. Die praktische Anwendung der Technologie fand erst im 20. Jahrhundert statt.

In den 1920er Jahren demonstrierten die Experimentatoren Clarence Hasnell und John Berd die Möglichkeit, Bilder durch optische Röhren zu übertragen.

Die Erfindung der Glasfaser im Jahr 1970 durch Corning-Spezialisten gilt als Wendepunkt in der Geschichte der Entwicklung der Glasfasertechnologien. Den Entwicklern ist es gelungen, einen Leiter zu schaffen, der in einer Entfernung von einem Kilometer mindestens ein Prozent der optischen Signalleistung aufrechterhalten kann. Nach heutigen Maßstäben ist dies eine eher bescheidene Leistung, doch damals, vor fast 40 Jahren, war sie eine notwendige Voraussetzung, um eine neue Art der drahtgebundenen Kommunikation zu entwickeln.

E Die ersten groß angelegten Experimente im Zusammenhang mit der Entstehung des FDDI-Standards. Diese Netze der ersten Generation sind noch heute in Betrieb.

E Massiver Einsatz von Glasfaser verbunden mit der Herstellung billigerer Komponenten. Die Wachstumsrate von Glasfasernetzen ist explosionsartig.

E Erhöhung der Informationsübertragungsgeschwindigkeiten, Entstehung von Wellenmultiplextechnologien (WDM, DWDM) / Neue Fasertypen.

2. Glasfaser-Kommunikationsleitungen als Konzept

1 Glasfaser und ihre Typen

Eine faseroptische Kommunikationsleitung (FOCL) ist eine Art Übertragungssystem, bei dem Informationen über optische dielektrische Wellenleiter, sogenannte Glasfasern, übertragen werden. Also, was ist es?

Eine optische Faser ist ein extrem dünner Glaszylinder, der Kern genannt wird und mit einer Glasschicht (Abb. 1), dem sogenannten Mantel, bedeckt ist, deren Brechungsindex sich vom Kern unterscheidet. Eine Faser wird durch die Durchmesser dieser Bereiche charakterisiert – 50/125 bedeutet beispielsweise eine Faser mit einem Kerndurchmesser von 50 Mikrometern und einem Außenmanteldurchmesser von 125 Mikrometern.

Abb.1 Struktur einer optischen Faser

Licht breitet sich entlang des Faserkerns durch aufeinanderfolgende Totalreflexionen an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel aus; sein Verhalten ähnelt in vielerlei Hinsicht dem, wenn es in ein Rohr fallen würde, dessen Wände mit einer Spiegelschicht bedeckt wären. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Spiegel, dessen Reflexion eher ineffizient ist, ist die Totalreflexion im Wesentlichen nahezu ideal – das ist ihr grundlegender Unterschied, da sie es dem Licht ermöglicht, mit minimalem Verlust weite Strecken entlang der Faser zurückzulegen.

Eine auf diese Weise hergestellte Faser ((Abb. 2) a)) wird als Stufenindexfaser und Multimode-Faser bezeichnet, da es für die Ausbreitung eines Lichtstrahls viele mögliche Wege oder Moden gibt.

Diese Vielzahl von Moden führt zu einer Pulsdispersion (Verbreiterung), da jeder Mode einen anderen Weg durch die Faser zurücklegt und daher verschiedene Moden unterschiedliche Übertragungsverzögerungen haben, wenn sie von einem Ende der Faser zum anderen wandern. Das Ergebnis dieses Phänomens ist eine Begrenzung der maximalen Frequenz, die für eine bestimmte Faserlänge effektiv übertragen werden kann. Eine Erhöhung der Frequenz oder der Faserlänge über die Grenzen hinaus führt im Wesentlichen dazu, dass aufeinanderfolgende Impulse miteinander verschmelzen, sodass sie nicht mehr unterschieden werden können. Bei typischen Multimode-Fasern liegt diese Grenze bei etwa 15 MHz km, was bedeutet, dass ein Videosignal mit einer Bandbreite von beispielsweise 5 MHz über eine maximale Entfernung von 3 km übertragen werden kann (5 MHz x 3 km = 15 MHz km). . Der Versuch, ein Signal über eine größere Entfernung zu übertragen, führt zu einem fortschreitenden Verlust hoher Frequenzen.

Abb.2 Arten von Glasfasern

Für viele Anwendungen ist dieser Wert unakzeptabel hoch und es wurde nach einem Faserdesign mit größerer Bandbreite gesucht. Eine Möglichkeit besteht darin, den Faserdurchmesser auf sehr kleine Werte (8-9 µm) zu reduzieren, sodass nur noch eine Mode möglich wird. Singlemode-Fasern, wie sie genannt werden ((Abb. 2) b)), reduzieren die Streuung sehr effektiv und sind aufgrund der daraus resultierenden Bandbreite von vielen GHz km ideal für öffentliche Telefon- und Telegrafennetze (PTT) und Kabelfernsehnetze . Leider erfordern Fasern mit so kleinem Durchmesser die Verwendung eines leistungsstarken, präzise ausgerichteten und daher relativ teuren Laserdiodenemitters, was ihre Attraktivität für viele Anwendungen mit einer kurzen Länge der entworfenen Leitung verringert.

Idealerweise benötigen Sie eine Faser mit einer Bandbreite in der gleichen Größenordnung wie eine Singlemode-Faser, aber mit einem ähnlichen Durchmesser wie eine Multimode-Faser, damit dies der Fall ist mögliche Verwendung preiswerte LED-Sender. Diese Anforderungen werden teilweise durch Multimode-Fasern mit einer Gradientenänderung des Brechungsindex erfüllt ((Abb. 2) c)). Sie ähnelt der oben diskutierten Multimode-Stufenindexfaser, der Brechungsindex ihres Kerns ist jedoch nicht einheitlich – er variiert sanft von einem Maximalwert in der Mitte zu niedrigeren Werten an der Peripherie. Dies führt zu zwei Konsequenzen. Erstens bewegt sich das Licht auf einem leicht gekrümmten Weg, und zweitens, was noch wichtiger ist, sind die Unterschiede in der Ausbreitungsverzögerung zwischen verschiedenen Modi minimal. Dies liegt daran, dass hohe Moden, die in einem größeren Winkel in die Faser eindringen und eine längere Strecke zurücklegen, sich tatsächlich mit höherer Geschwindigkeit ausbreiten, wenn sie sich von der Mitte in den Bereich bewegen, in dem der Brechungsindex abnimmt, und sich im Allgemeinen schneller ausbreiten als niedrigere -Ordnungsmoden, die in der Nähe der Achse in der Faser im Bereich mit hohem Brechungsindex verbleiben. Der Geschwindigkeitszuwachs gleicht lediglich die größere zurückgelegte Strecke aus.

Multimode-Gradientenindexfasern sind nicht ideal, weisen aber dennoch eine sehr gute Bandbreite auf. Daher ist bei den meisten Leitungen kurzer und mittlerer Länge die Wahl dieses Fasertyps vorzuziehen. In der Praxis bedeutet dies, dass die Bandbreite nur selten ein Parameter ist, der berücksichtigt werden muss.

Dies gilt jedoch nicht für die Dämpfung. Das optische Signal wird in allen Fasern mit einer Geschwindigkeit gedämpft, die von der Wellenlänge der Senderlichtquelle abhängt (Abb. 3). Wie bereits erwähnt, gibt es drei Wellenlängen, bei denen die Dämpfung optischer Fasern typischerweise minimal ist: 850, 1310 und 1550 nm. Diese werden als Transparenzfenster bezeichnet. Für Multimode-Systeme ist das 850-nm-Fenster das erste und am häufigsten verwendete (geringste Kosten). Bei dieser Wellenlänge weisen abgestufte Multimode-Fasern guter Qualität eine Dämpfung von etwa 3 dB/km auf, was die Implementierung von Closed-Circuit-TV-Kommunikation über Entfernungen von mehr als 3 km ermöglicht.

Abb.3 Abhängigkeit der Dämpfung von der Wellenlänge

Bei einer Wellenlänge von 1310 nm weist dieselbe Faser eine noch geringere Dämpfung von 0,7 dB/km auf, wodurch die Kommunikationsreichweite proportional auf etwa 12 km erhöht werden kann. 1310 nm ist auch das erste Betriebsfenster für Singlemode-Glasfasersysteme mit einer Dämpfung von etwa 0,5 dB/km, was in Kombination mit Laserdiodensendern Kommunikationsleitungen mit einer Länge von über 50 km ermöglicht. Das zweite Transparenzfenster – 1550 nm – wird verwendet, um noch längere Kommunikationsleitungen zu schaffen (Faserdämpfung weniger als 0,2 dB/km).

2 Klassifizierung von FOC

Glasfaserkabel gibt es schon seit langem und unterstützten sogar frühe Ethernet-Standards für einen Durchsatz von 10 Mbit/s. Der erste davon hieß FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) und der nachfolgende hieß 10BaseF.

Heute gibt es weltweit mehrere Dutzend Unternehmen, die optische Kabel für verschiedene Zwecke herstellen. Die bekanntesten davon: AT&T, General Cable Company (USA); Siecor (Deutschland); BICC-Kabel (Großbritannien); Les Cables de Lion (Frankreich); Nokia (Finnland); NTT, Sumitomo (Japan), Pirelli (Italien).

Die bestimmenden Parameter bei der Herstellung von Glasfaserkabeln sind die Betriebsbedingungen und die Kapazität der Kommunikationsleitungen. Je nach Betriebsbedingungen werden Kabel in zwei Hauptgruppen eingeteilt (Abb. 4).

Inhouse-Geräte sind für den Einbau in Gebäuden und Bauwerken vorgesehen. Sie sind kompakt, leicht und haben in der Regel eine kurze Gesamtlänge.

Stammleitungen sind für die Verlegung von Kabelverbindungen in Brunnen, im Boden, auf Stützen entlang von Stromleitungen und unter Wasser bestimmt. Diese Kabel sind vor äußeren Einflüssen geschützt und haben eine Baulänge von mehr als zwei Kilometern.

Um einen hohen Durchsatz von Kommunikationsleitungen zu gewährleisten, werden Glasfaserkabel hergestellt, die eine kleine Anzahl (bis zu 8) Singlemode-Fasern mit geringer Dämpfung enthalten, und Kabel für Verteilungsnetze können je nach Fall bis zu 144 Singlemode- und Multimode-Fasern enthalten über die Abstände zwischen Netzwerksegmenten.

Abb.4 Klassifizierung von FOC

3 Vor- und Nachteile der Glasfaser-Signalübertragung

3.1 Vorteile von Glasfaser-Kommunikationsleitungen

Für viele Anwendungen ist Glasfaser aufgrund einer Reihe von Vorteilen vorzuziehen.

Geringe Übertragungsverluste. Verlustarme Glasfaserkabel ermöglichen die Übertragung von Bildsignalen über große Entfernungen ohne den Einsatz von Routing-Verstärkern oder Repeatern. Dies ist besonders nützlich für Fernübertragungssysteme – beispielsweise Autobahn- oder Eisenbahnüberwachungssysteme, bei denen Abschnitte von 20 km ohne Repeater keine Seltenheit sind.

Breitbandige Signalübertragung. Die große Übertragungsbandbreite von Glasfasern ermöglicht die gleichzeitige Übertragung hochwertiger Video-, Audio- und digitaler Daten über ein einziges Glasfaserkabel.

Immunität gegen Störungen und Interferenzen. Die völlige Unempfindlichkeit des Glasfaserkabels gegenüber externen elektrischen Störungen und Störungen gewährleistet einen stabilen Betrieb der Systeme auch in Fällen, in denen die Installateure der Lage nahegelegener Stromnetze usw. nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt haben.

Elektrische Isolierung. Durch die fehlende elektrische Leitfähigkeit von Glasfaserkabeln entfallen Probleme, die mit Veränderungen des Erdpotentials, wie sie beispielsweise in Kraftwerken oder Eisenbahnen auftreten, einhergehen. Dieselbe Eigenschaft eliminiert das Risiko von Geräteschäden, die durch Stromstöße durch Blitzschlag usw. verursacht werden.

Leichte und kompakte Kabel. Die extrem geringe Größe von Glasfasern und Glasfaserkabeln ermöglicht es Ihnen, überfüllten Kabelkanälen neues Leben einzuhauchen. Beispielsweise nimmt ein Koaxialkabel genauso viel Platz ein wie 24 optische Kabel, von denen jedes angeblich 64 Videokanäle und 128 Audio- oder Videosignale gleichzeitig übertragen kann.

Zeitlose Kommunikationslinie. Durch den einfachen Austausch der Endgeräte statt der Kabel selbst können Glasfasernetze aufgerüstet werden, um mehr Informationen zu übertragen. Andererseits kann ein Teil oder sogar das gesamte Netzwerk für eine ganz andere Aufgabe genutzt werden, beispielsweise die Kombination eines lokalen Netzwerks und einer Videoüberwachungsanlage in einem Kabel.

Explosions- und Brandschutz. Aufgrund der Funkenfreiheit erhöht die Glasfaser die Netzwerksicherheit in Chemie- und Ölraffinerien sowie bei der Wartung risikoreicher technologischer Prozesse.

Wirtschaftlichkeit von Glasfaser-Kommunikationsleitungen. Die Faser besteht aus Quarz, der auf Siliziumdioxid basiert, einem im Gegensatz zu Kupfer weit verbreiteten und daher kostengünstigen Material.

Lange Lebensdauer. Mit der Zeit kommt es zu einer Zersetzung der Faser. Dies bedeutet, dass die Dämpfung im verlegten Kabel allmählich zunimmt. Dank der Perfektionierung moderner Technologien zur Herstellung von Lichtwellenleitern wird dieser Prozess jedoch deutlich verlangsamt und die Lebensdauer des LWL beträgt ca. 25 Jahre. Während dieser Zeit können sich mehrere Generationen/Standards von Transceiversystemen ändern.

3.2 Nachteile von Glasfaserleitungen

Hohe Komplexität der Installation. Hochqualifiziertes Personal und Spezialwerkzeuge. Daher werden Glasfaserkabel meist in Form von vorgeschnittenen Stücken unterschiedlicher Länge verkauft, an deren beiden Enden bereits die erforderlichen Steckertypen installiert sind. Der Einsatz von Glasfaserkabeln erfordert spezielle optische Empfänger und Sender, die Lichtsignale in elektrische Signale umwandeln und umgekehrt.

Glasfaserkabel sind weniger haltbar und flexibel als Elektrokabel. Der typische zulässige Biegeradius beträgt ca. 10 - 20 cm, bei kleineren Biegeradien kann es zu einem Bruch der Mittelfaser kommen.

Glasfaserkabel reagieren empfindlich auf ionisierende Strahlung, die die Transparenz der Glasfaser verringert, also die Signaldämpfung erhöht.

3. Elektronische Komponenten von Glasfaserleitungen. Prinzip der Informationsübertragung

In allgemeinster Form lässt sich das Prinzip der Informationsübertragung in faseroptischen Kommunikationssystemen anhand von (Abb. 5) erklären.

Abb.5 Prinzip der Informationsübertragung in Glasfaser-Kommunikationssystemen

1 Sender für Glasfaser

Die wichtigste Komponente eines faseroptischen Senders ist die Lichtquelle (normalerweise ein Halbleiterlaser oder eine LED (Abbildung 6)). Beide dienen demselben Zweck: Sie erzeugen einen mikroskopisch kleinen Lichtstrahl, der mit hoher Effizienz in die Faser eingekoppelt und mit hoher Frequenz moduliert (in seiner Intensität verändert) werden kann. Laser bieten eine höhere Strahlintensität als LEDs und ermöglichen höhere Modulationsraten; Daher werden sie häufig für Breitbandleitungen über große Entfernungen wie Telekommunikation oder Kabelfernsehen verwendet. Andererseits sind LEDs günstigere und langlebigere Geräte und eignen sich auch gut für die meisten kleinen oder mittleren Systeme.

Abb.6 Methoden zum Einbringen optischer Strahlung in optische Fasern

Neben seinem funktionalen Zweck (also welches Signal er übertragen soll) zeichnet sich ein Glasfasersender durch zwei weitere aus wichtige Parameter und definiert seine Eigenschaften. Einer davon ist seine optische Ausgangsleistung (Intensität). Der zweite Wert ist die Wellenlänge (oder Farbe) des emittierten Lichts. Typischerweise sind dies 850, 1310 oder 1550 nm, Werte, die aus der Bedingung ausgewählt werden, mit dem sogenannten übereinzustimmen. „Transparenzfenster“ in den Übertragungseigenschaften des Glasfasermaterials.

3.2 Empfänger für Glasfaser

Glasfaserempfänger erfüllen die wichtige Aufgabe, extrem schwache optische Strahlung zu erkennen, die vom Ende einer Faser ausgeht, und das resultierende elektrische Signal mit minimaler Verzerrung und minimalem Rauschen auf den erforderlichen Pegel zu verstärken. Der Mindeststrahlungsgrad, den ein Empfänger benötigt, um eine akzeptable Ausgangssignalqualität zu liefern, wird als Empfindlichkeit bezeichnet. Die Differenz zwischen Empfängerempfindlichkeit und Senderausgangsleistung bestimmt den maximal zulässigen Systemverlust in dB. Bei den meisten geschlossenen TV-Überwachungssystemen mit LED-Sender liegt der typische Wert bei 10–15 dB. Idealerweise sollte der Empfänger normal funktionieren, wenn das Eingangssignal stark schwankt, da es normalerweise unmöglich ist, im Voraus genau vorherzusagen, wie hoch der Dämpfungsgrad in der Kommunikationsleitung sein wird (d. h. Leitungslänge, Anzahl der Verbindungsstellen usw.). Viele einfache Empfängerkonstruktionen verwenden manuelle Verstärkungseinstellungen während der Systeminstallation, um den gewünschten Ausgangspegel zu erreichen. Dies ist unerwünscht, da Änderungen der Leitungsdämpfung aufgrund von Alterung oder Temperaturänderungen usw. unvermeidlich sind, was eine regelmäßige Anpassung der Verstärkung erforderlich macht. Alle Glasfaserempfänger verwenden eine automatische Verstärkungsregelung, die den Durchschnittspegel des optischen Eingangssignals überwacht und die Empfängerverstärkung entsprechend ändert. Weder bei der Installation noch im Betrieb ist eine manuelle Anpassung erforderlich.

Glasfaser-Kommunikationskabel

4. Anwendungsbereiche von Glasfaser-Kommunikationsleitungen

Glasfaser-Kommunikationsleitungen (FOCL) ermöglichen die Übertragung analoger und digitaler Signale über große Entfernungen. Sie werden auch über kleinere, überschaubare Entfernungen eingesetzt, beispielsweise innerhalb von Gebäuden. Die Zahl der Internetnutzer wächst – und wir bauen zügig neue Rechenzentren (DPCs), für deren Verbindung Glasfaser verwendet wird. Bei der Übertragung von Signalen mit einer Geschwindigkeit von 10 Gbit/s sind die Kosten zwar ähnlich wie bei „Kupfer“-Leitungen, allerdings verbraucht die Optik deutlich weniger Energie. Seit vielen Jahren streiten Befürworter von Glasfaser- und Kupferkabeln um die Priorität in Unternehmensnetzwerken. Zeitverschwendung!

Tatsächlich nimmt die Zahl der Anwendungen für Optiken zu, vor allem aufgrund der oben genannten Vorteile gegenüber Kupfer. Glasfasergeräte werden in medizinischen Einrichtungen häufig eingesetzt, beispielsweise zur Vermittlung lokaler Videosignale in Operationssälen. Optische Signale haben nichts mit Elektrizität zu tun, was für die Patientensicherheit ideal ist.

Glasfasertechnologien werden auch vom Militär bevorzugt, da die übertragenen Daten von außen nur schwer oder gar nicht lesbar sind. Glasfaserleitungen bieten ein hohes Maß an Schutz vertraulicher Informationen und ermöglichen die pixelgenaue Übertragung unkomprimierter Daten wie hochauflösender Grafiken und Videos. Die Optik ist in alle Schlüsselbereiche vorgedrungen – Überwachungssysteme, Kontrollräume und Lagezentren in Gebieten mit extremen Betriebsbedingungen.

Die Reduzierung der Gerätekosten ermöglichte den Einsatz optischer Technologien in traditionell Kupferbereichen – bei großen Industrieunternehmen zur Organisation automatisierter Prozessleitsysteme (APCS), im Energiesektor, in Sicherheits- und Videoüberwachungssystemen. Die Fähigkeit, einen großen Informationsfluss über große Entfernungen zu übertragen, macht Optiken ideal geeignet und gefragt in nahezu allen Industriebereichen, in denen die Länge von Kabelleitungen mehrere Kilometer erreichen kann. Wenn für ein Twisted-Pair-Kabel die Entfernung auf 450 Meter begrenzt ist, sind 30 km für Optiken nicht die Grenze.

Als Beispiel für den Einsatz von Glasfaser-Kommunikationsleitungen möchte ich ein Videoüberwachungssystem mit geschlossenem Regelkreis in einem typischen Kraftwerk beschreiben. Dieses Thema ist in letzter Zeit besonders relevant und gefragt geworden, nachdem die Regierung der Russischen Föderation eine Resolution zur Terrorismusbekämpfung und eine Liste lebenswichtiger zu schützender Objekte verabschiedet hat.

5. Glasfaser-TV-Überwachungssysteme

Der Systementwicklungsprozess umfasst typischerweise zwei Komponenten:

Auswahl geeigneter aktiver Übertragungsstreckenkomponenten anhand der benötigten Funktion(en), der Art und Anzahl der verfügbaren bzw. angebotenen Fasern sowie der maximalen Übertragungsreichweite.

Passive Infrastrukturdesigns für Glasfaserkabel, einschließlich Backbone-Kabeltypen und -spezifikationen, Anschlusskästen und Glasfaser-Patchpanels.

1 Komponenten der Videoüberwachungs-Übertragungsstrecke

Zunächst einmal: Welche Komponenten sind eigentlich erforderlich, um die Systemspezifikationen zu erfüllen?

Feste Kamerasysteme – Diese Systeme sind äußerst einfach und bestehen typischerweise aus einem Miniatur-Glasfasersender und entweder einem modularen oder einem Rack-montierten Empfänger. Der Sender ist oft klein genug, um direkt im Kameragehäuse montiert zu werden, und ist mit einem koaxialen Bajonettanschluss, einem optischen „ST“-Anschluss und Anschlüssen für den Anschluss einer Niederspannungsstromversorgung (normalerweise 12 VDC oder AC) ausgestattet. Das Überwachungssystem eines typischen Kraftwerks besteht aus mehreren Dutzend dieser Kameras, deren Signale an die zentrale Kontrollstation übertragen werden. In diesem Fall sind die Empfänger auf einer standardmäßigen 19-Zoll-3U-Karte mit gemeinsamer Stromversorgung im Rack montiert liefern.

Systeme, die auf gesteuerten Kameras mit PTZ-Geräten basieren – solche Systeme sind komplexer, da ein zusätzlicher Kanal zur Übertragung von Kamerasteuersignalen erforderlich ist. Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Fernbedienungssystemen für solche Kameras: solche, die eine unidirektionale Übertragung der Fernbedienungssignale (von der Zentrale zu den Kameras) erfordern, und solche, die eine bidirektionale Übertragung erfordern. Bidirektionale Übertragungssysteme erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, da sie es jeder Kamera ermöglichen, den Empfang jedes Steuersignals zu bestätigen und so eine höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Steuerung bieten. Innerhalb jeder dieser Gruppen gibt es ein breites Spektrum an Schnittstellenanforderungen, darunter RS232, RS422 und RS485. Andere Systeme nutzen keine digitale Schnittstelle, sondern übertragen Daten als Sequenz Tonsignaleüber einen analogen Kanal, ähnlich den Zweifrequenz-Tonwahlsignalen in der Telefonie.

Abb.6 Übertragung von Fernbedienungssignalen für ein Drehgerät über eine Faser

Alle diese Systeme können mit entsprechender Ausrüstung auch mit Glasfaserkabeln betrieben werden. Unter normalen Umständen ist die gleichzeitige Übertragung von optischen Signalen in entgegengesetzten Richtungen auf derselben Faser unerwünscht, da es aufgrund der Streureflexion in der Faser zu Übersprechen kommt. In geschlossenen Fernsehsystemen führt dieser Effekt zu Bildrauschen, wenn die Kamerasteuerung aktiviert wird.

Um eine bidirektionale Übertragung über eine einzelne Faser zu erreichen, ohne dass es zu gegenseitigen Störungen kommt, ist es notwendig, dass die Sender an verschiedenen Enden der Faser mit unterschiedlichen Wellenlängen arbeiten, beispielsweise 850 nm bzw. 1300 nm (Abb. 6). An jedes Ende der Faser ist ein Wellenlängenmultiplexer-Koppler (WDM) angeschlossen, der sicherstellt, dass jeder Empfänger nur die erforderliche Lichtwellenlänge (z. B. 850 nm) vom Sender am gegenüberliegenden Ende der Faser empfängt. Unerwünschte Reflexionen des Nahsenders liegen im „falschen“ Bereich (also 1300 nm) und werden entsprechend abgeschnitten.

Zusätzliche Funktionen – obwohl die Wahl einer festen Kamera oder einer Kamera an einem PTZ-Gerät die Anforderungen der meisten Videoüberwachungssysteme mit geschlossenem Kreislauf erfüllt, gibt es eine Reihe von Systemen, die zusätzliche Funktionen erfordern, beispielsweise die Übertragung von Audioinformationen – z allgemeine Benachrichtigung, Zusatznachrichten an den Verbraucher oder Intercom-Kommunikation mit einem entfernten Posten. Andererseits kann ein Teil eines integrierten Sicherheitssystems auch Sensorkontakte umfassen, die im Falle eines Brandes oder der Anwesenheit von Fremden ausgelöst werden. Alle diese Signale können über Glasfaser übertragen werden – entweder über dieselbe, die vom Netzwerk verwendet wird, oder über eine andere.

2 Multiplexing von Videosignalen

Bis zu 64 Video- und bis zu 128 Audio- oder digitale Datensignale können auf einer einzigen Singlemode-Faser gemultiplext werden, oder eine etwas kleinere Anzahl auf Multimode. In diesem Zusammenhang bezieht sich Multiplexing auf die gleichzeitige Übertragung von Vollbild-Videosignalen in Echtzeit und nicht auf die Kleinbild- oder Split-Screen-Anzeige, die üblicherweise mit diesem Begriff bezeichnet wird.

Die Fähigkeit, mehrere Signale und zusätzliche Informationen über mehrere Glasfasern zu übertragen, ist äußerst wertvoll, insbesondere für geschlossene TV-Überwachungssysteme über große Entfernungen wie Autobahnen oder Eisenbahnen, bei denen die Minimierung der Anzahl von Glasfaserkabeln oft von entscheidender Bedeutung ist. Bei anderen Anwendungen mit kürzeren Entfernungen und weit verteilten Kameras sind die Vorteile nicht so offensichtlich, und hier sollte die erste Überlegung darin bestehen, für jedes Videosignal eine separate Glasfaserverbindung zu verwenden. Die Entscheidung, ob gemultiplext werden soll oder nicht, ist recht komplex und sollte nur unter Berücksichtigung aller Aspekte getroffen werden, einschließlich der Systemtopologie, der Gesamtkosten und nicht zuletzt der Fehlertoleranz des Netzwerks.

3 Kabelnetzinfrastruktur

Sobald die Anforderungen an den Übertragungsweg festgelegt sind, wird die Infrastruktur des Glasfaserkabelnetzes entwickelt, die nicht nur die Kabel selbst, sondern auch alle Hilfskomponenten – Anschlusskästen, Kabelverlängerungsplatten, Bypass-Kabel – umfasst.

Die erste Aufgabe besteht darin, die Richtigkeit der Wahl der Anzahl und des Typs der Lichtwellenleiter zu bestätigen, die bei der Auswahl der Pfadkomponenten festgelegt wurden. Wenn das System nicht sehr lang ist (d. h. nicht länger als etwa 10 km) und keine gemultiplexte Übertragung von Videosignalen beinhaltet, ist höchstwahrscheinlich eine Gradientenindexfaser mit 50/125 μm oder 62,5/125 μm die optimale Wahl. Traditionell werden 50/125 µm-Fasern für geschlossene TV-Systeme und 62,5/125 µm für lokale Netzwerke ausgewählt. Auf jeden Fall ist jede von ihnen für jede dieser Aufgaben geeignet, und im Allgemeinen werden in den meisten Ländern 62,5/125-Mikron-Fasern für beide Zwecke verwendet.

Die Anzahl der benötigten Fasern kann anhand der Anzahl und der relativen Lage der Kammern sowie der Frage, ob unidirektional oder bidirektional verwendet wird, bestimmt werden. Fernbedienung oder Multiplexing. Wegen der Rohre. Kabel, die für die Installation in externen Kanälen vorgesehen sind, werden normalerweise entweder mit Aluminiumband (trockene Hohlrohre) oder wasserabweisendem Füllstoff (gelgefüllte Kabel) wasserdicht gemacht. Brandschutzkabel.

Viele Kurzschluss-TV-Systeme haben eine Sternkonfiguration, bei der ein einzelner Kabelabschnitt von jeder Kamera zur Kontrollstation verlegt wird. Für solche Systeme enthält das optimale Kabeldesign zwei Fasern – jeweils zur Übertragung von Videosignalen und zur Fernbedienung. Diese Konfiguration bietet 100 % Kabelkapazität, da bei Bedarf sowohl Video- als auch Fernbedienungssignale über dieselbe Glasfaser übertragen werden können. Umfangreichere Netzwerke können von der Verwendung einer „invertierten Zweig- und Baumtopologie“ profitieren (Abb. 7). In solchen Netzwerken führt ein zweiadriges Glasfaserkabel von jeder Kamera zu einem lokalen „Hub“, wo sie zu einem einzigen mehradrigen Kabel verbunden werden. Der Konzentrator selbst ist nicht viel komplizierter als eine herkömmliche Allwetter-Anschlussdose und kann häufig mit dem Gerätegehäuse einer der Kameras kombiniert werden.

Der Kostenanstieg beim Hinzufügen von Glasfaserleitungen zu einem bestehenden Kabel ist vernachlässigbar, insbesondere im Vergleich zu den Kosten der damit verbundenen öffentlichen Arbeiten. Die Möglichkeit der Installation von Kabeln mit zusätzlicher Kapazität sollte ernsthaft in Betracht gezogen werden.

Vergrabene Glasfaserkabel können eine Stahldrahtverstärkung enthalten. Idealerweise sollten alle Kabel aus flammhemmenden Materialien mit geringer Rauchemission hergestellt sein, um den örtlichen Vorschriften zu entsprechen, und für die Installation in externen Kabelkanälen oder direkt in Gräben vorgesehen sein. Normalerweise bestehen sie aus einer Hohlrohrkonstruktion mit 2 bis 24 Fasern in einer oder mehreren

Abb.7 Baumtopologie eines Glasfasernetzes

An der Kontrollstation wird das Eingangs-Glasfaserkabel normalerweise in eine Schnittstelleneinheit eingespeist, die in einem 19-Zoll-Rack montiert ist, wobei jede Faser über einen eigenen „ST“-Anschluss verfügt. Für die endgültige Verbindung mit dem Empfänger werden kurze, hochstabile Adapterkabel mit verwendet Es werden passende „ST“-Stecker verwendet. An jedem Ende befinden sich Steckverbinder. Für die Durchführung aller Installationsarbeiten sind keine besonderen Kenntnisse erforderlich, außer einem angemessenen Verständnis für die Notwendigkeit einer sorgfältigen Handhabung von Glasfasern (biegen Sie die Glasfaser beispielsweise nicht mit einem). (Radius kleiner als 10 Faserdurchmesser) und die Anforderungen der allgemeinen Hygiene (d. h. Sauberkeit).

4
Optisches Verlustbudget

Es mag seltsam erscheinen, dass die Berechnung des optischen Verlustbudgets so spät im Designprozess erfolgt, aber tatsächlich sind genaue Berechnungen erst möglich, wenn die Kabelnetzwerkinfrastruktur vollständig definiert wurde. Der Zweck der Berechnung besteht darin, die Verluste für den ungünstigsten Signalpfad (normalerweise den längsten) zu bestimmen und sicherzustellen, dass die für den Übertragungspfad ausgewählten Geräte mit einem angemessenen Spielraum innerhalb der ermittelten Grenzen liegen.

Die Berechnung ist recht einfach und besteht aus der üblichen Summierung der Verluste in Dezibel aller Komponenten des Pfades, einschließlich der Dämpfung im Kabel (dB/km x Länge in km) sowie der beiden Anschlüsse und der Verluste an den Verbindungsstellen. Die größte Schwierigkeit besteht darin, die erforderlichen Verlustzahlen einfach aus der Dokumentation des Herstellers zu extrahieren.

Abhängig vom erzielten Ergebnis kann es erforderlich sein, die für den Übertragungsweg ausgewählte Ausrüstung neu zu bewerten, um akzeptable Verluste sicherzustellen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, Geräte mit verbesserten optischen Parametern zu bestellen. Wenn diese nicht verfügbar sind, sollten Sie einen Wechsel zu einem Transparenzfenster mit längerer Wellenlänge in Betracht ziehen, bei dem die Verluste geringer sind.

5 Systemtest und Inbetriebnahme

Die meisten Installateure für Glasfasernetzwerke stellen optische Testergebnisse für das in Betrieb genommene Glasfasernetzwerk zur Verfügung. Sie sollten mindestens durchgängige optische Leistungsmessungen für jede Glasfaserverbindung umfassen – dies entspricht einem Integritätstest für ein herkömmliches Kupfernetzwerk mit elektrischen Multiplexern. Diese Ergebnisse werden als Leitungsdämpfungswerte in dB dargestellt und können direkt mit den Spezifikationen der für die Übertragungsstrecke ausgewählten Geräte verglichen werden. Es wird allgemein als normal angesehen, dass für die unvermeidlichen Alterungsprozesse, die in Glasfaserleitungen, insbesondere in Sendern, auftreten, eine minimale Verlustmarge (zugesagte Geräteparameter minus Messwert) von 3 dB vorliegt.

Abschluss

Experten sind oft der Meinung, dass Glasfaserlösungen deutlich teurer sind als Kupferlösungen. Im letzten Teil meiner Arbeit möchte ich das zuvor Gesagte zusammenfassen und versuchen herauszufinden, ob dies wahr ist oder nicht, indem ich die optischen Lösungen der Firma 3M Volution mit einem standardmäßigen abgeschirmten System der 6. Kategorie vergleiche, das hat die Eigenschaften, die der Multimode-Optik am nächsten kommen

Die geschätzten Kosten eines typischen Systems umfassten den Preis für einen 24-Port-Patchpanel-Port (pro Teilnehmer), Teilnehmer- und Patchkabel, Teilnehmermodul sowie die Kosten für ein horizontales Kabel pro 100 Meter (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1 Berechnung der Kosten eines SCS-Teilnehmerports für Kupfer und Optik der Kategorie 6

Diese einfache Berechnung ergab, dass die Kosten einer Glasfaserlösung nur 35 % höher sind als die einer Twisted-Pair-Lösung der Kategorie 6, sodass Gerüchte über die enormen Kosten der Optik etwas übertrieben sind. Darüber hinaus sind die Kosten für die wichtigsten optischen Komponenten heute vergleichbar oder sogar niedriger als bei abgeschirmten Systemen der 6. Kategorie, aber leider sind vorgefertigte optische Patch- und Teilnehmerkabel immer noch um ein Vielfaches teurer als ihre Gegenstücke aus Kupfer. Wenn jedoch aus irgendeinem Grund die Länge der Teilnehmerkanäle im horizontalen Subsystem 100 m überschreitet, gibt es einfach keine Alternative zur Optik.

Gleichzeitig machen der niedrige Dämpfungswert von Glasfasern und ihre Immunität gegenüber verschiedenen elektromagnetischen Störungen sie zu einer idealen Lösung für heutige und zukünftige Kabelsysteme.

Strukturierte Verkabelungssysteme, die sowohl für die Stamm- als auch für die horizontale Verkabelung Glasfasern verwenden, bieten Verbrauchern eine Reihe erheblicher Vorteile: ein flexibleres Design, eine geringere Gebäudefläche, mehr Sicherheit und eine bessere Verwaltbarkeit.

Der Einsatz von Glasfaser an Arbeitsplätzen wird es künftig ermöglichen, mit minimalen Kosten auf neue Netzwerkprotokolle wie Gigabit und 10-Gigabit-Ethernet umzusteigen. Dies ist dank einer Reihe jüngster Fortschritte in der Glasfasertechnologie möglich: Multimode-Faser mit verbesserter optischer Leistung und Bandbreite; Optische Steckverbinder mit kleinem Formfaktor, die weniger Platzbedarf und weniger Installationskosten erfordern; Planare Vertical-Cavity-Laserdioden ermöglichen eine Datenübertragung über große Entfernungen zu geringen Kosten.

Eine breite Palette an Lösungen für den Aufbau optischer Verkabelungssysteme gewährleistet einen reibungslosen und kostengünstigen Übergang von Kupfer- zu rein optischen strukturierten Verkabelungssystemen.

Liste der verwendeten Literatur

1. Guk M. Hardware lokaler Netzwerke/M. Guk – St. Petersburg: Peter Publishing House, 2000.-572 S.

Lösungen für Telekommunikationsbetreiber und Telekommunikation

Energie. Elektrotechnik. Verbindung.

Optische Kabel

Rodina O.V. Glasfaser-Kommunikationsleitungen/O.V. Rodina - M.: Hotline, 2009.-400c.