Расчет регенерационного участка ВОЛС

коэффициент лавинного  умножения, а, следовательно, фототок  и чувствительность ЛФД, сильно зависит  от напряжения и температуры.

Тем не менее, лавинные фотодиоды  успешно применяются в ряде современных  ВОСП, таких как ИКМ-120/5, ИКМ-480/5, «Соната».

Оптические кабели  ВОСП. Оптический кабель (ОК) предназначен для передачи информации, содержащейся в модулированных электромагнитных колебаниях оптического диапазона. В настоящее время используется диапазон длин волн от 0,8 до 1,6 мкм, соответствующий ближним инфракрасным волнам. В будущем возможно расширение рабочего диапазона в область дальних инфракрасных волн с длинами волн от 5 до 10 мкм. Оптический кабель содержит один или несколько световодов. Практическое значение имеют только волоконные световоды, изготовленные из высоко прозрачного диэлектрика: стекла или полимера.

Оптические волокна (ОВ) имеют очень малое (по сравнению  с другими средами) затухание светового сигнала в волокне.

На сегодняшний день для городской телефонной сети отечественной  промышленностью выпускаются кабели марки ОК имеющие четыре и восемь волокон.

Оптический передатчик. На рис.10 представлена структурная схема оптического передатчика (ОП) с прямой модуляцией несущей. Преобразователь кода ПК преобразует стыковой код, в код, используемый в линии, после чего сигнал поступает на модулятор. Схема оптического модулятора исполняется в виде передающего оптического модуля (ПОМ), который помимо модулятора содержит схемы стабилизации мощности и частоты излучения полупроводникового лазера  или светоизлучающего диода. Здесь модулирующий сигнал через дифференциальный усилитель УС-1 поступает в прямой модулятор с излучателем (МОД). Модулированный оптический сигнал излучается в основное волокно ОВ-1. Для контроля мощности излучаемого оптического сигнала используется фотодиод (ФД), на который через вспомогательное волокно  ОВ-2 подается часть излучаемого оптического сигнала. Напряжение на выходе фотодиода, отображающее все изменения оптической мощности излучателя, усиливается усилителем УС-2 и подается на инвертирующий вход усилителя УС-1. Таким образом, создается петля отрицательной обратной связи, охватывающая излучатель. Благодаря введению ООС обеспечивается стабилизация рабочей точки излучателя. Для уменьшения температурной зависимости порогового тока в передающем оптическом модуле имеется схема термокомпенсации (СТК), поддерживающая внутри ПОМ постоянную температуру с заданным отклонением от номинального значения.

 

Рис. 10.  Структурная схема оптического передатчика

 

Оптический приемник. Структурная схема оптического  приемника (ОПр) показана на рис.11. Приемник содержит фотодетектор (ФД) для преобразования оптического сигнала в электрический. Малошумящий усилитель (УС) для усиления полученного электрического сигнала до номинального уровня. Усиленный сигнал через фильтр (Ф), формирующий частотную характеристику приемника, обеспечивающую квазиоптимальный прием, поступает в устройство линейной коррекции (ЛК). В ЛК компенсируются частотные искажения электрической цепи на стыке фотодиода и первого транзистора усилителя. После преобразований сигнал поступает на вход решающего устройства (РУ), где под действием тактовых импульсов, поступающих от устройства выделения тактовой частоты (ВТЧ), принимается решение о принятом символе. На выходе оптического приёмника имеется преобразователь кода (ПК), преобразующий код линейный в стыковой код.

Рис. 11. Структурная схема оптического приёмника

 

Перспективы развития проводных линий передачи

Проводные линии передачи следует сравнивать по ряду показателей: широкополосности, затуханию, защищенности от помех и стоимости. Очень часто  используется специальный параметр: стоимость канала, приведенная к одному км линии связи, которая снижается с увеличением емкости системы передачи.

Емкость проводных систем передачи во многом определяется типом  направляющей среды.

 

Данные таблицы 1 показывают, какое число каналов ТЧ можно организовать по той или иной линии передачи.

 

Таблица 1

Емкость современных  систем передачи

Направляющая среда	Емкость, каналы ТЧ
Воздушные линии Симметричный кабель Коаксиальный и сверхпроводящий  кабели Волновод Световод (оптический кабель)	10 100 10000 100000 1000000

Частотная зависимость затухания различных линий передачи иллюстрируется рисунком 11.

Рис. 11. Частотная зависимость затухания линий передачи

 

Анализ рисунка 11 позволяет сделать следующие выводы:

· симметричные кабели резко  увеличивают свое затухание с  ростом частоты;

· в коаксиальных кабелях  затухание нарастает более плавно;

· волноводы, не пропуская  электромагнитных колебаний нижних частот, в области высоких частот (1010…1011 Гц) имеют весьма малое затухание, причем с ростом частоты затухание  уменьшается;

· затухание сверхпроводящего кабеля имеет очень малые значения вплоть до 109 Гц, а затем оно возрастает;

· оптические кабели эффектны в диапазоне частот 1014…1015 Гц. 

Выводы.

Кабельные системы передачи на обозримую перспективу будут  широко применяться на магистральной и зоновой сетях ВСС. Преимущественное применение получают оптические кабели, которые внедряются как на магистральных сетях, так и на местных сетях для создания соединительных линий между АТС.

Технологические трудности  прокладки и эксплуатации волноводных линий ставит под сомнение перспективность их применения на магистральных линиях передачи, для которых они разрабатывались.

Системы передачи с использованием сверхпроводящих кабелей появятся в более отдаленной перспективе  для использования в том же диапазоне частот и на то же число каналов, что и коаксиальные кабели на магистральных линиях большой протяженности без промежуточных усилителей.

Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) настолько значительны, что, несмотря на перечисленные недостатки оптического волокна, эти линии связи все шире используются для передачи информации. В ближайшие годы потребность  в увеличении числа каналов будет расти. Наиболее доступным способом увеличения пропускной способности  ВОСП в два раза является передача по одному оптическому волокну двух сигналов в противоположных направлениях. Сегодня на городских сетях связи находят применение одноволоконные ВОСП с оптическими разветвителями и со спектральным уплотнением.

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20