Волоконно-оптический кабель (ВОК) - среда передачи данных, состоящая из оптических волокон (стеклянных или пластиковых), заключенных в защитную герметичную оболочку.
Информация в ВОК переносится модулированным световым потоком, генерируемым светодиодами или диодными лазерами.
Достоинства ВОКпо сравнению с электрическими кабелями:
• высокая пропускная способность;
• отсутствие электромагнитного излучения, что исключает утечку информации;
• помехоустойчивость;
• большое расстояние передачи (не менее 2 км без повторителей);
• умеренная стоимость, незначительно превышающая стоимость медного кабеля.
Недостатки ВОК:
• трудоемкость монтажа, требующая специального оборудования;
• высокая стоимость сетевых устройств.
Оптические компоненты включают в себя:
• оптические соединители;
• системы спектрального уплотнения;
• оптические шнуры;
• оптические разветвители;
• распределительные панели;
• кроссовые шкафы;
• соединительные муфты;
• аттенюаторы и т.д.
Оптические соединители (коннекторы) предназначены для соединения ВОК с приёмо-передающей аппаратурой через специальные розетки.
Системы спектрального (волнового) уплотнения WDM (фильтры WDM) реализуют мультиплексирование и демультиплексирование оптических сигналов.
Оптический шнур - это оптический миникабель, оба конца которого снабжены соединителями.
Оптический разветвителъ - многополюсное устройство, в котором подаваемый на вход оптический сигнал разветвляется по нескольким выходным направлениям.
Типы оптических разветвителей:
• древовидный (рис. 2.41,а) - разветвляет один входной оптический сигнал по нескольким выходам (в равной степени по мощности) или наоборот объединяет несколько сигналов в один выходной;
• звездообразный (рис. 2.41,6) - разветвляет поступающий по одному из входов оптический сигнал по нескольким выходам (в равной степени по мощности);
• ответвитель (рис. 2.41,в), где большая часть мощности остается в магистральном канале.
Аттенюаторы используются для уменьшения мощности входного оптического сигнала.
Физические свойства ВОЛС:
• высокая частота несущей (fH = 1014 Гц), обусловливающая широкополосность оптических сигналов, то есть возможность передачи данных со скоростью порядка 1012 бит/с = 1 Тбит/с;
• высокая пропускная способность за счет передачи данных в одном оптическом волокне сразу на нескольких длинах волн;
• малое затухание светового сигнала, что позволяет строить протяженные ЛС до сотен километров без регенерации сигналов.
ДостоинстваВОЛС:
• невысокая стоимость материала - кварца (основу которого составляет двуокись кремния), из которого изготавливается волокно, по сравнению с медью;
• оптические волокна компактны и легки (их диаметр около 100 мкм), а, следовательно, перспективны для использования в авиации, приборостроении и т.д.;
• обеспечивается гальваническая развязка сегментов, так как стеклянные волокна не проводят электричество;
• безопасны в электрическом отношении, так как не содержат металла, и, следовательно, могут монтироваться на мачтах существующих линий электропередач;
• устойчивы к электромагнитным помехам;
• данные, передаваемые по ВОЛС, защищены от несанкционированного доступа, так как ВОЛС чрезвычайно трудно подслушать неразрушающим способом, а всякие воздействия на ВОЛС могут быть зарегистрированы с помощью мониторинга (непрерывного контроля) целостности линии;
• возможно применение разных вариантов скрытой передачи информации, например путем:
■ модулирования сигналов по фазе и их перемешивания со смещенным на некоторое время сигналом из того же информационного потока;
■ распределения передаваемой информации по множеству сигналов;
■ передачи нескольких шумовых сигналов;
• долговечность, означающая сохранение свойств волокна в определенных пределах в течение 25 и более лет;
• обеспечивают сверхвысокие скорости передачи данных - десятки и более Гбит/с.
НедостаткиВОЛС:
• необходимы специальные технические средства, а именно:
■ высоконадежные адаптеры, преобразующие электрические сигналы в световые и обратно;
■ оптические коннекторы (соединители) с малыми оптическими потерями и большим ресурсом на включение-выключение;
• для монтажа оптических волокон необходимо прецизионное, а, следовательно, дорогое технологическое оборудование;
• высокие затраты по сравнению с медным кабелем на восстановление оптического кабеля при его повреждении (обрыве).
