Основными конструктивными элементами волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) являются: кабель с оптическими волокнами, по которым осуществляется передача информационных сигналов, муфты для соединения строительных длин кабелей и устройства разветвлений телекоммуникационной сети, конечные оптические коммутационные панели или кроссы, с помощью которых можно беспрепятственно подключать аппаратуру к линии, а также разнообразные устройства защиты линии от негативных воздействий
Оптические волокна
Самым главным элементом ВОЛС является оптическое волокно (ОВ), которое выполняет функции направляющей системы для передачи оптического сигнала в линии связи. ОВ является диэлектрическим волноводом, состоящим из:
- цилиндрической сердцевины, в которой распространяется оптический сигнал,
- внешней оболочки, которая выполняет функцию внутреннего зеркала и удерживает сигнал в пределах сердцевины по всей длине оптического волокна.
Согласно лучевой теории, распространение оптического сигнала в сердцевине оптического волокна происходит благодаря эффекту полного внутреннего отражения оптического сигнала от границы раздела сред сердцевина / оболочка, которые отличаются показателями преломления
В оптическом волокне показатель преломления сердцевины больше показателя преломления оболочки. В зависимости от угла падения оптического луча на границу раздела сред сердцевина / оболочка часть оптического излучения отражается под углом отражения и возвращается в сердцевину, другая часть преломляется под углом на границу раздела и рассеивается в оболочке. Сигнал, который проник в оболочку ОВ, затухает экспоненциально. Согласно закону Снеллиуса между углом падения и углом отражения существует такая зависимость
Если оптическое излучение направить на торец волокна, то лучи будут входить в него под разными углами по отношению к оптической оси.
Часть этих лучей, поступающих под большим углом, будут сразу выходить из сердцевины и затухать в оболочке. Остальные лучи, поступающие под меньшим углом, будут распространяться по всей длине оптического волокна благодаря эффекту полного внутреннего отражения. Таким образом, существует некоторый телесный угол, при котором оптические лучи, находящихся в его пределах, будут распространяться по всей длине оптического волокна. Значению этого угла соответствует величина, которая называется номинальной или эффективной числовой апертурой
В рассмотренном выше примере оптический сигнал в сердцевине распространяется прямолинейно, и на границе раздела сред сердцевина-оболочка, изменив свое направление, снова распространяется прямолинейно. Это реализуется благодаря тому, что распределение значений показателя преломления сердцевины остается неизменным вдоль диаметра ее поперечного сечения, а на границе раздела сред сердцевина-оболочка резкое изменение показателей преломления имеет вид ступеньки. Такие оптические волокна называются волокнами со ступенчатым профилем показателя преломления.
Виды оптических волокон
Существуют оптические волокна, в которых значение показателя преломления плавно уменьшается от центра сердцевины к ее периферии. Это приводит к тому, что оптический сигнал в сердцевине распространяется не прямолинейно, а криволинейно по дуге. Такие оптические волокна называются оптическими волокнами с градиентным профилем показателя преломления. На их характеристике распределение показателей преломления вдоль диаметра сердцевины имеет вид параболы, а на границе раздела сред сердцевины и оболочки отсутствует резкое изменение показателей преломления, как в ступенчатых
Если Вам нужен оптический кабель, то добро пожаловать в интернет-магазин сетевого оборудования Setevoe.com.ua от компании Ember.
