Конструкции оптических разветвителей как правило, определяются их назначением и условиями эксплуатации, однако все их разнообразие можно разделить на два вида: малогабаритные конструкции, предназначенные обычно для установки внутри аппаратуры или внутри монтажных устройств и конструкции в корпусном исполнении, обеспечивающие использование разветвителя в системах связи.
При малогабаритном исполнении сварной модуль разветвителя устанавливается в керамической или металлической (например, из инвара) трубке. Модуль имеет диаметр 3...4 мм и длину 50...80 мм, а волокна портов имеют или защитное эпоксиакрилатное покрытие диаметром 0,25 мм или защитную полиэтиленовую оболочку диаметром 0,9 мм.
При корпусном исполнении сварной модуль разветвителя устанавливается в металлическом или пластмассовом корпусе (рисунки 7.11 и 7.12) для предохранения его от воздействия внешних факторов и обеспечения высокой надежности в процессе хранения и эксплуатации.
Корпуса некоторых разветвителей имеют несколько (2 или 4) крепежных отверстий. Волокна портов помещены в защитные полиэтиленовые оболочки диаметром 0,9 мм или 3 мм. Длина оболочки волокон портов определяется требованиями эксплуатации и может составлять от 10 см до 7 м (для оболочки диаметром 3 мм).
Рисунок 7.11 - Корпусное исполнение модуля разветвителя (металлический корпус)
Рисунок 7.12 - Корпусное исполнение модуля разветвителя (пластмассовый корпус)
Примеры использования многоволновых ответвителей, которые обычно выполняют с использованием наплавленных биконических покрытий, показаны на рисунке 7.13.
. Рисунок 7.13 - Пример использования многоволновых ответвителей для:
а - организации дуплексной связи; б - удвоения информационной емкости
канала передачи
ОВ портов разветвителей могут соединяться с волокнами оптических трактов систем передачи информации, измерительных приборов и другой аппаратуры в виде неразъемных (при использовании сварки или механических способов) или разъемных соединений. В последним случае волокна портов оконцовываются оптическими коннекторами, при этом нужно подчеркнуть, что могут быть использованы коннекторы любых типов, однако для обеспечения монтажа оптических коннекторов длина волокон портов должна быть не менее 10 мм.
Применяемые в настоящее время конструкции оптических разветвителей обеспечивают эксплуатацию их при температуре от - 40 до 70°С, а хранение при температуре от -50 до +850С. При этом прирост вносимых потерь в разветвителях 1×2, 2×2, 1×3 и 3×3 во всем диапазоне изменения температуры эксплуатации составляет около 0,2 дБ, в разветвителях 1×4, 4×4 -0,3 дБ, а в разветвителях 1×8 и 2×8 -0,4дБ. Корпусное исполнение разветвителя обеспечивает его работоспособность при воздействии следующих виброударных нагрузок: 20 g в диапазоне частот от 10 до 2000 Гц по трем осям.
В последнее десятилетие интенсивное развитие получили цифровые ВОСП в качестве магистральных и зоновых направлений. В начале ВОСП значительно увеличивали свою протяженность, но использование возможностей волокна для передачи информации была крайне низкой. Ожидается, что поток информации в ближайшее время будет увеличиваться ежегодно следующими темпами: возрастание голосового трафика на 10%, передачи данных - на 45%, а трафика сети Интернет - в 2 раза. В связи с этим волоконно-оптическая техника будет все больше внедряться не только в магистральные и зоновые ВОСП, но и в городские и корпоративные (локальные) сети связи. В перспективе применение волоконно-оптической техники в сетях доступа, т.е. на так называемой «последней миле», для доведения услуги до потребителя. Хотя капитальные затраты по прокладке абонентских ОК и остаются пока высокими, но программы «волокно в каждый дом» разрабатываются и также реализуется. В связи с этим роль разветвителей в создании ВОСП возрастает и их потребность существенно увеличится.
При создании ЛВС и использовании технологий с общей шиной для ответвления излучения на подключенные к шине терминалы используются разветвители Y-типа, которые устанавливаются на каждом узле сети. В таких ЛВС потери увеличиваются пропорционально числу терминалов, поэтому ЛВС с разветвителями Т-типа могут эффективно работать только при ограниченном числе терминалов (менее 8).
За счет подключения направленных разветвителей к ЛВС на каждом конце и узле шины возможна передача сигнала в обоих направлениях. Преимуществом такой ЛВС является то, что выход из строя разветвителя не приводит к полному нарушению работы сети, так как она в таком случае разделяется на два независимо работающих участка, разделенных неисправным разветвителем.
В ЛВС со звездообразными разветвителями Х-типа потери не увеличиваются пропорционально числу терминалов, так как они происходят в одном месте (в сплавном узле разветвителя). Поэтому использование таких разветвителей более эффективно в ЛВС с большим количеством терминалов, хотя из-за центрального расположения звездообразного разветвителя необходима прокладка кабеля к каждому разнесенному друг от друга терминалу, что приводит к большему расходу кабеля, чем в ЛВС с разветвителями Т-типа.
Из других применении оптических разветвителей можно отметить следующие: в линиях задержки сигнала различных систем, в том числе измерительных; в контурах обратной связи в лазерных системах разного назначения, в том числе усилительных и измерительных; в кабельном телевидении, так как разветвители дают возможность с высокой эффективностью передать сигналы абонентам независимо от их расположения. Например, разветвитель 1×5 с неравномерным делением выходного сигнала (изготовленный по описанной выше технологии) установлен и успешно эксплуатируется в кабельной сети города Гатчина Ленинградской области.
Контрольные вопросы:
1. Назовите типы источников излучения, их достоинства и недостатки.
2. Для чего применяется СИД? Его функции.
3. Для чего применяется ЛД? Его функции.
4. Назовите типы фотодиодов и приемников оптических сигналов, основные составляющие шумов в приемниках.
5. Объясните принцип упрощенной блок-схемы оптоволоконного приемника.
6. Поясните схему с трансимпедансом
7. Как работает схема принятия решений?
8. Объясните, для чего используется глазковая диаграмма?
9. В чем состоит отличие оптических разветвителей от оптических переключателей?
10.Укажите назначение оптического вентиля и разветвителя в схеме ВОУ.
11.Какие существуют волоконно-оптические элементы?
12.Что такое звездообразный разветвитель?
13.В чем состоит отличие корпусного исполнения металлического модуля от пластмассового корпуса разветвителей?
14.Где применяются оптические разветвители?
Литература
1. Виноградов В.В., Котов В.К., Нуприк В.Н. Волоконно-оптические линии связи. М: ИПК Желдориздат, 2002, 278с.
2. Фриман Р. Волоконно-оптические линии связи. М.: Техносфера, 2003, 440с.
3. Липская М.А. Волоконно-оптические линии связи. Алматы, КазАТК, 2010, 173с.