Министерство Путей Сообщения Московский Государственный Университет Путей Сообщения (МИИТ) РЕФЕРАТ Волоконно Оптические Линии Связи Преподаватель: Никитенко В. А. Студент: Долгачев И. Н. Группа: ЭВМ-111 Москва 1996 г. СОДЕРЖАНИЕ Глава первая СВЕТ ПЕРЕНОСИТ ИНФОРМАЦИЮ Глава вторая От спектра к когерентности 2.1 ЧТО ТАКОЕ СВЕТ? 2.2 ЦВЕТ, ДЛИННА ВОЛНЫ, ЧАСТОТА - ТРИ ХАРАКТЕРНЫХ ПАРАМЕТРА СВЕТА 2.3 СПЕКТРЫ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА 2.4 ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ В ОПЫТАХ ПО ИНТЕРФЕРЕНЦИИ Глава третья ТЕХНИКА ОПЕРЕЖАЕТ ПРИРОДУ 3.1 КАК ОБРАЗУЕТСЯ НЕКОГЕРЕНТНЫЙ СВЕТ 3.2 ЛАЗЕР КАК ИСТОЧНИК СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 3.3 ВЫСОКАЯ СТЕПЕНЬ КОГЕРЕНТНОСТИ ТРЕБУЕТ ЗАТРАТ 3.4 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ЛАЗЕР, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ Глава четвертая УТОПИЯ И РЕАЛЬНОСТЬ 4.1 ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ 4.2 МОДУЛЯЦИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ 4.3 КАК ПЕРЕДАЮТ СВЕТ? 4.4 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА ПРИ ПОЛНОМ ОТРАЖЕНИИ Глава пятая СВЕТОВОД - ПОСРЕДНИК МЕЖДУ ПЕРЕДАТЧИКОМ И ПРИЕМНИКОМ 5.1 ОСЛАБЛЕНИЕ ОЗНАЧАЕТ ПОТЕРЮ СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ 5.2 РАЗНИЦА ВО ВРЕМЕНИ ПРОБЕГА ОГРАНИЧИВАЕТ
    ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ ЛИНИИ СВЯЗИ 5.3 ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДОВ 5.4 ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ, ИХ КОНСТРУКЦИИ И СВОЙСТВА Глава шестая ИСТОЧНИКИ СВЕТА - СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД И ЛАЗЕР 6.1 ЧТО ОЗНАЧАЕТ ИМПУЛЬСНЫЙ РЕЖИМ? 6.2 ТИП ИСТОЧНИКА ОПРЕДЕЛЯЕТ МОЩНОСТЬ 6.3 ПРОБЛЕМА ВЫВОДА СВЕТОВОЙ ЭНЕРГИИ 6.4 СРОК СЛУЖБЫ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА 6.5 ЛАЗЕР ИЛИ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД? Глава седьмая СВЕТОВОЙ СИГНАЛ НА ПРИЕМНОМ КОНЦЕ ЛИНИИ 7.1 НЕОБХОДИМОСТЬ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СВЕТА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 7.2 ФОТОДИОДЫ ИСПОЛЬЗУЮТ ВНУТРЕННИЙ ФОТОЭФФЕКТ 7.3 ШУМ - СИЛЬНЕЙШИЙ ВРАГ ТЕХНИКИ СВЯЗИ 7.4 КАКОЙ ДЛИНЫ МОЖЕТ БЫТЬ ОПТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ? Глава восьмая МНОГОЦЕЛЕВАЯ АБОНЕНТСКАЯ СЕТЬ Глава первая СВЕТ ПЕРЕНОСИТ ИНФОРМАЦИЮ
    
    У человека имеется пять органов чувств, но один из них особенно важен - это зрение. Глазами человек воспринимает большую часть информации об окружающем его мире в 100 раз больше, чем посредством слуха, не говоря уже об осязании, обонянии и вкусе.
    Далее человек заметил "посторонний источник света" - солнце. Он использовал огонь, а затем различные виды искусственных световых источников для подачи сигналов. Теперь в руках человека был как световой источник, так и процесс модуляции света. Он фактически построил то, что сегодня мы называем оптической линией связи или оптической системой связи, включающей передатчик (источник), модулятор, оптическую кабельную линию и приемник (глаз). Определив в качестве модуляции преобразование механического сигнала в оптический, например открытие и закрытие источника света, мы можем наблюдать в приемнике обратный процесс - демодуляцию: преобразование оптического сигнала в сигнал другого рода для дальнейшей обработки в приемнике.
    Такая обработка может представлять собой, например, превращение светового образа в глазу в последовательность электрических импульсов нервной системы человека. Головной мозг включается в процесс обработки как последнее звено цепи.
    Другим, очень важным параметром, используемым при передаче сообщений, является скорость модуляции. Глаз в этом отношении имеет ограничения. Он хорошо приспособлен к восприятию и анализу сложных картин окружающего мира, но не может следить за простыми колебаниями яркости, когда они следуют быстрее 16 раз в секунду.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Используют в качестве световых приемников технические устройства - фотоэлементы или фотодиоды.
    1 4
    
    2 3 Простое световое переговорное устройство: 1-микрофон; 2,3-усилители; 4-телефон Глава вторая От спектра к когерентности 2.1 ЧТО ТАКОЕ СВЕТ?
    Сегодня знание природы света углубилось незначительно. ............