Волоко́нно-опти́чна лінія зв'язку (Волоко́нно-опти́чна лінія переда́чі) — волоконно-оптична система, що складається із пасивних та активних елементів, що призначена для передачі інформації у оптичному (як правило — ближньому інфрачервоному) діапазоні.

Елементи ВОЛП Активні компоненти Мультиплексор/Демультиплексор — широкий клас приладів, що призначені для об’єднання та розділення інформаційних каналів. Мультиплексори та демультиплексори можуть працювати як у часової, так і у частотної областях, можуть бути електричними й оптичними (для систем із спектральним ущільненням). Регенератор — пристрій, що здійснює відновлення форми оптичного імпульсу, який, розповсюджуючись по волокну, спотворюється та згасає. Регенератори можуть бути як чисто оптичними, так й електричними, які перетворюють оптичний сигнал у електричний, відновлюють його, а потім знову перетворюють у оптичний. Підсилювач — пристрій, що підсилює потужність сигналу. Підсилювачі також можуть бути оптичними і електричними, вони й здійснюють оптико-електронне і електронно-оптичне перетворення сигналу. Лазер — джерело монохромного когерентного оптичного випромінювання. У системах з прямою модуляцією, які є найбільш поширеними, лазер одночасно є і модулятором, що безпосередньо перетворює електричний сигнал в оптичний. Модулятор — пристрій, що модулює оптичну хвилю, несучу інформацію за законом інформаційного електричного сигналу. У більшості систем цю функцію виконує лазер, проте в системах з непрямою модуляцією для цього використовуються окремі пристрої. Фотоприймач (фотодіод) — пристрій, що здійснює оптоелектронне перетворення сигналу.

Пасивні компоненти Оптичний кабель, елементами якого є оптичні волокна. Зовнішня оболонка кабелю може бути виготовлена з різних матеріалів: полівінілхлориду, поліетилену, поліпропілену, тефлону і інших матеріалів. Оптичний кабель може мати бронювання різного типу і специфічні захисні шари (наприклад, дрібні скляні голки для захисту від гризунів). Оптична муфта — пристрій для з'єднання двох і більше оптичних кабелів. Оптичний крос — пристрій, що призначений для окінцювання оптичного кабелю і підключення до нього активного устаткування.

Переваги ВОЛП Волоконно-оптичні лінії володіють рядом переваг перед дротяними (мідними) і радіорелейними системами зв'язку: Мале загасання сигналу (0,15 дБ/км в третьому вікні прозорості) дозволяє передавати інформацію на значно більшу відстань без використання підсилювачів. Підсилювачі у ВОЛП можуть ставитися через 40, 80 і 120 кілометрів, залежно від класу кінцевого устаткування. Висока пропускна спроможність оптичного волокна дозволяє передавати інформацію на високій швидкості, недосяжною для інших систем зв'язку. Висока надійність оптичного середовища: оптичні волокна не окислюються, не намокають, не чутливі до слабкого електромагнітного впливу. Висока захищеність від міжволоконних впливів — рівень захисту, випромінювання понад 100 дБ. Випромінювання в одному волокні абсолютно не впливає на сигнал в сусідньому волокні. Пожежо- та вибухобезпечність при вимірюванні фізичних і хімічних параметрів Малі габарити і маса.

Недоліки ВОЛП Відносна крихкість оптичного волокна. При сильному вигинанні кабелю (особливо, коли в якості силового елементу використовується склопластиковий пруток) можлива поломка волокон або їх замутніння через виникнення мікротріщин. Складність з'єднання в випадку розриву; Складна технологія виготовлення як самого волокна, так і компонентів ВОЛЗ. Складність перетворення сигналу (у інтерфейсному устаткуванні). Відносна висока вартість кінцевого рішення ВОЛС. Проте, устаткування є дорогим у абсолютних цифрах. Співвідношення ціни і пропускної спроможності для ВОЛП краще, ніж для інших систем. Втрата прозорості волокна з часом внаслідок старіння.

Застосування ВОЛП Переваги волоконно-оптичних ліній зумовило їх широке вживання в телекомунікаційних мережах різних рівнів — від міжконтинентальних магістралей до корпоративних і домашніх комп'ютерних мереж.

Монтаж ВОЛП Укладання кабелю Оптичний кабель для ліній зв'язку може бути укладений таким чином: У кабельну каналізацію або кабельний колектор; Безпосередньо у ґрунт — з використанням кабелеукладальника (броньований кабель) або задувається в раніше прокладену трубку (полегшений або звичайний кабель); Підвіс кабелю — повітряна лінія зв'язку. Для кожного випадку виготовляються спеціальні кабелі, оболонки, що відрізняються типом, броні, допустимим розтягуючим зусиллям і іншими параметрами.

Монтаж муфт і кросів

Для зрощення оптичних кабелів застосовуються оптичні муфти, що є пластиковими контейнерами, усередині яких розташована сплайспластина, що утримує оптичні волокна.

Оптичний крос є пристроєм, за допомогою якого здійснюється з'єднання оптичних волокон кабелю із стандартними роз'ємами. Крос виконується у вигляді металевої (як правило) коробки, на зовнішній панелі якої знаходяться оптичні роз'єми, а усередині — сплайспластина. З'єднання роз'ємів кросу з волокнами кабелю здійснюється за допомогою пігтейлів — коротких відрізків оптичного волокна з роз'ємами. Роз'їм пігтейлу з внутрішньої сторони кросу з'єднується із зовнішнім роз'ємом кросу, а інший кінець приварюється до волокна оптичного кабелю.

Оптичні кроси можуть виготовлятися для монтажу в стандартну 19-дюймову стійку, монтажу на стіну і в інших виконань. Кроси можуть мати можливість відкриватися без демонтажу або не мати відкривання.

Зварювання оптичних волокон здійснюється в напівавтоматичному режимі спеціальними зварювальними апаратами.

Взаємодія ВОЛП з сильним електромагнітним випромінюванням Сильне електромагнітне випромінювання здатне вносити міжканальні перешкоди в системах hdwdm і приводити до збільшення кількості помилок. Дане явище характерне в системах телематіки на залізничному транспорті, де ВОЛП прокладається на опорах контактної мережі у безпосередній близькості від контактного дроту. Помилки з'являються в моменти перехідних процесів, наприклад, при короткому замиканні. Дане явище пояснюється ефектами Керра і Фарадея. Приклади та параметри

+Безпровідні телекомунікаційні системи Широкосмугові системи Оптичні канали Радіорелейні системи Швидкість передачі Декілька Мбіт/с понад 155 Мбіт/с до 155 Мбіт/с Максимальна відстань Декілька км <=2км <50 км Загроза підключення висока дуже висока найвища Проблеми інтерференції мають місце відсутні незначні Інтерфейси 10/100 MbpsEthernet E1, волоконний стандарт, FE, GE E1, STM-1 Eth, FE Точність настройки мала висока середня Дозвіл на прийом Ліцензія вимагається Ліцензія не вимагається Вимагається ліцензія PTT

+Приклад характеристики обладнання для прийомо-передачі LED-LINK 300 LaserLink 4E1/300 ! Рекомендована відстань < 300 < 300 Смуга пропускання [Mbps] 2-43 4*2,048 BER ≤ 1е-9 ≤ 1е-6 Передавач IP-LED IP-LED Потужність,що передається [мВт] 50/60 50/60 Розбіжність променя [мрад] <10 <10 Динамічний діапазон [дБ] >30 (1:1000) >40 (1:10000) Мережевий інтерфейс Мультимодовое волокно 4*E1, G.703 Діаметр волокна [мкм] 50-60/120 - Довжина хвилі (RX) [нм] 780..900 - Довжина хвилі (TX) [нм] 850 - Робоча температура -20÷+50 -20÷+50 +Як приймаючий пристрій використовуються PIN-діоди або лавинні фотодіоди (APD). AirLaser IP100 AirLaser IP1000 ! Максимальна дальність [м] < 2000 < 1000 Швидкість передачі[Мбит/c] 125 1250 Передавач 2/4 VCSEL 4 VCSEL Потужність [мВт] 2/4*7,5 4*7,5 Апертура [см2] 2/4*28,25 4*28,25 Розбіжність[мрад] 2 Динамічний діапазон [дВ] 30 36 Приймач PIN/APD APD Чутливість [дБм] -33/-43 -33 Довжина хвилі [нм] 1300 SX:850, LX:1300 Стандарт 100BaseFX (IEEE 802.3u) 1000BaseSX/LX (IEEE802.3z) Робоча температура (-25 +50) (-25 +50) Споживана потужність 27 35

Див. також Оптичне волокно Оптоволоконний зв'язок Магістральна мережа зв’язку Вікно прозорості кварцового волокна Остання миля Light Peak Оптичні матеріали Коефіцієнт укорочення

Примітки

Посилання Гнучкі рішення на «твердої» основі / inavate.ru