Главная  Развитие оптической связи 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [ 20 ] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

1 BCz ВСз


Рис. 2.38. Разделение оптических несущих с помощью дифракщ{онной решетки: /-оптическая решетка; 2-объектив

Плоскай конструкция фильтра выполнена в виде комбинации стекол с различными показателями преломления. При прохождении через такой фильтр волны отражаются под различными углами (рис. 2.39,в). Оптические фильтры обеспечивают коэффициент отражения примерно 0,9.

Спектральное уплотнение позволяет не только увеличить пропускную способность ОК, но и осуществить двустороннюю передачу по одному волокну.

В технике оптической связи обычно используются два волокна для передачи в прямом и обратном направлениях.


5) ())"7)"г) 7)"г)»7]2) »7)


-Л.,Л.2 I

"Ко

Рис. 2.39. Оптические фильтры: а-модуляция диаметра волокна; б-модуляция показателя преломления, в-плоская конструкция фильтра; г-разделение несущих; д-объединение несущих




Оптический разбетвитемь


Рис. 2.40. Двусторонняя связь по одному волоконному световоду: SI2-лазеры; ОР-опгический разветвитель; ФД-фотодиод

Спектральное уплотнение, как видно из рис. 2.40, позволяет осуществить дуплексную двустороннюю связь по одному волокну. Таким образом, можно строить оптические линии

> тю двухпроводной схеме, а не четырехпроводной, принятой

t при передаче по электрическим кабелям.

* Последнее время спектральное уплотнение получило широкое развитие в технике междугородной связи за рубежом.

В Великобритании для телефонной цифровой связи ИКМ •используются длины волн 1,15 и 1,3 мкм, а для телевидения- длины волн 0,8; 0,825; 0,85 и 0,875 мкм. Таким образом, по 1 одному волокну одновременно ведется передача на шести : несущих и передается большой объем информации. Рекомен-I дуемый спектральный интервал между несущими составляет 30 нм на длине волны 0,8 мкм и 50 нм-на длине волны 1,3 мкм.

Во Франции мультиплексирование осуществляется на несущих с длиной волны 0,75; 0,83 и 0,9 мкм, ведутся разработки на длине волны 1,06 мкм и др. Известны также системы передачи во втором окне прозрачности на длинах волн 1,22; 1,28; 1,34 мкм.

В ГДР с помощью оптических фильтров осуществляется спектральное уплотнение в первом окне прозрачности на длинах волн 0,81 и 0,85 мкм, интервал между несущими 40 нм.

Развивается мультиплексирование также в США, Японии, ФРГ и других странах.

В заключение можно отметить, что спектральное уплотнение открывает широкие возможности увеличения мощности оп-•тических трактов и развития сетей связи.

Достоинствами спектрального уплотнения являются: повышение пропускной способности ОК, осуществление двусторон->ней связи по одному ВС, наращивание мощности проложенных •оптических линий связи, осуществление передачи различных видов информации на разных несущих волнах в абонентских интегральных сетях связи многоцелевого назначения.



ГЛАВА ТРЕТЬЯ

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И КАБЕЛЕЙ

3.1. СТЕКЛА ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, РАБОТАЮЩИХ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 0.63-1,55 мкм

Самым низким поглощением в видимой и ближней инфракрасной областях спектра среди большинства стекол обладает плавленый кварц (при условии высокой степени очистки и гомогенности) [1 ]. Кварц имеет значительные преимущества перед остальными видами стекол из-за малых внутренних потерь н рассеивание. В оптических волокнах (ОВ) из плавленого кварца самое низкое значение поглощения составляет 1,9 дБ/км на длине волны 0,85 мкм, 0,291 дБ/км-на длине волны 1,3 мкм и 0,154 дБ/км-на длине волны 1,55 мкм; следовательно, собственное поглощение материала еще меньше. Однако высокая температура плавления кварца, с одной стороны, требует специальной технологии для изготовления ОВ, с другой стороны, помогает избавиться от различных примесей, которые испаряются при более низких температурах.

Стекла, применяемые для изготовления световодов (сердцевины и оптической оболочки), отличаются друг от друга показателями преломления п. В кварц, показатель преломления которого составляет 1,4585 на длине волны 0,589 мкм, добавляется оксид бора (и =1,4582 при А. = 0,589 мкм), снижающий показатель преломления (рис. 3.1). Длительный отжиг боросиликатного стекла приводит к увеличению п.

Другой способ понижения показателя преломления плавленого кварца заключается в добавлении в него фтора. В противоположность метастабильному характеру изменения этого показателя у чистого боросиликата снижение его у боросиликатного стекла с добавкой фтора относится к внутреннему свойству атомов фтора в матрице SiOz- Разность показателей преломления чистого Si02 и материала с добавкой фтора увеличивается линейно с увеличением молярной концентрации фтора вплоть до нескольких процентов. Показатель преломления кварца уменьшается на 0,2% при изменении молярной концентрации фтора на 1%. При этом оптические свойства кварца не ухудшаются.

Все другие добавки к плавленому кварцу, такие, как Ge02, Р2О5, Ti02, AI2O3, 8Ь20з, приводят к увеличению показателя преломления по сравнению с чистым кварцем без ухудшения его оптических свойств. Молярные доли этих оксидов в кварце могут меняться в пределах 1 -15%. Показатель преломления увеличивается на 0,001 при увеличении молярной доли Ge02



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [ 20 ] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

0.0008