Файл: Физикотехнический институт.docx

Еще одна область, в которой активно применяется оптическое волокно, – это медицинское оборудование. Изолирующие свойства оптического волокна обеспечивают защиту пациента, персонала и электроники от высоковольтной части аппаратуры. В качестве примера можно привести рентгеновский аппарат. Для генерации излучения к рентгеновской трубке подводится высокое напряжение. Оптоволокно обеспечивает гальваническую развязку между источником высокого напряжения и низковольтным управляющим оборудованием. При этом также устраняется влияние электромагнитных помех, возникающих при переключении высоких токов и напряжений.

Рисунок 3.7 Применение оптоволокна в управлении компонентами медицинского оборудования

Компоненты Versatile Link от Broadcom Limited

Конечно, невозможно перечислить всех возможных промышленных применений оптического волокна. Однако эта область телекоммуникаций активно развивается как во всем мире, так и в нашей стране.

Для реализации этих и других подобных систем передачи информации выпускаются индустриальные волоконно-оптические компоненты, отвечающие жестким условиям промышленности. Большую популярность среди разработчиков заслужили компоненты линейки Versatile Link, выпускаемые компанией Broadcom Limited (ООО «ЭФО» является официальным дистрибьютором Broadcom). Эта линейка компонентов предназначена для работы с пластиковым оптическим волокном и включает дискретные оптические передатчики и приемники, коннекторы, адаптеры (розетки) и POF патч-корды. Компоненты Versatile Link отличаются надежностью, экономичностью, а также простотой эксплуатации, благодаря чему могут использоваться практически в любых сферах промышленности.

3.9 Вывод

Оптоволоконные сети широко используются в широком спектре оборудования и системах передачи информации. Обладая особыми свойствами, такими как помехоустойчивость и долговечность, оптическое волокно хорошо зарекомендовало себя в оборудовании, требующем передачи большого объема данных, минимизации помех в передачи данных, а также в некоторых устройствах в качестве гальванической развязки при передаче информации от одного устройства к другому.

Глава 4
Недостатки и преимущества оптоволоконных сетей

4.1 Преимущества оптоволоконных сетей

Основные преимущества оптоволоконных сетей: помехозащищенность, информационная безопасность, гальваническая развязка между электроприборами и долговечность.

Никакие виды электромагнитных помех не влияют на качество передачи информации в оптическом волокне. Благодаря этому, оптическое волокно может располагаться вблизи таких мощных источников электромагнитных помех как: радиоантенны, неоновая реклама, оборудование АТС, станки на заводах и др. Кроме того, многие ЛЭП уже имеют в своем составе ВОЛС, вмонтированную в грозотрос.

Вследствие того, что оптическое волокно не проводит электрический сигнал, то обеспечивается полная гальваническая развязка между передатчиком и приемником. Это облегчает схема технику канало образующего оборудования.

Оптическое волокно не только не чувствительно к внешним электромагнитным воздействиям, но и само не излучает никаких сигналов в окружающую среду. Последнее существенно усложняет перехват информации, которая передается по оптическому волокну. Для того, чтобы перехватить информацию, необходимо удалить шар за шаром оболочку оптического кабеля до самого оптического волокна. Далее необходимо изогнуть оптическое волокно, после чего часть сигнала будет выходить за пределы волокна. Эта часть излучения и может быть перехвачена. Вместе с тем, этот изгиб оптического волокна легко зафиксировать при помощи оптического рефлектометра.

4.2 Недостатки оптоволоконных сетей

Основным недостатком оптических волокон являются повышенные требования к обслуживающему персоналу как на этапе монтажа оптического кабеля, так и в ходе обслуживания. Львиная доля повреждений в ВОЛС как раз и связана с недостатком знаний и навыков по работе с активными и пассивными компонентами ВОЛС. Среди основных проблем, которые допускаются по незнанию или халатности можно выделить грязные коннекторы и макро-изгибы.

Еще одним недостатком является появление микротрещин и повышение затухания оптического волокна за счет водородной коррозии. Распространенным заблуждением является утверждение, что оптическое волокно не боится попадания воды в оптическую муфту. При попадании влаги в ВОЛС повышения потерь обусловлены повышенным содержанием в сердцевине оптического волокна примесей SiOH.

Конечно, сигнал передается только в сердцевине оптического волокна, поэтому требуется время чтобы под воздействием внешних факторов из воды и кремния получится SiOH, а после произошла диффузия этой примеси в сердцевину оптического волокна через его оболочку и буферный слой. В результате вода негативно влияет на характеристики оптического волокна, однако, в отличие от медного кабеля, такое воздействие имеет отсрочку во времени.

4.3 Вывод

Оптоволоконные сети гораздо более эффективны для передачи данных, а учитывая их помехозащищенность, во многих областях без них невозможно обойтись. Однако дороговизна и повышенная сложность их использования замедляет их повсеместное использование. Тем не менее, со временем стоимость производства будет только снижаться и в будущем оптоволоконные сети будут получать все большее распространение.

Заключение

В результате работы над данным проектом, были исследованы технологии волоконно-оптической связи. Изучена история появления оптоволоконной связи, проанализировано устройство, внутренние процессы, механизмы и принцип работы оптоволоконных сетей, изучены и описаны причины и способы использования оптоволоконных сетей на предприятиях.

По итогам анализа были выявлены преимущества и недостатки использования оптоволоконных сетей в промышленности и других сферах.

Список литературы

ГОСТ Р 57139-2016 Кабели оптические – Введ. с 01.02.2017 г. М.: Стандартинформ, 2017. – 9 с.
Оформление выпускной квалификационной работы на соискание квалификационного уровня «Магистр» («Бакалавр»): методические рекомендации. / сост. Бержанский В.Н., Дзедолик И.В., Полулях С.Н. – Симферополь: КФУ им. В.И.Вернадского, 2016. – 31 с.
Н.Ф. Семенюта, п. М. Буй Волоконно-оптические линии связи и телекоммуникационные системы передачи на железнодорожном транспорте – Белорусский государственный университет транспорта – Гомель 2012 – 205 с.
Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи – М.: ЛЕСАРарт, 2003 – 106 с.
Цифровая волоконно-оптическая система последовательной передачи сигналов, соответствующих Рекомендациям МСЭ-R BT.656, МСЭ-R BT.799, МСЭ-R BT.1120 и МСЭ-R BT.2077 – Международный союз электроники 2015 – 28 с.
Техническая спецификация оптоволоконного трансивера AFCT-5750Z [Электронный ресурс] // https://broadcom.com 2021, – URL: https://docs.broadcom.com/doc/AV02-0139EN0