फायबर ऑप्टिक केबल्सचा वापर विविध उद्योगांमध्ये, विशेषत: दूरसंचारांमध्ये हाय-स्पीड डेटा ट्रान्समिशनसाठी केला जातो. पण फायबर ऑप्टिक केबल म्हणजे नक्की काय? तो कसा काम करतो? त्याची रचना कशी आहे? या लेखात आम्ही या सर्व प्रश्नांची उत्तरे देण्याचा प्रयत्न करू.

फायबर ऑप्टिक केबल्स म्हणजे काय?

सर्वसाधारणपणे, फायबर ऑप्टिक केबल्स इतर प्रकारच्या केबल्सपेक्षा फारशा वेगळ्या नसतात. ते वगळता ते डेटा प्रसारित करण्यासाठी ऊर्जा (इलेक्ट्रॉन) ऐवजी प्रकाश (फोटोन) वापरतात. फायबर ऑप्टिक ट्रान्समिशन हा प्रकाशाच्या स्वरूपात माहितीच्या प्रसारणासाठी एक सामान्य शब्द आहे.

फायबर ऑप्टिक केबल्स कशा बांधल्या जातात?

फायबर ऑप्टिक केबल क्वार्ट्ज ग्लास किंवा प्लास्टिक फायबर असलेल्या कोरवर आधारित आहे. हा कोर केबलच्या आत प्रकाशाचा मुख्य कंडक्टर म्हणून काम करतो. केबल कोर आणि त्याच्या आवरणादरम्यान आणखी एक थर आहे ज्याला "सीमा स्तर" म्हणतात. हे प्रकाश प्रतिबिंबित करण्यासाठी कार्य करते. अपवर्तक निर्देशांक थेट प्रकाश बीमच्या प्रसारण गतीवर परिणाम करतो.

पुढे कोर शेल आहे, जो प्रकाश किरणांचे वाहक म्हणून देखील कार्य करतो, परंतु त्यापेक्षा कमी परावर्तन निर्देशांक असतोकोर . शेल पुढील लेयरने झाकलेले असते, ज्याला "बफर" लेयर म्हणतात. कोर आणि शेलमध्ये आर्द्रता निर्माण होण्यापासून रोखणे हे त्याचे कार्य आहे.
आणि शेवटी, अंतिम स्तर केबलचे बाह्य आवरण आहे, जे यांत्रिक नुकसानापासून केबलचे संरक्षण करते.

फायबर ऑप्टिक केबल्स प्रकाश किरण कसे प्रसारित करतात?

ऑप्टिकल फायबरवर डेटा प्रसारित करण्यासाठी, विशेष इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कनवर्टर वापरून येणारे इलेक्ट्रिकल सिग्नल लाईट पल्समध्ये रूपांतरित केले जाते. यानंतर, लाईट बीम केबल्सच्या बाजूने फिरू लागतो. त्याच्या मार्गाच्या अंतिम बिंदूवर, बीम ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टरमध्ये प्रवेश करते, जिथे ते इलेक्ट्रॉनिक सिग्नलमध्ये रूपांतरित होते.
वेगवेगळ्या प्रकारच्या फायबर ऑप्टिक केबल्सचा मुख्य व्यास वेगवेगळा असतो. मोठ्या व्यासासह कोर अधिक किरण प्रसारित करू शकतात. फायबर ऑप्टिक केबल्स वाकल्या जाऊ शकतात, परंतु आपण हे सुनिश्चित केले पाहिजे की केबल जास्त वाकलेली नाही कारण यामुळे केबलमधील प्रकाश किरणांच्या प्रसारणात व्यत्यय येऊ शकतो.

फायबर ऑप्टिक केबल्सचे प्रकार कोणते आहेत?

फायबर ऑप्टिक केबल्सचे अनेक प्रकार आहेत. चला ते सर्व पाहूया.

स्टेप-इंडेक्स प्रोफाइलसह मल्टी-मोड तंतू (मल्टिमोड स्टेप इंडेक्स केबल्स)

मल्टीमोड स्टेप्ड इंडेक्स केबल्स सर्वात सोप्या फायबर ऑप्टिक केबल्स आहेत. त्यामध्ये एक काचेचा कोर असतो ज्यामध्ये स्थिर परावर्तक निर्देशांक असतो. या प्रकारची केबल आपल्याला एकाच वेळी अनेक बीम प्रसारित करण्यास अनुमती देते, जे वेगवेगळ्या तीव्रतेसह परावर्तित होतात आणि झिगझॅग मार्गावर प्रसारित होतात. तथापि, परावर्तक निर्देशांक स्थिर आहे.
किरण वेगवेगळ्या कोनातून अनेक वेळा अपवर्तित होतात या वस्तुस्थितीमुळे, डेटा ट्रान्सफर रेट कमी होतो. या प्रकारच्या केबल्स 100 MHz पर्यंतची बँडविड्थ प्रदान करतात आणि तुम्हाला 1 किलोमीटरपर्यंतच्या अंतरावर सिग्नल प्रसारित करण्याची परवानगी देतात.या प्रकारच्या केबल्सचा मुख्य व्यास सहसा असतो: 100, 120 किंवा 400 µm.
श्रेणीबद्ध निर्देशांकासह मल्टी-मोड तंतू (ग्रेड इंडेक्स मल्टीमोड केबल्स).

मागील प्रकारच्या केबलप्रमाणेच, ही केबल आपल्याला एकाच वेळी अनेक सिग्नल प्रसारित करण्यास अनुमती देते, तथापि, ऑप्टिकल फायबरमधील सिग्नल झिगझॅगमध्ये अपवर्तित होत नाहीत, परंतु पॅराबॉलिक मार्गाने, जे आपल्याला डेटा हस्तांतरण गती लक्षणीय वाढविण्यास अनुमती देते. या केबल्सच्या तोट्यांमध्ये त्यांची उच्च किंमत समाविष्ट आहे. या प्रकारच्या केबल्सचा वापर सामान्यतः हाय-स्पीड डेटा ट्रान्समिशन नेटवर्क तयार करण्यासाठी केला जातो.
कोर व्यास: 50 µm, 62.5 µm, 85 µm, 100 µm, 125 µm, 140 µm.

सिंगल-मोड तंतू (सिंगल मोड केबल्स)

सिंगल-मोड फायबर ऑप्टिक केबल्सचा कोअर व्यास खूप लहान असतो आणि एका वेळी फक्त एक सिग्नल वाहून नेऊ शकतो. अपवर्तनांच्या अनुपस्थितीचा डेटा ट्रान्समिशनच्या गती आणि अंतरावर सकारात्मक प्रभाव पडतो. सिंगल-मोड केबल्स खूप महाग आहेत, परंतु 100 (Gbit/s) किमी पर्यंत उत्कृष्ट थ्रूपुट आणि डेटा ट्रान्समिशन श्रेणी प्रदान करतात.

फायबर ऑप्टिक केबल्स वापरण्याचे फायदे काय आहेत?
पारंपारिक केबल्सच्या तुलनेत, ऑप्टिकल फायबर खालील फायदे प्रदान करते:
रेडिओ हस्तक्षेप आणि व्होल्टेज वाढीचा प्रतिकार
टिकाऊपणाची वाढलेली पातळी
लांब अंतरावर हाय-स्पीड डेटा ट्रान्समिशन
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप प्रतिकारशक्ती
इतर केबल प्रकारांशी सुसंगत

फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइन्सवर विविध प्रकारचे सिग्नल, डेटा आणि नियंत्रण आदेश प्रसारित करण्याच्या पद्धती गेल्या शतकाच्या शेवटच्या दशकात सक्रियपणे सुरू झाल्या. तथापि, बर्याच काळापासून ते कोएक्सियल केबल आणि ट्विस्टेड जोडीसह (किमान टीएसबी विभागात) गंभीरपणे स्पर्धा करू शकले नाहीत. उच्च प्रतिकार आणि क्षमता यासारखे तोटे असूनही, जे सिग्नल ट्रान्समिशन श्रेणीला लक्षणीयरीत्या मर्यादित करते, सुरक्षा प्रणालींमध्ये कोएक्सियल केबल आणि ट्विस्टेड जोडी प्रचलित आहे. आज परिस्थिती बदलू लागली आहे आणि हे बदल मूलभूत आहेत असे मी सांगू इच्छितो. नाही, लहान प्रणालींमध्ये जेथे व्हिडिओ आणि नियंत्रण सिग्नल कमी अंतरावर प्रसारित करणे आवश्यक आहे, समाक्षीय केबल आणि ट्विस्टेड जोडी अद्याप अपरिहार्य आहेत. मोठ्या आणि विशेषतः वितरित प्रणालींमध्ये, ऑप्टिकल फायबरला अक्षरशः पर्याय नाही.
वस्तुस्थिती अशी आहे की फायबर ऑप्टिक उपकरणे आज अधिक परवडणारी बनली आहेत आणि त्यांच्या किंमतीमध्ये आणखी कपात करण्याचा कल बराच स्थिर आहे.
त्यामुळे फायबर ऑप्टिक्स सध्या सुरक्षा प्रणालीच्या ग्राहकांना केवळ विश्वासार्हच नाही तर किफायतशीर उपाय देखील देऊ करते. सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी लाइट बीमचा वापर करून, विस्तृत बँडविड्थ तुम्हाला ॲम्प्लीफायर आणि रिपीटर्सचा वापर न करता लांब अंतरावर उच्च-गुणवत्तेचे सिग्नल प्रसारित करण्यास अनुमती देते.
फायबर ऑप्टिक्स वापरण्याचे मुख्य फायदे हे ज्ञात आहेत:
- कॉपर केबलपेक्षा (20 MHz पर्यंत) विस्तीर्ण बँडविड्थ (अनेक गिगाहर्ट्झपर्यंत);
- विद्युत हस्तक्षेपास प्रतिकारशक्ती, "ग्राउंड लूप" ची अनुपस्थिती;
- सिग्नल ट्रान्समिशन दरम्यान कमी नुकसान, सिग्नल क्षीणन सुमारे 0.2-2.5 dB/km आहे (RG59 कोएक्सियल केबलसाठी - 10 MHz सिग्नलसाठी 30 dB/km);
- शेजारच्या तांबे किंवा इतर फायबर ऑप्टिक केबल्समध्ये हस्तक्षेप करत नाही;
- लांब प्रसारण श्रेणी;
- डेटा ट्रान्समिशनची वाढीव सुरक्षा;
- प्रसारित सिग्नलची चांगली गुणवत्ता;
- फायबर ऑप्टिक केबल सूक्ष्म आणि हलकी आहे.

फायबर ऑप्टिक लाइनचे ऑपरेटिंग तत्त्व
फायबर ऑप्टिक्स हे एक तंत्रज्ञान आहे जे माहिती वाहक म्हणून प्रकाशाचा वापर करते आणि आम्ही कोणत्या प्रकारच्या माहितीबद्दल बोलत आहोत हे महत्त्वाचे नाही: ॲनालॉग किंवा डिजिटल. सामान्यतः, इन्फ्रारेड प्रकाश वापरला जातो आणि प्रसारण माध्यम फायबरग्लास आहे.
फायबर ऑप्टिक उपकरणे विविध प्रकारचे ॲनालॉग किंवा डिजिटल सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात.
त्याच्या सर्वात सोप्या स्वरूपात, फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइनमध्ये तीन घटक असतात:
– स्त्रोताकडून इनपुट इलेक्ट्रिकल सिग्नल (उदाहरणार्थ, व्हिडिओ कॅमेरा) मोड्युलेटेड लाईट सिग्नलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी फायबर-ऑप्टिक ट्रान्समीटर;
- एक फायबर ऑप्टिक लाइन ज्याद्वारे प्रकाश सिग्नल प्राप्तकर्त्याकडे प्रसारित केला जातो;
- एक फायबर-ऑप्टिक रिसीव्हर जो सिग्नलला इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो, जवळजवळ स्त्रोत सिग्नल सारखाच असतो.
ऑप्टिकल केबल्सद्वारे वितरीत केलेल्या प्रकाशाचा स्त्रोत एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) (किंवा सेमीकंडक्टर लेसर - एलडी) आहे. केबलच्या दुसऱ्या टोकाला, रिसीव्हिंग डिटेक्टर प्रकाश सिग्नलला इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतो. फायबर ऑप्टिक्स एका विशेष प्रभावावर अवलंबून असतात - घटनांच्या कमाल कोनात अपवर्तन, जेव्हा संपूर्ण परावर्तन होते. ही घटना घडते जेव्हा प्रकाशाचा एक किरण दाट माध्यम सोडतो आणि एका विशिष्ट कोनात कमी दाट माध्यमात प्रवेश करतो. फायबर ऑप्टिक केबलच्या आतील कोर (स्ट्रँड) मध्ये क्लॅडिंगपेक्षा उच्च अपवर्तक निर्देशांक असतो. त्यामुळे, अंतर्गत गाभ्यामधून जाणारा प्रकाशाचा किरण, संपूर्ण परावर्तनाच्या प्रभावामुळे त्याच्या मर्यादेपलीकडे जाऊ शकत नाही (चित्र 1). त्याचा प्राप्तकर्ता.
केबलचे उर्वरित घटक केवळ नाजूक फायबरला वेगवेगळ्या आक्रमकतेच्या बाह्य वातावरणाद्वारे नुकसान होण्यापासून संरक्षण करतात.

Aktiv-SB संलग्न कार्यक्रमाचे सदस्य व्हा आणि तुम्हाला प्राप्त होईल:

गोदामातील वस्तूंसाठी हप्ते भरणे (दस्तऐवजांच्या संपूर्ण पॅकेजच्या तरतुदीच्या अधीन);

100,000 रूबल पेक्षा जास्त रकमेमध्ये मासिक उपकरणे खरेदी करताना "स्थापना" विभागात कंपनीची नियुक्ती;

बोनस प्रोग्राम अंतर्गत खरेदीच्या रकमेच्या 5% पर्यंत कॅशबॅक

तांदूळ. 1 फायबर ऑप्टिक्स एकूण परावर्तनाच्या प्रभावावर आधारित असतात

ऑप्टिकल फायबरचे भौतिक मापदंड
सर्व सामान्य प्रकारचे तंतू दोन महत्त्वाच्या पॅरामीटर्सद्वारे दर्शविले जातात: क्षीणन आणि फैलाव.
तेथे मोड आणि भौतिक फैलाव आहेत - माध्यमात प्रकाश लहरींच्या प्रसाराच्या वैशिष्ट्यांमुळे सिग्नल विकृती.
फायबरच्या भौतिक संरचनेशी संबंधित असलेल्या वेगवेगळ्या लांबीच्या लाटा वेगवेगळ्या वेगाने पसरतात या वस्तुस्थितीमुळे सामग्रीचा फैलाव होतो. सिंगल-मोड फायबर वापरताना हा प्रभाव विशेषतः लक्षात येतो. स्त्रोत रेडिएशन बँडविड्थ कमी करणे आणि इष्टतम तरंगलांबी निवडणे यामुळे सामग्रीचा प्रसार कमी होतो.
विविध मोडच्या किरणांद्वारे मार्गाच्या लांबीमधील फरकामुळे मल्टीमोड फायबरमध्ये मोड फैलाव होतो. त्याची घट फायबर कोरचा व्यास कमी करणे, मोड्सची संख्या कमी करणे आणि ग्रेडियंट प्रोफाइलसह फायबरचा वापर यामुळे होते.
फायबर ऑप्टिक केबलमधील सिग्नल क्षीणन सामग्रीच्या गुणधर्मांवर आणि बाह्य प्रभावांवर अवलंबून असते. अटेन्युएशन दिलेल्या अंतरावर प्रसारित सिग्नलची शक्ती गमावण्याचे वैशिष्ट्य दर्शवते, आणि dB/km मध्ये मोजले जाते, जेथे डेसिबल हे प्राप्तकर्ता P2, dB = 10 मध्ये प्रवेश करणाऱ्या पॉवरला स्त्रोत P1 सोडून पॉवरच्या गुणोत्तराचे लॉगरिदमिक अभिव्यक्ती असते. *लॉग(P1/P2). 3 डीबीचे नुकसान म्हणजे अर्धी शक्ती गमावली. 10 dB ची हानी म्हणजे स्त्रोत उर्जेचा फक्त 1/10 प्राप्तकर्त्यापर्यंत पोहोचतो, 90% तोटा. फायबर ऑप्टिक लाईन्स सामान्यत: 30 dB च्या तोटासह कार्य करू शकतात (फक्त 1/1000 वा पॉवर प्राप्त करतात).
दोन मूलभूतपणे भिन्न भौतिक यंत्रणा आहेत ज्यामुळे हा परिणाम होतो. शोषण नुकसान. एका प्रकारच्या उर्जेच्या दुसऱ्या प्रकारात परिवर्तनाशी संबंधित. विशिष्ट लांबीच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरीमुळे काही रासायनिक घटकांमधील इलेक्ट्रॉनच्या कक्षामध्ये बदल होतो, ज्यामुळे फायबर गरम होते. साहजिकच, लहरी शोषणाची प्रक्रिया कमी, तिची लांबी जितकी कमी आणि फायबर सामग्री जितकी शुद्ध तितकी.
विखुरलेले नुकसान. या प्रकरणात सिग्नल पॉवर कमी होण्याचे कारण म्हणजे वेव्हगाइडमधून प्रकाश प्रवाहाच्या काही भागातून बाहेर पडणे. हे पदार्थांच्या अपवर्तक निर्देशांकातील असमानतेमुळे आहे. आणि जसजशी तरंगलांबी कमी होते तसतसे विखुरलेले नुकसान वाढते.

तांदूळ. 2 ऑप्टिकल फायबर पारदर्शकता खिडक्या

सिद्धांतानुसार, शोषण आणि अपव्यय वक्रांच्या छेदनबिंदूवर सर्वोत्तम एकंदर क्षीणता प्राप्त केली जाऊ शकते. वास्तव काहीसे अधिक क्लिष्ट आहे आणि पर्यावरणाच्या रासायनिक रचनेशी संबंधित आहे. क्वार्ट्ज तंतू (SiO2) मध्ये, सिलिकॉन आणि ऑक्सिजन एका विशिष्ट तरंगलांबीवर सक्रिय असतात आणि दोन परिसरातील सामग्रीची पारदर्शकता लक्षणीयरीत्या कमी करतात.
परिणामी, तीन पारदर्शकता खिडक्या तयार होतात (चित्र 2), ज्यामध्ये क्षीणनचे सर्वात लहान मूल्य असते. सर्वात सामान्य तरंगलांबी आहेत:
0.85 µm;
1.3 µm;
1.55 मायक्रॉन.
ॲनालॉग ट्रान्समिशनसाठी, तरंगलांबी बहुतेक वेळा 850 आणि 1310 मायक्रॉन वापरली जाते.
या श्रेणींसाठीच विशेष हेटरोलेसर विकसित केले गेले आहेत, ज्यावर आधुनिक एफओसीएल (फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन सिस्टम) आधारित आहेत.
सध्या, या वैशिष्ट्यासह ऑप्टिकल फायबर आधीच अप्रचलित मानले जाते. बऱ्याच काळापूर्वी, ऑलवेव्ह झेडडब्ल्यूपी (शून्य वॉटर पीक) प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबरचे उत्पादन विकसित केले गेले होते, ज्यामध्ये क्वार्ट्ज ग्लासच्या रचनेतील हायड्रॉक्सिल आयन काढून टाकले जातात. अशा काचेला यापुढे खिडकी नसते, परंतु 1300 ते 1600 एनएमच्या श्रेणीतील एक उघडणे असते.
सर्व पारदर्शक खिडक्या इन्फ्रारेड रेंजमध्ये असतात, म्हणजेच फायबर ऑप्टिक लिंकद्वारे प्रसारित होणारा प्रकाश डोळ्यांना दिसत नाही. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की डोळ्यांना दिसणारे रेडिएशन मानक ऑप्टिकल फायबरमध्ये सादर केले जाऊ शकते. हे करण्यासाठी, एकतर काही रिफ्लेक्टोमीटरमध्ये असलेले छोटे ब्लॉक्स किंवा थोडेसे सुधारित चायनीज लेझर पॉइंटर वापरा. अशा उपकरणांच्या मदतीने आपण कॉर्डमध्ये फ्रॅक्चर शोधू शकता. जेथे ऑप्टिकल फायबर तुटलेले असेल तेथे एक चमकदार चमक दिसेल. असा प्रकाश फायबरमध्ये त्वरीत कमी होतो, म्हणून तो फक्त कमी अंतरावर (1 किमी पेक्षा जास्त नाही) वापरला जाऊ शकतो.

ॲनालॉग ट्रान्समिशन

सर्वात सोपा व्हिडिओ ट्रान्समीटर ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन (AM) वापरतात: उत्सर्जित प्रकाशाची तीव्रता व्हिडिओ सिग्नलच्या मोठेपणामधील बदलांच्या प्रमाणात बदलते. अधिक स्थिर परिणाम प्राप्त करण्यासाठी, सिग्नल ट्रान्समिशन अंतर वाढवा आणि चांगले सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर प्राप्त करण्यासाठी, वारंवारता मॉड्यूलेशन (FM) वापरले जाते.
ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन (एएम) हा एक प्रकारचा मॉड्युलेशन आहे ज्यामध्ये वाहक सिग्नलचे व्हेरिएबल पॅरामीटर त्याचे मोठेपणा आहे. उत्सर्जित प्रकाशाची तीव्रता व्हिडिओ सिग्नलच्या मोठेपणातील बदलाच्या प्रमाणात बदलते. उच्च स्तरावर किरणोत्सर्गाची तीव्रता नियंत्रित करणे खूप कठीण असल्याने, त्यातील लहान बदल देखील प्रसारित सिग्नलमध्ये लक्षणीय विकृती आणतात.
फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन (FM) हा एक प्रकारचा ॲनालॉग मॉड्युलेशन आहे ज्यामध्ये माहिती सिग्नल प्रकाश डाळींची वारंवारता नियंत्रित करते. मोठेपणा मॉड्यूलेशनच्या तुलनेत, मोठेपणा स्थिर राहते.
व्हिडिओ आणि ऑडिओ सिग्नल, नियंत्रण सिग्नल, 10/100M इथरनेट आणि संपर्कांच्या स्थितीचे परीक्षण करण्यासाठी ॲनालॉग पद्धत वापरली जाते.
हे लक्षात घ्यावे की व्हिडिओ किंवा ऑडिओ माहिती प्रसारित करण्यासाठी ॲनालॉग डिव्हाइस सर्वोत्तम पर्याय नाहीत. ॲनालॉग उपकरणे वापरून फायबर ऑप्टिक लाईन्सद्वारे प्रसारित करणे आणि प्राप्त करणे खूप कठीण आहे. याव्यतिरिक्त, ॲनालॉग आणि तत्सम डिजिटल उपकरणांमधील किंमतीतील फरक नगण्य आहेत.
या प्रकारची उपकरणे अनेक बाजारातील खेळाडूंच्या वर्गीकरणात उपस्थित आहेत;

S732DV (GE सुरक्षा, फायबर पर्याय)
ॲनालॉग ट्रान्सीव्हर्सचा संच 60 किमी पर्यंतच्या अंतरावर 1 सिंगल-मोड किंवा मल्टीमोड ऑप्टिकल फायबरवर व्हिडिओ आणि डेटा प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केला आहे. यंत्राची विशिष्ट वैशिष्ट्ये म्हणजे ऑपरेटिंग तापमानांची विस्तृत श्रेणी (-40 C ते +75 C पर्यंत), प्लग-अँड-प्ले तंत्रज्ञान, CWDM, SMARTSä डायग्नोस्टिक्स, ज्यामुळे रिअल टाइममध्ये सिस्टमची चाचणी घेता येते. उपकरणे 5 वर्षांच्या वॉरंटीसह येतात.

DE7400 (GE सुरक्षा, EtherNAVä IFS लाइन)

2-पोर्ट ट्रान्सीव्हर्सची मालिका मल्टीमोड, सिंगल-मोड फायबर ऑप्टिक्स किंवा कॅट 5 इलेक्ट्रिकल केबलवर 10/100/1000 Mbps वेगाने डेटा प्रसारित करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी डिझाइन केलेली आहे DE7400 वैशिष्ट्ये अत्यंत तापमानात ऑपरेशनसाठी हवामान संरक्षण वाढवते (-. 40 C ते +85 C). ऑप्टिकल कम्युनिकेशन हरवल्यावर रिमोट अलार्म सुरू करण्यासाठी संपर्क सक्रियकरण हे मानक वैशिष्ट्य आहे. RJ-45 कनेक्टरमध्ये पॉवर स्टेटस आणि बॉड रेटसाठी LED इंडिकेटर आहेत. हे RSTP, QoS/CoS, IGMP, VLAN, SNMP प्रोटोकॉलला देखील समर्थन देते. IEEE 802.3 मानकांचे समर्थन करते, जे कोणत्याही स्थानिक नेटवर्क उपकरणांना कनेक्ट करणे शक्य करते. उपकरणे आजीवन वॉरंटीसह येतात.
IFS उपकरणे लाइनमध्ये पोर्टच्या विविध कॉन्फिगरेशनसह उपकरणे समाविष्ट आहेत.

रिसीव्हर/ट्रांसमीटर OVT/OVR-1 (“BIK-Inform”)
OVT/OVR-1 मालिका उपकरणे (रिसीव्हर/ट्रांसमीटर) औद्योगिक आणि विस्तारित सुविधांवरील व्हिडिओ पाळत ठेवणे प्रणालीमध्ये रिअल टाइममध्ये ॲनालॉग व्हिडिओ सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. डिव्हाइस तुम्हाला किमान 5 dB च्या सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तरासह 25 Hz - 10 MHz फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये 5 किमी पर्यंत मल्टीमोड ऑप्टिकल फायबरवर उच्च-गुणवत्तेचे रंग आणि b/w व्हिडिओ सिग्नल प्रसारित करण्यास अनुमती देते. . उपकरणे उच्च आवाज प्रतिकारशक्ती द्वारे दर्शविले जाते. एक अंगभूत चाचणी सिग्नल जनरेटर आहे, एजीसी सिस्टम (घड्याळ सिग्नल स्तरावर आधारित स्वयंचलित स्तर समायोजन), कमी वर्तमान वापर - ट्रान्समीटरसाठी 85 एमए आणि रिसीव्हरसाठी 75 एमए पेक्षा जास्त नाही. कॉम्पॅक्ट परिमाण डीआयएन-रेल्वे माउंटिंग कॅबिनेट आणि लहान जंक्शन बॉक्समध्ये डिव्हाइसेस ठेवण्याची परवानगी देतात. उपकरणांना अतिरिक्त सेटिंग्जची आवश्यकता नसते आणि ते -40 °C ते +50 °C पर्यंत तापमान श्रेणीमध्ये ऑपरेट केले जाऊ शकते.

SFS10-100/W-80 (SF&T)

दोन ॲनालॉग ट्रान्सीव्हर्स असलेले किट, 1 सिंगल-मोड ऑप्टिकल फायबरवर 1 इथरनेट 10/100M डेटा चॅनेल आयोजित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. हे उपकरण, SFS10-100/W-xx मालिकेतील नवीनतम, तुम्हाला सिग्नल ट्रान्समिशन अंतर 80 किमी पर्यंत वाढवण्याची परवानगी देते. ऑपरेटिंग मोड: डुप्लेक्स आणि हाफ-डुप्लेक्स.
IEEE 802.3 10 Base-T/100Base-Tx/100Base-Fx मानकांना समर्थन दिल्याबद्दल धन्यवाद, स्थानिक नेटवर्क आयोजित करण्यासाठी, तसेच व्हिडिओ पाळत ठेवणे प्रणाली तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या बहुतेक IP उपकरणांना जोडणे शक्य आहे.
ऑपरेटिंग तापमानांची विस्तृत श्रेणी (-10 ते +70 °C पर्यंत), प्लग-अँड-प्ले सपोर्ट, अतिरिक्त सेटिंग्जची आवश्यकता नाही आणि ॲटेन्युएटर्सचा वापर, तसेच कॉम्पॅक्ट आकारमान (165 x 144 x 33 मिमी) स्थापना करतात. शक्य तितक्या जलद आणि सोयीस्कर उपकरणे. मॉड्यूलर डिझाइनमुळे SFS10-100/W-80 वैयक्तिक मॉड्यूल्स आणि रॅक-माउंटेड म्हणून वापरता येतात.
सर्व SF&T उपकरणे 3 वर्षांच्या वॉरंटीसह येतात.

SVP-11T/12R
SVP-13T/14R ("विशेष व्हिडिओ प्रकल्प")
उपकरणे 6-12 किमी पर्यंतच्या अंतरावर दूरचित्रवाणी पाळत ठेवणे प्रणालीमध्ये सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेली आहेत. ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर सेट 850 आणि 1310 nm च्या तरंगलांबीवरील मल्टीमोड ऑप्टिकल केबलवर एक संयुक्त व्हिडिओ सिग्नलचे प्रसारण प्रदान करतात.
व्हिडिओ सिग्नल रिझोल्यूशन - 570 TVL, कमाल मर्यादेत सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर - 50 dB पेक्षा वाईट नाही, वारंवारता बँड: 50 Hz - 8 MHz. ऑटोमॅटिक गेन कंट्रोल सिस्टम आउटपुटवर 1 V चा व्हिडिओ सिग्नल स्विंग कायम ठेवते आणि व्हिडिओ सिग्नलची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती दर्शवते. डिव्हाइसेसमध्ये लहान परिमाणे आहेत, कमी वीज वापर आहे आणि भिंतीवर माउंटिंग घटकांसह सुसज्ज आहेत.
डिव्हाइसेस पॉवर रिव्हर्सलपासून संरक्षित आहेत - चुकीच्या पद्धतीने चालू केल्यास, ते अयशस्वी होत नाहीत. ते प्लग आणि प्ले मोडमध्ये कार्य करतात - स्थापनेदरम्यान कोणतेही सेटअप किंवा समायोजन आवश्यक नाही.
मानक 19” रॅकमध्ये स्थापनेसाठी डिझाइन केलेल्या घरांमध्ये सिग्नल रिसीव्हर्स देखील उपलब्ध आहेत.

SVP-21T
SVP-22T ("विशेष व्हिडिओ प्रकल्प")

फायबर ऑप्टिक व्हिडिओ ट्रान्समीटर SVP-21T आणि SVP-22T हे आउटडोअर टेलिव्हिजन पाळत ठेवणाऱ्या कॅमेऱ्यांसोबत काम करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. सीलबंद आवरण सीलबंद लीड्सने सुसज्ज आहे आणि त्याला IP66 चे हवामान संरक्षण रेटिंग आहे. ऑपरेटिंग तापमान -35 ते +50 डिग्री सेल्सियस पर्यंत. सिग्नल लांब अंतरावर प्रसारित केला जातो: 6-12 किमी पर्यंत.
SVP-21T आणि SVP-22T, SVP-12R, SVP-14R, SVP-12-2Rack, SVP-14-2Rack, रिसीव्हर्ससह पूर्ण झालेले ट्रान्समीटर, 850 आणि 1313 च्या तरंगलांबीवर मल्टीमोड ऑप्टिकल केबलवर एक संमिश्र व्हिडिओ सिग्नल प्रसारित करतात nm उपकरणे 220 V किंवा 24 V च्या व्होल्टेजसह पर्यायी चालू नेटवर्कमधून वीज पुरवठ्यासह उत्पादित केली जातात. ते प्लग आणि प्ले मोडमध्ये कार्य करतात - स्थापनेदरम्यान कोणतेही कॉन्फिगरेशन किंवा समायोजन आवश्यक नसते. रिसीव्हरमधील स्वयंचलित लाभ नियंत्रण प्रणाली आउटपुटवर 1 V चा व्हिडिओ सिग्नल स्विंग सतत राखते.
हर्मेटिक हाउसिंगमध्ये इतर उपकरणांच्या क्रॉस-कनेक्टिंग केबल्ससाठी मोकळी जागा आहे. एकूण परिमाणे: 200 x 150 x 55 मिमी.

Habré वर ऑप्टिकल कम्युनिकेशन लाईन तंत्रज्ञानाला वाहिलेले फारसे लेख नाहीत. अगदी अलीकडे, उच्च-शक्ती DWDM प्रणालींवर लेख आले आहेत, आणि CWDM प्रणालीच्या अनुप्रयोगावर एक छोटा लेख आहे. मी या सामग्रीची पूर्तता करण्याचा प्रयत्न करेन आणि रशियामधील डेटा नेटवर्क्समध्ये फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइन्सचा स्त्रोत वापरण्याच्या सर्व सामान्य आणि प्रवेशयोग्य मार्गांबद्दल थोडक्यात सांगेन आणि - फक्त थोडेसे - केबल टेलिव्हिजन.

सुरू करा. मानक सिंगल-मोड G.652 फायबरचे गुणधर्म

सर्वात सामान्य एकल-मोड ऑप्टिकल फायबर विविध बदलांचे SMF G.652 आहे. हे जवळजवळ निश्चित आहे की जर तुमच्याकडे फायबर ऑप्टिक लाइन असेल तर ती G.652 फायबरपासून बनलेली आहे. त्यात अनेक महत्त्वाची वैशिष्ट्ये आहेत जी तुम्हाला लक्षात ठेवण्याची गरज आहे.
विशिष्ट (किलोमेट्रिक देखील म्हणतात) क्षीणन - म्हणजे, एक किलोमीटर फायबरचे क्षीणन - रेडिएशनच्या तरंगलांबीवर अवलंबून असते.

विकिपीडिया आम्हाला खालील वितरण सांगते:

वास्तविक जीवनात, चित्र आता चांगले आहे, विशेषतः, 1310 एनएम विंडोमध्ये विशिष्ट क्षीणन सामान्यतः 0.35 डीबी/किमीच्या आत असते, 1550 एनएम विंडोमध्ये ते 0.22-0.25 डीबी/किमी असते आणि तथाकथित " 1400-1450 nm क्षेत्रामध्ये पाण्याचे शिखर" आधुनिक तंतूंमध्ये इतके तीव्रपणे व्यक्त किंवा पूर्णपणे अनुपस्थित नाही.

तरीसुद्धा, आपण हे चित्र आणि या अवलंबनाची उपस्थिती लक्षात ठेवली पाहिजे.

ऐतिहासिकदृष्ट्या, ऑप्टिकल फायबरद्वारे वाहून नेलेल्या तरंगलांबीची श्रेणी खालील श्रेणींमध्ये विभागली गेली आहे:

ओ - १२६०…१३६०
ई - १३६०…१४६०
एस - १४६०…१५३०
सी - १५३०…१५६५
एल - १५६५…१६२५
U - 1625…1675
(मी त्याच विकिपीडिया लेखातून उद्धृत करतो).

वाजवी अंदाजानुसार, प्रत्येक श्रेणीतील फायबर गुणधर्म अंदाजे समान मानले जाऊ शकतात. पाण्याचे शिखर सहसा ई-बँडच्या लाँग-वेव्हच्या शेवटी येते. आम्ही हे देखील लक्षात ठेवू की O-बँडमधील विशिष्ट (किलोमीटर) क्षीणन S- आणि C-बँडच्या तुलनेत अंदाजे दीड पट जास्त आहे, विशिष्ट रंगीत फैलाव, त्याउलट, शून्य किमान आहे. 1310 nm ची तरंगलांबी आणि C -श्रेणीमध्ये शून्य नसलेली.

सर्वात सोपी कॉम्पॅक्शन सिस्टम - एकाच फायबरसह द्विदिशात्मक ट्रांसमिशन

सुरुवातीला, डुप्लेक्स फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइनला ऑपरेट करण्यासाठी दोन फायबरची आवश्यकता असते: एक फायबर एका दिशेने माहिती प्रसारित करतो आणि दुसरा फायबर दुसऱ्या दिशेने माहिती प्रसारित करतो. हे त्याच्या स्पष्टतेमध्ये सोयीस्कर आहे, परंतु घातलेल्या केबलच्या स्त्रोताच्या वापराच्या संबंधात त्याऐवजी व्यर्थ आहे.

म्हणून, तंत्रज्ञानाची परवानगी मिळू लागताच, एका फायबरवर दोन्ही दिशांनी माहिती प्रसारित करण्यासाठी उपाय दिसू लागले. अशा सोल्यूशन्सची नावे आहेत “सिंगल-फायबर ट्रान्सीव्हर्स”, “WDM”, “द्वि-दिशात्मक”.

सर्वात सामान्य पर्याय O- आणि C-बँडमधून अनुक्रमे 1310 आणि 1550 nm तरंगलांबी वापरतात. "जंगलीत," या तरंगलांबींचे ट्रान्ससीव्हर्स ६० किमी पर्यंतच्या रेषांसाठी आढळतात. ओ-बँडच्या तुलनेत कमी विशिष्ट क्षीणतेसह पारदर्शकता विंडो वापरून - 1490/1550, 1510/1570 आणि तत्सम पर्याय इतर संयोजनांसाठी दीर्घ-श्रेणीचे पर्याय तयार केले जातात.

वरील तरंगलांबीच्या जोड्या व्यतिरिक्त, 1310/1490 nm चे संयोजन शोधणे शक्य आहे - जर डेटासह, 1550 nm च्या तरंगलांबीवरील केबल टेलिव्हिजन सिग्नल त्याच फायबरसह प्रसारित केला गेला तर ते वापरले जाते; किंवा 1270/1330nm - हे 10 Gbit/s प्रवाह प्रसारित करण्यासाठी वापरले जाते.

डेटा आणि केबल मल्टीप्लेक्सिंग

मी CTV च्या विषयाला स्पर्श केल्यामुळे, मी तुम्हाला त्याबद्दल थोडे अधिक सांगेन.

हेडएंडपासून अपार्टमेंट इमारतीपर्यंत केबल टेलिव्हिजन सिग्नल वितरीत करण्यासाठी, आता ऑप्टिक्स देखील वापरले जातात. हे एकतर 1310 एनएमची तरंगलांबी वापरते - येथे कमीतकमी रंगीत फैलाव आहे, म्हणजेच सिग्नल विकृती; किंवा 1550 nm ची तरंगलांबी - येथे किमान विशिष्ट क्षीणन आहे आणि EDFA वापरून शुद्ध ऑप्टिकल प्रवर्धन वापरणे शक्य आहे. एकाच वेळी डेटा स्ट्रीम (इंटरनेट) आणि CATV सिग्नल दोन्ही घरी पोहोचवण्याची गरज असल्यास, तुम्हाला एकतर दोन वेगळे फायबर किंवा साधे निष्क्रिय उपकरण - FWDM फिल्टर वापरावे लागेल.

हे एक उलट करता येण्याजोगे उपकरण आहे (म्हणजेच, समान यंत्र प्रवाहाच्या मल्टिप्लेक्सिंग आणि डिमल्टीप्लेक्सिंग दोन्हीसाठी वापरले जाते) तीन आउटपुटसह: CATV साठी, सिंगल-फायबर ट्रान्सीव्हर आणि एक सामान्य आउटपुट (आकृती पहा). अशा प्रकारे, तुम्ही डेटा ट्रान्समिशनसाठी तरंगलांबी 1310/1490 आणि CATV साठी 1550 nm वापरून PON किंवा इथरनेट नेटवर्क तयार करू शकता.

CWDM आणि DWDM

theslim आधीच CWDM कॉम्पॅक्शनबद्दल थोडक्यात बोलले आहे. माझ्या स्वत: च्या वतीने, मी फक्त हे जोडेन की लेखात सूचित केलेले डेटा प्राप्त करण्यासाठी आणि प्रसारित करण्यासाठी चॅनेल पूर्णपणे अनियंत्रित आहेत; आणि ऑप्टिकल रिसीव्हर्स ब्रॉडबँड आहेत, ते कोणत्याही तरंगलांबीच्या रेडिएशनला प्रतिसाद देतात. CWDM लाईन डिझाईन करताना लक्षात ठेवणे आवश्यक असलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा म्हणजे वेगवेगळ्या चॅनेलवरील फायबरमधील विशिष्ट क्षीणनातील फरक (या लेखाचा पहिला विभाग पहा), तसेच मल्टीप्लेक्सरने सादर केलेल्या क्षीणनातील फरक. स्वतः. मल्टिप्लेक्सर मालिका-कनेक्ट केलेल्या फिल्टरने बनलेले आहे, आणि जर साखळीतील पहिल्या चॅनेलसाठी क्षीणन एक डेसिबलपेक्षा कमी असेल, तर शेवटी ते चारच्या जवळ असेल (ही मूल्ये 1x16 मल्टिप्लेक्सरसाठी दिली आहेत, 16 तरंगलांबीसाठी). हे लक्षात ठेवणे देखील उपयुक्त आहे की कोणीही दोन-फायबर CWDM लाईन्स फक्त दोन जोड्या मल्टीप्लेक्सर्सला एका फंक्शनल ब्लॉकमध्ये एकत्र करून तयार करण्यास मनाई करत नाही.
याव्यतिरिक्त, मी लक्षात घेतो की एनालॉग टेलिव्हिजनसह एकाच वेळी एका फायबरवर सात डुप्लेक्स डेटा प्रवाह प्रसारित करून, CATV साठी वारंवारता संसाधनाचा काही भाग वाटप करणे शक्य आहे.

DWDM प्रणाली मूलभूतपणे CWDM प्रणालीपेक्षा वेगळी नाही, परंतु - जसे ते म्हणतात - "सैतान तपशीलांमध्ये आहे." जर CWDM मधील चॅनेल पिच 20 nm असेल, तर DWDM साठी ते खूपच अरुंद आहे आणि गीगाहर्ट्झमध्ये मोजले जाते (आता सर्वात सामान्य पर्याय 100 GHz किंवा सुमारे 0.8 nm आहे; 200 GHz बँडसह वृद्धत्वाचा पर्याय देखील शक्य आहे, आणि अधिक आधुनिक हळूहळू पसरत आहेत - 50 आणि 25 GHz). DWDM वारंवारता श्रेणी C- आणि L-बँडमध्ये आहे, प्रत्येकी 100 GHz वर 40 चॅनेल आहेत. हे DWDM प्रणालींचे अनेक महत्त्वाचे गुणधर्म सूचित करते.

प्रथम, ते CWDM पेक्षा लक्षणीयरीत्या महाग आहेत. त्यांच्या वापरासाठी कठोर तरंगलांबी सहिष्णुतेसह लेसर आणि खूप उच्च निवडक मल्टीप्लेक्सर्स आवश्यक आहेत.

दुसरे म्हणजे, वापरलेल्या श्रेणी EDFA ऑप्टिकल ॲम्प्लीफायर्सच्या कार्यरत भागात आहेत. यामुळे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सिग्नल रूपांतरणाची गरज न पडता पूर्णपणे ऑप्टिकल प्रवर्धनासह लांब रेषा तयार करणे शक्य होते. या मालमत्तेनेच अनेकांना “DWDM” हा शब्द ऐकल्यावर दूरसंचार बाजारातील अक्राळविक्राळांच्या जटिल प्रणालींची कल्पना करण्यास प्रवृत्त केले, जरी अशी उपकरणे सोप्या प्रणालींमध्ये वापरली जाऊ शकतात.
आणि तिसरे म्हणजे, ऑप्टिकल फायबरच्या संपूर्ण पारदर्शकतेच्या खिडकीवर C- आणि L-बँड्समधील क्षीणन कमी आहे, ज्यामुळे CWDM वापरण्यापेक्षा ॲम्प्लीफायरशिवायही जास्त लांबीच्या रेषा तयार करणे शक्य होते.

DWDM मल्टिप्लेक्सर्स हे CWDM मल्टिप्लेक्सर्ससारखेच निष्क्रिय उपकरण आहेत. 16 पर्यंत चॅनेलसाठी ते वैयक्तिक फिल्टरचे बनलेले आहेत आणि ते अगदी साधे उपकरण आहेत. तथापि, मोठ्या संख्येने चॅनेलसाठी मल्टिप्लेक्सर्स ॲरेड वेव्हलेंथ ग्रेटिंग तंत्रज्ञान वापरून तयार केले जातात, जे तापमान बदलांसाठी अत्यंत संवेदनशील असते. म्हणून, अशा मल्टीप्लेक्सर्सची निर्मिती एकतर इलेक्ट्रॉनिक थर्मल स्टॅबिलायझेशन सर्किट (थर्मल एडब्ल्यूजी) सह किंवा विशेष स्वयं-भरपाई पद्धती वापरून केली जाते ज्यांना ऊर्जेची आवश्यकता नसते (एथर्मल एडब्ल्यूजी). यामुळे असे मल्टिप्लेक्सर्स अधिक महाग आणि चालवणे अधिक कठीण होते.

फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन्समधील व्यावहारिक मर्यादा

शेवटी, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स आयोजित करताना तुम्हाला ज्या मर्यादांचा सामना करावा लागतो त्याबद्दल मी थोडेसे बोलेन.

कॉमरेड शॉलने अगदी बरोबर नमूद केल्याप्रमाणे, पहिली मर्यादा ऑप्टिकल बजेट आहे.
मी त्यात काही स्पष्टीकरणे जोडेन.

जर आपण दोन-फायबर कम्युनिकेशन लाइन्सबद्दल बोलत आहोत, तर एका तरंगलांबीसाठी ऑप्टिकल बजेटची गणना करणे पुरेसे आहे - ज्यावर ट्रांसमिशन केले जाईल.

आपल्याकडे वेव्ह मल्टीप्लेक्सिंग होताच (विशेषत: सिंगल-फायबर ट्रान्ससीव्हर्स किंवा CWDM सिस्टीमच्या बाबतीत), आपल्याला ताबडतोब वेगवेगळ्या तरंगलांबीवरील फायबरच्या विशिष्ट क्षीणतेच्या असमानतेबद्दल आणि मल्टिप्लेक्सर्सद्वारे सुरू केलेल्या क्षीणनबद्दल लक्षात ठेवण्याची आवश्यकता आहे.

जर आम्ही OADM वर इंटरमीडिएट शाखांसह प्रणाली तयार करत आहोत, तर OADM वर क्षीणन मोजण्यास विसरू नका. तसे, ते एंड-टू-एंड चॅनेल आणि आउटपुट तरंगलांबीसाठी भिन्न आहे.

ऑपरेशनल रिझर्व्हचे काही डेसिबल सोडण्यास विसरू नका.

दुसरी गोष्ट ज्याला तुम्हाला सामोरे जावे लागेल ते म्हणजे रंगीत फैलाव. हे 10 Gbit/s लाईन्ससाठी खरोखरच संबंधित बनते आणि सर्वसाधारणपणे बोलायचे झाल्यास, उपकरणे निर्माता सर्व प्रथम त्याबद्दल विचार करतो. तसे, हे फैलाव आहे जे ट्रान्सीव्हर्सच्या विपणन नावांमध्ये किलोमीटरच्या उल्लेखास भौतिक अर्थ देते. फायबरचा असा गुणधर्म आहे आणि फायबरमध्ये सिग्नल ॲटेन्युएशन व्यतिरिक्त, फैलाव देखील चित्र बिघडवते हे ऑपरेटिंग तज्ञांना समजणे उपयुक्त आहे. टॅग जोडा

परिचय

सध्या, टेलिकम्युनिकेशन उद्योगात व्हॉइस-आधारित प्रणालींपासून डेटा ट्रान्समिशन सिस्टममध्ये संक्रमणाशी संबंधित अभूतपूर्व बदल होत आहेत, जे इंटरनेट तंत्रज्ञानाच्या वेगवान विकासाचा आणि विविध नेटवर्क ऍप्लिकेशन्सचा परिणाम आहे. म्हणून, डेटा ट्रान्समिशनसाठी वाहतूक नेटवर्कसाठी मुख्य आवश्यकतांपैकी एक म्हणजे रहदारीच्या वाढीनुसार त्यांची क्षमता द्रुतपणे वाढवण्याची क्षमता.

ऑप्टिकल केबल्सद्वारे डिजिटल संप्रेषण, जे अधिकाधिक प्रासंगिक होत आहे, हे वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगतीच्या मुख्य दिशांपैकी एक आहे.

डिजिटल प्रवाहांचे फायदे म्हणजे त्यांची तुलनेने सोपी संगणक प्रक्रिया, सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर वाढवण्याची क्षमता आणि माहिती प्रवाह घनता वाढवणे.

मेटल केबल्सवर चालणाऱ्या ट्रान्समिशन सिस्टमपेक्षा ऑप्टिकल ट्रान्समिशन सिस्टमचे फायदे आहेत:

कमी क्षीणन आणि फैलाव सह प्रकाश मार्गदर्शक प्राप्त करण्याची शक्यता, म्हणजे संप्रेषण श्रेणी वाढवणे;

रुंद बँडविड्थ, i.e. मोठी माहिती क्षमता;

ऑप्टिकल केबलमध्ये विद्युत चालकता किंवा प्रेरण नसते, म्हणजेच केबल्स इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रभावाच्या अधीन नसतात;

नगण्य क्रॉसस्टॉक;

ऑप्टिकल केबल सामग्रीची कमी किंमत, त्याचा लहान व्यास आणि वजन;

उच्च संप्रेषण गुप्तता;

इतर ट्रान्समिशन सिस्टमसह पूर्ण सुसंगतता राखताना सिस्टम सुधारण्याची शक्यता.

फायबर-ऑप्टिक ट्रान्समिशन सिस्टमचे रेखीय मार्ग दोन-फायबर सिंगल-बँड सिंगल-केबल, सिंगल-फायबर सिंगल-बँड सिंगल-केबल, सिंगल-फायबर मल्टी-बँड सिंगल-केबल (वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टीप्लेक्सिंगसह) म्हणून तयार केले जातात.

केबल उपकरणांच्या खर्चाचा वाटा हा दळणवळणाच्या खर्चाचा एक महत्त्वाचा भाग आहे आणि ऑप्टिकल केबलच्या किंमती सध्या खूप जास्त आहेत हे लक्षात घेता, एकाच वेळी मोठ्या प्रमाणात प्रसारित करून ऑप्टिकल फायबरची बँडविड्थ वापरण्याची कार्यक्षमता वाढवण्याचे कार्य उद्भवते. त्याद्वारे माहिती.

ऑप्टिकल फायबरचे थ्रुपुट वाढविण्याच्या विविध मार्गांचा विचार करणे हा कामाचा उद्देश आहे.

ऑप्टिकल फायबरवर सिग्नल ट्रान्समिशनची तत्त्वे आणि ऑप्टिकल फायबरचे मूलभूत पॅरामीटर्स

ऑप्टिकल फायबरवर सिग्नल ट्रान्समिशनची तत्त्वे

ऑप्टिकल फायबर नेटवर्कचा वापर लांब अंतरावर ऑप्टिकल फायबरसह प्रकाश लहरींच्या प्रसाराच्या तत्त्वावर आधारित आहे. या प्रकरणात, माहिती वाहून नेणारे इलेक्ट्रिकल सिग्नल हलके डाळींमध्ये रूपांतरित केले जातात, जे फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइन्स (FOCL) द्वारे कमीतकमी विकृतीसह प्रसारित केले जातात. तांबे केबल्स किंवा रेडिओ लाईन्स ट्रान्समिशन माध्यम म्हणून वापरणाऱ्या ट्रान्समिशन सिस्टमच्या तुलनेत फायबर-ऑप्टिक लाइन्सच्या अनेक फायद्यांमुळे अशा प्रणाली व्यापक झाल्या आहेत. फायबर-ऑप्टिक लाईन्सच्या फायद्यांमध्ये उच्च वाहक वारंवारतेमुळे विस्तृत बँडविड्थ समाविष्ट आहे - 10 14 हर्ट्झ पर्यंत. या बँडमुळे अनेक टेराबिट प्रति सेकंद वेगाने माहितीचा प्रवाह प्रसारित करणे शक्य होते. फायबर-ऑप्टिक लाईन्सचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे कमी सिग्नल ॲटेन्युएशन हे घटक देखील आहेत, जे आधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर करून, रिपीटरशिवाय शंभर किंवा अधिक किलोमीटरच्या ऑप्टिकल सिस्टमचे विभाग तयार करण्यास परवानगी देतात, ऑप्टिकल फायबरच्या कमी संवेदनशीलतेशी संबंधित उच्च आवाज प्रतिकारशक्ती. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप आणि बरेच काही.

ऑप्टिकल फायबर हे फायबर-ऑप्टिक लाईन्सच्या मुख्य घटकांपैकी एक आहेत. ते भिन्न ऑप्टिकल आणि यांत्रिक गुणधर्म असलेल्या सामग्रीचे संयोजन आहेत.

फायबरचा बाह्य भाग सामान्यतः प्लास्टिक किंवा इपॉक्सी रचनांनी बनलेला असतो ज्यात उच्च यांत्रिक शक्ती आणि प्रकाशाचा उच्च अपवर्तक निर्देशांक एकत्र केला जातो. हा स्तर प्रकाश मार्गदर्शकाचे यांत्रिक संरक्षण आणि ऑप्टिकल रेडिएशनच्या बाह्य स्त्रोतांना त्याचा प्रतिकार प्रदान करतो.

फायबरच्या मुख्य भागामध्ये कोर आणि आवरण असते. मुख्य सामग्री अल्ट्रा-शुद्ध क्वार्ट्ज ग्लास आहे, जे ऑप्टिकल सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी मुख्य माध्यम आहे. कोर मटेरियलचा रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स क्लॅडिंगपेक्षा जास्त असल्याच्या कारणामुळे प्रकाश नाडीचे बंधन होते. अशा प्रकारे, सामग्रीच्या अपवर्तक निर्देशांकांच्या चांगल्या प्रकारे निवडलेल्या गुणोत्तरासह, प्रकाश बीम पूर्णपणे कोरमध्ये परावर्तित होतो.

प्रसारणासाठी, प्रकाश ऑप्टिकल फायबरच्या शेवटी थोड्या कोनात आणला जातो. फायबर कोर b 0 मध्ये प्रकाशाच्या नाडीच्या जास्तीत जास्त प्रवेशाच्या कोनाला ऑप्टिकल फायबरचे कोनीय छिद्र म्हणतात. कोनीय छिद्राच्या साइनला संख्यात्मक छिद्र NA म्हणतात आणि सूत्रानुसार गणना केली जाते:

वरील सूत्रावरून असे दिसून येते की ऑप्टिकल फायबर NA चे संख्यात्मक छिद्र केवळ कोर आणि क्लॅडिंग - n 1 आणि n 2 च्या अपवर्तक निर्देशांकांवर अवलंबून असते. या प्रकरणात, अट नेहमी पूर्ण केली जाते: n 1 > n 2 (आकृती 1).

आकृती 1 - ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाश प्रसार. प्रकाश मार्गदर्शकाचे संख्यात्मक छिद्र.

जर प्रकाश b च्या घटनांचा कोन b 0 पेक्षा जास्त असेल तर प्रकाश बीम पूर्णपणे अपवर्तित होतो आणि ऑप्टिकल फायबर कोरमध्ये प्रवेश करत नाही (चित्र 2a). जर b हा कोन b 0 पेक्षा कमी असेल, तर शेलवरील कोर पदार्थांच्या सीमेवरून परावर्तन होते आणि प्रकाश किरण कोरच्या आत पसरतो (चित्र 2b).

आकृती 2 - ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाश प्रसारासाठी अटी

ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाशाच्या प्रसाराची गती फायबर कोरच्या अपवर्तक निर्देशांकावर अवलंबून असते आणि त्याची व्याख्या खालीलप्रमाणे केली जाते:

जेथे C हा निर्वातातील प्रकाशाचा वेग आहे, n हा गाभ्याचा अपवर्तक निर्देशांक आहे.

मूळ सामग्रीचे ठराविक अपवर्तक निर्देशांक 1.45 - 1.55 च्या श्रेणीत असतात.

ऑप्टिकल वेव्हगाइड्ससह प्रकाश प्रसारित करण्यासाठी, काटेकोरपणे सुसंगत प्रकाशाचा स्रोत आवश्यक आहे. ट्रान्समिशन रेंज वाढवण्यासाठी, ट्रान्समीटर स्पेक्ट्रमची रुंदी शक्य तितकी लहान असावी. या उद्देशासाठी लेसर विशेषतः योग्य आहेत, ज्यामुळे प्रकाशाच्या प्रेरित उत्सर्जनामुळे समान तरंगलांबीमध्ये स्थिर फेज फरक राखणे शक्य होते. फायबर कोरचा व्यास ऑप्टिकल रेडिएशनच्या तरंगलांबीशी तुलना करता येतो या वस्तुस्थितीमुळे, प्रकाश मार्गदर्शकामध्ये हस्तक्षेपाची घटना घडते. हे या वस्तुस्थितीद्वारे सिद्ध केले जाऊ शकते की मुख्य काचेमध्ये प्रकाश केवळ विशिष्ट कोनांवर प्रसारित होतो, म्हणजे ज्या दिशेत प्रक्षेपित प्रकाश लाटा वरवर चढवल्या जातात तेव्हा ते वाढवले ​​जातात. तथाकथित विधायक हस्तक्षेप होतो. ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रसारित होऊ शकणाऱ्या अनुमत प्रकाश लहरींना मोड (किंवा नैसर्गिक लहरी) म्हणतात. प्रकाश किरणांच्या प्रसाराच्या प्रकारांनुसार, ऑप्टिकल फायबर मल्टीमोडमध्ये विभागले जातात, म्हणजे, अनेक प्रकाश लहरी आणि एकल-मोड वापरतात, ज्यामध्ये फक्त एक प्रकाश किरण प्रसारित होतो. ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाश प्रसाराच्या प्रक्रियेचे वर्णन करण्यासाठी अनेक मूलभूत मापदंड वापरले जातात.

ऑप्टिकल फायबरमध्ये मध्यवर्ती प्रकाश कंडक्टर (कोर) असतो - एक ग्लास फायबर, काचेच्या दुसर्या थराने वेढलेला - एक क्लेडिंग, ज्याचा कोरपेक्षा कमी अपवर्तक निर्देशांक असतो. कोरमधून पसरत असताना, प्रकाशाची किरणे त्याच्या मर्यादेपलीकडे जात नाहीत, कवचाच्या आवरणाच्या थरातून परावर्तित होतात. ऑप्टिकल फायबरमध्ये, प्रकाश बीम सामान्यतः अर्धसंवाहक किंवा डायोड लेसरद्वारे तयार केला जातो. अपवर्तक निर्देशांकाच्या वितरणावर आणि कोरच्या व्यासावर अवलंबून, ऑप्टिकल फायबर सिंगल-मोड आणि मल्टीमोडमध्ये विभागले गेले आहे.

रशियामधील फायबर ऑप्टिक उत्पादनांची बाजारपेठ

कथा

जरी फायबर ऑप्टिक्स हे संप्रेषणाचे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे आणि लोकप्रिय माध्यम असले तरी, तंत्रज्ञान स्वतःच सोपे आहे आणि खूप पूर्वी विकसित झाले आहे. अपवर्तनाने प्रकाशाच्या किरणाची दिशा बदलण्याचा प्रयोग डॅनियल कोलाडॉन आणि जॅक बॅबिनेट यांनी 1840 मध्ये दाखवला होता. काही वर्षांनंतर, जॉन टिंडल यांनी लंडनमधील त्यांच्या सार्वजनिक व्याख्यानांमध्ये हा प्रयोग वापरला आणि आधीच 1870 मध्ये त्यांनी प्रकाशाच्या स्वरूपावर एक काम प्रकाशित केले. तंत्रज्ञानाचा व्यावहारिक उपयोग केवळ विसाव्या शतकातच आढळून आला. 1920 च्या दशकात, प्रयोगकर्ते क्लेरेन्स हसनेल आणि जॉन बर्ड यांनी ऑप्टिकल ट्यूबद्वारे प्रतिमा प्रसारित करण्याची शक्यता दर्शविली. हे तत्त्व हेनरिक लॅम यांनी रुग्णांच्या वैद्यकीय तपासणीसाठी वापरले होते. 1952 पर्यंत भारतीय भौतिकशास्त्रज्ञ नरिंदर सिंग कपानी यांनी स्वतःच्या प्रयोगांची मालिका केली ज्यामुळे ऑप्टिकल फायबरचा शोध लागला. खरं तर, त्याने काचेच्या धाग्यांचे समान बंडल तयार केले आणि कवच आणि गाभा वेगवेगळ्या अपवर्तक निर्देशांकांसह तंतूंचे बनलेले होते. कवच प्रत्यक्षात मिरर म्हणून काम केले, आणि कोर अधिक पारदर्शक होता - यामुळे जलद पसरण्याची समस्या सोडवली. जर पूर्वी तुळई ऑप्टिकल फिलामेंटच्या शेवटी पोहोचली नाही आणि लांब अंतरावर प्रसारित करण्याचे असे साधन वापरणे अशक्य होते, तर आता समस्या सोडविली गेली आहे. नरिंदर कपानी यांनी 1956 पर्यंत तंत्रज्ञान सुधारले. लवचिक काचेच्या रॉड्सच्या गुच्छाने प्रतिमा अक्षरशः कोणतीही हानी किंवा विकृतीशिवाय प्रसारित केली.

कॉर्निंग तज्ञांनी 1970 मध्ये फायबर ऑप्टिक्सचा शोध लावला, ज्यामुळे टेलिफोन सिग्नल डेटा ट्रान्समिशन सिस्टमची डुप्लिकेट कॉपर वायरवर रिपीटर्सशिवाय समान अंतरावर करणे शक्य झाले, हे फायबर ऑप्टिकच्या विकासाच्या इतिहासातील एक महत्त्वाचे वळण मानले जाते. तंत्रज्ञान विकसकांनी एक कंडक्टर तयार करण्यास व्यवस्थापित केले जे एक किलोमीटर अंतरावर किमान एक टक्के ऑप्टिकल सिग्नल पॉवर राखण्यास सक्षम आहे. आजच्या मानकांनुसार, ही एक माफक कामगिरी आहे, परंतु नंतर, जवळजवळ 40 वर्षांपूर्वी, नवीन प्रकारचे वायर्ड संप्रेषण विकसित करण्यासाठी ही एक आवश्यक अट होती.

सुरुवातीला, ऑप्टिकल फायबर मल्टीफेस होता, म्हणजेच ते एकाच वेळी शेकडो प्रकाश टप्प्यांचे प्रसारण करू शकते. शिवाय, फायबर कोरच्या वाढलेल्या व्यासामुळे स्वस्त ऑप्टिकल ट्रान्समीटर आणि कनेक्टर वापरणे शक्य झाले. खूप नंतर, त्यांनी उच्च-कार्यक्षमता फायबर वापरण्यास सुरुवात केली, ज्याद्वारे ऑप्टिकल वातावरणात फक्त एक टप्पा प्रसारित करणे शक्य झाले. सिंगल-फेज फायबरच्या परिचयाने, सिग्नलची अखंडता जास्त अंतरांवर राखली जाऊ शकते, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात माहितीचे हस्तांतरण सुलभ होते.

आज सर्वात लोकप्रिय फायबर म्हणजे शून्य तरंगलांबी ऑफसेटसह सिंगल-फेज फायबर. 1983 पासून, हे उद्योगातील आघाडीचे फायबर ऑप्टिक उत्पादन आहे, जे लाखो किलोमीटरपेक्षा जास्त कार्य करते हे सिद्ध झाले आहे.

फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनचे फायदे

• अत्यंत उच्च वाहक वारंवारतेमुळे ब्रॉडबँड ऑप्टिकल सिग्नल. याचा अर्थ सुमारे 1 Tbit/s वेगाने फायबर ऑप्टिक लाइनवरून माहिती प्रसारित केली जाऊ शकते;
• फायबरमधील प्रकाश सिग्नलचे अत्यंत कमी क्षीणन, ज्यामुळे सिग्नलच्या पुनरुत्पादनाशिवाय 100 किमी किंवा त्याहून अधिक लांबीच्या फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइन तयार करणे शक्य होते;
• आजूबाजूच्या कॉपर केबलिंग सिस्टम, इलेक्ट्रिकल उपकरणे (पॉवर लाईन्स, इलेक्ट्रिक मोटर्स इ.) आणि हवामानातील विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेपास प्रतिकार;
• अनधिकृत प्रवेशापासून संरक्षण. फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाईन्सवर प्रसारित केलेली माहिती विना-विध्वंसक पद्धतीने रोखणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे;
• विद्युत सुरक्षा. खरं तर, डायलेक्ट्रिक, ऑप्टिकल फायबर नेटवर्कचा स्फोट आणि अग्निसुरक्षा वाढवते, जे विशेषतः रासायनिक आणि तेल शुद्धीकरण कारखान्यांमध्ये, उच्च-जोखीम असलेल्या तांत्रिक प्रक्रियेची सेवा करताना महत्वाचे आहे;
• फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइन्सची टिकाऊपणा - फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाईन्सची सेवा आयुष्य किमान 25 वर्षे आहे.

फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनचे तोटे

• विद्युत सिग्नलचे प्रकाशात आणि प्रकाशाचे विद्युतीय सिग्नलमध्ये रूपांतर करणाऱ्या सक्रिय रेखा घटकांची तुलनेने उच्च किंमत;
• ऑप्टिकल फायबर स्प्लिसिंगची तुलनेने उच्च किंमत. यासाठी सुस्पष्टता आणि म्हणून महाग, तांत्रिक उपकरणे आवश्यक आहेत. परिणामी, ऑप्टिकल केबल तुटल्यास, फायबर-ऑप्टिक लाइन पुनर्संचयित करण्याची किंमत कॉपर केबल्ससह काम करताना जास्त असते.

फायबर ऑप्टिक लाइन घटक

• ऑप्टिकल रिसीव्हर

ऑप्टिकल रिसीव्हर्स फायबर ऑप्टिक केबलच्या बाजूने प्रसारित होणारे सिग्नल शोधतात आणि त्यांना इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित करतात, जे नंतर विस्तारित करतात आणि नंतर त्यांचे आकार तसेच घड्याळ सिग्नल पुनर्संचयित करतात. डिव्हाइसच्या प्रक्षेपण गती आणि सिस्टमच्या वैशिष्ट्यांवर अवलंबून, डेटा स्ट्रीम सिरीयलमधून समांतरात रूपांतरित केला जाऊ शकतो.

• ऑप्टिकल ट्रान्समीटर

फायबर ऑप्टिक सिस्टीममधील ऑप्टिकल ट्रान्समीटर सिस्टम घटकांद्वारे पुरवलेल्या विद्युत डेटा क्रमाला ऑप्टिकल डेटा प्रवाहात रूपांतरित करतो. ट्रान्समीटरमध्ये घड्याळ सिंथेसायझरसह समांतर-सीरियल कन्व्हर्टर (जे सिस्टम इंस्टॉलेशन आणि बिट रेटवर अवलंबून असते), ड्रायव्हर आणि ऑप्टिकल सिग्नल स्त्रोत असतात. ऑप्टिकल ट्रान्समिशन सिस्टमसाठी विविध ऑप्टिकल स्रोत वापरले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, कमी-किमतीच्या लोकल एरिया नेटवर्कमध्ये कमी-अंतराच्या संप्रेषणासाठी प्रकाश-उत्सर्जक डायोडचा वापर केला जातो. तथापि, विस्तृत स्पेक्ट्रल बँडविड्थ आणि दुसऱ्या आणि तिसऱ्या ऑप्टिकल विंडोच्या तरंगलांबीमध्ये काम करण्यास असमर्थता दूरसंचार प्रणालींमध्ये LEDs वापरण्याची परवानगी देत ​​नाही.

• प्रीअम्प्लिफायर

ॲम्प्लीफायर फोटोडायोड सेन्सरमधून असममित विद्युत् प्रवाहाला असममित व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करतो, जो प्रवर्धित केला जातो आणि विभेदक सिग्नलमध्ये रूपांतरित होतो.

• डेटा सिंक्रोनाइझेशन आणि पुनर्प्राप्ती चिप

या चिपने प्राप्त झालेल्या डेटा प्रवाहातील घड्याळ सिग्नल आणि त्यांचे घड्याळ पुनर्संचयित करणे आवश्यक आहे. घड्याळ पुनर्प्राप्तीसाठी आवश्यक असलेली फेज-लॉक केलेली लूप सर्किटरी देखील घड्याळ चिपमध्ये पूर्णपणे एकत्रित केली जाते आणि बाह्य नियंत्रण घड्याळ डाळींची आवश्यकता नसते.

• सिरियल ते समांतर कोड रूपांतरण ब्लॉक

• समांतर-टू-सीरियल कनवर्टर

• लेझर शेपर

लेसर डायोडला थेट मॉड्युलेट करण्यासाठी बायस करंट आणि मॉड्युलेटिंग करंट पुरवणे हे त्याचे मुख्य कार्य आहे.

• ऑप्टिकल केबल, सामान्य संरक्षणात्मक आवरणाखाली स्थित ऑप्टिकल तंतूंचा समावेश होतो.

सिंगलमोड फायबर

जर फायबरचा व्यास आणि तरंगलांबी पुरेशी लहान असेल तर एकच तुळई फायबरमधून प्रसारित होईल. सर्वसाधारणपणे, सिंगल-मोड सिग्नल प्रसार मोडसाठी कोर व्यास निवडण्याची वस्तुस्थिती प्रत्येक वैयक्तिक फायबर डिझाइन पर्यायाच्या विशिष्टतेबद्दल बोलते. म्हणजेच, सिंगल-मोड वापरलेल्या लहरीच्या विशिष्ट वारंवारतेशी संबंधित फायबरच्या वैशिष्ट्यांचा संदर्भ देते. फक्त एका तुळईचा प्रसार तुम्हाला इंटरमोड डिस्पेंशनपासून मुक्त होण्यास अनुमती देतो आणि म्हणूनच सिंगल-मोड फायबर अधिक उत्पादनक्षमतेचे ऑर्डर आहेत. सध्या, सुमारे 8 मायक्रॉनच्या बाह्य व्यासाचा कोर वापरला जातो. मल्टीमोड तंतूंप्रमाणे, दोन्ही चरण आणि ग्रेडियंट सामग्री वितरण घनता वापरली जातात.

दुसरा पर्याय अधिक उत्पादक आहे. सिंगल-मोड तंत्रज्ञान पातळ, अधिक महाग आहे आणि सध्या टेलिकम्युनिकेशनमध्ये वापरले जाते. ऑप्टिकल फायबरचा वापर फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाईन्समध्ये केला जातो, जे इलेक्ट्रॉनिक कम्युनिकेशन्सपेक्षा श्रेष्ठ असतात कारण ते मोठ्या अंतरावर डिजिटल डेटाचे नुकसानरहित, उच्च-गती प्रसारण करण्यास अनुमती देतात. फायबर ऑप्टिक लाईन्स एकतर नवीन नेटवर्क बनवू शकतात किंवा विद्यमान नेटवर्क एकत्र करण्यासाठी सर्व्ह करू शकतात - ऑप्टिकल फायबर हायवेचे विभाग, प्रकाश मार्गदर्शक स्तरावर भौतिकरित्या कनेक्ट केलेले किंवा डेटा ट्रान्सफर प्रोटोकॉलच्या स्तरावर तार्किकदृष्ट्या जोडलेले आहेत. फायबर-ऑप्टिक लाईन्सवर डेटा ट्रान्समिशनचा वेग शेकडो गिगाबिट्स प्रति सेकंदात मोजला जाऊ शकतो. 100 Gbit/s वेगाने डेटा ट्रान्समिशनला परवानगी देण्यासाठी मानक आधीच अंतिम केले जात आहे आणि 10 Gbit इथरनेट मानक अनेक वर्षांपासून आधुनिक दूरसंचार संरचनांमध्ये वापरले जात आहे.

मल्टीमोड फायबर

मल्टीमोड ऑप्टिकल फायबरमध्ये, मोठ्या संख्येने मोड - फायबरमध्ये वेगवेगळ्या कोनातून प्रवेश केलेले किरण - एकाच वेळी प्रसारित होऊ शकतात. मल्टीमोड OF मध्ये तुलनेने मोठा कोर व्यास आहे (मानक मूल्ये 50 आणि 62.5 μm) आणि त्यानुसार, एक मोठा संख्यात्मक छिद्र आहे. मल्टीमोड फायबरचा मोठा कोर व्यास फायबरमध्ये ऑप्टिकल रेडिएशन जोडणे सुलभ करतो आणि मल्टीमोड फायबरसाठी अधिक आरामशीर सहनशीलता आवश्यकता ऑप्टिकल ट्रान्ससीव्हर्सची किंमत कमी करते. अशाप्रकारे, अल्प-श्रेणीच्या स्थानिक आणि घरगुती नेटवर्कमध्ये मल्टीमोड फायबरचे वर्चस्व आहे.

मल्टीमोड ऑप्टिकल फायबरचा मुख्य तोटा म्हणजे इंटरमोड डिस्पर्शनची उपस्थिती आहे, जी फायबरमध्ये भिन्न मोड वेगवेगळ्या ऑप्टिकल मार्गांचे अनुसरण करतात या वस्तुस्थितीमुळे उद्भवते. या घटनेचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, श्रेणीबद्ध अपवर्तक निर्देशांकासह मल्टीमोड फायबर विकसित केले गेले, ज्यामुळे फायबरमधील मोड पॅराबॉलिक ट्रॅजेक्टोरीजसह प्रसारित होतात आणि त्यांच्या ऑप्टिकल मार्गांमधील फरक आणि परिणामी, इंटरमोडल डिस्पर्शन लक्षणीय आहे. कमी. तथापि, ग्रेडियंट मल्टीमोड फायबर कितीही संतुलित असले तरीही, त्यांच्या थ्रूपुटची तुलना सिंगल-मोड तंत्रज्ञानाशी केली जाऊ शकत नाही.

फायबर ऑप्टिक ट्रान्ससीव्हर्स

ऑप्टिकल चॅनेलवर डेटा प्रसारित करण्यासाठी, सिग्नल इलेक्ट्रिकलमधून ऑप्टिकलमध्ये रूपांतरित केले जाणे आवश्यक आहे, कम्युनिकेशन लिंकवर प्रसारित केले जाणे आवश्यक आहे आणि नंतर रिसीव्हरवर परत इलेक्ट्रिकलमध्ये रूपांतरित केले जाणे आवश्यक आहे. हे परिवर्तन ट्रान्सीव्हर उपकरणामध्ये होतात, ज्यामध्ये ऑप्टिकल घटकांसह इलेक्ट्रॉनिक घटक असतात.

ट्रान्समिशन टेक्नॉलॉजीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे, टाइम डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सर ट्रान्समिशन स्पीड 10 Gb/s पर्यंत वाढवण्याची परवानगी देतो. आधुनिक हाय-स्पीड फायबर ऑप्टिक सिस्टम खालील ट्रान्समिशन स्पीड मानके देतात.

SONET मानक	SDH मानक	ट्रान्समिशन गती
OC 1	-	51.84 Mb/से
OC 3	एसटीएम १	१५५.५२ एमबी/से
OC 12	STM 4	622.08 Mb/s
OC 48	STM 16	2.4883 Gb/से
OC 192	STM 64	9.9533 Gb/से

मल्टीप्लेक्सिंग वेव्हलेंथ डिव्हिजन किंवा वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टीप्लेक्सिंगच्या नवीन पद्धती डेटा ट्रान्समिशन डेन्सिटी वाढवणे शक्य करतात. हे साध्य करण्यासाठी, माहितीचे अनेक मल्टिप्लेक्स प्रवाह एकाच फायबर ऑप्टिक चॅनेलवर प्रत्येक प्रवाहाच्या प्रसाराचा वापर करून वेगळ्या तरंगलांबीवर पाठवले जातात. WDM रिसीव्हर आणि ट्रान्समीटरमधील इलेक्ट्रॉनिक घटक वेळ विभागणी प्रणालीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या घटकांपेक्षा वेगळे आहेत.

फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइन्सचा वापर

ऑप्टिकल फायबर सक्रियपणे शहर, प्रादेशिक आणि फेडरल कम्युनिकेशन नेटवर्क तयार करण्यासाठी तसेच शहर स्वयंचलित टेलिफोन एक्सचेंजेसमध्ये कनेक्टिंग लाइन स्थापित करण्यासाठी वापरला जातो. हे फायबर नेटवर्कची गती, विश्वासार्हता आणि उच्च क्षमतेमुळे आहे. तसेच, फायबर ऑप्टिक चॅनेलच्या वापराद्वारे, केबल टेलिव्हिजन, रिमोट व्हिडिओ देखरेख, व्हिडिओ कॉन्फरन्स आणि व्हिडिओ प्रसारण, टेलिमेट्री आणि इतर माहिती प्रणाली आहेत. भविष्यात, फायबर-ऑप्टिक नेटवर्कमध्ये स्पीच सिग्नलचे ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये रूपांतर वापरण्याची योजना आहे.