डिजिटल आणि ग्लासचे जग

परिचय

फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन्सचे ट्विस्टेड पेअर आणि कोएक्सियल केबल्सवर अनेक सुप्रसिद्ध फायदे आहेत, जसे की इलेक्ट्रिकल नॉइज आणि न जुळणारी बँडविड्थ.

गेल्या चतुर्थांश शतकात, फायबर ऑप्टिक संप्रेषण ही व्हिडिओ, ऑडिओ, इतर ॲनालॉग सिग्नल आणि डिजिटल डेटा प्रसारित करण्यासाठी एक व्यापक पद्धत बनली आहे. फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन्सचे ट्विस्टेड पेअर आणि कोएक्सियल केबल्सवर अनेक सुप्रसिद्ध फायदे आहेत, जसे की इलेक्ट्रिकल नॉइज आणि न जुळणारी बँडविड्थ. या आणि इतर अनेक कारणांमुळे, फायबर-ऑप्टिक माहिती प्रसारण प्रणाली माहिती तंत्रज्ञानाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये वाढत्या प्रमाणात प्रवेश करत आहेत.

डिजिटल सिस्टीम अतिशय उच्च कार्यप्रदर्शन, लवचिकता आणि विश्वासार्हता प्रदान करतात आणि ते बदललेल्या ॲनालॉग सोल्यूशन्सपेक्षा जास्त किंमत देत नाहीत.

तथापि, हे फायदे असूनही, फायबर ऑप्टिक प्रणाली अलीकडेपर्यंत त्यांच्या तांब्याच्या पूर्ववर्ती सारख्याच ॲनालॉग सिग्नल ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान वापरत होत्या. आता उपकरणांची एक नवीन पिढी उदयास आली आहे, केवळ डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग पद्धतींवर आधारित, फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन्स पुन्हा एकदा दूरसंचार पूर्णपणे नवीन स्तरावर नेत आहेत. डिजिटल सिस्टीम अतिशय उच्च कार्यप्रदर्शन, लवचिकता आणि विश्वासार्हता प्रदान करतात आणि त्यांनी बदललेल्या ॲनालॉग सोल्यूशन्सपेक्षा जास्त किंमत नसते.

हे ट्यूटोरियल फायबर ऑप्टिक केबल्सवर डिजिटल सिग्नल ट्रान्समिशनचे तंत्रज्ञान आणि त्याचे आर्थिक आणि तांत्रिक फायदे तपासते.

फायबरवर ॲनालॉग ट्रान्समिशन

डिजिटल तंत्रज्ञानाच्या फायद्यांचे योग्यरित्या कौतुक करण्यासाठी, प्रथम फायबर ऑप्टिक्सवर ॲनालॉग सिग्नल प्रसारित करण्याच्या पारंपारिक पद्धती पाहू. ॲनालॉग सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी, मोठेपणा (AM) आणि वारंवारता (FM) मॉड्यूलेशन वापरले जाते. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, ऑप्टिकल ट्रान्समीटरच्या इनपुटला कमी-फ्रिक्वेंसी ॲनालॉग ऑडिओ आणि व्हिडिओ सिग्नल किंवा डेटा प्राप्त होतो, जे ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित केले जातात. हे वेगवेगळ्या प्रकारे केले जाते.

ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशन सिस्टममध्ये, ऑप्टिकल सिग्नल हे तीव्रतेसह एक चमकदार प्रवाह आहे जे इनपुट इलेक्ट्रिकल सिग्नलमधील बदलांनुसार बदलते. एकतर LEDs किंवा लेसर प्रकाश स्रोत म्हणून वापरले जातात. दुर्दैवाने, दोन्ही नॉनलाइनर आहेत, म्हणजेच, रेडिएशनपासून कमाल मूल्यापर्यंत ब्राइटनेसच्या संपूर्ण श्रेणीमध्ये, इनपुट सिग्नल आणि प्रकाश तीव्रता यांच्यातील आनुपातिकता पाळली जात नाही. तथापि, ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशनसह सिस्टममध्ये ही तंतोतंत नियंत्रण पद्धत वापरली जाते. परिणामी, प्रसारित सिग्नलच्या विविध विकृती उद्भवतात:

• केबलची लांबी वाढल्याने सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर कमी होते;
• व्हिडिओ सिग्नल ट्रान्समिशनमध्ये नॉनलाइनर डिफरेंशियल गेन आणि फेज एरर;
• ऑडिओ सिग्नलची डायनॅमिक श्रेणी मर्यादित करणे.

फायबर ऑप्टिक सिग्नल ट्रान्समिशन सिस्टमच्या ऑपरेशनची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, फ्रिक्वेंसी मॉड्युलेशन वापरण्याचा प्रस्ताव होता, ज्यामध्ये प्रकाश स्रोत नेहमी पूर्णपणे बंद किंवा पूर्ण शक्तीवर चालू केला जातो आणि नाडी पुनरावृत्ती दर मोठेपणानुसार बदलतो. इनपुट सिग्नलचे. रेडिओ अभियांत्रिकीमधील सिग्नलच्या फ्रिक्वेंसी मॉड्युलेशनशी परिचित असलेल्यांसाठी, येथे या संज्ञेचा वापर निराधार वाटू शकतो, कारण फायबर ऑप्टिक सिस्टमच्या संदर्भात ही प्रकाश किरणोत्सर्गाची वारंवारता नियंत्रित करण्याची एक पद्धत म्हणून समजली जाते. हे खरे नाही, आणि खरं तर "पल्स फेज मॉड्युलेशन" (PPM) हा शब्द वापरणे अधिक योग्य आहे, परंतु फायबर ऑप्टिक तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात ही संज्ञा स्थापित केली गेली आहे. तुम्ही नेहमी लक्षात ठेवावे की मॉड्युलेशन पद्धतीच्या नावातील "फ्रिक्वेंसी" या शब्दाचा अर्थ डाळींचा पुनरावृत्ती दर आहे, त्यांना वाहून नेणाऱ्या प्रकाश लहरींची वारंवारता नाही.

ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशनमध्ये, इनपुट सिग्नल पातळी प्रकाश बीमच्या तीव्रतेद्वारे दर्शविली जाते

वारंवारता मॉड्युलेशनसह, इनपुट सिग्नल पातळी प्रकाश डाळींच्या पुनरावृत्ती दराने दर्शविली जाते
तांदूळ. 1. मोठेपणा आणि वारंवारता मॉड्यूलेशनची तुलना

फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशनमुळे AM सिस्टीमशी संबंधित अनेक ड्रायव्हर ब्राइटनेस कंट्रोल समस्या दूर होतात, परंतु त्याची स्वतःची आव्हाने आहेत. त्यापैकी एक क्रॉसस्टॉक आहे, जो एफएम सिस्टममध्ये ओळखला जातो. विशेषत: एका ऑप्टिकल फायबरवर अनेक फ्रिक्वेंसी मोड्युलेटेड सिग्नल प्रसारित करताना, उदाहरणार्थ, मल्टीप्लेक्सर वापरताना ते पाळले जातात. वाहक फ्रिक्वेन्सी विभक्त करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या महत्त्वपूर्ण सिग्नल फिल्टरिंग सर्किट्सच्या ट्यूनिंगमध्ये अस्थिरतेचा परिणाम म्हणून ट्रान्समीटर किंवा रिसीव्हरवर क्रॉसस्टॉक उद्भवते. जर फिल्टर खराब ट्यून केलेले असतील, तर वारंवारता-मॉड्युलेटेड वाहक एकमेकांशी संवाद साधतात आणि विकृत होतात. फायबर ऑप्टिक अभियंते FM सिस्टम डिझाइन करू शकतात जे क्रॉसस्टॉकची क्षमता कमी करतात, परंतु डिझाइनमध्ये कोणतीही सुधारणा डिव्हाइसेसची किंमत वाढवेल.

दुसर्या प्रकारच्या विकृतीला इंटरमॉड्युलेशन म्हणतात. क्रॉसस्टॉक प्रमाणे, इंटरमॉड्युलेशन एकाच फायबरवर एकाधिक सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या सिस्टममध्ये उद्भवते. ट्रान्समीटरमध्ये इंटरमॉड्युलेशन विकृती बहुतेक वेळा भिन्न एफएम वाहकांसाठी सामान्य असलेल्या सर्किट्समधील नॉनलाइनरिटीच्या परिणामी उद्भवते. परिणामी, एकाधिक वाहक एका ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये एकत्रित होण्यापूर्वी, ते एकमेकांवर कार्य करतात, मूळ सिग्नलची अचूकता कमी करतात.

डिजिटल प्रणाली

ॲनालॉग सिस्टम्सप्रमाणे, डिजिटल सिस्टममधील ट्रान्समीटर कमी-फ्रिक्वेंसी ॲनालॉग ऑडिओ आणि व्हिडिओ सिग्नल किंवा डिजिटल डेटा प्राप्त करतात, जे ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित केले जातात. रिसीव्हरला ऑप्टिकल सिग्नल मिळतो आणि मूळ स्वरूपात इलेक्ट्रिकल सिग्नल आउटपुट करतो. ट्रान्समीटरपासून रिसीव्हरकडे सिग्नल्सची प्रक्रिया आणि प्रसारित कसा केला जातो यात फरक आहे.

तांदूळ. 2. डिजिटल ॲनालॉग सिग्नल ट्रान्समिशन सिस्टम

पूर्णपणे डिजिटल सिस्टीममध्ये, कमी-फ्रिक्वेंसी इनपुट सिग्नल ताबडतोब ॲनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरवर पाठविला जातो, जो ट्रान्समीटरचा भाग असतो. तेथे, सिग्नलला तार्किक स्तरांच्या अनुक्रमात रूपांतरित केले जाते - शून्य आणि एक, ज्याला डिजिटल प्रवाह म्हणतात. जर ट्रान्समीटर मल्टीचॅनेल असेल, म्हणजे, अनेक सिग्नलसह कार्य करण्यासाठी डिझाइन केलेले असेल, तर अनेक डिजिटल प्रवाह एकामध्ये एकत्र केले जातात आणि ते एका एमिटरचे स्विचिंग चालू आणि बंद नियंत्रित करते, जे खूप उच्च वारंवारता येते.

प्राप्त शेवटी, सिग्नल उलटे रूपांतरित केले जाते. वैयक्तिक प्रसारित सिग्नलशी संबंधित वैयक्तिक प्रवाह एकत्रित डिजिटल प्रवाहापासून वेगळे केले जातात. ते डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टरवर पाठवले जातात, त्यानंतर ते मूळ स्वरूपात आउटपुट केले जातात (चित्र 2).

पारंपारिक AM आणि FM प्रणालींपेक्षा पूर्णपणे डिजिटल सिग्नल ट्रान्समिशनचे अनेक फायदे आहेत - अष्टपैलुत्व आणि उच्च गुणवत्तेच्या सिग्नलपासून ते कमी स्थापना खर्चापर्यंत. चला काही फायद्यांचा अधिक तपशीलवार विचार करूया आणि त्यासोबतच सिस्टम इंस्टॉलर आणि वापरकर्ता या दोघांसाठी आर्थिक फायद्यांची चर्चा करूया.

सिग्नल ट्रान्समिशन अचूकता

ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशनसह ॲनालॉग सिस्टममध्ये, ऑप्टिकल फायबरच्या बाजूने प्रवास केलेल्या मार्गाच्या प्रमाणात सिग्नलची गुणवत्ता कमी होते. हे तथ्य, एएम सिस्टम केवळ मल्टीमोड फायबरसह कार्य करतात या वस्तुस्थितीसह, अशा प्रणालींचा वापर तुलनेने कमी ट्रान्समिशन अंतरापर्यंत मर्यादित करते. एफएम सिस्टीम काही प्रमाणात चांगले कार्य करतात: जरी त्यातील सिग्नलची गुणवत्ता कमी होत असली तरी, ती फार लांब नसलेल्या ओळींमध्ये अंदाजे स्थिर राहते, जेव्हा विशिष्ट कमाल लांबी गाठली जाते तेव्हाच ती झपाट्याने कमी होते. ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमधील अंतर आणि प्रसारित चॅनेलची संख्या (अर्थातच, सिस्टमच्या क्षमतेनुसार) फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाइनवरून प्रसारित केल्यावर केवळ पूर्णपणे डिजिटल सिस्टम सिग्नलच्या गुणवत्तेचे संरक्षण करण्याची हमी देतात.

ॲम्प्लीट्यूड मॉड्युलेशनसह ॲनालॉग सिस्टममध्ये, ऑप्टिकल फायबरच्या बाजूने प्रवास केलेल्या मार्गाच्या प्रमाणात सिग्नलची गुणवत्ता कमी होते. हे तथ्य, एएम सिस्टम केवळ मल्टीमोड फायबरसह कार्य करतात या वस्तुस्थितीसह, अशा प्रणालींचा वापर तुलनेने कमी ट्रान्समिशन अंतरापर्यंत मर्यादित करते.

एका ऑप्टिकल फायबर (मल्टीप्लेक्सर्स) वर अनेक ट्रान्समिशन चॅनेल आयोजित करण्यासाठी सिस्टम विकसित करताना प्रसारित सिग्नलच्या पुनरुत्पादनाची अचूकता ही एक महत्त्वपूर्ण समस्या आहे. उदाहरणार्थ, व्हिडिओ किंवा ऑडिओचे चार चॅनेल प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या ॲनालॉग सिस्टममध्ये, सिस्टम बँडविड्थ पूर्ण करण्यासाठी, वैयक्तिक चॅनेलसाठी वाटप केलेली बँडविड्थ मर्यादित असणे आवश्यक आहे. डिजिटल सिस्टीममध्ये, ही तडजोड करण्याची गरज नाही: एक, चार किंवा अगदी दहा सिग्नल एका फायबरसह गुणवत्ता न गमावता प्रसारित केले जाऊ शकतात.

उच्च सिग्नल गुणवत्ता

तांदूळ. 3

डिजिटल स्वरूपात ॲनालॉग सिग्नल प्रसारित करणे शुद्ध ॲनालॉगपेक्षा उच्च गुणवत्ता प्रदान करते. या ट्रान्समिशन पद्धतीसह सिग्नल विकृती केवळ ॲनालॉग-टू-डिजिटल आणि रिव्हर्स डिजिटल-टू-एनालॉग रूपांतरण दरम्यान होऊ शकते. कोणतेही रूपांतरण परिपूर्ण नसले तरी, आजचे तंत्रज्ञान इतके प्रगत आहे की अगदी स्वस्त ADCs आणि DACs सुद्धा analog AM आणि FM सिस्टीमसह मिळवता येण्यापेक्षा उच्च दर्जाचे व्हिडिओ आणि ऑडिओ सिग्नल प्रदान करतात. एकाच तरंगलांबीवर एकाच प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबरवर समान सिग्नल फॉरमॅट प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या डिजिटल आणि ॲनालॉग सिस्टम्सच्या सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर आणि नॉनलाइनर विकृती (डिफरेंशियल फेज आणि डिफरेंशियल गेन) यांची तुलना करून हे सहजपणे पाहिले जाऊ शकते.

फायबर ऑप्टिक प्रणाली तयार करताना डिजिटल तंत्रज्ञान अभियंत्यांना अभूतपूर्व लवचिकता देतात. आता विविध मार्केट, कार्ये आणि बजेटसाठी योग्य स्तरावरील कामगिरी शोधणे सोपे आहे. उदाहरणार्थ, ॲनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरची बिट रुंदी बदलून, तुम्ही सिग्नल ट्रान्समिशनसाठी आवश्यक असलेल्या सिस्टम बँडविड्थवर आणि परिणामी, एकूण कामगिरी आणि खर्चावर प्रभाव टाकू शकता. त्याच वेळी, डिजिटल सिस्टमचे इतर गुणधर्म - विकृतीची अनुपस्थिती आणि रेषेच्या लांबीपासून कामाच्या गुणवत्तेचे स्वातंत्र्य - जास्तीत जास्त ट्रांसमिशन अंतरापर्यंत जतन केले जाते. ॲनालॉग सिस्टम डिझाइन करताना, अभियंते नेहमी सिस्टमची किंमत आणि कार्यप्रदर्शन यांच्यात अडकतात, गंभीर सिग्नल पॅरामीटर्सशी तडजोड न करता दोन्ही समतोल करण्याचा प्रयत्न करतात. डिजिटल प्रणालींमध्ये, स्केलिंग प्रणाली आणि त्यांचे कार्यप्रदर्शन आणि खर्च व्यवस्थापित करणे खूपच कमी आव्हानात्मक आहे.

अमर्यादित ट्रान्समिशन अंतर

ॲनालॉग पूर्ववर्तींच्या तुलनेत डिजिटल प्रणालींचा आणखी एक फायदा म्हणजे त्यात अतिरिक्त विकृती न आणता सिग्नल पुनर्संचयित करण्याची त्यांची क्षमता. हे पुनर्संचयित रिपीटर किंवा रेखीय ॲम्प्लिफायर नावाच्या विशेष उपकरणामध्ये केले जाते.

डिजिटल प्रणालीद्वारे प्रदान केलेला फायदा स्पष्ट आहे. त्यामध्ये, सिग्नल एएम आणि एफएम सिस्टमच्या क्षमतेपेक्षा लक्षणीयरीत्या ओलांडलेल्या अंतरांवर प्रसारित केला जाऊ शकतो, तर विकसक खात्री बाळगू शकतो की प्राप्त सिग्नल प्रसारित केलेल्याशी अगदी जुळतो आणि तांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या आवश्यकता पूर्ण करतो.

जसजसा प्रकाश फायबरमधून प्रवास करतो, तसतशी त्याची तीव्रता हळूहळू कमी होत जाते आणि अखेरीस ते शोधण्यासाठी अपुरे पडते. तथापि, ज्या ठिकाणी प्रकाश खूपच कमकुवत झाला आहे त्या ठिकाणी पोहोचण्यापूर्वी आपण एक रेखीय ॲम्प्लिफायर स्थापित केले तर ते सिग्नलला त्याच्या मूळ शक्तीपर्यंत वाढवेल आणि त्याच अंतरावर ते पुढे प्रसारित केले जाऊ शकते. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की रेखीय ॲम्प्लिफायर डिजिटल प्रवाहाची पुनर्रचना करतो, ज्याचा एन्कोड केलेल्या ॲनालॉग व्हिडिओ किंवा ऑडिओ सिग्नलच्या गुणवत्तेवर कोणताही प्रभाव पडत नाही, सिग्नल मार्गावर रेखीय ॲम्प्लीफायरमध्ये किती वेळा पुनर्संचयित केले जाते याची पर्वा न करता. एक लांब फायबर ऑप्टिक लाइन.

डिजिटल प्रणालीद्वारे प्रदान केलेला फायदा स्पष्ट आहे. त्यांच्यामध्ये, एएम आणि एफएम सिस्टमच्या क्षमतेपेक्षा लक्षणीय अंतरावर सिग्नल प्रसारित केला जाऊ शकतो, तर विकसक खात्री बाळगू शकतो की प्राप्त सिग्नल प्रसारित केलेल्याशी अगदी जुळतो आणि तांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या आवश्यकता पूर्ण करतो.

कमी खर्च

डिजिटल फायबर ऑप्टिक सिस्टीमच्या अनेक फायद्यांचे मूल्यमापन केल्यास, असे गृहीत धरले जाऊ शकते की त्यांची किंमत पारंपारिक ॲनालॉग सिस्टमपेक्षा जास्त असावी. तथापि, असे नाही, आणि डिजिटल सिस्टम वापरकर्ते, उलट, त्यांचे पैसे वाचवतात.

स्पर्धात्मक बाजारपेठेत, एनालॉग सिस्टमच्या किंमतीवर डिजिटल गुणवत्ता ऑफर करणारा निर्माता नेहमीच असेल

अलिकडच्या वर्षांत डिजिटल घटकांची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी झाली आहे आणि उपकरणे उत्पादक अशा उत्पादनांचा विकास आणि ऑफर करण्यास सक्षम आहेत ज्यांची किंमत मागील पिढीच्या ॲनालॉग उत्पादनांपेक्षा समान आहे. अर्थात, काही कंपन्या लोकांना हे पटवून देऊ इच्छितात की डिजिटल सिस्टीमची उच्च गुणवत्ता केवळ प्रीमियमवर मिळवता येते, परंतु प्रत्यक्षात त्यांनी बचत त्यांच्या ग्राहकांसोबत शेअर न करणे निवडले आहे. परंतु स्पर्धात्मक बाजारपेठेत नेहमीच एक निर्माता असेल जो ॲनालॉग सिस्टमच्या किंमतीवर डिजिटल गुणवत्ता प्रदान करतो.

डिजिटल सिस्टीम अधिक माहिती एका केबलवर प्रसारित करण्याची परवानगी देतात, ज्यामुळे त्याची गरज कमी होते

इतर घटक फायबर ऑप्टिक प्रणाली स्थापित आणि ऑपरेट करण्याच्या खर्चावर देखील परिणाम करतात. सर्वात स्पष्ट एक केबल खर्च आहे. डिजिटल सिस्टीम अधिक माहिती एका केबलवर प्रसारित करण्याची परवानगी देतात, ज्यामुळे त्याची गरज कमी होते. फायदा विशेषतः लक्षात घेण्याजोगा आहे जेथे वेगवेगळ्या प्रकारचे सिग्नल एकाच वेळी प्रसारित करणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, व्हिडिओ आणि ऑडिओ किंवा ऑडिओ आणि डेटा. जास्त अडचणीशिवाय, अभियंते परवडणाऱ्या किमतीत एक डिजिटल प्रणाली डिझाइन करू शकतात ज्यामध्ये एकच फायबर विविध प्रकारचे सिग्नल वाहून नेऊ शकतो, जसे की व्हिडिओचे दोन चॅनेल आणि चार ऑडिओ चॅनेल. जर ॲनालॉग तंत्रज्ञान वापरले गेले असेल, तर बहुधा दोन स्वतंत्र सिस्टीम बनवणे आवश्यक आहे, किंवा कमीतकमी, ऑडिओ आणि व्हिडिओ सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी दोन स्वतंत्र केबल्स वापरणे आवश्यक आहे.

कालांतराने अयशस्वी होऊ शकणाऱ्या कमी घटकांमुळे, डिजिटल प्रणाली अधिक स्थिर आणि विश्वासार्ह आहेत

एका ऑप्टिकल फायबरवर एकाच प्रकारचे अनेक सिग्नल प्रसारित करणे आवश्यक असतानाही, डिजिटल सिस्टीम श्रेयस्कर आहेत कारण ते अधिक विश्वासार्हपणे कार्य करतात आणि उच्च सिग्नल गुणवत्ता प्रदान करतात. उदाहरणार्थ, डिजिटल व्हिडिओ मल्टीप्लेक्सरमध्ये समान उच्च गुणवत्तेसह दहा चॅनेल प्रसारित करणे शक्य आहे, परंतु ॲनालॉग सिस्टममध्ये हे अजिबात शक्य नाही.

फायबर ऑप्टिक सिस्टीमच्या ऑपरेशनच्या वर्षांमध्ये आपण अपरिहार्य देखभाल आणि दुरुस्ती खर्च देखील विचारात घेतला पाहिजे. आणि इथे फायदा डिजिटल सिस्टमचा आहे. प्रथम, त्यांना स्थापनेनंतर प्रारंभिक सेटअपची आवश्यकता नाही - ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर फक्त फायबर ऑप्टिक केबलद्वारे जोडलेले आहेत आणि सिस्टम वापरण्यासाठी तयार आहे. ॲनालॉग सिस्टीमला सामान्यतः विशिष्ट ट्रान्समिशन लाइनच्या पॅरामीटर्समध्ये समायोजन आवश्यक असते, त्याची लांबी आणि सिग्नलची तीव्रता लक्षात घेऊन. अतिरिक्त समायोजन वेळेसाठी अतिरिक्त खर्च येतो.

डिजिटल सिस्टमसाठी ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर स्वस्त आहेत, केबलचा वापर कमी आहे, ऑपरेटिंग खर्च कमी आहेत

कारण कालांतराने अयशस्वी होऊ शकणारे कमी घटक आहेत, डिजिटल प्रणाली अधिक स्थिर आणि विश्वासार्ह आहेत. त्यांना री-ट्यूनिंगची आवश्यकता नाही आणि पारंपारिक ॲनालॉग सिस्टममध्ये क्रॉसस्टॉक, पॅरामीटर ड्रिफ्ट आणि इतर तोटे नसल्यामुळे ट्रबलशूटिंगला खूप कमी वेळ लागेल.

सारांश द्या. डिजिटल सिस्टमसाठी ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर स्वस्त आहेत, केबलचा वापर कमी आहे आणि ऑपरेटिंग खर्च कमी आहेत. डिजिटल फायबर ऑप्टिक प्रणाली सर्व स्तरांवर स्पष्ट आर्थिक लाभ प्रदान करते.

निष्कर्ष

जसे फायबर ऑप्टिक तंत्रज्ञानाचे पारंपारिक तांबे वायर्स आणि कोएक्सियल केबल्सच्या तुलनेत अनेक फायदे आहेत, त्याचप्रमाणे डिजिटल ट्रान्समिशन फायबर ऑप्टिक तंत्रज्ञानाला अनेक नॉच वर घेते, ज्यामुळे वापरकर्त्यांना संपूर्ण नवीन फायदे मिळतात. डिजिटल सिस्टीममध्ये अद्वितीय वैशिष्ट्ये आहेत: कम्युनिकेशन लाईनच्या संपूर्ण लांबीवर सिग्नल ट्रान्समिशनची अचूकता, कमीत कमी विरूपण (क्रॉस-डिस्टोर्शन आणि इंटरमॉड्युलेशनच्या अनुपस्थितीसह), डिजिटल प्रवाह शिवाय दीर्घ रेषेवर प्रसारित करताना वारंवार पुनर्संचयित करण्याची क्षमता. त्यात एन्कोड केलेल्या ॲनालॉग सिग्नलच्या गुणवत्तेशी तडजोड करणे. हे ॲनालॉग सिस्टमसह अप्राप्य ॲनालॉग सिग्नल फिडेलिटीच्या पातळीची हमी देते.

डिजिटल आणि ॲनालॉग फायबर ऑप्टिक सिस्टमसाठी घटकांच्या किंमती तुलना करण्यायोग्य आहेत आणि स्थापना, ऑपरेशन आणि देखभाल खर्चाचा विचार करताना, डिजिटल सिस्टम स्पष्ट आर्थिक फायदे देतात.

नवीन फायबर ऑप्टिक प्रणालीची रचना करताना, डिजिटल आणि ॲनालॉग सिस्टमचे फायदे आणि तोटे यांचे विश्लेषण करण्यात वेळ वाया घालवू नका, कारण निवड अगदी स्पष्ट आहे: डिजिटल सिस्टम प्रत्येक प्रकारे अधिक चांगल्या आहेत. स्वतःला फक्त त्यांच्यापुरते मर्यादित ठेवणे आणि तुमच्या गरजा पूर्ण करणारी उत्पादने निवडणे अधिक उपयुक्त ठरेल. डिजिटल सिस्टीममध्येही, अनेक प्रकारचे उपाय आहेत. त्यांचे मूल्यांकन करण्यात मदत करण्यासाठी येथे काही प्रश्न आहेत:

• सिस्टम स्थापित करणे किती सोपे आहे?
  • जर ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर वापरकर्ता कॉन्फिगर करता येईल, तर हे करणे किती सोपे आहे आणि आव्हाने कोणती आहेत?
• उपकरणांची रचना कॉम्पॅक्ट, टिकाऊ आणि विश्वासार्ह आहे का?
• डिव्हाइसेस डेस्कटॉप केसेसमध्ये उपलब्ध आहेत किंवा रॅक माउंटिंगसाठी डिझाइन केलेले आहेत? दोन्ही प्रकारच्या घरांमध्ये पर्याय आहेत का?
  • सिंगल-मोड आणि मल्टीमोड फायबर्स दोन्ही वापरण्यासाठी उपकरणे योग्य आहेत का?
  • उत्पादकाला तो ऑफर करत असलेल्या उत्पादनांसाठी बाजारात पुरेसा अनुभव आणि प्रतिष्ठा आहे का?
  • उत्पादनाची किंमत पारंपारिक ॲनालॉग सिस्टमच्या किंमतीशी कशी तुलना करते? (उत्पादनातील डिजिटल उपकरणे ॲनालॉगपेक्षा जास्त महाग नाहीत आणि त्यांची किंमत जास्त नसावी).

बाजार विश्लेषण आणि तत्सम उत्पादनांच्या वैशिष्ट्यांची तुलना केल्याने तुम्हाला शेवटी डिजिटल फायबर ऑप्टिक सिस्टीमचे घटक निवडता येतील जे तुम्हाला अनेक वर्षे विश्वासूपणे सेवा देतील.

1. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनच्या सामान्य संकल्पना
2. "प्रकाश" ची संकल्पना

ए. कथा
b सामान्य माहिती
व्ही. विकास
4. निष्कर्ष

1. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनच्या सामान्य संकल्पना.
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन म्हणजे अवकाशातील इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड डिस्टर्बन्सची हालचाल. अदृश्य आणि दृश्यमान इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन आहेत. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन इलेक्ट्रिकल चार्जेस हलवून तयार केले जाते आणि सर्व दिशांमध्ये आणि जवळजवळ सर्व वातावरणात प्रसारित होते. ते लांब अंतरावर लक्ष न देता हस्तांतरित केले जातात.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन विभागले गेले आहे:
. रेडिओ लहरी (अल्ट्रा-लाँगपासून सुरू होणारी);
. इन्फ्रारेड विकिरण;
. दृश्यमान प्रकाश;
. अतिनील किरणे;
. एक्स-रे आणि हार्ड (गामा रेडिएशन).

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्केल (स्पेक्ट्रम) ही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनच्या सर्व वारंवारता श्रेणींची संपूर्णता आहे. वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये म्हणून खालील प्रमाण वापरले जातात:
. तरंगलांबी;
. दोलन वारंवारता;
. फोटॉन ऊर्जा.

स्पेक्ट्रम खालील विभागांमध्ये विभागलेला आहे:
. कमी वारंवारता कंपने;
. रेडिओ लहरी;
. इन्फ्रारेड विकिरण;
. दृश्यमान विकिरण (प्रकाश);
. अतिनील किरणे;
. एक्स-रे रेडिएशन;
. गामा विकिरण.
इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा आमच्या काळात रेडिओ आणि इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी, आधुनिक उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. रेडिओ लहरींचा वापर रेडिओ संप्रेषण, दूरदर्शन आणि रडारसाठी केला जातो. इन्फ्रारेड रेडिएशन ओव्हन, हीटर्स आणि सर्व गरम आणि कोरडे उपकरणांमध्ये वापरले जाते. अतिनील किरणोत्सर्गाचा वापर परिसर निर्जंतुकीकरण, अणू आणि रेणूंच्या अभ्यासासाठी आणि संशोधनासाठी केला जातो. जैविक ट्रेस शोधण्यासाठी फॉरेन्सिकमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. क्ष-किरणांचा उपयोग औषधांमध्ये रोगांचे निदान करण्यासाठी आणि विशिष्ट रोगांवर उपचार करण्यासाठी केला जातो.

2. "प्रकाश" ची संकल्पना.
प्रकाश हे दृश्यमान इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन आहे जे तापलेल्या किंवा उत्तेजित पदार्थाद्वारे उत्सर्जित होते. परंतु लगतचे ब्रॉड स्पेक्ट्रम क्षेत्र: अल्ट्राव्हायोलेट आणि इन्फ्रारेड रेडिएशन देखील प्रकाशासाठी चुकीचे आहेत. दृश्यमान तरंगलांबी 380 ते 780 नॅनोमीटर पर्यंत असते. प्रकाशाचा अभ्यास ऑप्टिक्स नावाच्या भौतिकशास्त्राच्या शाखेद्वारे केला जातो. प्रकाश एकतर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह मानला जाऊ शकतो, ज्याच्या व्हॅक्यूममध्ये प्रसाराचा वेग स्थिर असतो किंवा फोटॉनचा प्रवाह म्हणून - विशिष्ट ऊर्जा, संवेग, आंतरिक कोनीय संवेग आणि शून्य वस्तुमान असलेले कण.
प्रकाशात इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींचे सर्व गुणधर्म आहेत:
. प्रतिबिंब;
. अपवर्तन;
. हस्तक्षेप;
. विवर्तन;
. ध्रुवीकरण.
प्रकाश एखाद्या पदार्थावर दबाव आणू शकतो, माध्यमाद्वारे शोषला जाऊ शकतो आणि फोटोइलेक्ट्रिक प्रभावास कारणीभूत ठरू शकतो. प्रकाश सरळ दिशेने विचलित होतो. 300,000 km/s च्या व्हॅक्यूममध्ये त्याचा प्रसाराचा अंतिम वेग असतो आणि मध्यम वेग कमी होतो. वेग कमी होण्याव्यतिरिक्त, प्रकाश अपवर्तित होऊ लागतो आणि विशिष्ट परिस्थितीत प्रकाश स्पेक्ट्रममध्ये विभाजित होऊ शकतो. हे हस्तक्षेपाच्या घटनेद्वारे स्पष्ट केले आहे. साबणाचे बुडबुडे आणि पाण्यावरील पातळ तेलाच्या फिल्म्सचा रंग स्पष्ट करणारा प्रकाशाचा हस्तक्षेप आहे. प्रकाश लाटा पातळ फिल्मच्या पृष्ठभागावरून अंशतः परावर्तित होतात, अंशतः त्यामध्ये प्रसारित होतात आणि आम्ही पृष्ठभागावर इंद्रधनुष्याचा नमुना पाहतो.
प्रकाशाचे विवर्तन म्हणजे रेखीय प्रसारापासून प्रकाश लहरीचे विचलन. गडद, जाड पडदे असलेल्या खोलीत, पडद्याला एक लहान छिद्र करा, तेव्हा प्रकाश शंकूसारखा बाहेर येईल, ज्याचा वरचा भाग आपल्या छिद्रात असेल तेव्हा हे स्पष्टपणे दिसून येते. एका ग्लास पाण्यात एक चमचा ठेवून आपण प्रकाशाच्या अपवर्तनाचे निरीक्षण करू शकतो. ते हवा आणि पाणी यांच्या सीमेवर विभागले जाईल.
आपण आपल्या सभोवतालच्या जगाचे निरीक्षण करतो कारण मानव विद्युत चुंबकीय लहरींचे दृश्यमान स्पेक्ट्रम जाणू शकतो. डोळ्याच्या रेटिनामध्ये स्थित विशेष रिसेप्टर्स प्रकाश किरणोत्सर्गावर प्रतिक्रिया देऊ शकतात या वस्तुस्थितीमुळे हे घडते. आणि आम्ही व्हिज्युअल प्रतिमांमध्ये फरक करू शकतो: रंग, आकार, आकार, एखाद्या वस्तूचे अंतर आणि बरेच काही. मानवी दृष्टीमध्ये अनेक गुणधर्म आहेत:
. प्रकाश संवेदनशीलता;
. तीक्ष्णपणा;
. दृश्य क्षेत्र;
. द्विनेत्रीपणा;
. कॉन्ट्रास्ट आणि अनुकूलन.

3. ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाशाचा वापर.
ए. कथा
प्रकाशाचा वापर तंत्रज्ञानामध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, परंतु आजकाल फायबर ऑप्टिक नेटवर्कमध्ये विशेष विकास झाला आहे. प्रकाश आणि पारदर्शक सामग्रीचा वापर करून दूरवर डेटा प्रसारित करण्याचा इतिहास 1934 मध्ये सुरू झाला. नॉर्मन फ्रेंचने आवाजाचे लाईट सिग्नल्समध्ये रूपांतर करणे आणि काचेच्या रॉड्ससह प्रसारित करण्याचा प्रस्ताव दिला. काही वर्षांनंतर, स्विस भौतिकशास्त्रज्ञ जीन-डॅनियल कोलाडॉन यांनी “पॅराबॉलिक द्रव प्रवाह” म्हणजेच पाण्याद्वारे प्रकाशाच्या प्रसारणाचा प्रयोग केला.
आधुनिक प्रकारच्या ऑप्टिकल फायबरचा शोध 1954 मध्ये लागला. हे दोन इंग्लिश भौतिकशास्त्रज्ञ नरिंदर सिंग कपानी, हॅरोल्ड हॉपकिन्स आणि डच संशोधक अब्राहम व्हॅन हील यांनी केले आहे. त्यांनी त्याच वेळी त्यांच्या शोधांची घोषणा केली, म्हणून तिघेही या तंत्रज्ञानाचे संस्थापक मानले जातात. तसे, ऑप्टिकल फायबरला त्याच्या शोधानंतर दोन वर्षांनी ऑप्टिकल फायबर असे म्हणतात.
पहिल्या फायबर ऑप्टिक केबल्समध्ये जास्त प्रकाश कमी होता. लॉरेन्स कर्टिसने 50 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात तोटा कमी केला. 1962 मध्ये लेझर तंत्रज्ञानाचा शोध लागल्यानंतर, फायबर ऑप्टिक्सच्या विकासाला आणखी एक चालना मिळाली.
b सामान्य माहिती
फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन हा वायर्ड टेलिकम्युनिकेशनचा एक प्रकार आहे जो माहिती सिग्नल वाहक म्हणून ऑप्टिकल (जवळ-अवरक्त) श्रेणीचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन आणि मार्गदर्शक प्रणाली म्हणून फायबर-ऑप्टिक केबल्स वापरतो. उच्च वाहक वारंवारता आणि विस्तृत मल्टिप्लेक्सिंग क्षमतांबद्दल धन्यवाद, फायबर-ऑप्टिक लाइनचे थ्रूपुट इतर सर्व संप्रेषण प्रणालींच्या थ्रूपुटपेक्षा अनेक पटीने जास्त आहे आणि ते प्रति सेकंद टेराबिटमध्ये मोजले जाऊ शकते. पण इतिहासाकडून आधुनिक काळाकडे परत जाऊया. आज, फायबर ऑप्टिक केबल डेटा प्रसारित करण्याचा सर्वात जलद मार्ग आहे. हे आश्चर्यकारक नाही. प्रकाश हा माहितीचा वाहक म्हणून काम करतो आणि विश्वातील सर्वाधिक प्रवासाचा वेग (300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंद) म्हणून ओळखला जातो. ऑप्टिकल फायबरमध्ये प्रकाशाचे कमी क्षीणन ॲम्प्लीफायरचा वापर न करता महत्त्वपूर्ण अंतरांवर फायबर-ऑप्टिक संप्रेषणाचा वापर करण्यास अनुमती देते. फायबर ऑप्टिक संप्रेषणे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेपापासून मुक्त आहेत आणि अनधिकृत वापरासाठी प्रवेश करणे कठीण आहे - ऑप्टिकल केबलद्वारे प्रसारित होणारा सिग्नल गुप्तपणे रोखणे तांत्रिकदृष्ट्या अत्यंत कठीण आहे. माहिती प्रसारित करण्याच्या इतर पद्धतींशी तुलना केल्यास, TB/s च्या परिमाणाचा क्रम केवळ अप्राप्य आहे. अशा तंत्रज्ञानाचा आणखी एक फायदा म्हणजे ट्रान्समिशन विश्वसनीयता. फायबर ऑप्टिक ट्रान्समिशनमध्ये इलेक्ट्रिकल किंवा रेडिओ सिग्नल ट्रान्समिशनचे तोटे नाहीत. सिग्नल खराब करू शकणारा कोणताही हस्तक्षेप नाही आणि रेडिओ फ्रिक्वेन्सीच्या वापरासाठी परवाना देण्याची आवश्यकता नाही. तथापि, सर्वसाधारणपणे ऑप्टिकल फायबरवर माहिती कशी हस्तांतरित केली जाते याची कल्पना बरेच लोक करत नाहीत आणि त्याहूनही अधिक ते तंत्रज्ञानाच्या विशिष्ट अंमलबजावणीशी परिचित नाहीत. प्रथम, सर्वसाधारणपणे ऑप्टिकल फायबरवर माहिती कशी प्रसारित केली जाते ते पाहू. ऑप्टिकल फायबर एक वेव्हगाइड आहे ज्याद्वारे सुमारे हजार नॅनोमीटर (10-9 मीटर) तरंगलांबी असलेल्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींचा प्रसार होतो. हा अवरक्त किरणोत्सर्गाचा प्रदेश आहे जो मानवी डोळ्यांना दिसत नाही. आणि मुख्य कल्पना अशी आहे की फायबर सामग्री आणि त्याच्या व्यासाच्या विशिष्ट निवडीसह, अशी परिस्थिती उद्भवते जेव्हा काही तरंगलांबींसाठी हे माध्यम जवळजवळ पारदर्शक बनते आणि जेव्हा ते फायबर आणि बाह्य वातावरणाच्या सीमेवर आदळते तेव्हा देखील बहुतेक ऊर्जा असते. परत फायबरमध्ये परावर्तित होते. हे सुनिश्चित करते की रेडिएशन जास्त नुकसान न करता फायबरमधून जाते आणि मुख्य कार्य फायबरच्या दुसऱ्या टोकाला हे रेडिएशन प्राप्त करणे आहे. अर्थात, असे संक्षिप्त वर्णन अनेक लोकांचे प्रचंड आणि कठीण काम लपवते. असा विचार करू नका की अशी सामग्री तयार करणे सोपे आहे किंवा हा प्रभाव स्पष्ट आहे. याउलट, हा एक उत्तम शोध मानला पाहिजे, कारण आज तो माहिती प्रसारित करण्याचा एक चांगला मार्ग प्रदान करतो. आपल्याला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की वेव्हगाइड सामग्री एक अद्वितीय विकास आहे आणि डेटा ट्रान्समिशनची गुणवत्ता आणि हस्तक्षेपाची पातळी त्याच्या गुणधर्मांवर अवलंबून असते; वेव्हगाइड इन्सुलेशन हे सुनिश्चित करण्यासाठी डिझाइन केले आहे की बाहेरून ऊर्जा गळती कमीत कमी आहे. विशेषत: “मल्टीप्लेक्सिंग” नावाच्या तंत्रज्ञानाबद्दल बोलायचे तर याचा अर्थ असा की तुम्ही एकाच वेळी अनेक तरंगलांबी प्रसारित करता. ते एकमेकांशी संवाद साधत नाहीत, आणि माहिती प्राप्त करताना किंवा प्रसारित करताना, हस्तक्षेप प्रभाव (एका तरंगाचे दुसऱ्यावर अधिस्थिती) क्षुल्लक असतात, कारण ते एकाधिक तरंगलांबींवर स्वतःला सर्वात मजबूतपणे प्रकट करतात. येथे आपण क्लोज फ्रिक्वेन्सी वापरण्याबद्दल बोलत आहोत (फ्रिक्वेन्सी तरंगलांबीच्या व्यस्त प्रमाणात असते, त्यामुळे तुम्ही काय बोलत आहात हे महत्त्वाचे नाही). मल्टिप्लेक्सर नावाचे उपकरण हे वेव्हफॉर्म्स आणि बॅकमध्ये माहिती एन्कोडिंग किंवा डीकोडिंगसाठी एक उपकरण आहे.
व्ही. विकास
या तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या ट्रेंडकडे सहजतेने पुढे जात असताना, DWDM हे सर्वात आश्वासक ऑप्टिकल डेटा ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान आहे असे म्हटल्यास आम्ही नक्कीच अमेरिका शोधणार नाही. हे इंटरनेट ट्रॅफिकच्या जलद वाढीशी मोठ्या प्रमाणात संबद्ध केले जाऊ शकते, ज्याचा वाढीचा दर हजारो टक्क्यांपर्यंत पोहोचत आहे. ऑप्टिकल सिग्नल ॲम्प्लीफिकेशनशिवाय जास्तीत जास्त ट्रान्समिशन लांबी वाढवणे आणि एका फायबरमध्ये मोठ्या संख्येने चॅनेल (तरंगलांबी) लागू करणे हे विकासातील मुख्य सुरुवातीचे मुद्दे असतील. आजच्या सिस्टीम 100-गीगाहर्ट्झ फ्रिक्वेंसी ग्रिडशी संबंधित 40 तरंगलांबींचे प्रसारण प्रदान करतात. 50-GHz नेटवर्कसह 80 चॅनेलला समर्थन देणारी उपकरणे बाजारात प्रवेश करण्यासाठी पुढे आहेत, जे एका फायबरवर टेराबिट प्रवाहांच्या प्रसारणाशी संबंधित आहेत. आणि आज आपण ल्यूसेंट टेक्नॉलॉजीज किंवा नॉर्टेल नेटवर्क्स सारख्या विकास कंपन्यांच्या प्रयोगशाळांमधून 25-GHz प्रणालीच्या आसन्न निर्मितीबद्दल विधाने ऐकू शकता.
तथापि, अभियांत्रिकी आणि संशोधनाचा इतका वेगवान विकास असूनही, बाजार निर्देशक त्यांचे स्वतःचे समायोजन करतात. मागील वर्ष ऑप्टिकल मार्केटमध्ये गंभीर घसरणीने चिन्हांकित केले गेले आहे, जसे की नॉर्टेल नेटवर्क्सच्या शेअर्सच्या किमतीत लक्षणीय घसरण (ट्रेडिंगच्या एका दिवसात 29%) नंतर त्याची उत्पादने विकण्यात अडचणी आल्या. इतर उत्पादक स्वतःला अशाच परिस्थितीत सापडले.
त्याच वेळी, पाश्चात्य बाजारपेठा काही संतृप्तिचा अनुभव घेत असताना, पूर्वेकडील बाजारपेठा नुकत्याच उलगडू लागल्या आहेत. सर्वात उल्लेखनीय उदाहरण म्हणजे चिनी बाजारपेठ, जिथे डझनभर राष्ट्रीय स्तरावरील ऑपरेटर बॅकबोन नेटवर्क तयार करण्यासाठी शर्यतीत आहेत. कोणी मदत करू शकत नाही पण चिनी लोकांना हेवा वाटेल - ते आता फक्त फायबर ऑप्टिक केबलच्या जवळच घरे बांधतील. चीनच्या उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाने नुकतेच याबाबतचे परिपत्रक जारी केले आहे. याव्यतिरिक्त, या नवीन धोरणानुसार, निरोगी स्पर्धा राखण्यासाठी, एकाच वेळी अनेक प्रदात्यांद्वारे सदस्यांना कनेक्शन सेवा प्रदान करणे आवश्यक आहे. खरे आहे, कनेक्शनची गती कोणत्याही प्रकारे निर्दिष्ट केलेली नाही.
असे धोरण चिनी ऑपरेटर्ससाठी अर्थातच फायदेशीर आहे. 2012 मध्ये, China Unicom (Hong Kong) Ltd (चीनची दुसरी सर्वात मोठी दूरसंचार कंपनी) ने 10 दशलक्ष चीनी कुटुंबांना त्यांच्या FTTH नेटवर्कवर कनेक्टिव्हिटी प्रदान केली. आणि इकॉनॉमिक इन्फॉर्मेशन डेलीनुसार, 2015 मध्ये अंदाजे 40 दशलक्ष अधिक सामील होतील. चीन सरकारचे नियम 1 एप्रिल 2013 पासून लागू झाले. दरम्यान, अमेरिकेत गुगलच्या ‘गुगल फायबर’ या उपक्रमाची चर्चा होत आहे. शेवटची ओळ अशी आहे की Google अंतिम ग्राहकांना 1 गिगाबिट प्रति सेकंद वेगाने FTTH कनेक्शन ऑफर करणार आहे. पूर्वी, 1 Gbps गती फक्त काही वैज्ञानिक, सरकारी आणि लष्करी संस्थांमध्ये वापरली जात होती. आणि आता आम्ही अशा संप्रेषण गतीसह देशव्यापी नेटवर्कबद्दल बोलत आहोत. प्रायोगिक आवृत्ती म्हणून, Google फायबर कॅन्ससमध्ये लागू करण्यास सुरुवात केली. आणि या दिशेने काम चालू असले तरी, Google चे देशव्यापी फायबर-ऑप्टिक नेटवर्क दिसण्यासाठी अद्याप दीर्घ प्रतीक्षा करावी लागेल. गोल्डमन सॅक्सचा अंदाज आहे की या प्रकल्पाची किंमत $140 बिलियन पेक्षा जास्त आहे.
मी तुम्हाला आठवण करून देतो की युनायटेड स्टेट्समध्ये बरेच फायबर-ऑप्टिक नेटवर्क आधीच तयार केले गेले आहेत. सर्वात प्रसिद्ध उदाहरण म्हणजे व्हेरिझॉन, जे अनेक वर्षांपासून स्वतःचे फायबर ऑप्टिक पायाभूत सुविधा तयार करत आहे आणि अंदाजे 15 दशलक्ष घरांना कनेक्टिव्हिटी प्रदान करून त्यावर आधीच $15 अब्ज खर्च केले आहेत. परंतु Verizon 50 Mbps चा स्पीड ऑफर करते, जे सध्या फक्त 100 Mbps पर्यंत वाढवता येऊ शकते. आणि जर “त्यांनी” बॅकबोन नेटवर्क्स बनवण्याच्या समस्यांचे व्यावहारिक निराकरण केले असेल, तर आपल्या देशात, दुःखाची गोष्ट म्हणजे, आपल्या स्वतःच्या रहदारीचे प्रसारण करण्यासाठी जाड चॅनेलची आवश्यकता नाही.
आज, हाय-स्पीड इंटरनेट कनेक्शनसाठी रशियन बाजारात, दोन मुख्य प्रतिस्पर्धी क्षेत्रे आहेत - होम फायबर ऑप्टिक नेटवर्क आणि एडीएसएल कनेक्शन.
होम नेटवर्क हे एक विशिष्ट प्रकारचे "समर्पित कनेक्शन" आहे जे प्रदाता प्रत्येक अपार्टमेंटशी कनेक्ट केलेल्या फायबर ऑप्टिक केबलद्वारे नेटवर्कशी तुमच्या होम कॉम्प्युटरला जोडते. ADSL तंत्रज्ञान, या बदल्यात, ब्रॉडबँड कनेक्शनचा एक प्रकार आहे जो टेलिफोन मॉडेमच्या तत्त्वावर कार्य करतो, विशेष तंत्रज्ञानाचा वापर करून ॲनालॉग टेलिफोन लाइनला हाय-स्पीड ट्रांसमिशन चॅनेलमध्ये रूपांतरित करतो. अशा प्रकारे, दोन प्रतिस्पर्धी तंत्रज्ञानांमधील मुख्य फरक तांत्रिक आहे.
तथापि, डिसेंबरच्या सुरुवातीस आयोजित "विभागीय आणि कॉर्पोरेट कम्युनिकेशन नेटवर्क्स" या प्रदर्शनाने DWDM सह नवीन तंत्रज्ञानामध्ये देशांतर्गत दूरसंचार ऑपरेटरची प्रचंड स्वारस्य प्रकट केली. आणि जर Transtelecom किंवा Rostelecom सारख्या राक्षसांकडे आधीच राज्य-स्तरीय वाहतूक नेटवर्क आहेत, तर सध्याचे ऊर्जा क्षेत्र नुकतेच ते तयार करू लागले आहे. म्हणून, सर्व त्रास असूनही, ऑप्टिक्स हे भविष्य आहे. आणि DWDM येथे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल. फायबर ऑप्टिक तंत्रज्ञान वापरण्याची किंमत कमी होत आहे, ज्यामुळे सेवा पारंपारिक सेवांसह स्पर्धात्मक बनत आहे. जोपर्यंत पर्याय सापडत नाही तोपर्यंत फायबर ऑप्टिक डेटा ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान विकसित होत राहील. भविष्यातील प्रतिस्पर्ध्यांपैकी, फक्त एक क्वांटम नेटवर्क दिसत आहे, परंतु हे तंत्रज्ञान अद्याप त्याच्या बाल्यावस्थेत आहे आणि अद्याप ऑप्टिकल फायबरपासून घाबरत नाही.
तोटे म्हणून, फक्त एक आहे - फायबर ऑप्टिक्स स्थापित करण्यासाठी उपकरणे आणि साधनांची उच्च किंमत. ट्रान्समीटर, रिसीव्हर आणि सिग्नल ॲम्प्लीफायर्सपेक्षा केबलची किंमत दहापट कमी आहे. याव्यतिरिक्त, सोल्डर केबल्ससाठी विशेष इनव्हर्टर वापरल्या जातात, ज्यापैकी काही महाग कारच्या किंमतीइतकी असतात.

4. निष्कर्ष.
आपल्या माहिती तंत्रज्ञानाच्या काळात, राज्याने समाजाच्या माहितीकरण प्रक्रियेवर विशेष लक्ष देण्यास सुरुवात केली आहे. ही प्रक्रिया सार्वजनिक जीवनाच्या शिक्षणासारख्या पैलूवर परिणाम करू शकत नाही. आज, तरुण लोकांचे माहिती शिक्षण सुधारण्यासाठी शाळांमधील तांत्रिक उपकरणांची पातळी वाढविण्यासाठी अधिकाधिक बजेट निधी खर्च केला जातो. या सुधारणा शैक्षणिक संस्थांमधील इंटरनेट कनेक्शनच्या गुणवत्तेवर देखील लागू होतात. आणि इंटरनेटशी कनेक्ट करण्याचा सर्वात प्रगतीशील आणि जलद मार्ग म्हणजे फायबर ऑप्टिक सिस्टम. त्यांच्या शिक्षणात प्रवेश केल्याने विद्यार्थी आणि शालेय मुलांच्या माहिती शिक्षणात मोठी झेप घेणे शक्य होईल, जे भविष्यात आम्हाला आंतरराष्ट्रीय इंटरनेट सिस्टमच्या क्षेत्रातील उत्कृष्ट तज्ञांना प्रशिक्षित करण्यास अनुमती देईल जे आपल्या देशाला उच्च स्तरावर नेतील. जगात विकास. याच्या समांतर, दूरसंचाराचा विकास आमच्या इंटरनेट संसाधनांची स्थिरता आणि सुरक्षितता राखण्यास सक्षम असलेल्या लोकांना शिक्षित करण्यात मदत करेल.
माझ्या दृष्टिकोनातून, समोर आलेल्या समस्येच्या अभ्यासाला खूप चांगले भविष्य आहे आणि मी विद्यार्थी म्हणून या विषयावर काम करत राहण्याची अपेक्षा करतो. माझा विश्वास आहे की आधुनिक तंत्रज्ञानाचा अभ्यास करून, विविध स्तरावरील संशोधन आणि परिषदांमध्ये सहभागी होऊन तुम्ही स्पर्धात्मक तज्ञ बनू शकता.

साहित्य:
1) ग्रेट रशियन एनसायक्लोपीडिया.
2) "व्हाइट पेपर" वर्तमानपत्र.
3) मासिक "कॉम्प्युटरप्रेस क्रमांक 1 2001."
4) कुद्र्याशोव यू., पेरोव यू. रुबिन ए. बी. रेडिएशन बायोफिजिक्स: रेडिओ फ्रिक्वेन्सी आणि मायक्रोवेव्ह इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन.
5) Listvin A.V., Listvin V.N., Shvyrkov D.V. संप्रेषण ओळींसाठी ऑप्टिकल फायबर. एम.: लेसरआर्ट, 2003.
6) अल्काटेल-लुसेंट 28 सप्टेंबर 2009 चा अहवाल.
7) सोव्हिएत विश्वकोश.
8) तारासोव के.आय.

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 प्रसाराचा वेग फायबर कोरच्या अपवर्तक निर्देशांकावर अवलंबून असतो आणि त्याची व्याख्या खालीलप्रमाणे केली जाते:

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

मूळ सामग्रीचे विशिष्ट 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.