Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 121 стр.

UptoLike

Составители: 

120
Пространственное уплотнение осуществляется двумя способами: при пере-
даче различно поляризованных мод по волокну, сохраняющему направление
поляризации, и передаче нескольких мод с различными углами падения. На вы-
ходе все эти потоки пространственно разделяются, и каждый воспринимается
своим фотоприемником. Второй способ - «азимутальное» уплотнение - смыка-
ется с проблемой передачи двухмерных изображений по одиночному волокну.
Реальные достижения здесь пока невелики: передача трех лучей на расстояние
до 250 м с подавлением перекрестных помех на уровне 40 дБ. Для развития
пространственного уплотнения также требуется создание принципиально но-
вых, технических средств, в первую очередь волокон с несмешиваемым рас-
пространением мод.
Определенные надежды на увеличение скорости передачи информации свя-
зываются с использованием нелинейно-оптических явлений.
3. «Электрогерметичность». Волоконный световод не чувствителен к внеш-
ним электромагнитным воздействиям и сам практически не излучает в окру-
жающее пространство. Этим обеспечивается помехозащищенность ВОЛС и
скрытность передачи информации. Тем самым развитие ВОЛС открывает кар-
динальный путь решения проблемы электромагнитной совместимости.
4. Малые габариты и масса. Характерными в этой связи являются три мо-
мента. Во-первых, диаметр типичного волоконного модуля составляет всего
0,3-0,5 мм, а площадь поперечного сечения светоканалируемой области (с уче-
том необходимых отражающей и защитной оболочек) может быть менее
10
-5
см
2
. Во-вторых, удельная масса; используемых материалов (кварц) в не-
сколько раз меньше, чем у металлов (медь, свинец); во многих случаях воло-
конный кабель не имеет защитного металлического экрана или этот экран более
лёгкий. В-третьих, используемые в оконечных устройствах и в ретрансляторах
оптоэлектронные элементы миниатюрны, экономичны и легки. В итоге при
сравнении с проводными линиями связи ВОЛС дают выигрыш по массе в 2-5
раз, а в отдельных случаях и в 30-100 раз.
Малый вес светодиодов обусловлен очень малым их диаметром, к тому же
удельный вес кварцевого стекла (2,3 г/см
3
). Вес одного световода длиной 1 км
(без пластмассовой оболочки) составляет 27 г, для сравнения - вес одной мед-
ной жилы такой же длины и диаметром 1мм равен примерно 7 кг.
Предельное натяжение световодной нити диаметром 125 мкм составляет
68,77 Н (7 кГ), примерно в 2 раза больше, чем для фортепианной струны той же
толщины.
5. Эксплуатационные преимущества. Оптоэлектронные принципы преобра-
зований и передачи информации в ВОЛС, использование кварца в качестве пе-
редающей среды обусловливают наличие электрической развязки между вхо-
дом и выходом линии; однонаправленность потока информации, отсутствие об-
ратной реакции приемника на передатчик; пожаро- и взрывобезопасность (ис-
ключение искрения и самовозгорания); стойкость волокон к коррозии; высокие
прочность волоконных световодов и предельную температуру волокон (до
1000° С); простоту прокладки волоконно-оптического кабеля.