Волоконно-оптические системы распределения

ВОСС можно использовать для сбора и обмена информацией между удаленными оконечными устройствами (терминалами).Такие системы мо­гут устанавливаться внутри объектов, учреждений, на борту корабля или летательного аппарата, служить в качестве распределительной се­ти интерактивного кабельного телевидения (interaction – взаи­модействие).

В настоящее время получили распространение несколько видов таких систем, упрощенные схемы которых с N терминалами показана на рис 9.2:

- последовательная с ответвляющими соединениями (рис. 9.2, а);

- последовательная замкнутая (кольцевая) (рис. 9.2, б);

- параллельная с соединениями типа «звезда» (рис. 9.2, в);

- гибридная, использующая соединение типа «звезда» и ответвляв­шие соединения (рис. 9.2, г).

В этих системах используется как симплексный, так и дуплексный режим работы. Максимальная длина между терминалами может изменять­ся от десятков метров до единиц километров, а ширина полосы пере­даваемого сигнала - от нескольких килогерц до десятков мегагерц. Отличительной особенностью рассматриваемых систем является наличие компонентов, обеспечивающих подключение терминалов к информа­ционным шинам и осуществляющих распределение информации. В этих компонентах возникают дополнительные потери, которые следует учиты­вать при выборе типа и проектировании системы.

В последовательной системе с одинаковыми и постоянными пара­метрами связующих компонент (вносимые потери в информационную шину, коэффициент ответвления направленного ответвителя и т.д.,) наименьшее значение отношения оптической мощности на входе прием­ника к оптической мощности на выходе любого другого передатчика будет для терминалов с номерами 1 и N (рис. 9.2, а), кроме того, приемные устройства должны иметь АРУ с большим динамическим диапазоном, чтобы обеспечить одинаковые условия приема сигнала от лю­бого передатчика.

а)	б)
в)	г)

Рис.9.2. Схемы волоконно-оптических систем распределения информации

В параллельной системе такая проблема невозникает, поскольку имеется возможность скорректировать разницу в затуханиях, вызванную различной длиной световодов.

Увеличение количества терминалов в последовательной системе приводит к быстрому уменьшению доли полезного сигнала на входе приемников. В каждом конкретном случае требуется точный расчет ха­рактеристик систем с учетом всех влияющих факторов, на основании которого производится окончательный выбор схемы построения. Однако, как правило, при N>10 целесообразнее оказывается применять параллельную систему распределения. Получаемый при этом выигрыш в уровне сигнала и менее жесткие требования к приемникам и передат­чикам оказываются более весомыми по сравнению с увеличением необ­ходимого количества кабеля.

Большое разнообразие типов распределительных систем, переда­ваемых по ним сигналов, различная длина соединительных информаци­онных шин определяют значительное количество возможных схем их построения.

В таких системах могут использоваться аналоговый и цифровой методы модуляции, двухслойные и градиентные световоды, различные сочетания излучателей и фотодетекторов. Например, бортовая система протяженностью несколько десятков метров, предназначенная для пе­редачи сигнала с полосой несколько десятков килогерц, может быть выполнена (из соображений минимальной стоимости) с использованием недорогого двухслойного оптического волокна с затуханием 10 дБ/км и выше, светодиода в качестве источника излучения с аналоговой мо­дуляцией и р-i-nфотодиода в качестве фотодетектора.

Система интерактивного кабельного телевидения, структурная схема которой изображена на рис.10.3 обеспечивает двустороннюю пе­редачу видеосигнала, сигналов звукового сопровождения и служебной связи; коммутатор, управляемый ЭВМ, реализует двустороннюю видеосвязь абонентов, а также подключение абонентов к источникам видео и зву­кового сигнала: телестудии, аудиостудии, банку служебной информации.

Создание таких систем при расстоянии между абонентами в несколько километров потребует использования градиентного или одномодового оптического волокна, полупроводниковых лазеров с цифровой модуляцией излучения и ЛФД.