Модуляция света

Содержание

Введение…………………………………………………….……………...........2-3

Модуляция света………………………………………………………………..4-9

Детектирование света…………………………………………………..........10-12

Световод...........................................................................................................13-16

Изготовление и применение световодов…........................................................17

Волоконно-оптическая связь………………………………….……………..…18

Другие применения оптического волокна………….….……………………19

Литература……………………………………………………………………….20

Заключение……………………………………………………………………....21 
Введение

Передача информации с помощью света. Простейшие (малоинформативные) виды оптической связи, использовались с кон. 18 в. (напр., семафорная азбука). С появлением лазеров возникла возможность перенести в оптический диапазон средства и принципы получения, обработки и передачи информации, разработанные для радиодиапазона. Необходимость передачи всё большего объёма информации и вместе с тем практически полное исчерпание ёмкости радиодиапазона придают проблеме оптической связи важное значение. Основные принципиальные преимущества оптической связи (О.с.) по сравнению с радиосвязью — высокая направленность излучения, обеспечивающая повышенную помехозащищённость и скрытность связи, и большая ширина полосы частот для передачи информации.

С целью введения информации излучение оптического генератора модулируют по требуемому закону модуляции света.

Работы с открытыми линиями (О. с.) в приземных слоях атмосферы с использованием лазеров показали, что надёжность связи сильно зависит от атмосферных условий, определяющих оптическую видимость на трассе распространения. Это ограничивает применение открытых линий (О. с.) относительно малыми расстояниями (несколько км). Однако открытые линии (О. с.) перспективны как средство связи между Землёй и космосом. Например, с помощью лазерного луча можно передавать информацию на расстояние =108 км со скоростью до 105 бит/с, в то время как микроволновая техника при этих расстояниях обеспечивает скорость передачи только =10 бит/с. (О. с.) в космосе возможна на расстояниях до 1010 км, однако построение космических линий (О. с.) технически весьма сложно.

В земных условиях наиболее перспективны системы (О. с.), использующие закрытые волоконные световоды с малыми оптическими потерями (затухание сигнала =1 дБ/км в ближней ИК области). Скорость передачи информации в многомодовых волоконных световодах ограничена по сравнению с открытыми линиями до 104 бит/с вследствие межмодовой дисперсии, а в одномодовых световодах — дисперсией материала световода. Применение кварцевого стекла, легированного Ge, P, В и др.

Элементами, позволило свести почти к нулю дисперсию материала световодов в области длин волн 1,26—1,32 мкм и передавать по одномодовым световодам и световодам с оптимистическим профилем показателя преломления информацию со скоростью 107—108 бит/с на расстоянии =100 км без применения ретрансляторов.

Волоконно-оптической линии связи, помимо широкой полосы пропускания, обладают и др. преимуществами; они не требуют дефицитных цветных материалов, невосприимчивы к электромагнитным помехам, имеют малый вес и габариты.

Разработка эффективных световодных структур и технологии изготовления световодов большой протяжённости, широкополосных высокочувствительных приёмных устройств, долгоживущих (>104 ч) источников излучения (лазерные диоды, светодиоды), по-видимому, сделают (О. с.) способной конкурировать со связью по существующим кабельным и релейным магистралям уже в ближайшем десятилетии. Во многих странах успешно прошли испытания экспериментальных волоконно-оптических систем связи в телефонной сети. В перспективе системы (О. с.) со световодными линиями по своим информативным возможностям и стоимости на единицу информации могут стать основным видом магистральной и внутригородской связи.

Модуляция света

Модуляция оптического излучения - изменение по заданному закону во времени амплитуды (интенсивности), частоты, фазы или поляризации колебаний оптического излучения. Применяется для управления световыми пучками с целью передачи информации при помощи оптических сигналов или для формирования световых потоков с определенными параметрами. В зависимости от того, какая характеристика подвергается изменению, различают амплитудную, фазовую, частотную или поляризационную модуляцию света. Для излучений видимого и ближнего ИК-диапазонов (1014-8.1014 Гц) возможны частоты модуляции с верх, пределом до 1011- 1012 Гц. Естественная модуляция света происходит при испускании света элементарными излучателями (атомами, ионами); независимость испускания такими излучателями фотонов и различие в частоте последних приводит к тому, что излучение содержит набор частот и флуктуирует по амплитуде, т. е. является амплитудно-частотно-модулированным. Естественно частотная модуляция света происходит также при неупругом рассеянии света на внутримолекулярных колебаниях и на упругих волнах в конденсировав средах. В обоих случаях рассеянный свет содержит частоты, отличные от частоты падающего света.

Модуляция света, при которой преобразование излучения происходит в процессе его формирования непосредственно в источнике (генераторе) оптического излучения, называется внутренней модуляцией света. При внешней модуляции света параметры излучения изменяют после его выхода из источника с помощью модуляторов света. T. к. регистрация излучения модулированного по частоте, фазе или поляризации сопряжена с техническими трудностями, то на практике все эти виды модуляции света преобразуют в амплитудную модуляцию либо непосредственно в схеме модулятора, либо с помощью специальных устройств, помещаемых перед приёмником излучения.

Простейшая амплитудная модуляция света - это периодическое механическое прерывание светового потока с помощью колеблющихся и вращающихся заслонок, призм, зеркал, вращающихся дисков с отверстиями, растров.

Существует много способов модуляции света па основе физ. эффектов (электрооптический, магнитооптический и др.), возникающих при распространении света в различных средах. Для такой модуляции света применяют управляемый двулучепреломляющий элемент из материала, обладающего естественной или наведённой анизотропией. Внешнее управляющее поле (напр., электрическое или поле упругих напряжений) приводит к изменению оптических характеристик среды. В широко распространённых модуляторах па основе Поккельса эффекта фазовый сдвиг между обыкновенным и необыкновенным лучами линейно зависит от величины напряжённости электрического поля, а в модуляторах на основе Керра эффекта - зависимость квадратичная. Для получения амплитудной модуляции света электрооптическое вещество обычно помещают между скрещенными поляризаторами. Важным свойством электрооптического эффекта является его малая инерционность, позволяющая осуществлять модуляцию света вплоть до частот 1012 Гц. В электрооптических модуляторах ослабление модулирующего сигнала не зависит от интенсивности модулируемого света, и потому для увеличения глубины модуляции используют многократное прохождение света через один и тот же модулирующий кристалл. Примером может служить модулятор на основе интерферометра Фабри - Перо, заполненного электрооптической средой.

С целью увеличения объёма информации, переносимой световым лучом, используют пространственную модуляцию света, различную в каждой точке поперечного сечения пучка света. Основной элемент пространственного модулятора света - кристалл, на поверхности которого записывается определенный потенциальный рельеф; проходящий через

кристалл пучок света оказывается промоделированным в каждой точке поперечного сечения в соответствии с потенциальным рельефом, записанным на кристалле, при этом модуляция может быть амплитудной и фазовой.

Из многочисленных магнитооптических эффектов для модуляции света наиболее применение нашёл Фарадея эффект в прозрачных веществах. Периодически меняющееся магнитное поле приводит к периодическому изменению угла вращения плоскости поляризации света, прошедшего через магнитооптический элемент, помещённый в магнитном поле. Угол поворота плоскости поляризации пропорционален длине пути света в веществе и при достаточной прозрачности среды может быть сделан сколь угодно большим. Важной особенностью магнитооптического модуляторов является постоянство коэффициента удельного вращения плоскости поляризации в ИК-диапазоне длин волн. Это повышает конкурентоспособность магнитооптических устройств при больших длинах волн оптического излучения по сравнению с электрооптическими, в которых управляющее напряжение линейно возрастает с увеличением длины волны света. В магнитооптических модуляторах света удаётся достичь глубины модуляции 40% на частотах модуляции до 108 Гц.

Для модуляции света используют также искусственную оптическую анизотропию, которая возникает в первоначально изотропных твёрдых телах под действием упругих напряжений (фотоупругость). При прохождении плоскополяризованого излучения через фотоупругую среду с наведённым двулучепреломлением излучение становится эллиптически поляризованным. Помещая такую среду между скрещенными поляризатором и анализатором, наблюдают амплитудную модуляцию света, аналогичную модуляции в электрооптических средах. Применение таких модуляторов особенно целесообразно в ИК-диапазоно, т. к. разность фаз колебаний обыкновенного и необыкновенного лучей  n3, где n - показатель преломления, равный 4 6 для веществ, прозрачных в этом диапазоне.

В основе работы акустооптических модуляторов лежит явление дифракции света на фазовой решётке, образованной периодическим изменением показателя преломления среды при прохождении через неё ультразвуковых волн.

Методы, основанные на изменении поглощения света средой, обеспечивают лишь амплитудную модуляцию света. При этом обязательно имеют место потери световой энергии в модулирующем устройстве. Электрическое управление поглощением света полупроводниками легко может быть получено либо при изменении концентрации свободных носителей или их подвижности, либо за счёт сдвига края полосы поглощения ( Келдыша - Франца эффект).

Внутреннюю модуляцию света осуществляют, используя для питания электрических источников света переменное или импульсно-периодическое напряжение. Лампы накаливания при этом из-за своей инерционности дают заметную глубину модуляции лишь до частот ~102 Гц; газоразрядные источники света менее инерционны и допускают модуляцию до частот 105 Гц (при глубине модуляции 50-70%).

Появление лазеров вызвало интенсивное развитие методов внутренней модуляции света, основанных на управлении когерентным излучением за счёт изменения параметров лазера. При этом мн. устройства, применяемые как внеш. модуляторы, помещаются внутри оптического резонатора лазера. Используя различные способы внутренней модуляции, получают любой вид модуляции света: амплитудный, частотный, фазовый и поляризационный. Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптического резонатора лазера, например, меняя оптическую длину резонатора. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне, либо на пье-зоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путём изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптический кристалл. Частотную модуляцию излучения лазера можно получить также при наложении на активную среду магнитных или электрических полей, под действием которых происходит расщепление и смещение рабочих уровней атомов, ответственных за генерацию когерентного получения. Изменяя величину коэффициента усиления, получают амплитудную модуляцию излучения лазера. Для этого воздействуют на разность населённостей активной среды, либо изменяя мощность её возбуждения. Амплитудная модуляция излучения может быть получена и при помощи модуляции тока разряда газовых или полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме. Одним из методов управления когерентным излучением является модуляция величины обратной связи лазера, т. е. коэффициент отражения зеркал резонатора. С этой целью используют резонатор, одно из зеркал которого вращается с большой скоростью, и потому условия генерации выполняются лишь в короткие промежутки времени. Вместо зеркал часто используют вращающуюся призму полного внутреннего отражения. Изменение величины обратной связи можно получить, заменяя одно из зеркал на систему зеркал, образующих интерферометр Фабри - Перо. Коэффициент отражения такого резонатора зависит от расстояния между зеркалами, изменяя которое можно модулировать интенсивность излучения и получать т. н. гигантские импульсы, мощность излучения в которых существенно превосходит мощность непрерывной генерации. Наконец, излучение лазеров также модулируют, изменяя добротность оптического резонатора путём введения потерь, величина которых управляется внеш. сигналом. Для этого используют модуляторы на основе электрооптического и фотоупругих сред. Для т. и. "пассивного" управления добротностью применяют метод, основанный на введении в резонатор элементов (растворов, стёкол), прозрачность которых изменяется под действием светового излучения. Такой вид модуляции (автомодуляции) широко используется для генерирования импульсов когерентного излучения нано и пи-косекундного диапазонов.

Интересным случаем внутреннего моделируемого света является режим синхронизации мод, который осуществляется при модуляции добротности (длины резонатора) с частотой, близкой к частоте межгодовых биений лазера. При синхронизации мод лазер генерирует короткие и мощные импульсы, следующие друг за другом с частотой внеш. модуляции.

 При помощи выходного оптического узла излучение формируется в малорасходящийся пучок, достигающий входного оптического узла, который фокусирует его на фотоприёмник. С фотоприёмника электрические сигналы поступают в узлы обработки информации. При выборе несущей частоты должны учитываться условия распространения оптического излучения в среде передачи, технических характеристик лазеров, модуляторов, приёмников оптического излучения. В системах О. с. находят применение два способа приёма сигналов — прямое детектирование и гетеродинный приём.

Детектирование света

Детектирование света (демодуляция света), преобразование модулирования колебаний поля оптической частоты (1013—1015 Гц) с целью выявления закона модуляции интенсивности поля, его частоты или фазы. Детектирование света (Д. с.) основано на нелинейной (чаще всего квадратичной) зависимости фототока приёмника (фотоэлемента) от напряжённости Е электрического поля световой волны. Вопрос о возможности (Д. с.) впервые возник в связи с исследованием дублетов в тонкой структуре спектров. Любая модуляция (амплитудная, частотная, фазовая) световой волны ведёт к изменению спектра состава первоначально монохроматического излучения.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства для детектирования света.

И наоборот, наличие дублетов в спектре можно рассматривать как результат модуляции. Поэтому демодуляция анализ был применён для обнаружения дублетного расщепления. Схема соответствующего устройства приведена на рис. 1 и является оптическим аналогом радиоприёмника. Монохроматор, выделяющий исследуемый дублет, играет роль резонансного контура, а фотоэлемент — роль демодулятора.

Электрическое поле каждой линии дублета может быть представлено в виде E(t)=A(t)cos(wt-j(t)), (1) где А (t) и j(t) — функции, изменяющиеся со временем t медленно по сравнению с оптической частотой w спектра линии. Результирующее поле дублета с частотами w1 и w2 на фотоэлементе имеет вид:

Ток фотоэлемента, усреднённый за время, малое по сравнению с периодом биений t=1/(w1-w2), но большее по сравнению с периодом T=1/w, изменяется по закону:

Если А, j, w1, и w2 не зависят от времени, то спектры Е(t) и Е2(t) имеют вид, изображённый на рис. 2. Спектр Е2(t) состоит из пост. составляющей (0=0 и разностной частоты W=|w1-w2|. Т. к. каждая линия дублета имеет спектр, ширину Dw, то реальные спектры Е(t) и E2(t) имеют вид, изображённый на рис. 3. Максимум в спектре E2(t) лежит вблизи разностной частоты W и имеет ширину порядка ширины компонентов дублета.

Для обнаружения дублетного расщепления посредством анализа спектра демодулированого колебания необходим колебательный контур с добротностью Q=|w1-w2|/Dw. При Dw=109с-1 даже весьма плохой контур (с Q»10) позволяет обнаружить дублетное расщепление |w1-w2|=1010c-1. В то же время для обнаружения такого дублетного расщепления обычными оптическими спектрами приборами необходимо, чтобы они имели разрешение R=w1/Dw?106 (w1»1015 с-1), что практически не достигается даже в лучших спектра приборах. Демодуляцийный анализ имеет особенно важное значение при анализе спектра излучения газовых лазеров, у которых значения Dw и |w1-w2| лежат в диапазоне Dw»104 с-1 и |w1-w2|»106 с-1.

 Рис. 2. Спектры Е(t) и Е2(t) в случае не зависящих от времени A, j, w1 и w2.

Рис. 3. Реальные спектры. Е (t) и E2(t) для дублета.

Высокая степень когерентности, направленности и монохроматичности лазерного излучения позволяет использовать также для демодуляции анализа т. н. супергетеродинный метод, где в качестве гетеродина применяется лазер. По гетеродинной схеме можно определить закон изменения частоты или фазы исследуемого излучения, что используется при т. н. доплеровском лоцировании объектов, позволяющем определять их скорости. В этом случае принимаемым сигналом является излучение лазера, отражённое от движущегося объекта. Частота этого излучения сдвинута относительно частоты лазера-гетеродина на величину, пропорциональную скорости объекта (Доплера эффект). Существует развитие, этот метод получает при определении скорости сверхмедленно движущихся объектов, напр. ледников или континентальных плит земной коры.

СВЕТОВОД

Световод (светопровод, волновод оптический), закрытое устройство для направленной передачи (канализации) света. В открытом его передача возможна только в пределах прямой видимости и связана с потерями, обусловленными начальной расходимостью излучения, поглощением и рассеянием в атмосфере. Переход к световод позволяет значительно уменьшить потери световой энергии при её передаче на большие расстояния, а также передавать световую энергию по криволинейным трассам.

Одним из типов светопроводов является линзовый волновод— система заключённых в трубу и расположенных на определенных расстояниях (обычно через 50—100 м) стеклянных линз, которые служат для периодической коррекции волноводного фронта светового пучка. В качестве корректоров могут также применяться газовые линзы или зеркала определённой формы.

Наиболее перспективный тип световода — гибкий волоконный световод с низкими оптическими потерями, позволяющий передавать свет на большие расстояния. Он представляет собой тонкую нить из оптически прозрачного материала, сердцевина которой радиуса а1 имеет показатель преломления n1, а внешняя оболочка с радиусом а2 имеет показатель преломления n2

Поэтому лучи, распространяющиеся под достаточно малыми углами к оси световода, испытывают полное внутреннее отражение на поверхности раздела сердцевины и оболочки и распространяются только по сердцевине. В зависимости от назначения световода его диаметр 2a1 составляет от несколько, мкм до нескольких сотен мкм, а 2а2— от нескольких десятков до несколько тысяч мкм. Величины 2а1 и n1 -n2 определяют число типов волн (мод), которые могут распространяться по световоду при заданной длине волны света.

Рис. 4. Поперечное сечение волоконного световода.

Выбирая 2a1 и n1-n2 достаточно малыми, можно добиться, чтобы световод работал в одномодовом режиме. Волоконные световоды находят широкое применение в системах оптической связи, в вычислительной технике, в датчиках различных физических полей и т. д.

Важнейшими характеристиками световода, предназначенных для подобных применений, являются оптические потери, обусловленные поглощением и рассеянием света в световоде, и информационная полоса пропускания. В 70-х гг. 20 в. созданы волоконные световода с малыми потерями: затухание сигнала =1 дБ/км в ближней ИК области спектра. Типичный спектр оптических потерь в таких световодах представлен на рис.5.

Рис. 5. Спектр оптических потерь в стеклянном волоконном световоде.

Материалом для этих световодов служит кварцевое стекло; различия показателей преломления сердцевины и оболочки достигают легированием стекла (напр., бором, германием, фосфором). Минимально возможные потери в таких световодах составляют = 0,2 дБ/км на волне 1,55 мкм. Полоса пропускания типичных многомодовых волоконных световодов со ступенчатым профилем показателя преломления составляет величину 20—30 МГц•км, с градиентным профилем — 400—600 МГц•км. Наиболее широкополосны одномодовые световоды в области длин волн 1,26—1,32 мкм, где материальная дисперсия кварцевых стёкол ближе к 0; полоса пропускания составляет —1011 Гц•км.

Волоконные световоды с самыми низкими потерями изготавливают методом хим. осаждения из газовой фазы. В качестве исходных соединений используются хлориды кремния, германия и др. Получаемая этим методом заготовка диаметром 10—20 мм и длиной 200— 400 мм перетягивается в волоконный световоды диаметром 125—150 мкм с одновременным покрытием его защитно-упрочняющей полимерной оболочкой.

Разработаны волоконные световоды более сложной конструкции, напр. многослойные световоды и световоды с эллиптической сердцевиной. Одномодовые световоды  последнего типа перспективны для применений, где требуется сохранение поляризации распространяющегося света. Перспективными является волоконные световоды для среднего ИК диапазона длин волн (2—11 мкм), в который попадают длины волн генерации химических, СО и СО2-лазеров. Имеются материалы, такие, как халькогенидные стёкла, флюоридные стёкла, щёлочно-галоидные кристаллы, в которых оптические потери могут составлять величину =10-1—10-3 дБ/км в указанном диапазоне.

Для целей интегральной оптики разработаны тонкоплёночные и диффузные диэлектрические волноводы — световоды, представляющие собой тонкую (порядка длины световой волны) однородную плёнку, нанесённую на однородную подложку. Необходимое условие волноводного режима, т. е. существования поверхностных световых волн, заключается в том, что показатель преломления плёнки больше показателей преломления подложки и среды над волноводом. Световая волна в таком световоде распространяется в процессе многократных полных отражений от её стенок. Диэлектрические световоды изготавливают методом катодного распыления стекла или др. материала (ZnS, CdS, ZnSe) на кварцевой подложке, методом эпитаксиального наращивания из жидкой или газообразной фазы, методом ионной имплантации (подложка бомбардируется ионами Li, T1 или протонами)

Изготовление и применение световодов

Волоконные световоды на основе кварцевого стекла с низкими оптическим потерями изготовляют методом химического осаждения из газовой фазы. В качестве исходных соединений используются кислород и хлориды кремния, германия, фосфора и др. Получаемая этим методом заготовка диаметром 20-30 мм и длиной 400-1000 мм перетягивается в волоконный С. диам.100 мкм с одновременным нанесением на него защитно-упрочняющей оболочки.

Кроме кварцевого стекла для волоконных световодов используют также другие прозрачные в видимой и ИК-областях спектра материалы - многокомпонентные кислородные стёкла, без кислородные стёкла, полимеры и кристаллы. Однако волоконные световоды на основе кварцевого стекла обладают наинизшими оптическими потерями и наивысшей механической прочностью, поэтому они нашли самое широкое применение.

Волоконно-оптическая связь

Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение оптических волокон позволяет оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи, измеряемыми терабитами в секунду.

Волоконно-оптический датчик

Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической энергии, даёт волоконно-оптическим датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определённых областях.

Оптическое волокно используется в гидрофонах в сейсмических или гидролокационных приборах. Созданы системы с гидрофонами, в которых на волоконный кабель приходится более 100 датчиков. Системы с гидрофоновым датчиком используются в нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая компания Sennheiser разработала лазерный микроскоп, работающий с лазером и оптическим волокном[

Волоконно-оптические датчики, измеряющие температуры и давления, разработаны для измерений в нефтяных скважинах. Они хорошо подходят для такой среды, работая при температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков.

Разработаны устройства дуговой защиты с волоконно-оптическими датчиками, основными преимуществами которых перед традиционными устройствами дуговой защиты являются: высокое быстродействие, нечувствительность к электромагнитным помехам, гибкость и лёгкость монтажа, диэлектрические свойства.

Оптическое волокно применяется в лазерном гироскопе, используемом в Boeing 767 и в некоторых моделях машин (для навигации). Специальные оптические волокна используются в интерферометрических датчиках магнитного поля и электрического тока. Это волокна, полученные при вращении заготовки с сильным встроенным двойным лучепреломлением.

Другие применения оптического волокна

  Оптические волокна широко используются для освещения. Они используются как световоды в медицинских и других целях, где яркий свет необходимо доставить в труднодоступную зону. В некоторых зданиях оптические волокна используются для обозначения маршрута с крыши в какую-нибудь часть здания. Волоконно-оптическое освещение также используется в декоративных целях, включая коммерческую рекламу, искусство и искусственные рождественские ёлки.

Оптическое волокно также используется для формирования изображения. Пучок света, передаваемый оптическим волокном, иногда используется совместно с линзами — например, в эндоскопе, который используется для просмотра объектов через маленькое отверстие.

Один из способов механической шифровки изображения заключается в следующем: большое количество оптических волокон, оба конца которых расположены упорядоченно, тщательно переплетают в середине, а затем разрезают пополам. Одна половина получившейся конструкции используется для шифровки изображения, а другая — для дешифровки: изображение, пройдя через переплетённые световоды, превращается в бессмысленный набор точек разного цвета, но после прохода через вторую половину этот набор точек восстанавливается до оригинала. Преимущество этого метода заключается в простоте изготовления шифрующего механизма и в невозможности расшифровать передаваемое изображение без шифратора или дешифратора (шифратор и дешифратор в такой системе абсолютно взаимозаменяемы). Недостаток заключается в значительной потере качества изображения, зависящей от толщины используемых световодов, и в необходимости очень точно позиционировать зашифрованное изображение перед дешифратором — малейший перекос будет препятствовать расшифровке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В качестве заключения, будет целесообразно рассмотреть достоинства и недостатки оптической связи.

Достоинства

Основные принципиальные преимущества оптической связи по сравнению с радиосвязью — высокая направленность излучения, обеспечивающая повышенную помехозащищённость и скрытность связи, и большая ширина полосы частот для передачи информации.

Недостатки

Работы с открытыми линиями оптической связи в приземных слоях атмосферы с использованием лазеров показали, что надёжность связи сильно зависит от атмосферных условий, определяющих оптическую видимость на трассе распространения. Это ограничивает применение открытых линий оптической связи относительно малыми расстояниями (несколько км).

Световод

Необходимость повышения пропускной способности тракта передачи сигнала и поддержки работы сверхвысокоскоростных сетевых интерфейсов открывает широкие перспективы массового использования многомодовых световодов типа 50/125.

Основными направлениями совершенствования вторичных защитных покрытий волокон является улучшение массогабаритных параметров и характеристик влагостойкости.

Доступность серийно выпускаемых волокон основных типов с улучшенной гибкостью и эффективностью продвижения в воздушном потоке, специально адаптированных для применения в системах пневматической прокладки, позволяет резко повысить эффективность оптических подсистем.

Литература:

 Волоконно-оптическая связь. Приборы, схемы и системы, пер. с англ., М., 1982;

Ю. В. Попов, В. Б. Волконский. Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

Оптические системы передачи информации по атмосферному каналу, М., 1985;

Xинрикус X. В., Шумы в лазерных информационных системах М., 1987;

Техника оптической связи. Фотоприемники, пер. с англ.,М., 1988;

Гауэр Д., Оптические системы сплин пер. с англ., М., 1989.

 Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи. — М.: ЛЕСАРарт, 2003. — 288 с. — 10 000 экз.

Gambling, W. A., «The Rise and Rise of Optical Fibers», IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, No. 6, pp. 1084—1093, Nov./Dec. 2000