Введение 4
1 История возникновения и развития волоконно-оптической связи 6
2 Структура оптического волокна 10
2.1 Типы оптических волокон 11
2.2 Дисперсия в оптическом волокне 12
2.3 Разновидности и конструктивные особенности волоконно-оптических
кабелей 15
2.4 Области применения оптических волокон 17
3 Волоконно-оптические линии связи 19
3.1 Преимущества и недостатки ВОЛС 19
4 Описание экспериментальной установки 23
4.1 Лабораторная работа №1. Передача звукового сигнала через гарнитуру,
регулируемого кнопочным переключателем 24
4.2 Лабораторная работа №2. Передача звукового сигнала через
гарнитуру 27
4.3 Лабораторная работа №3. Передача текстового сигнала в одиночном
режиме 30
4.4 Лабораторная работа №4. Передача текстового сигнала в режиме
последовательных символов 32
4.5 Лабораторная работа №5. Передача сигнала последовательностью
импульсов 34
4.6 Лабораторная работа №6. Особенности передачи информации по
оптическому волокну на примере метода изгиба 36
Заключение 38
Список использованной литературы 39
... раздел 4, заключение и список л-ры отсутствуют
Волоконно-оптическая связь - это технологией передачи информации на значительные расстояния без потери качества сигнала. Информация передается по специальному кабелю, а в качестве среды распространения выбраны колебания электромагнитного поля в инфракрасном оптическом диапазоне. Из-за своей пропускной способности, волоконно-оптические линии связи не имеют аналогов среди других способов передачи больших объемов информации.
Связь по оптическим кабелям (ОК) является одним из главных направлений научно-технического прогресса. Оптические кабели используются для организации телефонной городской и междугородной связи, кабельного телевидения, технологической связи, радиовещания, вычислительной техники и т.д.
Волоконно-оптические системы связи получили широкое распространение по всему миру, постепенно вытесняя другие проводные способы передачи данных благодаря своим особенностям и уникальным характеристикам. Разберем эти особенности.
Пропускная способность. Это одна из основных характеристик, которая важна для линии связи. Потенциал одного канала позволяет выйти на объем в несколько Тбит/с.
Универсальность. По оптическому кабелю можно передавать сигналы различной модуляции.
Минимальный коэффициент затухания. Благодаря этому качеству, длина участка сети без использования дополнительных ретрансляторов или усилителей может достигать до 100 км.
Безопасность данных. К волоконно-оптической линии практически невозможно подключится злоумышленнику - в случае физического нарушения целостности канала сигнал перестанет проходить сквозь кабель .
Пожарная безопасность. Благодаря своему строению и используемым материалам, оптико-волоконные кабели не горят и не образуют искру.
Экономическая выгода. Несмотря на то, что стоимость прокладывания линии довольно высокая, она все равно будет дешевле и качественнее, чем традиционное соединение с использованием медного кабеля; дополнительно стоит учесть минимальные расходы на усилители сигнала, особенно, если речь идет о больших участках магистралей.
Надежность и долговечность. При использовании соединения в стандартных климатических условиях, срок службы кабеля и соединительного оборудования будет примерно в два раза больше, чем при эксплуатации медного кабеля.
В учебниках по физике за 8-9 классы изучается некоторые световые явление, такие как распространение, отражение и преломление света, а также некоторые понятия дисперсии света и оптических спектров. Проанализировав школьную программу, сделан вывод о том, что начальных знаний о оптике недостаточно для освоения лабораторных работ по волоконно-оптическим линиям связи. Поэтому было решено дополнить курс теоретической частью, затрагивающей основы световых явлений и оптики, как возникла волоконно - оптическая связь, какие явления проходят в оптическом волокне при передачи сигнала по нему.
Исходя из этого целью работы является разработка комплекса лабораторных работ для школьников по изучению работы волоконнооптических линий связи и методическое сопровождение к нему.
Задачами работы являются:
• Анализ литературных источников по ВОЛС и школьной программы по физике
• Изучение и описание лабораторной установки
• Разработка лабораторных работ и методического сопровождения к ним.
