Введение 3
Глава 1. Основные понятия и принципы моделирования 6
1.1. Виды моделирования 10
1.2. Этапы моделирования 17
1.3. Разновидности задач моделирования и подходы к их решению 27
Вывод по первой главе 34
Глава 2. Моделирование демонстрационного эксперимента по оптоволоконной линии передачи связи 35
2.1. Структурная схема волоконно-оптических линии передач 39
2.2. Основные параметры оптических волокон 40
2.3 Виртуальное изучение оптоволоконной передачи информации (ОВПИ) 50
2.4. Демонстрационная установка по изучению передачи информации с
помощью волоконно-оптических систем 52
Вывод по второй главе 57
Заключение 58
Список использованной литературы
Мы стали свидетелями растущей потребности в передаче огромных объемов информации на большие расстояния. Интенсивно использовавшиеся для передачи информации в течение последних 20 лет технологии, такие, как коаксиальные кабели, спутниковая и микроволновая связь, очень быстро исчерпали свои возможности. Потребности в объёмах передачи далеко превосходили возможности существующих систем.
В промышленных системах с повышенным уровнем помех, где быстро росла нужда в передаче данных и создании сетей систем контроля, ощущалась растущая потребность в новой среде передачи. Решение проблем ограниченной пропускной способности передачи и повышенного уровня помех в условиях производства было успешно найдено с появлением оптоволоконных систем связи.
Оптическое волокно - это простая тонкая стеклянная нить, действующая как светопроводящий канал. Для представления цифровой информации проходящий сквозь стеклянное волокно свет можно включать и выключать, а для представления аналоговой информации - менять его амплитуду, частоту или фазу.
Актуальность. На сегодняшний день оптоволоконная передача стала одной из самых захватывающих и быстроразвивающихся областей в телекоммуникационной технике. Для большинства из нас, не сталкивавшихся ранее с этой технологией, она может показаться чем-то вроде черной магии, которую лучше оставить экспертам. Однако в действительности это сравнительно простая технология. По сравнению с кабельными, микроволновыми системами связи и радиосвязью (которые действительно являются черной магией!), оптоволоконные системы связи гораздо проще понимать и проектировать.
Оптоволоконные системы связи имеют много преимуществ перед более привычными системами связи. Они менее подвержены помехам, не проводят электричество, обеспечивая электроизоляцию, поддерживают чрезвычайно высокие скорости передачи и передают данные на очень большие расстояния. Но оптоволоконные системы передачи не так-то и совершенны как хотелось бы - в проектировании, реализации и работе с системами связи на их основе есть свои сложности.
Объектом исследования физических процессов является моделирование в оптоволоконных системах.
Предметом исследования является волоконно-оптические системы передачи информации.
Цель исследования состоит в демонстрации физических процессов в волоконно-оптических системах.
Задачи исследования
С рассмотрение основных понятий и принципов моделирования;
С определение сущности моделирования, значимости
эффективности моделирования физических процессов в волоконно-оптических системах (ВОС);
С выявление положительных и отрицательных отзывов об
оптических волокнах;
С демонстрация физических процессов в ВОС.
Практическая значимость состоит в том, что материалы, использованные в данной работе, могут быть использованы для проведения как факультативных занятий, так и уроков физике, по разделу «Оптика». Так же можно продемонстрировать демонстрационный аппарат ВОС, для наглядности примеров по волоконной оптике.
В соответствии с целью и задачами исследования выстроена и структура работы, который состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы, в том числе CD-диска.
Оптоволоконные сети, безусловно, являются одним из самых перспективных направлений в области связи. Пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля. Кроме того оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные проблемы медных систем связи. Оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями. Несмотря на то, что эта технология все еще остается дорогостоящей, цены на оптические компоненты постоянно падают, в то время как возможности медных линий приближаются к своим предельным значениям и требуют все больших затрат на дальнейшее развитие этого направления.
Как говорилось в первой главе модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Модель должна строиться так, чтобы она наиболее полно воспроизводила те качества объекта, которые необходимо изучить в соответствии с поставленной целью. Во всех отношениях модель должна быть проще объекта и удобнее его для изучения.
В данной работе продемонстрировано преобразование звукового сигнала в световой, который передается по волоконно-оптической системе в фотоприемник, откуда преобразуется световой сигнал в звуковой. Этот демонстрационный опыт показывает, что по оптическим волокнам можно передавать всё, что хочет передать пользователь другому пользователю и при этом ценная информация не теряется и не искажается.
