Cтраница 3
Как всегда, реальные условия работы оптических антенн ограничивают те теоретические возможности, которые, в принципе, могли бы быть достигнуты. Прежде всего, дождь, снег и, особенно, туман сильно ограничивают дальность действия оптических линий связи. Поэтому открытые оптические линии связи мало пригодны для северных районов нашей страны. Наоборот, в южных районах, где атмосферные осадки представляют собой редкое явление, оптические системы связи могут Найти широкое применение. Благодаря высокому значению несущей частоты ( волна в 1 мкм соответствует частоте в 300 ТГц или 3 - Ю14 Гц) по оптическим линиям связи можно передавать практически неограниченные потоки информации, значительно превышающие те, которые в настоящее время передаются по обычным радиорелейным линиям. [31]
Следует отметить еще одну важную особенность оптических систем связи - влияние атмосферы на прохождение излучения. В настоящее время существует тенденция недооценивать возможности оптической связи через земную атмосферу; считается, что облака, осадки и туманы на трассе значительно ограничивают применимость оптических линий связи. Однако эти трудности, как показывается в [88], не препятствуют созданию в атмосфере канала оптической связи для передачи большого объема информации и для канала связи космос - Земля. [32]
Единая автоматизированная система связи ( ЕАСС) должна объединить в общее целое в масштабе всей страны все сети междугородной, внутриобластной, городской и сельской связи, обеспечить их развитие в едином автоматизированном комплексе с единой нумерацией и коммутацией. Для этой цели ЕАСС предусматривает создание единой сети связи страны, включающей все технические средства связи, кабельные и радиорелейные линии, линии связи через искусственные спутники Земли, ионосферные и тропосферные линии, линии длинноволновой и коротковолнопой радиосвязи, а в будущем - волноводные и оптические линии связи. По разветвленной сети каналов ЕАСС будут передаваться с большой скоростью и высокой достоверностью огромные потоки самой различной информации: телефонной и видеотелефонной связи, программ телевизионного и звукового вещаиия, документальных сообщений - текстовых и фототелеграмм, чертежей, рисунков, цифровой информации для электронновычислительных машин, сигналов телеуправления между автоматизированными производственными объектами, а также скоростной передачи текста центральных газет фототелеграфным методом для печатания их на месте приема. [33]
Как всегда, реальные условия работы оптических антенн ограничивают те теоретические возможности, которые, в принципе, могли бы быть достигнуты. Прежде всего, дождь, снег и, особенно, туман сильно ограничивают дальность действия оптических линий связи. Поэтому открытые оптические линии связи мало пригодны для северных районов нашей страны. Наоборот, в южных районах, где атмосферные осадки представляют собой редкое явление, оптические системы связи могут Найти широкое применение. Благодаря высокому значению несущей частоты ( волна в 1 мкм соответствует частоте в 300 ТГц или 3 - Ю14 Гц) по оптическим линиям связи можно передавать практически неограниченные потоки информации, значительно превышающие те, которые в настоящее время передаются по обычным радиорелейным линиям. [34]
Существуют оптоэлектронные трансформаторы тока. Оптоэлектронный датчик тока, расположенный на высоком потенциале, выдает оптический сигнал, модулированный измеряемым током. По оптической линии связи сигнал передается на потенциал земли, где расположен преобразователь светового сигнала в электрический. Выходной сигнал преобразователя подается на соответствующий усилитель. [35]
В последнее время для передачи сигналов применяют оптические линии связи, позволяющие обеспечить высокую помехоустойчивость, исключить излучение соединительных линий, а также обеспечить гальваническую развязку соединяемых цепей. Оптическая Линия связи содержит светодиод ( или лазер), управляемый электрическим сигналом, волоконный световод, пропускающий световой поток с малыми потерями, и фотодиод ( фототранзистор), преобразующий световой поток в электрический сигнал. В оптических линиях связи наибольшее применение в качестве источников излучения получили светодиоды на основе арсенида галлия, хорошо согласующиеся по спектральным характеристикам с кварцевыми световодами и обеспечивающие достаточную мощность излучения. В качестве приемников используют кремневые лавинные фотодиоды и p - i - n структуры. [36]
Ведутся работал по йрактическому внедрению волноводных Линий связи с использованием миллиметровых и субмиллиметровых волн, позволяющих создать линию емкостью в сотни тысяч телефонных и телевизионных каналов. В дальнейшем предполагается использование оптических линий связи, которые откроют практически неограниченные по количеству возможности создания направленных каналов связи. [37]
ОР - лишь одна из областей, где возможно использование полученных результатов. Это диплек-серы микроволнового диапазона и мультиплексеры оптических линий связи. [38]
Высокая направленность излучения ( можно сформировать луч с расходимостью менее десятка угловых секунд) позволила с помощью лазерных локационных устройств точно определять координаты объектов и производить скрытую передачу информации с малыми затратами энергии. Одним из важных направлений применения лазеров являются оптические линии связи. Более существенными являются ограничения, связанные с затуханием лазерного луча в атмосфере. Дождь, туман, снегопад, загрязнения атмосферы вызывают заметное ухудшение прохождения лазерного л ча. Наибольшая дальность связи может быть получена в космическом пространстве. Применение световодов уменьшает влияние метеорологиче - tKiix ГСЛСЕНП и дневного света на качество связи. [39]
Дальнейшее наступление на голографическое телевидение, очевидно, пойдет с нескольких сторон. Далее, развитие лазерной техники обеспечит создание сверхширокополосных оптических линий связи, а также соответствующих систем модуляции и сканирования световых пучков. По-видимому, использование лазерного луча является единственным путем передачи колоссального объема информации, заключенной в голограмме. [40]
В отличие от лазера в светодиоде излучение происходит самопроизвольно, и луч имеет более широкую направленность излучения. Появление лазеров, а также светодиодов еще не решают проблему создания оптических линий связи. Необходимо приемное устройство светового излучения, в качестве которого используются полупроводниковые фотодиоды. [41]
В книге в популярной форме с применением, за малыми исключениями, аппарата элементарной математики описываются принципы работы антенн, используемых в радиовещательных и связных станциях и в других радиоустановках. Приводятся данные об устройстве антенн различных типов, расчетные формулы и графики, отображающие основные их особенности и характеристики. Рассматриваются перспективные типы антенн для современных систем связи, а также антенны оптических линий связи. [42]
Указанные методы могут служить положительным примером использования уникальных свойств вихревых полей. Однако часто приходится сталкиваться и с негативными эффектами, вызванными появлением оптических вихрей. Так, присутствие ВД на волновом фронте излучения серьезным образом усложняет работу адаптивных устройств, используемых в оптических линиях связи для компенсации фазовых искажений. В таких устройствах в качестве основного элемента часто используется гибкое отражающее зеркало. С помощью специальной системы управления кривизна отдельных участков зеркала адаптируется под изгибы волнового фронта, падающего на зеркало излучения, что позволяет компенсировать фазовые возмущения. Но обладая высокой эффективностью при компенсации обычных аберраций, такое адаптивное устройство оказывается не в состоянии ликвидировать возмущения винтового типа, так как отражающая поверхность зеркала не может менять своей топологии. Тем не менее, ситуация не является безнадежной. В настоящее время разработаны методы, основанные на использовании эффектов обращения волнового фронта в нелинейных средах, которые способны с успехом бороться и с топологическими деформациями волнового фронта. [43]
В свою очередь входным сигналом для фотоприемника является падающий световой поток йвх, а выходным - напряжение t / Dbx или ток / ВЬ1Х, значения которых находят в соответствии с изменением интенсивности светового потока Ввх. Источник света и фотоприемник связаны между собой активной или пассивной оптической средой ОС. Следовательно, главная особенность оптрона - гальваническая развязка входной и выходной цепей и однонаправленность сигналов, что характерно для оптических линий связи. [44]
Передача светового излучения в оптронах осуществляется через оптический канал, роль которого могут играть различные среды. Передающей средой могут быть воздух, различные иммерсионные среды, а также оптические световоды длиной 1 м и более. Стекловолоконные оптические линии связи позволяют довести пробивное напряжение изоляции между входом и выходом оптрона до 150 кВ, что дает возможность применять оптроны для измерений в высоковольтных цепях. [45]