Оптоволокно. передача информации по оптическим волокнамсекция физика ученица 10 а класса гбоу сош 2
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ : «ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПО ОПТИЧЕСКИМ ВОЛОКНАМ» СЕКЦИЯ: ФИЗИКА Выполнила: ученица 10 А класса ГБОУ СОШ № 2 Ивлева Алина Научный консультант:Иванов В.И. Научный руководитель Гундерина С.Ю. Проблема медный кабель по сравнению с оптоволокном обладает рядом недостатков, поэтому не может удовлетворить потребность в высокоскоростных линиях передачи. • Цель: рассмотреть оптическое волокно как среду для оптической цифровой передачи информации, найти способы улучшения передачи информации по оптическому волокну • Задачи: выявить преимущества и недостатки волоконно-оптических кабелей по сравнению с традиционными медными кабелями рассмотреть основы оптики волоконных световодов физические эффекты и явления в оптических волокнах основные виды оптических волокон, используемых в волоконно- оптических линиях связи, их характеристики возможности применения оптоволоконного кабеля исследовать скорость передачи данных через волоконно-оптический и медный кабели. • Гипотеза: оптическое волокно в настоящее время считается самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. • Объект изучения: оптическое волокно • Оптоволокно или оптическое волокно это стеклянная или пластиковая нить, которой переносится свет в середине его физического тела благодаря явлению полного внутреннего отражения. • Принцип работы • оптоволокна основан на том, что в нем свет многократно отражается, преломляется под очень маленькими углами, полностью остается внутри благодаря строению оптического волокна. Математически профиль показателя преломления (ППП) оптоволокна может быть описан выражением вида: • где n 1 — максимальное значение ППП на оси волокна, те. при а — радиус сердцевины u — показатель степени, описывающий изменение ППП; • ∆ — относительная разность показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ. В разных волокнах значение ∆ меняется от 0,003 до Показатель степени для треугольного профиля ПП равен 1, параболического — 2, а прямоугольного (ступенчатого) — ∞. НЕДОСТАТКИ И ПРЕИМУЩЕСТВА МЕДНОГО КАБЕЛЯ Недостатки медного кабеля- переходное затухание- радиопомехи и электромагнитные шумы- погонное затухание- расфазировка сигнала- длительная задержка распространения- возвратные потери- несовпадение полного сопротивления Преимущества - гибкость -удобность при монтаже- стоимость НЕДОСТАТКИ И ПРЕИМУЩЕСТВА ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ Недостатки волоконно-оптического кабеля- стоимость оборудования- стоимость работ по монтажу- менее гибкий Преимущества -пропускная способность- расстояния и скорость- безопасность -надежность и прочность- размер и вес Устройство оптоволоконного кабеля представляет собой «матрешку», • состоящую из центральной жилы, придающей жесткость кабелю (1), оптического волокна сердечника (2), пластиковых модулей для оптических волокон (3), пленки с гидрофобным гелем (4), полиэтиленовой оболочки (5) для исключения возможности проникновения влаги к оптическим волокнам, защитной оболочки (6) из стальной ленты, металлической проволоки, • внешней полиэтиленовой оболочки (Виды оптических волокон ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОПТОВОЛОКОННОГО КАБЕЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТ • Плохой сигнал. Возьмем мобильный телефон - индикатор связи Nokia. 2. На одном конце провода антенна, а другой подводим к телефону, причем таким образом, чтобы был максимальный электрический контакт 3. Собираем усилитель, который представляет собой переделанную антенну Харченко или восьмерку 4. Усилитель соединяем с телефоном с помощью коаксиального кабеля Возле телефона на расстоянии 0,5-1 м поместим электрофорную машину из лаборатории и генерируем ей электрические разряды сначала малого напряжения, а потом всё более высокого и высокого. • Кабель экранируем фольгой Вывод: Для дальней связи в области энергетики использование оптоволокна является наиболее эффективным, чем другие способы передачи данных. Характеристика каналов связи ОПРОС РАБОТНИКОВ ТЭЦ Г. СЫЗРАНИ ВНЕДРЕНИЕ ОПТОВОЛОКНА С 2000 ГОДА ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ РЕСУРСЫ • 1. Власов И.И., Птичников ММ. - Измерения в цифровых сетях связи. – «Постмаркет», Москва, 2004. - 431 с. • 2. Базаров Е.Н., Бурков В.Д., Шатров АД. Теоретические основы волоконно-оптической техники. – М Изд-во МГУЛ, 2004. – 203 с. • 3. Бейли Д, Райт Э. Волоконная оптика теория и практика. – М Кудиц-Пресс, 2008. – 320 с. • 4. Желтиков А.М. Оптика микроструктурированных волокон. – М Наука, 2004. • 5. Дианов ЕМ. Волоконная оптика сорок лет спустя // Квантовая электроника. – 2010. – Т. 40, № 1. – С. 1–6. • 6. Йоргачев Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи. – М Экотрендз, 2002. – 282 с. • 7. Листвин А.В., Листвин В.Н., Швыдков Д.В. Оптические волокна для линий связи. – М ВЭЛКОМ, 2003. – 288 с. • 8. Оптические кабели связи российского производства. Справочник- М Эко-трэнд, 2003. – 288 с. • 9. Фокин В.Г. Современные оптические системы передачи информации. – Екатеринбург Изд-во УрТИСИСибГУТИ, 2004. • 10. Шумкова, ДБ. Специальные волоконные световоды учеб. пособие / ДБ. Шумкова, А.Е. Левченко. – Пермь Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. унта, 2011. – 178 с. • 11. https://www.tls-group.ru/services/inzhenernaya-infrastruktura-zdaniy/strukturirovannye-kabelnye-sistemy/ter-vol/ Спасибо за внимание |