Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Оптическая связь

Оптическая связь (далее О), связь посредством электромагнитных колебаний оптического диапазона (как правило, 1013-1015 гц). Использование света для простейших (малоинформативных) систем связи имеет давнюю историю (см., например, Оптический телеграф). С появлением лазеров возникла возможность перенести в оптический диапазон разнообразные средства и принципы получения, обработки и передачи информации, разработанные для радиодиапазона. Огромный рост объемов передаваемой информации и вместе с тем практически полное исчерпание емкости радиодиапазона придали проблеме освоения оптического диапазона в целях связи исключительную важность. Основные преимущества О по сравнению со связью на радиочастотах, определяемые высоким значением оптической частоты (малой длиной волны): большая ширина полосы частот для передачи информации, в 104 раз превышающая полосу частот всего радиодиапазона, и высокая направленность излучения при входных и выходных апертурах, значительно меньших апертур антенн в радиодиапазоне. Последнее достоинство О позволяет применять в передатчиках оптических систем связи генераторы с относительно малой мощностью и обеспечивает повышенную помехозащищенность и скрытность связи.

  Структурно линия О аналогична линии радиосвязи. Для модуляции излучения оптического генератора либо управляют процессом генерации, воздействуя на источник питания или на оптический резонатор генератора, либо применяют дополнительные внешние устройства, изменяющие выходное излучение по требуемому закону (см. Модуляция света). При помощи выходного оптического узла излучение формируется в малорасходящийся луч, достигающий входного оптического узла, который фокусирует его на активную поверхность фотопреобразователя. С выхода последнего электрические сигналы поступают в узлы обработки информации. Выбор несущей частоты в системе О - сложная комплексная задача, в которой должны учитываться условия распространения оптического излучения в среде передачи, технические характеристики лазеров, модуляторов, приемников света, оптических узлов. В системах О находят применение два способа приема сигналов - прямое детектирование и гетеродинный прием. Гетеродинный метод приема, обладая рядом преимуществ, главные из которых - повышенная чувствительность и дискриминация фоновых помех, в техническом отношении много сложнее прямого детектирования. Серьезным недостатком этого метода является существенная зависимость величины сигнала на выходе фотоприемника от характеристик трассы.

  В зависимости от дальности действия системы О можно разделить на следующие основные классы: открытые наземные системы ближнего радиуса действия, использующие прохождение излучения в приземных слоях атмосферы; наземные системы, использующие закрытые световодные каналы (волоконные световоды, светонаправляющие зеркально-линзовые структуры) для высокоинформативной связи между АТС, ЭВМ, для междугородной связи; высокоинформативные линии связи (главным образом ретрансляционные), действующие в ближнем космическом пространстве; дальние космические линии связи.

  В СССР и за рубежом накоплен определенный опыт работы с открытыми линиями О в приземных слоях атмосферы с использованием лазеров. Показано, что сильная зависимость надежности связи от атмосферных условий (определяющих оптическую видимость) на трассе распространения ограничивает применение открытых линий О относительно малыми расстояниями (несколько километров) и лишь для дублирования существующих кабельных линий связи, использования в малоинформативных передвижных системах, системах сигнализации и т.п. Однако открытые линии О перспективны как сродство связи между Землей и космосом. Например, с помощью лазерного луча можно передавать информацию на расстояние ~108 км со скоростью до 105 бит в сек, в то время как микроволновая техника при этих расстояниях обеспечивает скорость передачи только ~10 бит в сек. В принципе, О в космосе возможна на расстояниях до 1010 км, что немыслимо для иных систем связи; однако построение космических линий О технически весьма сложно.

  В земных условиях наиболее перспективны системы О, использующие закрытые световодные структуры. В 1974 показана возможность изготовления стеклянных световодов с затуханием передаваемых сигналов не более нескольких дб/км. При современном уровне техники, используя полупроводниковые диодные излучатели, работающие как в лазерном (когерентном), так и в некогерентном режимах, кабели со световолоконными жилами и полупроводниковые приемники, можно построить магистрали связи на тысячи телефонных каналов с ретрансляторами, располагаемыми на расстояниях около 10 км друг от друга. Интенсивные работы по созданию лазерных излучателей со сроками службы ~10-100 тыс. ч, разработка широкополосных высокочувствительных приемных устройств, более эффективных световодных структур и технологии изготовления световодов большой протяженности, по-видимому, сделают О конкурентоспособной со связью по существующим кабельным и релейным магистралям уже в ближайшем десятилетии. Можно ожидать, что О займет важное место в общегосударственной сети связи наряду с др. средствами. В перспективе системы О со световодными линиями по своим информационным возможностям и стоимости на единицу информации могут стать основным видом магистральной и внутригородской связи.

  Лит.: Чернышев В. Н., Шереметьев А. Г., Кобзев В. В., Лазеры в системах связи, М., (1966); Пратт В. К., Лазерные системы связи, пер. с англ., М., 1972; Применение лазеров, пер. с англ., М., 1974.

  А. В. Иевский, М. Ф. Стельмах.

 


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 20.10.2017 13:28:57


13:02 Панин захотел включиться в предвыборную гонку с Собчак и «пришпорить лошадку»
12:57 Бузова пообещала подождать с выдвижением в президенты
12:48 Бывший новосибирский губернатор получил три года условно
12:47 Главный тренер клуба НХЛ назвал пассажиром российского хоккеиста команды
12:46 Налетчики расстреляли троих мужчин в кафе Армавира
12:29 Раскрыто происхождение неизвестных вспышек на Луне