Рис. 3.1, представляя характеристики волоконно-оптического кабеля, витой пары и коаксиального кабеля, демонстрирует применимые для использования диапазоны этих сред передачи сигналов. Потери в коаксиальном кабеле и витой паре увеличиваются с частотой, в то время как потери волоконно-оптического кабеля остаются постоянными в широком частотном диапазоне. Потери в области очень высоких частот не связаны с дополнительным затуханием света в волокне. Затухание остается постоянным. Потери скорее связаны с потерей информации, чем с потерей оптической мош;ности. Информация кодируется в виде вариации оптической мош;ности. При очень высоких частотах потеря информации связана именно с искажением сигнала, приводяш;им к потере мош;ности.

Смысл заключается в том, что влияние потерь, возникаюш;их в системе, зависит от частоты сигнала. При этом система, хорошо работаюш;ая на оп-

Телефонный кабель

Специальная

высокочастотная Коаксиальный

Одамод! вый

кабель

Рис. 3.1. Влияние частоты сигнала на затухание (рисунок предоставлен Siecor Corporation)

ределенной скорости передачи информации, может быть непригодной для работы в другом частотном диапазоне. Необходимость работы системы в различных скоростных режимах усложняет ее устройство. Например, конструкция высокочастотной системы сложнее, чем низкочастотной системы. Нельзя просто увеличить скорость работы системы, не изменяя ее конструкции для увеличения скорости работы и производительности. В волоконно-оптических системах потери неизменны на всех скоростях передачи во всем специфицированном частотном диапазоне.

Существенное затухание приводит к необходимости установки повторителей в промежуточных точках передающей линии. В медном кабеле расстояние между повторителями уменьшается по мере увеличения рабочей

скорости, в оптическом волокне верно обратное: расстояние между повторителями увеличивается по мере роста скорости, поскольку высокие скорости передачи данных требуют использования волокна с меньшим затуханием.

Первая трансатлантическая волоконноч)птическая телефонная линия, установленная компанией AT&T в 1988 году, одновременно поддерживала 37 800 одновременных звуковых каналов в обоих направлениях на основе одной пары волокон. Расстояние между повторителями составляло 35 км. Напротив, лучшая трансатлантическая линия на коаксиальном кабеле поддерживала 4200 каналов и требовала установки повторителей через каждые 9.4 км. Суш;ествует теоретическая возможность создания волоконно-оптической системы, передающей 200 Мб/сек на расстояния от 80 до 100 км без повторителей.

Сочетание в волоконно-оптических системах широкой полосы пропускания с низкими потерями приводит к их широкому использованию в телефонной индустрии. Такие системы позволяют не только передавать больший объем информации, но и требует меньшего количества повторителей - дорогостояшдх электронных устройств, требуюшдх существенных затрат на установку и обслуживание. Уменьшение количества повторителей приводит к снижению стоимости системы.

Нечувствительность

к электромагнитным нолям

в отличие от медных кабелей, оптоволокно не излучает и не воспринимает электромагнитные волны. Любой медный проводник действует подобно антенне, которая излучает и принимает электромагнитную энергию. Каждая часть электронного устройства может создавать электромагнитные наводки (ЭМН), влияющие на работу других частей устройства. Примеры влияния наводок:

Военные отмечали столь высокую концентрацию электронных устройств во Вьетнаме, что любое дальнейшее увеличение числа устройств делало pix концентрацию кррггргческой, не позволяя оборудованию нормально работать.

Электронный кассовый аппарат интерферирует с передачей сигнала на частоте 113 МГц.

Игровые видеоавтоматы пересекались с работой полицейской радиосвязи в 42 МГц диапазоне.

Некоторые персональные компьютеры, протестированные в 1979 году Федеральной комиссией по коммуникациям (Federal Communication Commission, FCC), излучали настолько сильно, что мешали приему телевизионных программ на расстоянии нескольких сотен футов.

Электростатические разряды между компьютерными терминалами и операторами, приводят к искажению данных, записанных в память компьютера, мешают текущей работе и даже выводят из строя некоторые электронные элементы. (Электростатические разряды представ-

ляют собой удары, которые можно испытать в сухой день, пройдясь по ковру и коснувшись дверной ручки. Такие разряды соответствуют напряжению от 15 до 25 Киловольт.)

Взрыв, вызванный статическим электричеством, убил трех рабочих на мысе Кеннеди в 1960 году.

Рабочие газонасосных станций обнаружили, что средневолновые радиопередачи влияли на показания датчиков утечки.

Радары аэропортов искажали записи об уплате налогов в компьютерном банке данных.

Электромагнитные наводки загрязняют окружающую среду и могут быть как несущественными, так и смертельно опасными. По мере возрастания плотности электронных устройств (что является неотъемлемой чертой информационного века) влияние электромагнитных наводок становится все более существенным. Для борьбы с такого рода проблемами FCC разработала в 1979 году рекомендации, лимитирующие уровень электромагнитных наводок, обусловленных работой компьютеров. Европейские агентства стандартов предложили аналогичные рекомендации.

Существует простой способ демонстрации влияния ЭМН от компьютера или терминала. Нужно разместить радиоприемник, работающий в средневолновом диапазоне, недалеко от работающего компьютера. При вращении ручки частотной настройки легко определить на какой частоте вы почувствуете влияние работающего компьютера на прием радиопередач. Чтобы услышать разницу, нужно перенастроиться на другую программу. Шумы, которые бьши сльшшы, являются ЭМН.

Кабели, соединяющие оборудование, могут быть одним из главных источников ЭМН. Они также наиболее восприимчивы к приему внешних сигналов, являющихся ЭМН от других устройств. В представленных примерах проявления ЭМН кабели работали подобно радиоантенне.

Поскольку оптические волокна не излучают и не воспринимают электромагнитные волны, они являются идеальной средой с точки зрения ЭМН. Некоторые производства использует волоконную оптику именно по этой причине. При этом, как правило, нет необходимости в широкой полосе пропускания и низком затухании оптического волокна. В частности, при включении и выключении моторов возникают ЭМН, которые влияют на работу сигнальных линий управляющего оборудования. Использование оптического волокна вместо медного кабеля позволяет избежать данной проблемы.

Высоковольтные линии приводят к аналогичному эффекту* поскольку они также излучают электромагнитную энергию. Медные сигнальные кабели нельзя прокладывать вблизи от этих линий без специальной защиты, поскольку наводьси от высоковольтной линии будут искажать передачу сигнала. Волоконно-оптические линии могут быть проложены совместно с высоковольтными без каких-либо негативных эффектов, поскольку наводьси от высоковольтных линий на них не влияют.

Важнейший результат нечувствительности оптического волокна к наводкам от электромагнитного излучения заключается в том, что световые сигналы не искажаются под влиянием ЭМН. Цифровая передача предполагает пересылку сигнала без ошибок. ЭМН могут быть причиной ошибок в электронных системах передач. Всплеск ЭМН может привести к возникновению