Оптическая связь

Интегральная оптика.

Связь – передача информации из одного пункта в другой. Обычно информация передаётся при помощи высокочастотных электромагнитных колебаний (сигналов несущей частоты), которые модулируются низкочастотными информационными сигналами, поступающими на приёмное устройство, где происходит демодуляция и выделение информационного низкочастотного сигнала.

Как правило, в качестве несущей используется частота радиодиапазона (10⁴ – 10⁸) Гц или СВЧ диапазона (10⁹ – 10¹²) Гц. Информация передаётся либо через атмосферу (радио-, телесвязь), либо по кабелям (телефон, кабельное телевидение).

Оптической связью человечество пользуется довольно давно: для связи применялись костры на возвышенностях, отражающие зеркала. И сегодня на флоте применяются сигнальные огни (обмен информацией между судами). Пытались излучение пропустить по отполированной внутри металлической трубе, но при этом теряется много света.

Интерес к оптической связи возродился в 60-х годах 20-го столетия. Толчком послужило изобретение лазера, да и радиодиапазон оказался полностью освоенным. При передаче информации необходимо, чтобы частота модуляции была бы в 10…..100 раз меньше несущей частоты. Частоты модуляции занимают некоторую полосу частот и ширина её тем больше, чем больше объём передаваемой информации. Для передачи речи достаточна полоса от 10 до 1000 Гц, для передачи музыкальных программ – от 10 до 10000 Гц. Это означает, что для передачи музыки несущая частота должна быть ³ 10⁵ Гц. Для передачи одного телевизионного канала требуется полоса частот около 10⁷ Гц, а несущая частота - ³ 10⁸ Гц. Даже в СВЧ-диапазоне можно передавать лишь около 100 телепрограмм.

Частота же видимого излучения около 10¹⁵ Гц. Если это будет несущей частотой, то можно передать значительно большее количество информации. По оптическому каналу связи теоретически возможна одновременно передача 10¹³ телефонных разговоров или 10⁸ телевизионных программ. Полезная информация, поданная в виде низкочастотных электрических сигналов от микрофона, модулирует излучение источника света. Затем приёмником информация преобразуется в электрический сигнал, усиливается, демодулируется и полезный сигнал поступает, например, на телефон. Обычно информационные каналы уплотняются, мультиплексируются: несколько телефонных разговоров передаются по одному кабелю, например, со сдвигом по времени. При оптической связи применяют источники излучения с разными длинами волн, при этом используются приёмники излучения также на разные длины волн. В оптических линиях связи можно использовать передачу во встречных направлениях.

Дата добавления: 2014-01-05