Лазерная связь и установка лазерных систем. - Студенческий научный форум

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Лазерная связь и установка лазерных систем.

Мячин Н.В. 1
1поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

С самого момента разработки лазер называли устройством, которое само ищет решаемые задачи. Лазеры нашли применение в самых различных областях. Лазер стал одним из самых значимых изобретений XX века.Лазер — это устройство, создающее узкий пучок интенсивного света.

Человечество пришло к тому, что пора воспользоваться новым экономичным видом беспроводной связи, который возник совсем недавно, - лазерной связью. Наибольшее развитие эта технология получила в США, где и была разработана. Лазерная связь обеспечивает экономичное решение проблемы надежной и высокоскоростной ближней связи (1,2 км), которая может возникнуть при объединении телекоммуникационных систем разных зданий. Ее использование позволит осуществить интеграцию локальных сетей с глобальными, интеграцию удаленных друг от друга локальных сетей, а также обеспечить нужды цифровой телефонии. Лазерная связь поддерживает все необходимые для этих целей интерфейсы - от RS-232 до АТМ.. Лазерная связь в отличие от GSM связи позволяет осуществлять соединения типа "точка-точка" со скоростью передачи информации до 155 Мбит/с. В компьютерных и телефонных сетях лазерная связь обеспечивает обмен информацией в режиме полного дуплекса. Для приложений, не требующих высокой скорости передачи (например, для передачи видеосигнала и сигналов управления в системах технологического и охранного телевидения), имеется специальное экономичное решение с полудуплексным обменом. Когда требуется объединить не только компьютерные, но и телефонные сети, могут применяться модели лазерных устройств со встроенным мультиплексором для одновременной передачи трафика ЛВС и цифровых групповых потоков телефонии.

Рис 1. - Размещение и подключение лазерных приемопередатчиков[1]

При наружном размещении приемопередатчики могут устанавливаться на поверхности крыш или стен. Лазер монтируется на специальной жесткой опоре, обычно металлической которая крепится к стене здания. Опора также обеспечивает возможность регулировки угла наклона и азимута луча.

Рис 2.- Высокоскоростная лазерная связь для передачи информации[2]

При внутреннем монтаже лазерных приемопередатчиков необходимо помнить о том, что мощность лазерного излучения падает при прохождении через стекло (не менее 4% на каждом стекле). Другая проблема - капли воды, стекающие по внешней стороне стекла во время дождя. Они играют роль линз и могут привести к рассеиванию луча. Чтобы уменьшить этот эффект, рекомендуется устанавливать оборудование вблизи верхней части стекла.

Рис 3.- Установленная лазерная противодронная система[3]

Для обеспечения качественной связи необходимо учесть некоторые основные требования:

Самым главным из них, без выполнения которого связь будет невозможна, является то, что здания должны находится в пределах прямой видимости, при этом не должно быть непрозрачных препятствий на пути распространения луча. Кроме того, поскольку лазерный луч в области приемника имеет диаметр 2 м, необходимо, чтобы приемопередатчики находились над пешеходами и потоком транспорта на высоте не ниже 5 м. Это связано с обеспечением правил безопасности. Транспорт также является источником газов и пыли, которые влияют на надежность и качество передачи. Луч не должен распространяться в непосредственной близости от линий электропередач или пересекать их. Необходимо учесть возможный рост деревьев, движения их крон при порывах ветра, а также влияние атмосферных осадков и возможные сбои в работе из-за пролетающих птиц.

Правильный выбор приемопередатчика гарантирует устойчивую работу канала во всем диапазоне климатических условий. Например, при большом диаметре луча уменьшается вероятность сбоев, связанных с атмосферными осадками.

Лазерное оборудование не является источником электромагнитного излучения (ЭМИ). Однако если разместить его вблизи приборов с ЭМИ, то электронное оборудование лазера будет улавливать это излучение, что может вызвать изменение сигнала как в приемнике, так и в передатчике. Это повлияет на качество связи, поэтому не рекомендуется размещать лазерное оборудование вблизи таких источников ЭМИ, как мощные радиостанции, антенны и т.п.

При установке лазера желательно избегать ориентации лазерных приемопередатчиков в направлении восток-запад, так как несколько дней в году солнечные лучи могут на несколько минут перекрыть лазерное излучение, и передача станет невозможной, даже при наличии специальных оптических фильтров в приемнике. Зная, как движется солнце по небосклону в конкретном районе, можно легко решить эту проблему.

Таким образом, будущее за оптоволокном и линиями связи на его основе, в которых в качестве носителя информации используется когерентное излучение лазера. Лазерная связь использует тот же носитель, но он распространяется в атмосфере. Поэтому не вызывает сомнений тот факт, что лазерные системы связи, которые решают проблему передачи данных более надежным и практичным способом, будут находить все большее применение.

Литература

Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи[Электронныйреcурc].- https://skomplekt.com/articles/laser_con.htm/– зaгл. cэкрaнaaтaобрaщения: 04.12.2020)

FSO (Технология)[Электронныйреcурc]. – Режимдоcтупahttps://ru.wikipedia.org/wiki/FSO_(%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F)#%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5– зaгл. cэкрaнaaтaобрaщения:04.12.2020)

Применение лазеров[Электронныйреcурc]. – Режимдоcтупa: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2#%D0%92_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%B8_%D0%B8_%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F%D1%85– зaгл. cэкрaнaaтaобрaщения: 04.12.2020)

Что такое лазер ?[Электронный реcурc]. – Режим доcтупahttp://information-technology.ru/sci-pop-articles/23-physics/258-chto-takoe-lazer– зaгл. cэкрaнaaтaобрaщения: 04.12.2020)

 

Просмотров работы: 60