Optické přenosové systémy

Optické přenosové systémy jsou založeny na přenosu informace světlovodným vláknem. Jako zdroj světla se využívají laserové diody, na druhém konci vlákna pak je vhodný fotodetektor.

Světelná vlákna

Podle použitého materiálu rozlišujme optická vlákna na skleněná a plastová, přičemž kvalitnější jsou skleněná. Podle tloušťky světlovodného jádra se vlákna dělí na mnohovidová a jednovidová. Vysokorychlostní datové spoje využívají přednostně jednovidová vlákna, které jsou sice výrobně náročnější, ale dosahují velmi nízkého optickéh útlumu (méně než 1 dB na 1 km).

Optické konektory

Existuje několik standardních typů konektorů, kterými je nutné optický kabel zakončit. V současnoti převažuje pro vysokorychlostní datové přenosy konektor SC/APC. Písmena před lomítkem označují mechanické provedení těla konektoru, které může být plastové a nasouvací (typ SC), nebo kovové, šroubovací (typ FC). Písmena za lomítkem specifikují způsob vyleštění vlastní kontaktní plošky uvnitř konektoru, které může být buď rovné (PC popř. UPC) nebo šikmé (APC). Konektor SC/APC si získal svou oblibu pravděpodobně pro snadné napojování zasunutím a rovněž díky potlačení odrazů světla na kontaktní ploše díky šikmému vyleštění. Vzhledem k tomu, že konektorování optických kabelů se neobejde bez zvláštních pomůcek, prodávají se často optické kabely s již nainstalovanými konektory.

Zdroje světla

V telekomunikacích se jako zdroj světla používají laserové diody, emitující neviditelné infračervené světlo. Přenášené signály mohou být digitální, dvoustavové (zapnuto/vypnuto), nebo analogové, kdy intenzita světelného paprsku je plynule měněna podle vstupního elektrického signálu. Laserová dioda vytváří tzv. koherentní záření s jedinou vlnovou délkou. Světelný výkon bývá v jednotkách miliwattů a postačuje pro „prosvícení“ desítek kilometrů jednovidového optického vlákna.

Detektory světla

Na opačné straně optického kabelu je nutné převést světelnou informaci zpět na elektrický signál. k tomuto účely se využívají fotodiody, případně fototranzistory opatřené vhodným zesilovačem. Tyto součástky jsou na rozdíl od laserových diod širokopásmové, reagují tedy na světlo s velkým rozsahem vlnových délek (barev).

Vlnové multiplexy

Optický kabel je schopen současně přenášet světené paprsky různých vlnových délek (barev). Byly proto vyvinuty systémy využívající více zdrojů světla s různými vlnovými délkami. Jsou standardizovány konkrétní sady vlnových délek, pro něž se vyrábí světelné zdroje a tzv. multiplexery / demultiplexery, které slučují/rozbočují sadu vlnových délek. Standard CWDM zahrnuje 18 vlnových délek v rozmezí 1270 až 1610 nm (s rozestupem 20 nm). Standard DWDM definuje téměř 100 vlnových délek v blízkém okolí vlnové délky 1550 nm.

Optické rozbočovače

Světelný paprsek je možné rozdělit do několika směrů. Sice tím poněkud zeslábne, ale je tak možné z jednoho centra obsloužit větší množství koncových stanic. Rozbočovače se vyrábějí v provední 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32 atd. Pro nasazení v systémech vlnových multiplexů je důležitá širokopásmovost rozbočovače – musí umět rozbočit všechny používané vlnové délky. Tomuto požadavku vyhovují tzv. PLC splittery.

Optické systémy EMP-Centauri

K datovým přenosům v optickém vlákně se dále přidávají kanály až 16 satelitních polarizací, přičemž jeden kanál přenáší současně i pásmo pro pozemní vysílání. Optický vysílač převádí signály z LNB na jednotlivé neviditelné světelné paprsky, které jsou multiplexerem sloučeny do společného výstupu. Optický přijímač nejprve rozdělí všechny vlnové délky na jednotlivé fotodetektory, které převedou světelnou informaci zpět na elektrický signál. Na koaxiálních výstupech přijímače se tak objeví věrná kopie signálů přicházející z LNB do optického vysílače.