Расскажите про передачу данных в оптоволоконной связи.

Question

А именно:

1) Состав пакета данных, протокол передачи, как реализуются логические уровни (что есть 0, а что 1)

2) Что является передатчиком сигнала, что приемником (какой чувствительный элемент? как он различает 0 и 1)

3) От чего зависит скорость передачи, почему оптоволоконная связь считается самым быстрым ныне способом передачи данных? Это связано с тем, что тут с расстоянием практически нету потерь, в то время как в металлических проводниках с расстоянием возрастает сопротивление? А как скорость зависит от расстояния и от потерь, я что-то не пойму никак? В институте не объяснили, или я прохлопал

Ilo · Accepted Answer

Огромные скорости передачи данных обусловлены высокой частотой, на которой передается сигнал, частота измеряется в терагерцах. А чем выше частота тем "шире" можно сделать канал. 
ВОЛС не подвержены влиянию внешних помех что позволяет значительно увеличить скорость передачи за счет применения менее помехозащищенных типов модуляции.

Передатчиком служит лазер, приемником фоточуствительный элемент.

Затухания в оптическом кабеле очень низкие, что позволяет передавать сигнал на расстояния в десятки и сотни км.

Зависимость между расстоянием и скоростью очень простая. Один из главных параметров в связи это соотношение уровня полезного сигнала к уровню шума Чем больше расстояние тем больше потери на затухания а значит падает уровень сигнала при этом уровень шума (тепловые шумы кабелей, шумы передатчиков, приемников, усилителей и пр) остается прежним а то и возрастает. И в какой то момент приемник начинает воспринимать шум как полезный сигнал, а так как информации в нем нет, возникают ошибки и принимающая сторона просит повторит передачу. В итоге, часть скорости тратиться на передачу одного и того же пакета несколько раз. Некоторые системы передачи. при падении значения сигнал/шум автоматически переходят на работу с более медленной модуляцией, но лучше защищенной от помех.

Юлия Забелло · Answer

Передача различных сигналов по ВОЛС .На сегодняшний день передача по ВОЛС превосходит по всем параметрам другие способы передачи сигналов. Ранее передача различных сигналов по ВОЛС была достаточно дорогостоящей, хотя и в то время многие интеграторы применяли именно передатчики по ВОЛС для улучшения быстродействия и надежности системы в целом. Однако в последние годы цены на компоненты ВОЛС значительно упали что дало дополнительный толчок для применения именно системы передачи по ВОЛС, а не по другим системам передачи сигналов.

Передача видеосигнала по оптоволокну .Передача видеосигнала на большие расстояния - это непростая техническая задача тем более, что передача может осуществляться на открытом пространстве в экстремальных климатических условиях и сложной электромагнитной обстановке. Передача видеосигнала на большие расстояния может осуществляться нескольким способами: Передача видеосигнала по оптоволокну; Передача видеосигнала по "витой паре";Передача видеосигнала по радиоканалу.
Передача видеосигнала по оптоволокну имеет ряд неоспоримых преимуществ перед другими вариантами передачи. 
К таковым относятся:
-малые потери сигнала, а значит большие расстояния передачи видеосигнала по оптоволокну при хорошем качестве передаваемого ТВ изображения;
-высокая пропускная способность оптоволокна;
-многоканальность;
-возможность одновременной передачи сигналов различного назначения по оптоволокну;
-нечувствительность к электромагнитным помехам, и как следствие высокая защищенность от наводок и помех;
-повышенный уровень безопасности.

Анна Гришачкина · Answer

Высокая скорость передачи данных (причём в больших объёмах) объясняется тем, что сигнал передаётся с помощью света, а оптика она изготовлена из специального стекла которая имеет свой уровень прозрачности (у разных кабелей этот уровень разный) . Оптика практически не оказывает никакого сопротивления свету, а вот кабеля медные оказывают сопротивление электрическому сигналу, поэтому их длинна всегда ограничена т. к. в нём происходит затухание сигнала.
Передатчиком сигнала является какое либо устройство (например компьютер так же как и приёмником) , а вот подаётся сигнал в оптическую линию при помощи медиаконвертеров (R и T) один из которых является приёмником, а другой передатчиком, либо при помощи сфпи (что лучше) модулей (также R и T)