ановить близько 0.9b, що забезпечує також великий запас компенсації відхилень опори. Основною метою при створенні таких пучків є заповнення волокна різними модами вивчення таким чином, щоб ширина пучка була близька діаметру серцевини волокна.
Слід зазначити, що розміри пучка в площині прийому значно перевищують розміри приємний апертури, що призводить до малого відмінності у розподілі прийнятої потужності між гауссовским і прямокутним пучками.
На закінчення відзначимо, велику роль характеристик пучків при порівнянні FSO - систем. Гауссовский пучок, що характеризується шириною по рівню 1/ e 2 відносно високим значенням потужності на його осі і різким її зменшенням на краях. Це може знизити ефективність системи в відсутність автотрекинга або при її установці на нестабільне підставу. З іншого боку, прямокутний пучок має меншу осьову потужність вивчення з огляду її рівномірного розподілу по всьому перетину пучка і більше підходить для пасивної компенсації руху підстав. Обидва профілі пучків застосовні для систем з активним наведенням.
Атмосферні ефекти і доступність каналу зв'язку
Рівняння зв'язку для FSO - систем дуже просте при загальному розгляді (якщо виключити з розгляду оптичну ефективність, шуми приймача і т.д.) і виглядає наступним чином:
де
P - потужність,
d 1 - діаметр апертури передавача (м),
d 2 - діаметр апертури приймача (м),
D - расходимость випромінювання (мрад) (за рівнем 1/ e для гауссовских пучків; FWHA для прямокутного розподілу),
R - дистанція (км),
a - коефіцієнт загасання в атмосфері (Дб/км).
У рівнянні (1) потужність на приймачі пропорційна потужності випромінювання і площі приємний апертури і обернено пропорційна квадрату расходимости пучка випромінювання і квадрату довжини лінії зв'язку. Вона також обернено пропорційна експоненті від коефіцієнта загасання в атмосфері (в одиницях 1/довжину лінії зв'язку), визначаючи кордон доступності. Як видно з (1), контрольованими параметрами є потужність випромінювання, розміри приємний апертури, розбіжність променя і довжина лінії зв'язку.
Коефіцієнт атмосферного загасання - неконтрольований параметр зовнішнього середовища і не залежить від довжини хвилі у важких атмосферних умовах. На жаль, прийнята потужність експоненціально залежить від твору даного коефіцієнта на відстань і в реальній атмосфері, для систем з необхідним рівнем доступності 99.9% цей фактор в рівнянні є визначальним.
Ключовим моментом у розвитку FSO - систем є доступність каналу зв'язку, яка залежить від різноманітних факторів, включаючи надійність обладнання та структуру мережі, але всі вони добре відомі і передбачувані. Найбільше невідоме - ослаблення в атмосфері. Хоча більшість аеропортів світу збирають статистику видимості (з якої можна отримати коефіцієнти загасання), просторова точність таких вимірювань дуже мала (зазвичай близько 100 м), а час замірів занадто рідко (зазвичай годинник). В результаті, оцінки доступності 99.9% або краще отримати важко. Таким чином, бази даних аеропорту практично незастосовні для точного і надійного визначення якості обслуговування. В результаті, FSO виготовлювачі змушені самі збирати більш надійні атмосферні дані, використовуючи чутливі прилади типу нефелометра, вимірювачів видимості та прозорості атмосферної траси.
Бюджети зв'язку
Одним з ключових методів визначення якості роботи FSO - системи є розрахунок бюджету зв'язку. Як мінімум, бюджет зв'язку визначає величину запасу щодо посилення або потужності лінії для будь-яких певних умов роботи. Ця межа може бути інтегрована з моделлю атмосферного поглинання, що враховує розсіювання і сцинтиляції. Зазвичай бюджет зв'язку FSO системи включає передаваний рівень потужності, чутливість приймача, втрати оптичної системи, геометричні втрати і втрати, викликані раз'юстіровкой.
Передана потужність - це кількість оптичної енергії, що передається FSO - системою; чутливість приймача - мінімальна оптична енергія, яка повинна прийматися FSO-системою для заданого рівня помилок. Обидві величини зазвичай вимірюються як для пікової, так і для середньої потужності. Крім того, вони можуть бути виміряні в передавальною або приймальною апертурі, тобто у лазерів або детекторів. Якщо вимірювання робляться безпосередньо перед детекторами або лазерами, необхідно врахувати оптичні втрати в системі. Оптичні втрати включають розсіювання, відбиття від поверхонь, поглинання, та інші втрати.
Геометричні втрати - втрати, що від...
