випадково-неоднорідними середовищами. Умови розповсюдження лазерного випромінювання в таких каналах роблять істотний вплив на дальність дії систем, ефективність передачі, прийому та обробки інформації.
Дослідження відкритих оптичних каналів найбільш просто виконується для лазерних систем, що працюють в умовах вільного космічного простору. Енергетичні втрати в таких системах в основному пов'язані з расходимостью лазерного пучка і природними втратами при поширенні оптичного випромінювання на відстань.
При поширенні лазерного випромінювання в умовах турбулентної атмосфери, крім енергетичних втрат, відбувається випадкове перерозподіл енергії і проявляються додаткові ефекти амплітудних і фазових флуктуацій. Такі флуктуації породжуються випадковими просторово-часовими змінами показника заломлення середовища вздовж усього шляху поширення лазерного пучка.
Найбільш складне і багатофакторне вплив атмосфери на розповсюдження лазерних випромінювань спостерігається у відкритих каналах при появі в атмосфері частинок аерозолю (хмари, тумани, димки, різні опади, пил, забруднення). Середа поширення стає при цьому розсіює і аналіз оптичних каналів істотно ускладнюється. Типові приклади лазерних інформаційних систем, що використовують відкриті канали з розсіюванням, показані на рис.10.
Рис.10. Приклади відкритих каналів передачі інформації з розсіюванням.
При поширенні лазерного пучка в атмосфері з розсіюванням на характеристики оптичного поля впливають ефекти расходимости пучка, ефекти поглинання оптичного випромінювання атмосферними газами, ефекти фазових флуктуацій і амплітудних завмирань, ефекти молекулярного і аерозольного розсіювання. У лазерних інформаційних системах при вирішенні завдань передачі, прийому та обробки інформації особливу роль відіграє явище аерозольного розсіювання. Саме цим явищем в значній мірі обмежуються граничні можливості відкритих оптичних каналів і саме ефектами аерозольного розсіювання найбільшою мірою визначається вплив атмосфери на енергетичні втрати в лазерних інформаційних системах.
2.8 Основні результати
У цьому розділі були розглянуті принципи побудови лазерних космічних мереж зв'язку, а так само сильний вплив атмосфери на випромінювання. Проеденних дослідження показує, що при тумані, серпанку й опадам - ??дощ і сніг відбувається аерозольне ослаблення лазерного випромінювання. Так само турбулентність атмосфери призводить до спотворень хвильового фронту і, отже, до коливань і уширению лазерного пучка.
РОЗДІЛ 3. FSO-СИСТЕМИ
У третьому розділі будуть розглянуті структура обчислювальної мережі із застосуванням атмосферних оптичних ліній зв'язку, система передачі інформації і аналіз виникаючих проблем при використанні таких систем.
. 1 Структура локальної обчислювальної мережі із застосуванням атмосферних оптичних ліній зв'язку
Загальна структура мережі із застосуванням FSO грунтується на функціях FSO-пристроїв. Вона включає такі елементи:
а) двоє підмережі, які необхідно з'єднати в єдину мережу бездротовим двонаправленим каналом передачі даних;
б) зовнішній інтерфейс, що з'єднує систему бездротової передачі даних з соответствующе підмережею;
в) інтерфейсний модуль (ІМ), що погоджує інтерфейс з'єднуються мереж з внутрішнім інтерфейсом передачі даних системи. У ІМ може перебувати шифратор-дешифратор у разі застосування криптографічного захисту;
г) приймально-передавального модуля FSO системи.
Малюнок 11. Структура мережі із застосуванням FSO
Малюнок 12. Структура мережі з використанням технології резервування
Загальна структура мережі із застосуванням FSO приведено малюнку 12.
Система з використання резервує каналу є економічно невигідною для застосування на масовому ринку кінцевих клієнтів, так як модуль обробки інформації не тільки ускладнюється за рахунок появи канального мультиплексора, а й виключає можливі спрощення в модулі за рахунок оптимізації його структури , наприклад, скасуванням функції перетворення зовнішнього мережевого інтерфейсу у внутрішній інтерфейс передачі даних, неможливого з появою другої зовнішнього інтерфейсу (радіо-інтерфейсу), що видно на малюнку 18
Застосування FSO систем кілька специфічно, так як необхідна пряма видимість між двома приймально-передавальними установками. І тому часто потрібно виносити приймально-передавачі на протилежну зовнішню стіну будівлі, або ж на його дах. Що дозволяє частину обладнання в разі потреби розташовуват...
