Введение
Оптоволоконная связь — это способ передачи информации в виде телефонных звонков, телевизионных сигналов и иных данных с помощью световых импульсов через оптическое волокно. Свет формирует волну, которая модулируется (формируется) для передачи информации, точно так же, как радиоволна модулируется для создания сигнала, который представляет звук. Первые прямые телефонные звонки, которые были отправлены через оптоволоконную систему, были совершены в 1977 году в Чикаго, США.
Оптические волокна
Оптическое волокно представляет собой гибкую нить из прозрачного кварца (стекла) или пластика, толщиной сравнимой с человеческим волосом. Оно состоит из центрального ядра, окружённого оболочкой, а снаружи — защитного наружного покрытия, называемого буфером. Свет проходит через активную зону, отражаясь назад и вперёд между сердцевиной и оболочкой. Этот процесс называется полным внутренним отражением. Приобрести волоконно-оптический кабель можно здесь.
По мере движения светового луча его интенсивность и, следовательно, сила его сигнала становятся всё меньше и меньше. Это называется затуханием или потерей передачи.
Волоконно-оптическая система связи
Современные волоконно-оптические системы связи состоят из оптического передатчика, который преобразует электрический сигнал в световые импульсы , кабеля, содержащего пучки оптических волокон, усилителей для усиления сигнала и оптического приёмника для преобразования его в электрический сигнал.
Оптоволоконный маршрутизатор
Наиболее часто используемым оптическим передатчиком является лазерный диод, который генерирует лазерный луч, интенсивный луч света. Принцип работы этого устройства заключается в следующем:
1. Луч формируется электрическим током, который управляет импульсами света, и, таким образом, производит оптический сигнал.
2. Оптический усилитель усиливает луч, предотвращая искажение или ослабление сигнала.
3. Оптический приёмник содержит фотоприемник, который преобразует оптический сигнал обратно в электрический.
Преимущества оптических волокон
Оптические волокна имеют большие преимущества перед медными проводами, потому что сигналы, проходящие по волокнам, теряют свою силу (затухают) гораздо более медленней. Они также защищены от помех и электромагнитных волн. Из-за этого оптические волокна используются в большинстве междугородных и важных сетей связи. Волокна также могут передавать очень большое количество информации: один широкополосный оптоволоконный кабель может заменить тысячи медных проводов. Волоконная оптика используется в вывесках, витринном освещении, освещении искусственных ёлок и эндоскопах, для рентгена человеческого тела. Помимо этого, стекло из оптического волокна настолько прочное, что тяжёлый грузовик может проехать по нему и не повредить его. А также оптоволоконный кабель может передавать 100 часов видео или 30 миллионов телефонных звонков через Атлантический океан за одну секунду. Пропускная способность этого элемента связи просто поражает, по одному оптоволоконному кабелю можно отправить около 3 миллионов телефонных звонков или 90 000 телевизионных сигналов за раз.
В США имеется сеть из 56 миллионов км оптических волокон, хотя 90% кабелей до сих пор не используются.
