Характеристики оптоволоконного кабеля
Волоконно-оптические кабели состоят из нескольких нитей оптических волокон, волосовидных нитей из чистого стекла, предназначенных для передачи света. Когда сотни или тысячи этих нитей соединяются вместе, они способны передавать волны света на расстояние до 60 миль. Электрические сигналы, такие как телевизионные, голосовые сигналы или сигналы данных, преобразуются в высококачественные оптические сигналы с помощью оптического передатчика и отправляются со скоростью света, обеспечивая быстрый и высококачественный метод передачи данных.
История
Концепция управления отраженным светом была продемонстрирована еще в 1840-х годах, когда французские ученые Даниэль Колладон и Жак Бабине смогли пропускать свет вдоль потока жидкости, получившего название «световод». Используя этот принцип, оптоволоконный кабель был впервые коммерчески разработан в 1970-х годах, что произвело революцию в телекоммуникационной отрасли. До этого сигналы отправлялись и принимались с использованием медных кабелей или спутниковых систем, которые теперь в значительной степени заменены оптоволоконными технологиями.
Структура оптического волокна
Оптические волокна состоят из чистого стеклянного сердечника, окруженного несколькими слоями. Первый слой представляет собой отражающую оболочку, которая действует как длинное гибкое зеркало, отражающее свет по всей длине стеклянной сердцевины. Этот принцип известен как полное внутреннее отражение. Затем наносится внешний защитный слой, известный как «буферное» покрытие, чтобы защитить волокно от повреждений и влаги. Пучки этих оптических волокон затем заключаются в упрочняющий слой из арамидной нити и, наконец, в пластиковую «оболочку» для создания законченного оптоволоконного кабеля.
Приложения
Волоконно-оптические кабели в настоящее время используются в качестве преобладающей формы передачи в коммуникациях, кабельном телевидении и Интернете. Непрерывное развитие интернет-технологий стало возможным только благодаря использованию оптоволокна. Последней разработкой является прямое подключение к Интернету, называемое «оптоволокно до дома» (FTTH), которое обеспечивает превосходную скорость и качество соединения. Услуги FTTH по-прежнему очень ограничены, поскольку стоимость по сравнению со стандартным подключением к Интернету очень высока.
Преимущества
Волоконно-оптические кабели обеспечивают передачу более высокого качества по сравнению со спутниковыми и медными системами. Телекоммуникации на большие расстояния с использованием спутниковых технологий подвержены слабым соединениям и эху, которые значительно улучшаются при использовании оптоволокна. Медные кабели, используемые для передачи электроэнергии, намного больше и тяжелее, имеют гораздо меньшую пропускную способность, подвержены электромагнитным помехам и подвержены более высоким потерям на больших расстояниях. Эти проблемы практически устранены при использовании оптоволоконной технологии.
Недостатки
Несмотря на многочисленные преимущества, волоконно-оптические кабели по-прежнему остаются самым дорогим вариантом практически во всех областях применения. В зависимости от типа и масштаба проекта другие варианты могут быть экономически более выгодными по сравнению с волоконной оптикой. В частности, «сращивание» или соединение кабелей на больших расстояниях сложно и дорого. Кроме того, по оптоволоконным кабелям нельзя передавать не только данные, но и питание, в отличие от традиционных медных кабелей.