За последние 20 лет или около того волоконно-оптические линии связи взяли на себя нагрузку по обеспечению междугородной и международной телефонной связи и произвели в этой области коренные изменения. Кроме того, по оптическому волокну передается большая часть трафика Интернета. Замена волокном медных кабелей для передачи междугородних и международных телефонных разговоров, а также трафика Интернета, привела к значительному уменьшению затрат.
Чтобы понять, как работает волоконно-оптический кабель, представим очень длинную соломинку для напитков или гибкую пластмассовую трубку. Например, представьте трубку, имеющую длину несколько миль. Теперь представьте, что внутренняя поверхность этой трубки покрыта идеальной зеркальной поверхностью. Подумаем, что произойдет, если заглянуть в один из концов этой трубки. На расстоянии в несколько миль, возле второго конца трубки, ваш помощник зажигает фонарик и светит им в трубку. Поскольку стенки трубки имеют идеальное зеркальное покрытие, свет фонарика будет отражаться от стенок (даже если трубка будет изгибаться и перекручиваться) и на другом конце вы увидите этот свет. Если помощник будет включать и выключать фонарик, используя код Морзе, он сможет передавать вам по трубке информацию. В этом заключается принцип работы оптического кабеля.
Если создать кабель в виде покрытой зеркальной поверхностью трубы, система будет работать, однако она будет громоздкой и возникнут трудности, связанные с покрытием внутренней поверхности трубы идеальной зеркальной поверхностью. По этой причине на практике оптические кабели делают из стекла. Для этих целей используется очень чистое стекло, пропускающее свет на расстояния многих миль (представьте такую прозрачность стекла в окне, чтобы оно, имея толщину несколько миль, все равно выглядело прозрачным). Такое стекло вытягивают в очень тонкую нить, толщина которой сравнима с толщиной человеческого волоса. Затем эта стеклянная нить покрывается двумя слоями пластмассы.
Пластмассовое покрытие создает вокруг стеклянной нити подобие зеркала. Это зеркало обеспечивает полное внутреннее отражение света, точно так же, как это бы делало идеальное зеркальное покрытие внутри трубки. Такое отражение можно наблюдать в окне в темной комнате, используя фонарик. Если луч фонарика направить под углом 90 градусов к стеклу, этот луч беспрепятственно пройдет сквозь стекло. Однако если светить фонариком под очень малым углом (почти параллельно стеклу), стекло будет действовать как зеркало, луч отразится от окна и попадет на стену внутри помещения. Идущий по волокну свет таким же образом отражается под малыми углами и без потерь остается внутри волокна.
Чтобы передать телефонный разговор по волоконно-оптическому кабелю, аналоговые сигналы голоса преобразуют в цифровые сигналы (подробности смотрите в статье о том, как работает аналоговая и цифровая запись). На одном конце оптического кабеля находится лазер, который для передачи каждого бита включает и выключает свой луч. Современные волоконно-оптические системы способны передавать миллиарды бит в секунду – лазер может включаться и выключаться несколько миллиардов раз в секунду. В новейших системах используют несколько лазеров разного цвета, чтобы можно было по одному и тому же волокну передавать несколько сигналов.
Современные волоконно-оптические кабели способны передавать сигнал на большие расстояния – приблизительно на 60 миль (100 километров). На длинных трассах через каждые 40 – 60 километров располагается контейнер с оборудованием. Оборудование, имеющееся в этом контейнере, принимает сигнал и ретранслирует его в следующий участок с полной мощностью.
Источник:
Просмотров: 3881
Ваш коментарий будет первым
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.