vk_logo twitter_logo facebook_logo googleplus_logo youtube_logo telegram_logo telegram_logo

Занимательный оптокабель 8

Дата публикации: 14.12.2010
Количество просмотров: 8689
Автор:

Есть вот такой научный факт: Скорость света в вакууме составляет точнехонько 299 792 458 ± 1,2 метров в секунду, причем скорость света всегда одинакова, независимо от скорости наблюдателя. Теоретически именно с такой скоростью и распространяется информация внутри наших любимых информационных магистралей.

В телекоммуникационной отрасли свет для передачи порнухи информации на расстояние используется не то чтобы все чаще, но уже практически везде, ибо оптическое волокно более эффективно для этих целей, а оптоволоконные технологии медленно, но верно входят в обыденность и перестали являться супер-пупер-хайтеком для 95% населения.

Ранее мне приходилось сталкиваться с этой технологией, как любому сейлз-менеджеру, исключительно умозрительно – типа «а вот тут необходимо проложить оптику… ну вы сами там решите чего и сколько». Но времена меняются, и я решил разобраться что да как. С физикой процесса сложностей не возникло, оборудование понятно, процесс сварки оптики я также несколько раз видел. Но вот с технологией производства оптоволокна не сталкивался и как-то не интересовался. А зря…

На самом деле оказался довольно занимательный процесс. Вот смотрите, это оптиковолокно в разрезе:

Как видно, центральная жила (ядро) всего 8 (восемь) микрометров в диаметре. Это одномодовое волкно и как раз эта тонюсенькая стеклянная (на самом деле не стеклянная, а довольно сложная по химическому составу) трубочка. Вокруг ядра – оптическая оболочка (Cladding) диаметром 125 микрометров от которой отражается световая волна, бегущая по центральной жиле. Потом – buffer и jacket которые выполняют исключительно защитные функции – buffer сделан из специального полимера, а оболочка jacket – еще один специальный полимер (акрилат). Как бы и не сложно.

Но, черт побери, как делается настолько тонкая (8 микрон всего!) центральная жила и как ее упаковывают в «оптическую оболочку»?

Оказалось, что в данном процессе довольно много ручного труда. Да что я рассказываю. Смотрите:

Казалось бы, очень трудоемкое занятие – сколько же можно получить волокна с одной заготовки… Это ж их не наставишься… Оказалось, не так уж и мало. От одной заготовки (спаянных стеклянных трубок) длинной около метра и диаметром 20 см. можно вытянуть, сколько бы вы думали? 250 километров волокна!

Еще занимательные факты про оптическую передачу данных, оптоволкно и кабель:

  • Если бы морская вода была такой же прозрачной, как оптоволокно, то можно было бы спокойно рассматривать дно Марианской впадины (10 924 метров глубина, однако);
  • Александр Грэхемм Белл также занимался проблемой передачи данных с помощью света. Фотофон был изобретен в 1880 году, и Белл считал это изобретение самым важным в его жизни;
  • За десять лет, с 2000 по 2010 год, спрос на оптический кабель в денежном выражении вырос в семь раз – с $2 млрд. до $14 млрд. Причем, средневзвешенная стоимость одного условного метра волокна снизилась в более чем 30 раз. Таким образом, производство оптики выросло в 210 раз;
  • Самый мощный ультрафиолетовый лазер в мире- 60-тераватт, находится в Лаборатории лазерной энергетики в Университете Рочестера, Нью-Йорк. Менее чем за одну миллиардную долю секунды, лазер нагревает крошечные гранулы с температуры почти абсолютного ноля до 30 миллионов градусов по Цельсию - в два раза горячее, чем ядро солнца. Принципиально мощности этого лазера хватило бы для передачи данных по оптоволкну на расстояние более 10 млн. километров. Проблема заключается в том, что для этого краткого периода времени необходима энергия примерно в 100 раз больше пиковой мощности всей энергосистемы США;
  • Есть сведения, что эксперименты с кварцевым стеклом с высоким содержанием фтора (циркония фторида) позволили создать еще более прозрачное волокно - были достигнуты коэффициенты затухания в диапазоне от 0,005 до 0,008 дБ/км. Сейчас средний коэффициент имеет значение 0,1-0,2 дБ/км;
  • Первым использовать оптоволкно для передачи данных предложил японский инженер Jun-ichi Nishizawa (не знаю, как эту фамилию написать в русской транскрипции) в 1963 году. А первая оптоволоконная линия в эксплуатацию была запущена в 1973 году – ВМС США внедрили волоконно-оптическую линию на борту корабля Little Rock;
  • В 1976 г. в рамках программы ALOFI военно-воздушные силы заменили кабельную оснастку самолета А-7 на волоконно-оптическую. При этом кабельная система из 302 медных кабелей, имевшая суммарную протяженность 1260 м и весившая 40 кг, была заменена 12 волокнами общей длиной 76 м и весом 1,7 кг;
  • В 1977 году опять военными в США была запущена двухкилометровая линия со скоростью передачи информации 20 Мб/сек, связавшая наземную спутниковую станцию с центром управления. Первая коммерческая линия на оптико-волоконном кабеле была построена тоже в 1977 году компаниями AT&T и GTE.
От редакции: если у вас есть чем поделиться с коллегами по отрасли, приглашаем к сотрудничеству
Ссылка на материал, для размещения на сторонних ресурсах
/news/newsline/19982/zanimatelnyiy-optokabel.html

Комментарии:(8) комментировать

14 декабря 2010 - 16:59
Robot_NagNews:
#1

Материал:
Есть вот такой научный факт: скорость света в вакууме составляет точнехонько 299 792 458 ± 1,2 метров в секунду, причем скорость света всегда одинакова, независимо от скорости наблюдателя. Теоретически именно с такой скоростью и распространяется информация внутри наших любимых информационных магистралей.

В телекоммуникационной отрасли свет для передачи информации на расстояние используется не то чтобы все чаще, но уже практически везде, ибо оптическое волокно более эффективно для этих целей, а оптоволоконные технологии медленно, но верно входят в обыденность и перестали являться супер-пупер-хайтеком для 95% населения.

Полный текст


14 декабря 2010 - 17:00
Гость_физик-шизик_:
#2

"Скорость света в вакууме составляет точнехонько 299 792 458 ± 1,2 метров в секунду, причем скорость света всегда одинакова, независимо от скорости наблюдателя. Теоретически именно с такой скоростью и распространяется информация внутри наших любимых информационных магистралей."

Что-то инженегры совсем отупели, физику не хотят учить. Скорость света в вакууме не равна скорости света в среде.


14 декабря 2010 - 17:32
wanderer_from:
#3

Физик, простите, шизик, не соизволите ли уточнить, "Скорость света в вакууме не равна скорости света в среде", это эквивалентно "Скорость света в среде никогда не бывает больше скорости света в вакууме"? Хотя, сознаюсь, мои познания в оптике всегда была меньше, чем скорость света. Сильно меньше. Буквально, стремилась к нулю. Укажите мне ошибку - я страдаю. :)


14 декабря 2010 - 19:01
Afftamat:
#4

Скорость света в прозрачной среде отличной от вакуума меньше на 30-40%.
Передачу на дискавери про производство волокна видел давно.


14 декабря 2010 - 19:19
DrakoN:
#5

Просмотр сообщенияwanderer_from (14 декабря 2010 - 17:32) писал:

Физик, простите, шизик, не соизволите ли уточнить, "Скорость света в вакууме не равна скорости света в среде", это эквивалентно "Скорость света в среде никогда не бывает больше скорости света в вакууме"? Хотя, сознаюсь, мои познания в оптике всегда была меньше, чем скорость света. Сильно меньше. Буквально, стремилась к нулю. Укажите мне ошибку - я страдаю. :)


Я так понимаю, что скорость выше скорости света в вакууме недостижима, следовательно эквивалентом выказывания шизика будет именно "скорость света в среде меньше скорости света в вакууме". И только теоретически скорость передачи информации в оптоволокне может быть такой-же, как скорость в вакууме, а чисто практически - гораздо меньше. Учитывая ещё то, что сигнал претерпевает постоянные переходы оптика-электричество и буферизацию на различных уровнях.


14 декабря 2010 - 19:21
Гость_ФЗК_:
#6

Чем выше показатель преломления, тем ниже скорость света в среде. Показатель преломления - это и есть отношение скорости света в вавкуме к скорости света в среде
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%...%BD%D0%B8%D1%8F
для стекла/оптики - примерно 1,5

Для UTP есть свой термин NVP (Nominal Velocity of Propagation) - скорость распространения сигнала. Выражается как отношение скорости распространения сигнала к скорости света обычно 0,5-0,6

Т.е скорость распространения сигнала как в оптике, так и в витой паре - примерно 200000000 м/c


15 декабря 2010 - 3:51
Гость_DK_:
#7

Надо различать оптический кабель (ОК) и оптическое волокно (ОВ). Подкорректируйте всё.


15 декабря 2010 - 11:49
wanderer_from:
#8

> Надо различать оптический кабель (ОК) и оптическое волокно (ОВ). Подкорректируйте всё.

Сделали. Действительно был косяк с синонимами.


Обсудить на форуме

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Зарегистрироваться