Волоконно-оптические линии связи, чем замечательны волоконные кабели?,
световоды соединили города и континенты, внутриобъектовая связь, подводные линии связи
Особое внимание уделяется световодам для передачи сигнала. В 1844 г.
первая в мире телеграфная линия связала Вашингтон с Балтимором. Ее
изобретателем был С. Морзе. Впервые вместо барабанов,
дымовых знаков и сигнальных флажков человек применил для передачи
информации электрический ток. Сегодня медные электрические провода
соединили города, страны и континенты. Однако запасы меди в мире
постоянно истощаются, а цены на нее растут. По некоторым
пессимистическим прогнозам еще на исходе столетия известные сегодня
месторождения меди на суше будут исчерпаны. Поэтому остро встал вопрос о
замене медных проводов. Но чем? Выход был найден. Уже сейчас проложены
тысячи километров кабеля, который содержит не металл, а стеклянные
световоды. Теперь сигналы к телефонам и телевизорам несет не
электрический ток, а невидимый человеческому глазу инфракрасный свет.
Чем замечательны волоконные кабели!
Замечательны свойства волоконных кабелей: скорость передачи информации
по световодам по сравнению с медными проводами больше в 10 ООО раз, а
потери сигнала меньше в 100 раз, в 10 раз меньше вероятность ошибки при
передаче информации. Теоретически по одному волокну можно передавать
более 106 телевизионных каналов.
Привлекает и практическая сторона вопроса. Новый материал-заменитель
дает большой экономический выигрыш, один грамм световода может заменить
несколько километров медного провода. Сопоставим еще несколько цифр.
Волоконно-оптический кабель'в 10 раз легче медного при той же пропускной
способности. Это особенно важно для бортовой аппаратуры. В современных
самолетах общая длина медных проводов достигает 100... 200 км, а весят
они около 5 т. Замена их оптическим кабелем позволит уменьшить массу до
500 кг. Подсчитано, что для транспортировки 75 км обычного многожильного
медного кабеля требуется 13 транспортных самолетов, а при замене его
оптическим кабелем можно обойтись одним таким самолетом.
Существует еще одна особенность: оптические кабели не чувствительны к
электромагнитным полям. А ведь это главный источник помех в
электрических линиях связи, снижающий достоверность информации.
Безусловно, в наши дни найдены достаточно эффективные меры борьбы
помехами, но все они обходятся очень дорого. Так что применение
оптических линий связи решает и эту проблему. Интересно, что световоды
не создают вокруг себя ни электрических, ни магнитных полей, как это
имеет место в медных проводах, их боковые поверхности не излучают свет.
Поэтому практически полностью исключена возможность подслушивания
передаваемой информации. Исчезла также опасность искрообразования в
линиях связи.
Световоды соединили города и континенты
Появление световодов открыло новую эру в развитии линий связи как
международного, так и городского пользования. С помощью новых систем
можно передавать не только телефонные разговоры, но и видеоинформацию.
Световодные линии связи, предмет дискуссии последних лет, становятся
средством передачи информации. Между странами - членами СЭВ подписано
соглашение о сотрудничестве в области создания, производства и
эксплуатации единой системы световодных средств передачи информации.
Развитию нового вида связи способствуют успехи, достигнутые за последние
годы в технологии изготовления элементной базы световодов. Ожидается,
что к 1990 г. около 10 % всех линий, а к 2000 г. почти все новые линии
связи будут волоконно-оптическими. Япония активнее других
капиталистических стран проводит разработки и внедрение оптических
кабельных систем. Уже в 1976 г. в Японии была проложена первая линия
длиной 8 км, а в 1980 г. вступила в строй линия протяженностью 100 км.
Во Франции планируется все телефонные линии связи строить только на
волоконной оптике, уже в 1985 г. световодные линии связи пришли в дом
около 1 млн. французских семей. Волоконно-оптические линии установлены в
городских телефонных сетях Чикаго и Нью-Йорка, Сан-Франциско и Атланты
(США), в Париже и Мюнхене, Лондоне и других городах. Пропускная
способность оптической системы связи, например в Атланте, составляет 100
000 двухсторонних телефонных каналов. В 1984 г. в Канаде завершено
строительство самой протяженной в мире оптической линии (3 200 км),
которая связала 350 АТС в
провинции Саскачеван. Каждое волокно этого 12-жильного оптического
кабеля содержит 672 телефонных канала. В ближайшие годы световодная
линия протянется через весь Рурский бассейн, Франкфурт, Штутгарт до
Нюренберга и Мюнхена; соединятся Вашингтон, Нью-Йорк и Бостон.
Внутриобъектовая связь
Рассмотрим еще одну область применения световодов - внутриобъектовую
связь. Здесь сигналы передаются на небольшие расстояния. С помощью
световодов управляют роботами, контролируют производственные процессы,
световодами связывают ЭВМ.
На экране телевизоров можно нередко наблюдать, как множится изображение.
Анализируя причины, ученые пришли к выводу, что виновником являются
высотные железобетонные дома. Они, как частокол забора, стоят на пути
телевизионных сигналов. Тогда возникла мысль передавать сигнал не по
воздуху, а по кабелю. Результат превзошел все ожидания. В наши дни
оптическое кабельное телевидение пришло в учреждения и на заводы. С
помощью телевизоров получают справочные данные, изображения газетных
полос и журнальных статей, заказанные из библиотек и центров хранения
данных.
Подводные линии связи
Следует упомянуть о волоконно-оптических подводных линиях связи. Эти
линии работают в сложных условиях, поэтому они должны обладать высокой
механической прочностью, иметь надежные влагостойкие покрытия, малое
затухание. Волоконно-оптические подводные линии - это не далекая
перспектива, а наша действительность. Уже сегодня 200-кило-метровая
линия соединила Францию с островом Корсика, сооружена подводная
тихоокеанская магистраль между Японией и Западным побережьем США на 4000
каналов. Протяженность трассы составляет 7200 км, а глубина прокладки
оптического кабеля от 4000 до 5700 м. В 1988 г. волоконно-оптическая
линия длиной 5000 км пересекла Атлантический океан и соединила США с
Великобританией. Ее пропускная способность составляет 36 тыс. каналов,
причем по каждому волокну можно передавать более 4000 телефонных
разговоров. Стоимость такой линии в 5 раз меньше проектируемых систем
той же пропускной способности по кабелю с медными проводами.