Волоконно-оптические линии связи
28.01.13 00:00

Волоконно-оптические линии связиПервый период истории ВОЛС ознаменовался прокладкой под Ла-Маншем в 1985 г. волоконно-оптического кабеля и сооружением в 1988 г. первой подводной трансатлантической магистрали ТАТ-8, соединившей Америку с Европой.

В начале 1980-х гг. началась разработка и широкое внедрение ВОЛС второго поколения. По сравнению с медными волоконно-оптические кабели (ВОК) при значительно большей (в 5000 - 50000 раз) информационной емкости имеют в 2-3 раза меньший диаметр и в 10-12 раз меньшую массу. Они оказываются значительно дешевле при пересчете на 1 бит передаваемой информации. ВОК не восприимчивы к электромагнитным помехам и обеспечивают высокую степень защиты передаваемой информации. Скорость передачи в оптической связи в 1000-10000 раз выше, чем в самой широкополосной коротковолновой радиосвязи. К 1983 г. были изготовлены ВОЛС длиной более 100 км, передающие одновременно 20 тыс. телефонных переговоров без использования усилителей. ВОЛС, проложенные в 1983-1984 гг., могли передать за 1 с на расстояние 160 км объем информации, соответствующий тридцати томам Большой Советской Энциклопедии.

В 1970 - 1980 гг. появились технологии волнового мультиплексирования WDM и плотного волнового мультиплексирования DWDM, которые позволили по одному волокну передавать информацию от многих каналов и в 80-150 раз повысить скорость передачи. Принцип этих технологий следующий. Сигналы каждого канала передаются с помощью оптических импульсов, имеющих разную длину волны фотонов. Световые импульсы разных каналов, не смешиваясь друг с другом, распространяются по одному волокну. На выходе ВОЛС они выделяются и направляются в "свои" выходные каналы. В 2002 г. были построены коммерческие ВОЛС, в которых по одному волокну одновременно распространяется до 150 световых лучей и каждый из них несет "свою" информацию. Достигнуты скорости передачи 6 Тбит/с. Это позволяет говорить о наступлении эры терабитных ВОЛС.

В настоящее время высококачественные магистральные волокна изготавливаются из сверхчистого кварца, легированного примесями, которые изменяют показатель преломления. Сверхвысокая прозрачность используемого кварца характеризуется следующим примером: дно самой глубокой Мариинской впадины (около 10000 км) можно было бы увидеть с поверхности океана, если бы прозрачность воды была бы такой же, как у волокна. ВОЛС являются основой современных информационных и телекоммуникационных систем связи, обеспечивших не только телефонную связь, но и передачу данных в компьютерных сетях. Материковые и межконтинентальные ВОЛС являются основой сети Интернет.

В конце 1990-х гг. появились фотонные кристаллы, которые являются новейшим направлением оптоэлектроники. Они представляют собой твердое тело, в котором сформированы микроотверстия с диаметром, близким к длине волны света. Распространение фотонов в таких кристаллах происходит с наименьшими потерями, что позволит в перспективе создавать новые оптические линии связи, которые имеют минимальные искажения и потери. Оптические фотонные кристаллы позволяют изменять направление движения фотонов, что также важно для развития оптической связи.

Крупные города России стали оснащаться волоконно-оптической связью компании Ростелеком, сеть которой достаточно сильно развита в наши дни и информация о ней доступна в сети Интернет, благодаря тому, что была использована бесплатная раскрутка ресурсов компании .
В конце 1990-х гг. для организации связи на железных дорогах был разработан проект магистральной цифровой сети связи нового поколения, не имеющий аналогов в нашей стране. Телекоммуникационная инфраструктура железных дорог России до строительства ВОЛП представляла медно-кабельную сеть протяженностью около 86 тыс. км, которая не в полной мере удовлетворяла технологическим потребностям. К концу 2001 г. была построена ВОЛС МПС России и компании ТрансТелеком, которая имел важное отраслевое и государственное значение. Создана единая магистральная цифровая сеть передачи данных (СПД), которая имеет протяженность более 55 тыс. км и охватывает большую часть территории России. СПД обеспечивает технологические потребности российских железных дорог, а также предоставляет телекоммуникационные услуги другим пользователям связи.

К концу 1990-х гг. в волоконной оптике произошла настоящая техническая революция, которая привела к созданию систем связи гигантской пропускной способности: от 2,5 Мбит/с до 6 Тбит/с на одно волокно.

Результатом развития микроэлектроники к новому тысячелетию стало создание кремниевого чипа с одним миллиардом транзисторов. Научно-технический прогресс неудержимо развивается и, вероятно, через 15-20 лет появятся устройства, содержащие десятки и сотни триллионов элементов, т.е. столько же, сколько нейронов в коре головного мозга человека.

Развитие современного общества и прогресс микроэлектроники тесно взаимосвязаны между собой. Потребности "информационного общества" оказывают стимулирующее влияние на развитие высоких технологий. Новейшие микроэлектронные технологии, в свою очередь, формируют дальнейшие запросы общества. Например, развитие многоэлементных фотоприемников на ПЗС и на КМОП фотодиодных элементах, потребовало создания новых полупроводниковых технологий, таких как прецизионная литография, многослойный поликремний и т.д. Изобретение гетеролазера стимулировало развитие молекулярно-лучевой эпитаксии, благодаря которой были созданы новые приборы с квантовыми ямами и точками.

Компьютерные технологии и современные средства связи вошли в каждый дом. Сегодня трудно представить даже бытовую технику и автомобили, в которых не используются управляющие микропроцессорные устройства. Так же трудно найти школьника или студента, которые обходятся без персональных компьютеров и мобильных телефонов. Скоро в наши дома войдет и оптическая связь, которая удовлетворит все мультимедийные запросы человека - телефонная связь, цифровое телевидение, прием и передача изображений, Интернет, электронная почта и т.д.

 
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Кто на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 90 гостей 

Поиск по сайту

Новое о "Челюскин"

О. Шмидт – Арктика.

Полярный поход парохода "Челюскин" 1933/34 года привлек благодаря своей особой судьбе внимание многих миллионов. Эта...

О. Шмидт - Советская работа в Арктике.

Пользуясь лучшими достижениями международной науки, советские исследователи совершенно по-новому поставили задачу овладения Арктикой. Они ввели...

О. Шмидт - О «Челюскин».

В 1933 году было решено повторить поход "Сибирякова" - вновь выйти для сквозного прохода Северным...

О. Шмидт - Состав экспедиции и команды парохода «Челюскин».

Подбор людей - важнейшая часть организации любого дела. Особенно это относится к экспедициям, в которых...

О. Шмидт - Переход. Ленинград - Копенгаген – Мурманск.

Переход до Мурманска конечно не является экспедиционным плаванием, но для нас он имел тогда существенное...

О. Шмидт - Мурманск - мыс Челюскин.

В этой статье мы не будем касаться подробностей плавания, которые с навигационной стороны освещены в...

О. Шмидт - Море Лаптевых и Восточносибирское.

Первая половина нашего пути заканчивалась у мыса Челюскина. Она прошла очень трудно. Что нас ждет впереди,...

О. Шмидт - Колючинская губа.

От мыса Северного "Челюскин" шел уже девяти-десятибалльным льдом, т.е. льдом, покрывавшим от 90 до 100...

О. Шмидт - Берингов пролив.

Дрейф кружил наш пароход. Несколько раз мы проносились мимо мыса Сердце-Камень и снова отодвигались назад...

О. Шмидт - Зимовка.

"Литке" ушел. И все же мы еще не знали наверное, зазимуем мы или нет. Ветер...

О. Шмидт - На льдине.

13 февраля сильное сжатие прошло через место стоянки парохода, и "Челюскин" затонул на 68° северной...

О. Шмидт – Итоги экспедиции «Челюскин».

"Челюскин" не вышел в Тихий океан, а погиб, раздавленный льдами. Тем не менее проход до...

Новое по мировой истории

Масленица - история и традиции

Масленица - история и традиции

Масленица – один из немногих языческих праздников сохранившихся после принятия...

Разрушительные стихии над Европой в начале XXI века

Разрушительные стихии над Европой в начале XXI века

Ранее считалось, что стихийные бедствия, происходящие на земле, имеют исключительно...

Иштван I

Иштван I

В 973 году правитель Венгрии, князь Геза, отправил к германскому...

Великий поход Мао Цзэдуна

Льстивая пропаганда не скупилась для своего вождя на хвалебные эпитеты:...

Местное управление в России XVII века

Местное управление в России XVII века

По сравнению с центральным местное управление имело более сложную структуру....

Приказы в России XVII века

Приказы в России XVII века

Центральное управление осуществляли приказы (общегосударственные, дворцовые,...

Состав Думы в России XVII века

Состав Думы в России XVII века

Члены Думы, являясь советниками царя по вопросам законодательства, и сами...

Боярская дума и характер законотворческой деятельности в России XVII века…

Боярская дума и характер законотворческой деятельности в России XVII века

В правление царя Алексея Михайловича система государственного управления, формировавшаяся с...

Приказная система управления в России XVII века в оценке историков

Приказная система управления в России XVII века в оценке историков

Оценка историками сложившейся к концу XVII в. системы управления, прежде...

Преемственность двух эпох

Преемственность двух эпох

Начиная с работ Г.Ф. Миллера, в исторической науке утвердился взгляд...

  • fig_1.jpg
  • Cheluskin_otplytie_iz_Leningrada.jpg
  • 135.jpg
  • Cheluskin_vo_ldah_2.jpg
  • esche_Lena.jpg
  • fig_2.jpg
  • Cheluskin_vo_ldah_1.jpg
  • lager_SHmidta.jpg
  • Stroitelstvo_Cheliuskin(Lena).jpg
  • photo.jpg