Главная >> Создание физических основ электроники XIX в. >> Становление волоконной оптики
Становление волоконной оптики
Становление волоконной оптики

После Второй мировой войны начались новые исследования в области передачи светового сигнала с помощью световодов.

В. Хиил (Голландия) и Н. Капани (Англия) независимо друг от друга проводили эксперименты по созданию гибких стеклянных жгутов для передачи изображений. Н. Капани ввел термин "волоконная оптика" (fiber optics). В. Хиилу принадлежит идея изоляции волокон друг от друга с помощью пластика, что существенно уменьшало светопотери. В 1958-1959 гг. были получены стеклянные волокна в светоизолирующей стеклянной оболочке с более низким показателем преломления, обеспечивающим эффект полного внутреннего отражения. Была разработана технология получения двухслойных стеклянных волокон со ступенчатым уменьшением показателя преломления от сердцевины к оболочке. В таких волокнах "сердцевина" и "оболочка" отличаются по оптическим характеристикам (nc>n06), благодаря чему световой луч, введенный с торца, распространяется только по сердцевине, постоянно отражаясь от оболочки. В начале 1950-х гг. была разработана технология изготовления таких волокон так называемым методом "двойной реторты".

В 1957-1958 гг. впервые в мире советский ученый О. Косминский предложил использовать свет для передачи больших объемов информации по искусственным оптическим линиям передачи. О. Косминский и В. Кузьмичев разработали общую схему световодной системы связи и основные типы световодов, а также основные принципы построения оптических многоканальных систем связи. Первыми световодами были полые трубы с идеально гладкими стенками (аналоги световодов В. Чиколева), для которых было главным прямолинейность и идеальность внутренней поверхности. Эксперименты с такими световодами, проведенные в Государственном оптическом институте (ГОИ) им. С. Вавилова, позволили передать сигналы с полосой частот 100 мгц на расстояние 10 км. Позднее аналогичные опыты проводились в Институте радиотехники и электроники АН СССР (ИРЭ).

Начиная с 1950-х гг., тончайшие волоконные световоды, конструктивно объединяемые в жгуты, широко использовались в приборостроении, измерительной технике, для подсветки труднодоступных мест, в качестве медицинских эндоскопов, для передачи и преобразования изображений.

К 1960-м гг. был сформулирован основной принцип волоконной оптики - передача света по двухслойному диэлектрическому световоду. На этом построены все современные ВОЛС для связи и систем передачи данных.

Появление оптического волокна и его потенциальные возможности воспринимали в обществе как "новая эра в развитии оптики". Однако о реальной оптической связи говорить было еще рано. Волокна обладали высоким коэффициентом поглощения света. Интенсивность света падала вдвое на каждый метр волокна, поэтому их длина не превышала метра. Прозрачность стеклянных волокон также оставляла желать лучшего. Наличие примесей (железа, меди, окислов натрия и кальция и пр.) и технология "двойной реторты" позволяли производить волокна с затуханием менее 2000 дб/км, что было необходимо для коммерческого применения ВОЛС. Кроме того, было очевидным, что важнейшим элементом оптических систем является совершенный излучатель, на роль которого лампы накаливания не подходили. К концу 1960-х гг. общее мнение специалистов сводилось к тому, что за последнее десятилетие волоконно-оптические технологии не обнаружили существенных практических перспектив. Реальная история оптической связи началась после создания гетеролазера.

Таким образом, в началу Второй мировой войны электроника прошла путь от опытов М. Фарадея, описавшего причудливые свойства сульфида серебра, до создания электронных ламп, радио- и радиолокационных систем на их основе. Революционные преобразования в физической картине мира имели глобальное значение для развития человеческой цивилизации.

Вторая мировая война вывела электронику в ряд ведущих направлений. Послевоенные годы характеризовались небывалыми темпами развития электронной промышленности в развитых странах и бурным внедрением электроники во многие сферы человеческой деятельности. В США и странах Европы резко увеличился спрос на бытовые приборы. У населения США было опасение, что из-за угрозы корейского кризиса и начала "холодной войны" будет ощущаться нехватка бытовых товаров. Возник большой спрос на радиоприемники и детали к ним, проигрыватели и магнитофоны. Производство электронных потребительских товаров стало приносить большую коммерческую выгоду, объемы продаж стали рекордными.

Электроника заняла важное место в военной технике. Это - радиолокация, управляемые снаряды и ракеты, вычислительная техника, освоение космического пространства. С началом "холодной войны" и гонки вооружений разработка электронных компонентов для военных систем в США и СССР форсировалась. Военное противостояние подталкивало ведущие страны к вложению значительных средств в разработку электронных компонентов, технологий электроники и микроэлектроники для новых систем вооружения и аэрокосмических комплексов. В 1960-е гг. это стимулировало развитие электронной промышленности, что позволило разработать электронное вооружение и начать исследования космоса.

Значимость изобретения полупроводникового транзистора для электроники сопоставима лишь с революцией в физике в начале XX в., когда были сформированы принципиально новые представления о микромире. Революция в электронике положила начало созданию качественно новой электроники - твердотельной, базирующейся на полупроводниковых приборах и интегральных схемах. Если до изобретения транзистора электроника обеспечивала главным образом связь, автоматику, системы управления, то "новая" электроника привела к кардинальным преобразованиям в науке, технике и обществе - она оказала непосредственное влияние на формирование современного социума, положив начало созданию "информационного общества".

Изобретение планарной технологии изготовления интегральных схем, позволяющей параллельно в едином цикле формировать тысячи кристаллов, каждый из которых содержит миллионы компонентов, стало величайшим научно-техническим достижением XX в. Эта технология принципиально изменила возможности электроники и резко расширила области ее применения. В 1970-е гг. началось повсеместное внедрение вычислительной техники в промышленность и быт человека. Интегральные схемы составили основу дальнейшей компьютеризации и информатизации общества, поскольку виртуальный мир современных компьютеров имеет вполне материальную основу - кремниевые чипы. Широчайшее применение ИС в военной, промышленной и бытовой технике привело к появлению новых рынков товаров и услуг и, как следствие, иного "качества жизни" людей.

 
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Кто на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 212 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...

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