В семидесятые годы стало очень модным иметь в спальне ночник, состоящий из полусферической подставки и торчащего из нее пучка волноводов. В темноте эта конструкция излучала неяркий свет в виде небольших точек, горящих на кончиках тонких полупрозрачных волокон. Эта действительно красивая вещь была изготовлена из отходов производства нового вида информационных проводников. Название им - оптические кабели (иначе – ВОЛС, то есть волоконно-оптические линии связи).
Принцип работы ВОЛС
Любой электрический проводник обладает сопротивлением, не только активным, но и реактивным (емкостным и индуктивным). Эти физические параметры зависят от диаметра провода, его волновых свойств и, разумеется, длины линии, связывающей отправителя сигнала с принимающим устройством. Особенно чувствительны к резистивным качествам канала связи высокочастотные каналы. Волоконно-оптический кабель лишен этого недостатка, потери в нем несравненно меньшие, чем в обычных проводниках, ведь носителем информации является световая энергия. Принцип действия канала достаточно понятен и прост. На вход линии связи подается сигнал, преобразованный из электрического в оптический. На выходе происходит его демодуляция, и он поступает в приемно-информационное устройство уже в виде привычных импульсов напряжения.
Достоинства волоконных каналов
Помимо устойчивости к помехам и затуханиям, оптические кабели обладают и другими весьма существенными достоинствами. При передаче информации по волоконным каналам намного легче сохранить ее конфиденциальность, так как к ним практически невозможно скрытно подключиться. Другой плюс этого способа передачи носит экономический характер. Медь – металл цветной и недешевый, у волноводных материалов более доступная цена. Оптический кабель производят из кварца или особых полимерных композиций (фтор-алюмината или фтор-цирконата), которые к тому же (третье достоинство) намного легче металлических проводников, которые нужно еще и экранировать.
Недостатки оптической связи
Да, оптические кабели, как и все в этом мире, не без недостатков.
Во-первых, для восстановления связи при обрыве линии требуется замена всего поврежденного участка, сращиванию волноводы не подлежат, таким образом, ремонтные работы серьезно удорожаются.
Во-вторых, монтажные работы тоже недешево стоят. Для их проведения необходимо прецизионное оборудование, а оно дорогое. И квалификация специалистов требуется немалая, а им нужно и платить соответственно.
В-третьих, к упомянутым преобразователям сигнала на входе и выходе линии, а также коннекторам (устройствам, обеспечивающие коммутацию), предъявляются очень высокие требования по надежности, оптическим потерям, точности. То, что качество стоит денег, никому объяснять не нужно.
Связь будущего
И все-таки достоинств больше. Оптические кабели могут передавать широкополосный сигнал, что существенно увеличивает скорость информационного обмена (измеряемую уже в Терабитах в секунду). При этом затухание крайне малое (при длине волны 1,55 микрон оно составляет всего 0,22 dB/км). К тому же способность световых волн двигаться во встречных направлениях (при разной поляризации) в одном проводнике повышает возможности ВОЛС. Их совершенствование продолжается.
