Швидкість передачі даних по оптоволокну
Створення технології передачі сигналу за допомогою світла, що проходить стрижнями з кварцового скла, можна вважати найбільшим відкриттям ХХ століття. Це сталося 1934 року, коли в Америці було отримано патент на оптичну телефонну лінію.
З того часу розвиток волоконно-оптичних ліній зв’язку став пріоритетним напрямом у створенні провідних систем передачі даних на великі відстані з високою швидкістю та структурованих кабельних систем.
Що гальмує пропускну здатність оптоволокна
Оптоволокно складається з оболонки та серцевини круглого перетину. Серцевина діаметром 9 мкм виготовляється з кварцового скла та має коефіцієнт заломлення 1,479. Оболонка має діаметр 125мкм та містить легуючі елементи, які змінюють коефіцієнт заломлення до 1,474. Тому промінь світла, спрямований у серцевину, поширюється з допомогою багаторазового відбиття від оболонки.
Оптичні кабелі зв’язку мають ряд переваг перед мідними:
- пропускна здатність оптоволокна дозволяє вже сьогодні передавати дані до 10Гбіт/сек
- слабке згасання сигналу дає можливість передачі на великі відстані без підсилювачів
- несприйнятливість до перехресних електромагнітних впливів
- інформаційна безпека
Ще 20 років тому ми насолоджувалися інтернетом через телефонні мережі та модеми зі швидкістю 10 Кбіт/сек. Але час диктує свої вимоги, тому сьогоднішні досягнення та можливості оптичних ліній зв’язку не можна вважати задовільними.
Вирішення нових завдань з обробки даних потребує запасу продуктивності мережі. Підвищення швидкості передачі оптоволокном пов’язане з використанням додаткового активного обладнання.
До проблемних факторів, що гальмують подальший розвиток оптичних мереж, можна віднести:
- загасання сигналу через розсіювання та поглинання фотонів світла
- використання кількох частот пропускання зменшує швидкість передачі
- спотворення сигналу за рахунок багаторазового заломлення
На сьогоднішній день одним із недоліків оптичних ліній зв’язку є дороге активне обладнання. Тому розв’язання задачі лежить в іншій площині.
Майбутнє оптоволоконних мереж
Разом з технологіями оптичного мультиплексування та вдосконалення приймально-передавального обладнання продовжуються роботи зі створення нового волокна. У 2014 році вчені Датського Технічного університету встановили світовий рекорд – максимальна швидкість передачі даних по оптоволокну склала 43Тбіт/с.
Вони використали новий вид оптичного волокна, розроблене японською компанією. Сигнал передавався по волокну, що має 7 серцевин від одного лазерного джерела. Поки що це лабораторні дослідження, які не запроваджені в експлуатацію. Однак, нові розробки та досягнення обов’язково призведуть до збільшення пропускної спроможності та зниження витрат на будівництво ВОЛП.