Скорость передачи данных по оптоволокну

Скорость оптоволокна

Создание технологии передачи сигнала с помощью света, проходящему по стержням из кварцевого стекла, можно считать величайшим открытием ХХ века. Это произошло в 1934 году, когда в Америке был получен патент на оптическую телефонную линию.

С тех пор развитие волоконно-оптических линий связи стало приоритетным направлением в создании проводных систем передачи данных на большие расстояния с высокой скоростью и структурированных кабельных систем.

Что тормозит пропускную способность оптоволокна

Оптоволокно состоит из оболочки и сердцевины круглого сечения. Сердцевина диаметром 9 мкм изготавливается из кварцевого стекла и имеет коэффициент преломления 1,479. Оболочка имеет диаметр 125мкм и содержит легирующие элементы, которые изменяют коэффициент преломления до 1,474. Поэтому луч света, направленный в сердцевину, распространяется за счет многократного отражения от оболочки.

Оптические кабеля связи имеют ряд преимуществ перед медными:

  • пропускная способность оптоволокна позволяет уже сегодня передавать данные до 10Гбит/сек
  • слабое затухание сигнала дает возможность передачи информации на большие расстояния без усилителей
  • невосприимчивость к перекрестным электромагнитным влияниям
  • информационная безопасность

Еще 20 лет назад мы наслаждались интернетом через телефонные сети и модемы со скоростью 10 Кбит/сек. Но время диктует свои требования, поэтому сегодняшние достижения и возможности оптических линий связи нельзя считать удовлетворительными.

Решение новых задач по обработке данных требует запаса производительности сети. Повышение скорости передачи по оптоволокну связано с использованием дополнительного активного оборудования.

К проблемным факторам, которые тормозят дальнейшее развитие оптических сетей, можно отнести:

  • затухание сигнала из-за рассеивания и поглощения фотонов света
  • использование нескольких частот пропускания уменьшает скорость передачи
  • искажение сигнала за счет многократного преломления

На сегодняшний день одним из недостатков оптических линий связи является дорогостоящее активное оборудование. Поэтому решение задачи лежит в другой плоскости.

Будущее оптоволоконных сетей

Вместе с технологиями оптического мультиплексирования и усовершенствования приемопередающего оборудования продолжаются работы по созданию нового волокна. В 2014 году ученые Датского Технического университета установили мировой рекорд — максимальная скорость передачи данных по оптоволокну составила 43Тбит/с.

Они использовали новый вид оптического волокна, разработанное японской компанией. Сигнал передавался по волокну, имеющему 7 сердцевин от одного лазерного источника. Пока что это лабораторные исследование, которые не внедрены в эксплуатацию. Однако, новые разработки и достижения обязательно приведут к увеличению пропускной способности и снижению затрат на постройку ВОЛП.