Зачем использовать волоконно-оптический кабель
Оптическое волокно используется для передачи всех типов данных и сигналов связи на всевозможные расстояния. Поскольку огромное количество передачи данных и связи используются для делового и личного общения, спрос на волоконно-оптические технологии значительно вырос в последние годы, обмен большим количеством информации стал необходимым для современной жизни.
Например, в 1987 году средний дом использовал около 3000 Гц на сумму ширины одной полосы (около одной телефонной линии). Теперь тот же дом мог бы использовать два 56 КГц модема для передачи данных: 14400 Гц для передачи факсимильных сообщений, несколько сотен МГц кабельного телевидения, и 3000 Гц голоса. Для ведения бизнеса эти показатели могут достигать еще больших значений. Это означает, что потребность современного человека в большой мощности передачи сигнала более чем актуальна.
Сети медного кабеля связи просто не успевают идти в ногу со временем. Да, медь является надежным материалом, и она хорошо служила нам в течение многих десятилетий, но она не способна хорошо работать при высоких скоростях передачи сигнала. Для этого необходимы системы со специальными медными проводами для скорости передачи данных свыше 50 миллионов бит в секунду (Мб / с). Скорость передачи данных выше 150 Мб / с даже с помощью самой лучшей медной проводкой остается под вопросом.
С другой стороны, оптическое волокно может обрабатывать намного больше информации и на более высоких скоростях передачи данных. На момент написания этой статьи, системы, работающие со скоростью 40 миллиардов бит в секунду (гигабит в секунду, или Гбит / с) в одном волокне, являются вседоступными, и нет уверенности в том, насколько далеко они еще способны пойти. Эта технология, конечно, еще далека до предела.
Еще одним преимуществом оптического волокна является его электрический иммунитет. Поскольку волоконно-оптический кабель является неметаллическим, он не может излучать или забирать электромагнитные помехи (EMI) или радиочастотные помехи (RFI); каждый из которых является проблемой для металлических проводников. Кроме того, перекрестных помех между кабелями также не существует. Кроме того, волоконно-оптические кабели не имеют проблем с заземлением или коротким замыканием. Это также является важной характеристикой при установке линии связи во взрывоопасных средах. Наконец, волокна оптических кабелей не вызывают искр, а также избыточного тепла, даже при разбивании.
Безопасность оптического волокна также намного превосходит безопасность медной проволоки. Электронное прослушивание линии зависит от электромагнитного мониторинга. Поскольку оптические волокна несут свет, а не электричество, они имеют иммунитет к несанкционированному доступу к информации. Для того чтобы вызвать ошибку в работе волоконно-оптического кабеля, необходимо физически оказать на него воздействие. Тем не менее, это можно легко обнаружить, так как сигнал уменьшится, а коэффициент ошибок увеличится.
В настоящее время промышленность использует оптическое волокно для всего междугородного телефонного трафика и все чаще для местных телефонных линий. Другие системы связи, от кабельного телевидения до компьютерных сетей, также меняются на оптическое волокно. В конце концов, почти каждый сигнал связи будет передаваться по оптическому волокну.
Свет представляет собой серию электромагнитных волн, с несколькими свойствами частиц.
Первая характеристика света — цвет. Некоторые красный свет, некоторые синий и т.д. После нескольких лет исследований, ученые обнаружили, каждый цвет света имеет свою длину волны; или другими словами, его собственную частота (она измеряется в циклах в секунду, или герц). Например, волны красного света имеют более низкую частоту, чем синего света, а зеленые находятся где-то посередине.
Наши глаза воспринимают различные частоты световых волн, как радиостанции настраиваются на различные частоты радиоволн. Вместо того чтобы обозначить свет в зависимости от его частоты, его обозначают в зависимости от его цвета, т.е. от длины волны света.
Таким образом, определенная длина волны света, означает определенный цвет света. Длина волн измеряется нанометрах (нм), которые являются миллиардных долей метра. Например, глубокий красный свет будет иметь длину волны около 600 нм.
Длина волны и частота действительно означают то же самое, их можно поменять местами с помощью математического уравнения. Здесь указывается длина волны, а не частоты, так как первое, как правило, проще в использовании и изучении в большинстве научной литературы.
Существует также такая вещь, как невидимый свет, но этот свет не является фактически невидимым. Он имеет длину волны за пределами видимости человека. Это как радио, которое может улавливать FM и AM диапазоны, но не коротковолновые полосы. Коротковолновые сигналы идут, но ресивер не может на них настроиться.
Хороший пример невидимого света – инфракрасный свет, который является неотъемлемой частью телевизионных пультов дистанционного управления. Невидимый свет используется в оптических волокнах для передачи сигналов. Было бы удобно использовать видимый свет, но он просто справляется со своей работой не очень хорошо. Длины волн 850 нм, 1300 нм и 1550 нм являются наилучшими. Эти длины волн находятся за пределами нашего видимого спектра, в инфракрасном диапазоне.