Історія оптоволокна, історія речей
Оптичне волокно - це провід, зроблений з прозорого матеріалу, такого, як пластик або скло, який застосовується для переміщення всередині себе світла, на основі технологій повного внутрішнього відображення.
На основі скловолокна виготовляються спеціальні кабелі, які застосовуються для здійснення оптико-волоконного зв'язку на значні відстані. При цьому швидкість передачі даних в кілька разів перевершує таку в звичайній дротового зв'язку. Також оптоволокно використовується при виробництві різних датчиків.
Вперше принципи передачі світла (аналогічні оптоволокну) були відкриті в другій половині XIX століття, однак поширення ці технології не отримали через недостатнє технічного розвитку.
Однак при дослідженні можливостей даного виду зв'язку вчені зіткнулися з проблемою сильного загасання сигналів в оптичному каналі. Вони були істотно вище загасання електричних сигналів в мідному кабелі. Вісім років знадобилося вченим для доведення технології та матеріалів до робочого стану, і в 1970 році фірмою «Corning» було розпочато комерційний випуск оптоволокна, рівень загасання сигналу в якому був нижче 17 дБ / км. Ще через кілька років інженери підприємства домоглися рівня загасання в 4 дБ / км. У той час по оптоволокну передавався не один, а кілька модів світла (паралельних потоків сигналів). Випуск одномодового оптоволокна був освоєний в 1983 році.
На території Укаїни оптоволоконні лінії вперше з'явилися в Харкові. Це була волоконно-оптична лінія зв'язку, створена АТ «Совтелеком» (сучасний ВАТ «Ростелеком») і з'єднує Аберслунд (Данія) і Харків.
При виготовленні оптичного волокна застосовують кварцове скло. Однак, існують різні модифікації волокон, наприклад, для передачі сигналів інфрачервоного діапазону використовують волокно, вироблене з флуорен-алюмінату, флуорен-цирконата або халькогенидного скла. Як і у звичайного скла, показник заломлення світла в оптоволокне приблизно дорівнює 1,5. У сучасному світі скляні оптичні волокна поступово витісняються пластиковими.
Стандартна нитка оптоволокна в перерізі має форму кола, розділеного на два шари: оболонку і серцевину. Спрямований всередину волокна світловий потік буде багаторазово відбиватися від кордону між серцевиною і оболонкою і пройде до повного загасання величезна відстань.
Всі оптичні кабелі, які застосовуються у зв'язку, мають стандартизований діаметр, рівний 125 ± 1 мікрон. А ось діаметр серцевини оптоволокна у різних виробників відрізняється. На це впливає тип волокна, стандарти, прийняті тим чи іншим виробником або державою.
За своїми характеристиками оптичні волокна діляться на багатомодові (до 100000 мод) і одномодові. Останні мають серцевину діаметром всього 7-9 мікрон. Такий маленький діаметр дає можливість передавати тільки одну моду, що виключає вплив на сигнал дисперсійних спотворень. Застосовувані зараз оптоволокна є одномодовими.
Багатомодове волокно має більший діаметр серцевини (до 50 і навіть до 63 мікрон). У ньому одночасно передається кілька світлових потоків, які, однак, схильні до спотворень.
Сфера застосування оптоволокна дуже широка, але основним напрямком є телекомунікації. З повсюдним впровадженням оптоволокна істотно зросли і швидкості передачі інформації, які зараз досягають кілька терабіт в секунду.