Что такое оптоволокно?

Как свет передает информацию?

Фиброоптическая связь - это способ передачи информации за сотни миль при помощи лазерных лучей. Проводником для этих лучей служит крошечное фиброоптическое волокно толщиной в несколько тысячных дюйма. Внутри фиброоптического волокна волны лазерных лучей проходят вдоль центрального кремниевого сердечника,

окруженного внешним слоем, который состоит из металлического покрытия, прикрепленного к металлической оболочке, окружающей кремниевый сердечник. Этот слой предохраняет лучи от рассеивания. Эффективность оболочки такова, что свет, проходящий через фиброоптическое волокно, сохраняет высокую степень силы и плотности. Таким образом шумы или случайные смешанные сигналы уничтожаются лучше, чем в обычном электрическом кабеле. Устройства, которые продвигают и повторяют световые импульсы, необходимо устанавливать приблизительно на каждые сто миль кабеля. Благодаря четкости сигнала передача импульсов, соответствующих стандартному двоичному коду из единиц и нолей, проходит очень быстро. Один из последних трансатлантических кабелей, составленных из двух пар фиброоптических волокон, способен передавать 300 мегабайт информации в секунду, что приблизительно соответствует 200 000 страниц печатного текста.

Фиброоптическое волокно в действии

Импульсы лазерного света, исходящие от полупроводника, заряжены электричеством. Они проходят через линзы, затем путешествуют по фиброоптическому кабелю и регистрируются на другом его конце при помощи фотодиодного сенсорного устройства, преобразующего сигнал в электрический, который может быть расшифрован цифровым способом.

Образование закодированных световых импульсов

Когда через полупроводник (илл. сверху) проходит достаточно сильный ток, он испускает лазерный луч. Включая и выключая этот луч через невероятно короткие интервалы в миллионную долю секунды, получаем колебание волны. Эти гармоничные колебания служат для кодировки цифровых сообщений.

Три вида оптических волокон

Ступенчатое волокно позволяет световым волнам рассеиваться во время их путешествия по сердечнику, поэтому они редко используются в наши дни.

Градуированно-индексированные волокна не дают волнам роняться с пути, мягко направляя их к одной линии. Они являются наиболее предпочтительным типом волокон.

Прямоточные волокна

Отталкиваясь от оболочки

Оболочка, обладая большей рефрак-тивной способностью, чем сердечник, лучше отражает лазерный луч, сохраняя прямое направление лучей, даже если они следуют по изогнутому кабелю.

Фотодиоды

Фотодиод (сверху) - это полупроводник, чувствительный к световым импульсам. Он реагирует на поступающие импульсы и преобразует их в электрические сигналы, которые затем декодируются для получения цифрового послания.

Медный кабель против оптического

Чем выше частота проходящих по кабелю волн, тем больше информации передается за единицу времени. В этом отношении фиброоптический кабель (слева) превосходит медный (справа).

 
О нас

Новости Hi-Tech. Здесь последняя и свежая информация из мира информационных технологий.

Разделы сайта