Optična vlakna se že več let obravnavajo kot eno od osrednjih področij razvoja na področju komunikacijskih tehnologij. Strokovnjaki so sprva postavili visoka pričakovanja do tega koncepta, ki ga doslej potrjujejo le periodični napredki pri polaganju komunikacijskih omrežij različnih velikosti. Zlasti optična komunikacija je že pokazala svojo učinkovitost na primeru Pacifiških komunikacijskih linij, v prihodnje pa naj bi se ta osnova uporabljala v laserskih in senzorskih sistemih.

Kaj je optično vlakno?

Povezava na osnovi optičnih omrežij se oblikuje na principu elektromagnetnega sevanja, zaradi katerega se prenaša signal. Fizični nosilci so optična vlakna, za katera je značilna odpornost na motnje in visoka prepustnost. Torej, kaj je svetlobni vodnik in kako se nanaša na prenos podatkov? To je steklo iz stekla z nekaterimi dodatki, skozi katere lahko proizvajalec spreminja optične lastnosti. Vsaj potrebno je uporabiti polimerni premaz, ki ščiti svetlobni vodnik pred zunanjimi poškodbami. Pravzaprav je to vlakno heterogeno v svoji strukturi. Sestavljen je iz jedra s premerom približno 8-10 mikronov, kakor tudi z okolico, ki tvori valj debeline približno 100-125 mikronov. Načelo delovanja optičnega komunikacijskega kanala je sposobnost svetlobnega vodnika, da zagotovi notranji odsev elektromagnetnih valov z določenimi indeksi refrakcije.Pogojni žarek svetlobe v procesu gibanja znotraj vlakna odseva iz lupine od znotraj, ne da bi zapustil konturo. Na ta način se izvede dobava signala z različnimi vrednostmi izgub.

Operativne značilnosti omrežij z optičnimi vlakni

Glavni pozitivni vidiki delovanja optičnih vlaken so povezani z visoko hitrostjo dostave informacij. Do nedavnega je bila ta vrednost izražena kot rekordna številka 1 terapije na sekundo. Vendar se zdaj in ti podatki štejejo za nepomembne v smislu rekordnih številk. Tako je nova tehnologija sistemov za multipleksiranje valov omogočala optična vlakna, da zagotovijo hitrost signalnih storitev 15 Tbps. Velike telekomunikacijske korporacije uporabljajo komunikacijo z večkanalnimi optičnimi vlakni na razdalji do 10 000 km s hitrostjo 100 Gb /s. Mimogrede, ena pot lahko vsebuje do 150-200 kanalov, kar je posledica majhnega premera vlaken. Ena glavna linija brez zunanje zaščitne lupine ima debelino največ 1 cm, kar se tiče velikosti slabljenja, ki vpliva ne le na hitrost, temveč tudi na splošno kakovost prenosa signala, ta številka pri optičnih vlaknih znaša 5 dB /km. To je zelo dober kazalnik v primerjavi s tradicionalnimi električnimi omrežji, ki omogoča postavitev linij na 100 km. in več brez vmesnih točk za pretvorbo signalov.

Prednosti tehnologije

Skupaj z visoko hitrostjo prenosa podatkov in nizkimi učinki dušenjaPrednosti optičnih vlaken so naslednje:

Trajnost obratovanja vodov.

Tehnološka zanesljivost.

Zaščita pred zunanjimi elektromagnetnimi vplivi.

Visoka stopnja kodiranja signalov, ki praktično odpravlja možnost prestrezanja podatkov.

Širokopasovni dostop.

Majhna teža in majhnost.

Glede na zgoraj opisane prednosti v določeni vrstici komunikacije z optičnimi vlakni, je to odvisno od načinov polaganja in kakovosti materiala. Na primer, ena od najpomembnejših ovir za masovni prehod na ta način komuniciranja v Rusiji je nizka raven strokovnjakov v tej industriji in slaba kakovost potrošnega materiala.

Tehnološke potrebe

Obstajajo tudi tipične pomanjkljivosti optičnih omrežij, ki se lahko manifestirajo tudi neodvisno od kakovosti tehnične izvedbe komunikacijskih kanalov. Mednje sodijo:

visoki stroški. Kot v fazi organiziranja tehnične infrastrukture in v procesu njene vsebine so stroški še vedno višji od stroškov postavitve in uporabe znanih komunikacijskih linij.

Krhkost strukture. Eden od najbolj občutljivih pomanjkljivosti optičnih vlaken so omejitve pri njihovi namestitvi. Možno je zagotoviti trajnost delovanja visoke ravni optične komunikacije le pod pogojem neposrednega polaganja vodov. Vendar pa se ta problem postopno rešuje natančno z dodajanjem posebnih dodatkov jedrni strukturi vlaken.

Visoke zahteve zatelekomunikacijske infrastrukture. Ponovno lahko pričakujete visoko zmogljivost pri uporabi optičnih vodov le, če je sistem organiziran na sodobni omrežni opremi.

Uporaba komunikacij z optičnimi vlakni v Rusiji

Kot v drugih državah z naprednim tehnološkim razvojem, so v Rusiji optična vlakna predvsem na področju telekomunikacij. Vendar pa to ni edina sfera, ki razvija to tehnologijo. Optična vlakna se uporabljajo v merilni opremi, pri rentgenskih aparatih (vključno z MRI), žiroskopih in varnostnih alarmnih sistemih. V tem primeru imajo tehnike tehnične integracije pogosto podoben značaj, kar potrjuje obseg potrebnih delavcev za organizacijo takšnih sistemov. Med prostimi delovnimi mesti za optično komunikacijo so še zlasti mesta za strokovnjake za varjenje, monterje in oblikovalce inženirskih sistemov, enako velja za področje vzdrževanja optične infrastrukture.

Težave pri izvajanju optičnih vlaken

Številni veliki ruski ponudniki telekomunikacijskih storitev imajo finančne težave pri prehodu na nove tehnologije za zagotavljanje omrežij. To je deloma posledica visokih stroškov tehnične nadgradnje omrežij s popolno zamenjavo signalov obeh nosilcev in delovne opreme. Metropolitanska družba MGTS optična vlakna se šteje za eno ključnihdosedanje smeri razvoja, hkrati pa njeni predstavniki opozarjajo tudi na težave, povezane z nenaklonjenostjo naročnikov, da preidejo na nova tehnološka sredstva. Veliko uporabnikov je zadovoljnih s tradicionalno mrežo bakrenih vodnikov, ki zagotavlja zadostne potrošniške značilnosti prenosa podatkov. Ne želijo plačati za inovacije, ki operaterja prisilijo, da krije stroške servisiranja dveh vrst telekomunikacijskih omrežij.

Možnosti razvoja komunikacij z optičnimi vlakni

Če je trg množičnega potrošnika še vedno zadržan v evolucijskem procesu prehoda na optična vlakna, potem vodilne korporacije na svetu že gledajo v prihodnost, ki odpira tehnologijo optičnih vlaken na različnih področjih. Trenutno najbolj obetavna področja vključujejo distribuirane senzorske sisteme in optične laserje. Prva tehnologija bo omogočila nedestruktivni nadzor gradbenih in inženirskih objektov s široko paleto analize izhodnih podatkov - zlasti s točnimi kazalniki temperature, tlaka in deformacije objekta. Kar zadeva laserje z optičnimi vlakni, lahko njihove lastnosti in značilnosti oddajanega valovanja zagotovijo izjemne priložnosti za fizično obdelavo trdnih snovi.

Zaključek

Komunikacija na podlagi tehnologije optičnih vlaken, z vsemi negativnimi dejavniki uporabe, razširja obseg pokritosti. To je v veliki meri omogočil tehnološki procesGPON omrežni format, ki je optimiziran koncept za trunk linije optičnega vlakna. Rostelecom kot ena največjih telekomunikacijskih podjetij v Rusiji je naredil velik korak v tehnološkem razvoju tega formata. Do danes izvaja polaganje vodov brez vmesnih ojačevalnih vozlišč na razdalji 20 do 60 km, s hitrostjo do 125 Gb /s. In to je le eden od možnih formatov za uporabo optičnih vlaken na področju telekomunikacij do danes.