Vše o vláknině. Co je to vláknová optika a jak funguje. Podvodní optický kabel

Vysokorychlostní internet, digitální televize, mobilní komunikace jsou možné díky tenkým skleněným vláknům táhnoucím se podél mořského dna mezi kontinenty. Nebýt optických vláken, jen stěží byste četli tyto řádky.

Uprostřed jsou popsány základní základy této technologieXIXstoletí. Pak zkusili použít vodu jako vodič signálu – bez výsledku. Vhodné materiály pro realizaci odvážného nápadu byly vyvinuty až po více než sto letech.

Vodič pro světlo

V konvenčním drátu je signál přenášen přes měděné jádro. Informace je nesena proudem elektronů – elektrickým proudem. Data jsou přenášena šifrovaná v binárním kódu. Pokud impuls projde - to znamená jedna, pokud neprojde - nula.

V optické komunikační lince je princip kódování stejný, ale informace jsou přenášeny fotony nebo světelnými vlnami, přesněji oběma současně. Vědci se tak dlouho dohadovali o povaze světla, až nakonec upevnili nesourodé teorie. Ale není třeba rozumět dualismu kvantových vln, abychom pochopili, jak se světlo používá k přenosu informací v telekomunikačních sítích.

Stačí pochopit, jak zajistit, aby světlo proudilo dráty na kilometry.

První, co vás napadne, jsou zrcadla. Vytvořte kovovou trubku a potřete vnitřek hladkou vrstvou, například stříbrnou.

Světlo vstupující na jedné straně se bude odrážet od stěn, dokud nedosáhne výstupu na druhé straně. Není to špatný nápad, ale nebude to fungovat.

Za prvé, výroba takové trubky požadované délky je extrémně obtížný a tudíž nákladný úkol.

Za druhé, koeficient odrazu stříbra je 99 %, to znamená, že světlo, které vstoupí do trubice, ztratí energii a po 100 odrazech úplně zhasne.

Mnohem lepší je obejít se bez zrcadel. Jak na to, napoví základy geometrické optiky, položené v 19. století.

Základní myšlenku lze snadno demonstrovat na příkladu akvária. Paprsek světla ze zdroje pod vodou prochází rozhraním vody a vzduchu - dvou prostředí s odlišnými optickými vlastnostmi - a částečně mění směr pohybu a částečně se odráží od hranice dvou prostředí jako od zrcadla.

Pokud se zmenší úhel dopadu paprsku, v určitém okamžiku přestane světlo z vody vycházet vůbec a zcela se odrazí, o 100 %. Hranice dvou prostředí funguje lépe než jakékoli zrcadlo.

Jak se ukázalo, k vytvoření takové hranice není potřeba voda. Jakékoli dva materiály, které propouštějí světlo odlišně - mají různé indexy lomu - budou stačit. K vytvoření světlovodu stačí i rozdíl 1 %.

skleněné dráty

V lampách a hračkách jsou světlovody vyrobeny z plastů, ale pro získání optického vlákna vhodného pro komunikaci jsou potřeba dražší a transparentnější materiály.

Vědci pro tento účel upravili křemenné sklo. Jádro předlisku vlákna je nejčastěji vyrobeno z čistého oxidu křemičitého. Vnější vrstva je rovněž z křemene, ale s příměsí boru nebo germania pro snížení indexu lomu.

Dříve, aby získali takový polotovar, jednoduše do sebe vložili dvě skleněné trubice, ale dnes se to častěji dělá jinak. Duté trubice z čistého křemene se naplní směsí plynů s vysokým obsahem germania a pomalu se zahřívají, dokud se germanium neusadí v rovnoměrné vrstvě na vnitřním povrchu.

Poté, co na křemenném skle naroste dostatečně silná vrstva oxidu germania, se trubice zahřívá, dokud nezměkne a je vytahována, dokud se dutina uvnitř nezbortí.

Tak se získá tyčinka o průměru 1 až 10 centimetrů a délce přibližně 1 metr, obsahující již křemen s přídavkem germania v jádře, který má zvýšený index lomu a kolem pláště z čistého křemene.

Takový polotovar je vynášen na vrchol věže vysoké až několik desítek metrů. Tam se spodní část obrobku opět zahřeje na jeden a půl tisíce stupňů - téměř k bodu tání a vytáhne se z něj nejtenčí nit. Po cestě dolů se sklo ochladí a ponoří se do lázně z polymeru, který vytvoří na povrchu křemene ochrannou vrstvu. Touto metodou se z jednoho přířezu získá až 100 km sklolaminátu. Na základně věže se ochlazené vlákno navíjí na cívku.

Ano, je navinutý: kupodivu se křemenné vlákno snadno ohýbá.

Výsledná vlákna se shromažďují ve svazcích po několika kusech a zatavují se do polyethylenu. Z těchto svazků se pak pletou kabely.

Každý kabel může mít od dvou nebo tří do několika stovek světlovodů. Venku jsou kvůli pevnosti opleteny polymerovou nití a přijímají další ochranný plášť vyrobený z polyethylenu.

Výhody a nevýhody optického vlákna

Všechny tyto obtíže jsou oprávněné, protože světlo je nejrychlejší věcí ve vesmíru.

Díky této vlastnosti světla má optické vlákno nepřekonatelnou informační kapacitu. Kroucený pár, jako je telefonní linka nebo koaxiální kabel, vodič se stíněním, projde rychlostí 100 megabitů za sekundu.

Nejběžnější 4-twisted-pair 8-žilový kabel pro počítačové sítě přenáší až 1000 megabitů za sekundu. Optické vlákno v jednom jádru - třikrát více, až 3000 megabitů za sekundu a pomocí různých experimentálních triků lze i tuto hranici překonat.

Optické vlákno je navíc mnohem lehčí než měď. Při tloušťce 9 mikronů – tenčí než lidský vlas – 100 km dlouhé vlákno křemene váží asi 15 g.

Téměř všechny moderní dálkové přenosové linky jsou položeny z optických kabelů. Propojují kontinenty, země a datová centra.

Ve velkých městech se "optika" používá i při připojení bytových domů do globální sítě, ale vlákno je položeno mezi poskytovatelem a domem a přes byty se vede obyčejný kroucený pár.

S takovým schématem připojení maximální rychlost přístupu k síti pro účastníka stále nepřesahuje 100 Mbps. Pro srovnání, zavedením optického kabelu přímo do bytu můžete získat kanál 1 Gb/s, a přesto se spotřebitel s optickým internetem setká jen zřídka.

Nejde jen o to, že výroba optického vlákna je drahá. Položení kabelu je jen začátek. Signály, které se šíří po komunikační lince, hromadí chyby na vzdálenost a nakonec úplně zmizí. U kroucené dvoulinky se to stane po 1 km, u koaxiálního kabelu po cca 5 km. Poté je třeba signál obnovit a zesílit - regenerovat.

Vláknová optika má regenerační vzdálenost mnohonásobně delší, ale ať je křemenné sklo jakkoli čisté, zůstávají v něm nečistoty, například miliontiny procenta vody.

Délka vlákna může být statisíce kilometrů, ale po 100–200 km se stále projevuje útlum optického signálu.

Proto jsou na komunikačních linkách z optických vláken instalovány mezizesilovače, které obnovují amplitudu optického signálu, a regenerátory, které odstraňují rušení. Takové zařízení je mnohem dražší než zesilovače na tradičních komunikačních linkách a vyžaduje kvalifikovaný servis.

Ale co je nejdůležitější, v současnosti jsou gigabitové komunikační kanály běžnými lidmi málo žádané. Je možné, že s příchodem chytrých domácností, nositelných počítačů a rozšířením streamovaného videa v ultravysokém rozlišení jejich potřeba vzroste, ale prozatím rychlost, kterou poskytuje kroucená dvoulinka, běžnému spotřebiteli stačí.

I bez přímého kontaktu s touto technologií si každý z nás užívá jejích výhod. Stabilita připojení, nízké zpoždění signálu k nejvzdálenějším serverům a vysoká rychlost přijímání odpovědi od nich, možnost vybírat peníze z jakéhokoli bankomatu a volat do jakékoli země na světě - to vše je výhoda vlákna a nemá v projektu konkurenci.

Když toto čtete, terabajty dat plují po celém světě, uvězněné v pramenech skla natažených přes dno oceánu. Vypadá to jako kouzlo, ale je to jen pokročilá technologie. Optické vlákno je technologie, kterou lidstvo vděčí přírodovědcům 19. století. Při pozorování paprsků světla na hladině rybníka předpokládali, že světlo lze ovládat, ale teprve nedávno se jim podařilo tento geniální nápad uvést do praxe s příchodem nejsložitějších továren a důkladným studiem optické vlastnosti materiálů.

zamčené světlo

Kroucený měděný drát (jako váš internetový kabel) má spoustu elektronů, které se pohybují. Proud je přenášen vodičem a nese s sebou informaci zakódovanou v sekvenci impulsů. Nuly a jedničky – binární kód, o kterém snad každý slyšel. Optický vodič signálu funguje na stejném principu, ale z hlediska fyziky je s ním vše mnohem složitější. Mohla by být půlhodinová přednáška o kvantové mechanice a o tom, kolik významných fyziků se zastavilo ve snaze porozumět podstatě světla, ale zkusíme se obejít bez dlouhého uvažování.

Stačí mít na paměti, že stejně jako elektrony, fotony nebo světelné vlny (ve skutečnosti jsou v našem kontextu jedno a totéž) mohou nést zakódované informace. Takže například na letištích jsou v případě selhání rádiové komunikace signály přenášeny do letadel pomocí směrových světlometů. Ale to je primitivní metoda a funguje pouze na vzdálenost přímé viditelnosti. Světlo je přitom přenášeno optickým vláknem na kilometry daleko od přímé dráhy.

K dosažení tohoto efektu lze použít zrcadla. Ve skutečnosti od tohoto testu inženýři začali své experimenty. Kovové trubky pokryli zevnitř zrcadlovou vrstvou a dovnitř nasměrovali paprsek světla. Ale nejen to, takové světlovody byly neúměrně drahé. Světlo se opakovaně odráželo od jejich stěn a postupně sláblo, ztrácelo na síle a úplně mizelo.

Zrcátka nefungovala. Nemohlo to být jinak. Ani to nejdražší zrcadlo není dokonalé. Jeho koeficient odrazu je menší než 100 % a po každém dopadu na zrcadlovou plochu ztrácí světelný paprsek část své energie a v uzavřeném objemu vlákna je takových lomů nespočet.

Tehdy nastal čas připomenout si rybník a ty staré studie, které byly založeny na pozorování chování světla ve vodě. Představte si, jak paprsek zapadajícího slunce dopadá na hladinu vody, překonává hranici a klesá na dno rybníka.

Ti ze čtenářů, kteří si pamatují školní kurz fyziky, už asi tuší, že světlo změní směr svého pohybu. Část světla projde pod vodou, mírně změní úhel svého pohybu a další nepodstatná část světla se odrazí zpět na oblohu, protože „úhel dopadu se rovná úhlu odrazu“. Pokud budete tento jev pozorovat delší dobu, jednoho dne si všimnete, že světlo odražené od zrcadla pod vodou pod určitým úhlem nebude moci prorazit - zcela se odrazí od hranice vody a vzduchu , lepší než z jakéhokoli zrcadla. Bod není ve vodě jako takové, ale v kombinaci dvou prostředí s odlišnými optickými vlastnostmi – nestejnými indexy lomu. Pro vytvoření světelné pasti stačí jejich minimální rozdíl.

Flexibilní světlovody

Materiály nejsou tak důležité. Fyzikální experimenty pro děti, které demonstrují tento efekt, často používají vodu a průhlednou plastovou trubici. Víc jak pár metrů v takovém světlovodu se paprsek nedá přenést, ale vypadá to nádherně. Ze stejného důvodu mají lampy a další dekorativní předměty často ve své konstrukci plastové světlovody. Ale pokud jde o přenos informací na mnoho kilometrů, jsou vyžadovány speciální, ultračisté materiály s minimem nečistot a optickými vlastnostmi blízkými ideálu.

V roce 1934 si Američan Norman R. French patentoval skleněný světlovod, který měl zajišťovat telefonní spojení, ale ve skutečnosti to nefungovalo. Najít materiál, který by splňoval nejvyšší požadavky na čistotu a průhlednost, vymyslet optické vlákno z oxidu křemičitého – nejčistšího křemenného skla, zabralo spoustu času. Aby se vytvořil rozdíl v indexech lomu v průhledném křemíku, uchýlí se k triku. Střed průhledného přířezu, který se změní na drát, je ponechán čistý, zatímco vnější vrstvy jsou nasyceny germaniem - to mění optické vlastnosti skla.

V tomto případě je polotovar obvykle slinován ze dvou do sebe vložených prefabrikovaných skleněných trubic. Můžete ale udělat opak, nasycením skleněného vlákna germaniem. Technologicky vyspělejší a kvalitnější skleněné vlákno se získá, když se skleněné trubice zevnitř naplní plynem a počkají, až se na skle v tenké vrstvě usadí samotné germanium. Poté se trubice zahřeje a natáhne na metrovou délku. V tomto případě se dutina uvnitř sama uzavře.

Výsledná tyč má jádro s jedním indexem lomu a plášť s různými optickými parametry. Poté bude sloužit pro výrobu optického vlákna. Těžký obrobek silný jako ruka zatím nepřipomíná drát, ale křemenné sklo je dobře natažené.

Připravený polotovar se zvedne do výšky desetimetrové věže, upevní se nahoře a rovnoměrně se zahřívá, dokud svou konzistencí nepřipomíná nugát. Poté se vlastní vahou začne ze skleněného polotovaru natahovat nejtenčí nit. Cestou dolů se ochladí a získá pružnost. Může se to zdát zvláštní, ale ultratenké sklo se krásně ohýbá.

Hotové optické vlákno, kontinuálně sestupující dolů, je ponořeno do lázně tekutého plastu, který vytvoří ochrannou vrstvu na křemenném povrchu, a poté navinuto. To pokračuje, dokud není polotovar na vrcholu věže zcela zpracován do jediného vlákna o délce sta nebo dvou kilometrů optického vlákna.

Z toho se pak budou tkat kabely obsahující několik až několik stovek jednotlivých skleněných vláken, výztužné vložky, stínící vrstvy a ochranné pláště.

Axiální tyč.
Optické vlákno.
Plastová ochrana optických vláken.
Film s hydrofobním gelem.
Polyetylenová skořepina.
Posílení.
Vnější polyetylénový plášť.

Spojení s rychlostí světla

Popsaný proces je složitý, náročný na práci, vyžaduje výstavbu továren a speciální školení jejich personálu, a přesto hra stojí za svíčku. Rychlost světla je totiž nepřekročitelná hranice, maximální rychlost, s jakou se může informace v principu šířit. Optickému vláknu mohou v rychlosti přenosu informací konkurovat pouze linky přímé optické komunikace, ale ne měděné vodiče, bez ohledu na to, jaké triky jejich tvůrci používají. Srovnání nejlépe demonstrují nadřazenost optického vlákna nad jinými prostředky přenosu informací.

Domácí internet v postsovětském prostoru je často veden přes kroucenou dvoulinku s vodiči o tloušťce jeden nebo dva milimetry. Maximální rychlost je 100 megabitů za sekundu. To stačí pro pár počítačů, ale když je v bytě chytrá televize, NAS, který distribuuje torrenty, domácí server, několik chytrých telefonů a chytrých zařízení ze světa internetu věcí, je osmivodičový drát nedostatek. Omezení komunikačního kanálu jsou zjevná. Zpravidla v podobě artefaktů a koktavých filmových postav na televizní obrazovce, nebo lagů v online hrách. Optické vlákno o tloušťce 9 mikronů má 30x větší šířku pásma, nemluvě o tom, že takových pramenů může být v drátu několik.

Zároveň je kompaktnější a váží mnohem méně než běžné dráty, což je rozhodující výhodou při pokládání hlavních komunikačních linek a plánování městských komunikací.

Optické kabely spojují kontinenty, města a datová centra. V Rusku se první taková linka objevila v Moskvě. První podvodní optický kabel vedl mezi Petrohradem a dánským Aberslundem. Poté bylo vlákno nataženo mezi podniky, vládní agentury a banky. Ve velkých městech se rozšířilo schéma, kdy jsou optické komunikační linky přivedeny do jednotlivých bytových domů, a přesto je pro běžného spotřebitele optické vlákno stále exotické. Zajímalo by nás, kolik z našich čtenářů jej doma používá, protože ve většině bytů se stará dobrá kroucená dvoulinka stále natahuje.

Optické vlákno je nejen drahé a náročné na výrobu. Ještě dražší je jeho kvalifikovaný servis. Zde se neobejdete bez modré elektrické pásky. Během instalace musí být křemenná vlákna spojena speciálním způsobem a komunikační linky z optických vláken musí být doplněny dalším zařízením.

Navzdory skutečnosti, že rozdíl v indexech lomu v jádře a plášti vlákna teoreticky vytváří ideální světlovod, světlo vycházející přes křemenný drát je stále tlumeno nečistotami obsaženými ve skle. Bohužel, zbavit se jich úplně je téměř nemožné. Tucet molekul vody na kilometr optického vlákna už stačí k tomu, aby do signálu vnesly chyby a zkrátily vzdálenost, na kterou může být přenášen.

Elektrotechnici čelí podobnému problému s konvenčními dráty. Vzdálenost, do které můžete snadno poslat signál přes drát, nazývají regenerační vzdálenost.

U standardního telefonního kabelu se rovná kilometru, u stíněného kabelu - pět. Jádro z optických vláken udržuje světlo na vzdálenost až několika set kilometrů, ale nakonec je třeba signál ještě zesílit, regenerovat. Poměrně levné a jednoduché zesilovače se instalují na klasické komunikační linky. Pro vláknovou optiku jsou vyžadovány složité a vysoce technické jednotky, které používají kovy vzácných zemin a infračervené lasery.

Do komunikační linky je vyříznuta malá část speciálně upraveného sklolaminátu. Je navíc nasycen atomy erbia, prvkem vzácných zemin používaným mimo jiné v jaderném průmyslu. Atomy erbia v této části vlákna jsou v excitovaném stavu kvůli dodatečnému čerpání světlem. Jednoduše řečeno, jsou osvětleny speciálně vyladěným laserem. Signál procházející takovou oblastí kabelu je přibližně zdvojnásoben, protože atomy erbia v reakci na expozici vyzařují světlo stejné vlny jako příchozí signál, a proto si uchovávají informace v něm zakódované. Po zesilovači může optický signál urazit asi sto kilometrů, než je potřeba proceduru opakovat.

Takové systémy vyžadují vyškolený personál pro údržbu a neustálý dohled, takže ekonomický přínos kladení jednotlivých optických linek pro konkrétní účastníky zůstává ve většině zemí světa pochybný. A přesto všichni používáme sklolaminát k předávání zpráv. Na této technologii je založen celý moderní internet a díky ní je možné internetové vysílání v ultra vysokém rozlišení, streamování videa, online hry s minimálním zpožděním, okamžitá komunikace s téměř kdekoli na světě a dokonce i mobilní internet. . Ano, laminát také spojuje základní stanice mobilních telefonů.

Navzdory tomu, že vědci hledají nové způsoby budování komunikačních sítí, nic praktičtějšího se ještě hodně dlouho nedočkáme. Experimentální technologie umožňují dvojnásobně až trojnásobně zvýšit informační kapacitu sklolaminátu, na mořském dně mezi kontinenty leží stále více silných slaněných skleněných kabelů, je však nepravděpodobné, že se podaří překonat zásadní omezení daná tzv. rychlost světla uzavřená v křemenné žíle. Východiskem se zdá být odmítnutí křemene a s ním spojených omezení, přenos informací pomocí laserů, ten je však možný pouze po přímce. V důsledku toho budou muset být vysílače umístěny ve vesmíru nebo alespoň ve vyšších vrstvách atmosféry. Podobné experimenty v posledních letech přitahují pozornost velkých korporací, ale to je jiný příběh.

Optické vlákno je dnes nejrychlejší technologií pro přenos informací na internetu. Struktura optického kabelu se vyznačuje určitými znaky: takový drát se skládá z malých, velmi tenkých drátů, chráněných speciálním povlakem, který odděluje jeden drát od druhého.

Každý vodič nese světlo, které přenáší data. Optický kabel je schopen současně přenášet data, kromě připojení k internetu i televizi a pevný telefon.

Proto optická síť umožňuje uživateli spojit všechny 3 služby jednoho poskytovatele připojením routeru, PC, TV a telefonu k jedinému kabelu.

Jiný název pro připojení z optických vláken je komunikace z optických vláken. Takové spojení umožňuje přenášet data pomocí laserových paprsků na vzdálenosti měřené ve stovkách kilometrů.

Optický kabel je tvořen drobnými vlákny, jejichž průměr je tisíciny centimetru. Tato vlákna přenášejí optické paprsky, které přenášejí data, když procházejí křemíkovým jádrem každého vlákna.

Optická vlákna umožňují navázat spojení nejen mezi městy, ale také mezi zeměmi a kontinenty. Komunikace přes internet mezi různými kontinenty je udržována prostřednictvím optických kabelů položených podél dna oceánu.

optický internet

Díky optickému kabelu si můžete zřídit vysokorychlostní připojení k internetu, které hraje v dnešním světě obrovskou roli. Drát z optických vláken je nejpokročilejší technologií pro přenos dat po síti.

Výhody optického kabelu:

Odolnost, velká šířka pásma, přispívající k rychlému přenosu dat.
Zabezpečení přenosu dat – vlákno umožňuje programům okamžitě detekovat neoprávněný přístup k datům, takže přístup k nim pro narušitele je téměř vyloučen.
Vysoká odolnost proti rušení, dobré potlačení hluku.
Díky konstrukčním vlastnostem optického kabelu je rychlost přenosu dat několikanásobně vyšší než rychlost přenosu dat koaxiálním kabelem. To se týká především video souborů a zvukových souborů.
Při připojování optických vláken můžete uspořádat systém, který implementuje některé další možnosti, jako je video dohled.

Nejdůležitější výhodou optického kabelu je však jeho schopnost vytvořit spojení mezi objekty, které jsou od sebe vzdálené na velkou vzdálenost. To je možné díky skutečnosti, že optický kabel nemá žádná omezení na délku kanálů.

Připojení k internetu pomocí optických vláken

Nejběžnější internet v Ruské federaci, jehož síť funguje na bázi vlákna, poskytuje poskytovatel Rostelecom. Jak připojit optický internet?

Nejprve se stačí ujistit, že je optický kabel připojen k domu. Poté je potřeba si u poskytovatele objednat připojení k internetu. Ten musí nahlásit údaje, které poskytují připojení. Poté musíte nakonfigurovat zařízení.

Dělá se to takto:

Terminál je vybaven speciální zásuvkou, která umožňuje připojení k počítači a připojení routeru k internetu.

Kromě toho má terminál 2 další konektory, které vám umožňují připojit analogový domácí telefon k připojení z optických vláken, a několik dalších konektorů je k dispozici pro připojení televize.

Kabel z optických vláken je skleněný svazek vláken, který může přenášet optické signály. Nedávno se takový kabel začal používat pro účastnické linky a nyní je hlavním médiem pro přenos digitálních informací na velké vzdálenosti.

Proč potřebuji kabel OKG?

Kabel JCG byl vyvinut, aby nahradil objemné měděné kabely. Mohou být vyráběny v takových modifikacích, jako jsou single-mode (získaly své využití v telefonii) a multi-mode (velmi používané v sítích). Rozdíl mezi nimi je v tom, že jednovidová vlákna mohou přenášet signály s vlnami o stejné délce a multividová vlákna mohou přenášet vlny s různými vlnovými délkami.

Výroba

Již dříve bylo řečeno, že WOK je skleněné vlákno. Zpočátku je jedno vlákno skleněná tyčinka, jejíž průměr je od pěti do osmi centimetrů. Dále se taková tyč naloží do speciálního stroje, který z ní tavením a tahem udělá vlákno. Poté je takové vlákno pokryto pláštěm s vnitřními silovými součástmi.

FOC se pokládá téměř stejně jako měď, ale rozdíl spočívá v křehkosti, tzn. pokud je wok nadměrně ohnutý nebo natažený, praskne.

Bezpečnost

Chcete-li pracovat s optickými kabely, nikdy se nesmíte dívat na konec bez speciálního vybavení, protože. Téměř neviditelný kousek vlákna může způsobit nenapravitelné poškození, pokud se vám dostane do očí.

Splice

WOC se spojují buď mechanicky (díky speciálnímu zařízení se konce kabelu vyleští a gel vyplní mikrodutiny) nebo tavením (vlákna se roztaví a sjednotí).

V podstatě jsou vlákna spojena mechanicky, protože. to vyžaduje jednoduchou sadu nástrojů, kterou nabízejí téměř všichni výrobci, a leštění zvládne každý pracovník podpory. Pokud jsou vlákna spojována pomocí metod tavení, je zapotřebí drahé zařízení a ne každý instalační technik to dokáže.

Oprava kabelů

Konstrukce FOC je od začátku perfektní a má dostatek kanálů v rezervě, což zaručuje provoz sítě s minimalizovanými ztrátami při poškození kabelu. Zároveň však, pokud dojde k poškození, bude pro opravu nutné provést alespoň 2 další spoje, což může vést ke ztrátě energie. Aby se tomu zabránilo, měly by být do kabelového systému předem zahrnuty opravy a restaurátorské práce. Samozřejmě to bude vyžadovat další peníze, ale ušetří vám to peníze, pokud se vyskytnou nějaké problémy s kabelem.

Doslova za posledních pár desetiletí se téměř v každé rodině objevila počítačová zařízení pro komunikaci, komunikaci, práci nebo zábavu. Účastnická připojení se uskutečňují prostřednictvím telefonních linek, rádiových kanálů a v poslední době jsou široce používána optická vlákna.

Možnosti této technologie jsem musel zhodnotit na vlastní zkušenosti. Na jeho základě zveřejňuji tipy pro domácího mistra na připojení počítače k internetu pomocí optického kabelu a vytvoření bytové drátové i bezdrátové sítě s vysvětlujícími obrázky, schématy a videem.

První vystavení nové technologii

Před dekádou a půl dostala rozvodna 330 kV, kde jsem pracoval, nové zařízení, které registruje a zpracovává informace o elektrických signálech ze sítě velmi velkého počtu senzorů umístěných na různých místech – registrátor Parma.

Jedná se o běžný počítač s vlastním softwarem, který provádí čistě elektrické úkoly.

Jeho montáž, zapojení a seřízení nám bylo svěřeno, s výjimkou montáže a konfigurace optických kabelů. Nemáme s nimi zkušenosti.

Až do tohoto okamžiku probíhala komunikace s těmito senzory prostřednictvím konvenčních elektrických obvodů, které se nazývají sekundární. Celá skupina těchto zařízení však byla na velkou vzdálenost. Projekt zahrnoval výměnu informací s nimi prostřednictvím optického kabelu. Sami jsme to položili do kabelového kanálu a na připojení a ověření se podílel zástupce výrobce, který přijel z Petrohradu.

Tehdy se ukázalo, že je nemožné pracovat s vláknovou optikou bez specializovaného vybavení a patřičných dovedností. Vlastníma rukama se s tím nedá nic dělat.

Design kabelu z optických vláken

K přenosu informací dochází prostřednictvím optických dálnic, skládajících se ze samostatných médií, spojených do společné struktury - optického kabelu.

Princip činnosti optických médií

K výměně informací dochází v důsledku průchodu laserového světla z vestavěné LED. Jeho přenos se provádí impulsy binárního kódu v jednom směru. Proto byly vytvořeny dva samostatné kanály pro výměnu informací najednou.

O designu kabelu

Sklo je křehký materiál. Lze jej snadno rozbít a optické vlákno funguje pomocí skleněných vláken. Je jasné, že vyžadují spolehlivou ochranu jak před mechanickým poškozením, tak před ztrátou světelné energie.

Za tímto účelem se optická média různými způsoby spojují do pevných modulů a vyrábí se z nich optický kabel. Může být různého provedení. Jeden z nich je znázorněn na obrázku.

V naší rozvodně byly použity dva typy kabelů: jeden o průměru 6 mm a druhý o tloušťce ukazováčku ruky.

Problematika této technologie je podrobně popsána ve videu GalileoRU „Fiber Optic“.

Pokládání vláken na poli

Loni v zimě bylo u nás provedeno mechanizované uložení takového kabelu přímo do země.

Práce prováděly tři, v náročném terénu čtyři traktory spřažené ve vlaku. Tahali pluh na kladení kabelů zakopaný jeden a půl metru do země. Na vozíku tohoto mechanismu je umístěn velký kabelový naviják, který po ručním rozkroucení obsluhou vypustí lano přes pluhové kanály do prořezávané rýhy.

Vysoce viditelná signální páska je automaticky umístěna na horní část optického vlákna na zemní vrstvě. Okamžitě se zasype zeminou a na povrchu půdy zůstane stopa po prohloubení v řádu dvaceti centimetrů nebo o něco více.

Po nějaké době byly všechny nerovnosti srovnány buldozerovým nožem lehkého kolového traktoru. V létě je trasa pokládky zarostlá trávou. Ale na zemi to lze obnovit betonovými sloupy.

Technologie připojení

Na nástěnce na příjezdové cestě jsem viděl zprávu od Beltelecomu, která mě zaujala.

Byl také umístěn na všech přilehlých budovách. Takovým originálním způsobem poskytovatel hlásil, že éra používání měděných telefonních kabelů v naší oblasti končí a blízké automatické telefonní ústředny brzy přestanou fungovat.

Všichni uživatelé pevné linky si musí vybrat:

souhlasit s přechodem na nové zařízení nabízené poskytovatelem;
nebo odmítnout a zůstat na starém měděném kabelu.

Volba je dobrovolná, ale velmi brzy bude automatická telefonní ústředna zastavena: telefonní komunikace po měděném kabelu bude automaticky ukončena k internetu. Budete muset uzavřít opakovanou smlouvu a zaplatit za tuto službu peníze. Výměnu starého zařízení a instalaci nového nyní provádí poskytovatel na své náklady a to vše je zákazníkům poskytováno zdarma.

Hned můžu říct, že jsem nebyl spokojený. Měl jsem zájem o neomezený internet za výhodnou cenu od poskytovatele.

Proto jsem se s poskytovatelem dohodl na připojení internetu přes optická vlákna.

Provedené práce probíhaly ve třech etapách:

Instalace sítě z optických vláken;
Získání nového modemu a jeho instalace;
Vytváření a připojení zařízení domácí sítě k internetu přes optické vlákno.

Instalační práce

Doslova pár dní po zveřejnění inzerátů se v domě objevily týmy instalátorů. Řev z nich dva dny neustal. Panelová konstrukce pětipatrové budovy má dobrou akustiku: zvuky se šíří všemi směry.

Práce probíhaly současně ve vchodech a bytech.

Instalace zařízení u vchodu

Uvnitř domu pracovaly dva samostatné týmy.

První den

Elektrikáři prorazili malé otvory v mezipodlažních stropech, upevnili plastové kanystry a položili do nich 6mm optický kabel.

Na konci dne visel ve stočených kroužcích nad všemi dveřmi.

Konec každého byl uzavřen speciální zátkou.

Následující dny

Uprostřed podesty podél zdi byly do betonových desek vyraženy otvory pro plastové trubky o průměru 4 cm.

Toto je nejhlučnější období práce. Pokud se dá rachot prvního dne v bytě uspokojivě vydržet, pak je v této fázi lepší se vzdálit a strávit čas do večera na jiném místě.

Proces končí instalací zařízení pro optické spojovací krabice a plastové trubky pro kabely z optických vláken.

K napájení výkonného děrovače použili elektrikáři prodlužovací cívku a otevřením společné přístupové skříňky jej připojili k zásuvce interkomu.

Vytažením napájecího kabelu dveřních elektromagnetů vytvořili neoprávněný přístup jakýmkoli osobám ke vchodu. Zapojte prodlužovací kabel do této zásuvky.

Které byly ve vzduchu a co bylo rozházené po celém vchodu nebudu popisovat. Obnovení normálního stavu trvalo déle než jeden den.

Instalace zařízení v bytě

Paralelně s pracemi na vstupu uzavřel specialista poskytovatele smlouvu se zákazníky, vysvětlil bezpečnostní požadavky na manipulaci s křehkým optickým vláknem a pomohl s výběrem místa pro instalaci optického vývodu.

Může být instalován kdekoli. Vybral jsem roh chodby poblíž interkomu a starého. Výška modemu v úrovni kolen byla celkem vyhovující.

Délka optického kabelu v bytě byla jen pár desítek centimetrů. Otvor byl vyražen perforátorem v úrovni soklu.

Ze strany vchodu jím byl prostrčen kus ocelového drátu.

Na zadní straně byl konec optického kabelu přelepen páskou.

Z tohoto místa byly upevněny plastové krabice.

Nainstaloval kryt optické zásuvky na stěnu.

Položili optické vlákno a vytvořili malý záliv ve speciálních drážkách.

Krabice byly uzavřeny víky.

Dokončení těchto prací bylo zaznamenáno do dokumentace hlavního elektrikáře a ověřeno mým podpisem.

Důležitým požadavkem v místě instalace modemu je přítomnost elektrické zásuvky vedle něj pro připojení napájení. Jeho relativně krátká šňůra je omezena na jeden metr.

Musel jsem udělat práci navíc speciálně pro modem. : v blízkosti soklu. Umístění v rohu omezuje náhodný přístup k němu.

Získání modemu a příprava na přechod na optická vlákna

O pár dní později mi do schránky přišlo oznámení od poskytovatele s návrhem dostavit se do servisního střediska k doložení nové smlouvy.

Organizační záležitosti

Když jsem přišel do servisního střediska, nebyl tam žádný dav zákazníků a žádná fronta. Uvedené datum a čas příjezdu splnily moje očekávání.

Operátorka poskytovatele rychle dokončila svou práci a já jsem obdržel hotovou dokumentaci a krabici s modemem.

Překvapilo mě, že když jsem minule obdržel ADSL modem a odpovídající příslušenství k němu, bylo veškeré vybavení zabaleno ve značkovém igelitovém sáčku s reklamou firmy. Nyní bylo nutné tuto krabici zastrčit pod paži: poskytovatel ušetřil na balení.

Operátor vysvětlil, že z něj dorazí tým elektrikářů, kteří nainstalují modem a položí drátovou síť. Práce se budou provádět postupně. Do krabice přiložila vyplněný formulář pro jeho uložení. Okamžik dokončení instalace jsem povinen potvrdit svými podpisy a hotový dokument musím předat mistrovi.

Poté bude následovat další fáze: přijede specialista servisního střediska, který připojí mé zařízení k internetu přes optické vlákno. Jeho úkolem je odstranit telefonní síť ADSL modem, splitter a extra kabely.
Jako klient poskytovatele jsem povinen vrátit vyjmuté zařízení servisnímu středisku v den přechodu na optiku nebo v krajním případě následující den.

Technická opatření

Několik dní po návštěvě servisního střediska dorazili do mého bytu dva elektrikáři. Dal jsem jim optický modem k připevnění na zeď.

Jeho instalace byla provedena rychle: děrovačem byly vyraženy dva otvory a pouzdro bylo upevněno samořeznými šrouby přes hmoždinky, do něj byl vložen modem a připojen optický kabel.

V bytě jsou plastové soklové lišty po obvodu podlahy. Uvnitř byly tajně položeny dva kroucené dráty od modemu k telefonu a televizi. Bál jsem se o jejich délku: předpokládal jsem, že je omezena na standardní velikosti.

Problém byl ale vyřešen velmi jednoduše. Instalatéři mají velkou šachtu takového kabelu. Potřebný kus odříznou, naskládají a poté dodělají ze všech stran.

Krimpování oček s konektory RJ-45 kabelu interaktivního TV set-top boxu a RJ-11 pro telefon bylo provedeno kleštěmi REXANT.

Po dokončení těchto operací jsem výstroj podepsal a předal hlavnímu elektrikáři.

Vytváření a konfigurace internetu

Vstupní schéma

Ve skutečnosti byla sestavena síť pro připojení optického modemu k internetu. Zbývá na něj přepnout ovládání telefonu, TV a počítače, zapojit napájení a provést seřízení všech zařízení.

Toto schéma je velmi podobné práci přes měděný telefonní kabel. Rozdíl je v tom, že zde je pevný telefon připojen za modem a po vypnutí ztrácí svou autonomii.

Pokud napájecí napětí 220V domácí sítě zmizí, pak se jakýkoli modem vždy vypne. Když funguje pomocí technologie ADSL, telefon s linkou PBX zůstává připojený přes rozbočovač a připojení starých zařízení bez samostatného napájení se neztratí. Účastník může volat kamkoli, včetně tísňových služeb, aby vyřešil své problémy.

Ve schématu připojení k internetu přes optické vlákno tato možnost není k dispozici. Existuje pouze naděje pro mobilní komunikace.

Seřizovací práce

Po dokončení všech operací museli elektrikáři připojit optické zařízení, nakonfigurovat počítač, síť Wi-Fi, telefon, TV podle jeho vlastností. Těmito dotazy se zabývali specialisté poskytovatele, kteří dorazili po třech dnech čekání.

Jeden z nich zapnul modem z optických vláken, vytáhl notebook a začal jej konfigurovat.

Zadali jste potřebné údaje pro připojení telefonu k nové síti.

Nastavení hesla pro Wi-Fi síť a veškeré vybavení provádí specialista poskytovatele. To se liší od připojení k internetu přes kabelovou telefonní linku, kdy běžný uživatel může zadat nastavení modemu pomocí propojovacího kabelu a změnit hesla podle svého uvážení.

Pokročilý uživatel má však možnost změnit nastavení optického modemu přihlášením k routeru na 192.168.100.1 prostřednictvím továrního přihlašovacího jména a hesla, které poskytovatel nemění.

Během této doby druhý pracovník demontoval napájecí obvod ADSL modemu, přepojil ovládací kabely TV a telefonu na optické vlákno. Shromáždil také veškeré staré vybavení, které je předmětem dodávky.

Zkontrolovali jsme rychlost internetu na počítači.

Opět jsem byl upozorněn, že musím zajít do servisu poskytovatele, předat jim staré zařízení: ADSL modem, splitter a kabely, převést peníze ze starého účtu na nový.

Při přechodu na optická vlákna je uživateli poskytnut nový účet ve službě poskytovatele a starý přestane fungovat: dokud nebudou peníze doplněny, přestane na něm fungovat internet.

Vyhlídka, že budu déle než den bez internetu, mi nevyhovovala. Zeptal se, jak lze tento problém vyřešit. Pomohli mi zařídit slíbenou platbu, která musí být do tří dnů potvrzena reálnou platbou.

Všechny tyto operace trvaly asi 10 minut. Poděkoval jsem specialistům poskytovatele za odvedenou práci a šel do servisního centra, kde se jim rychle podařilo vyřešit všechny problémy a změnit tarifní plán na výnosnější.

Když jsem přišel večer domů, zjistil jsem, že přestal fungovat pevný telefon. Rozrušilo to. Na hledání specialistů už bylo pozdě. Nechal to na další den.

Ráno už telefon fungoval na novém čísle a rychlost internetu se dramaticky zvýšila.

Tak došlo k připojení k internetu přes optické vlákno mého počítače.

Majitelka videa Diplomatrutube podrobně vysvětluje otázku, jak "technologie PON jde z telefonní ústředny do bytu."

Pokud máte nějaké dotazy k tématu, zeptejte se jich v komentářích.