Totul despre fibre. Ce este fibra optică și cum funcționează. Cablu subacvatic de fibra optica

Internetul de mare viteză, televiziunea digitală, comunicațiile mobile sunt posibile datorită firelor subțiri de sticlă care se întind de-a lungul fundului mării între continente. Dacă nu ar fi fibră optică, cu greu ați citi aceste rânduri.

Bazele fundamentale ale acestei tehnologii sunt descrise la mijlocXIXsecol. Apoi au încercat să folosească apa ca conductor de semnal - fără niciun rezultat. Materialele potrivite pentru realizarea unei idei îndrăznețe au fost dezvoltate abia după mai bine de o sută de ani.

Conductor pentru lumină

Într-un fir convențional, semnalul este transmis printr-un miez de cupru. Informația este transportată de un flux de electroni - un curent electric. Datele sunt transmise criptate în cod binar. Dacă impulsul trece - asta înseamnă unul, dacă nu trece - zero.

Într-o linie de comunicație prin fibră optică, principiul de codificare este același, dar informația este purtată de fotoni sau unde luminoase, mai exact, ambele în același timp. Oamenii de știință s-au certat atât de mult despre natura luminii încât au ajuns să consolideze teorii disparate. Dar nu este nevoie să înțelegem dualismul undelor cuantice pentru a înțelege cum este folosită lumina pentru a transmite informații în rețelele de telecomunicații.

Este suficient să înțelegeți cum să faceți lumina să curgă prin fire timp de kilometri.

Primul lucru care îmi vine în minte sunt oglinzile. Faceți un tub metalic și acoperiți interiorul cu un strat neted, cum ar fi argint.

Lumina care intră pe o parte va sări de pe pereți până ajunge la ieșirea pe cealaltă parte. Nu este o idee rea, dar nu va funcționa.

În primul rând, fabricarea unui astfel de tub de lungimea dorită este o sarcină extrem de dificilă și, prin urmare, costisitoare.

În al doilea rând, coeficientul de reflexie al argintului este de 99%, adică lumina care intră în tub își va pierde energie și se va stinge complet după 100 de reflexii.

Mult mai bine să faci fără oglinzi. Cum să faceți acest lucru, va solicita bazele opticii geometrice, stabilite în secolul al XIX-lea.

Ideea de bază este ușor de demonstrat folosind un acvariu ca exemplu. Un fascicul de lumină de la o sursă sub apă trece prin limita apei și aerului - două medii cu proprietăți optice diferite - și schimbă parțial direcția de mișcare și este parțial reflectat de granița celor două medii ca dintr-o oglindă.

Dacă unghiul de incidență al fasciculului este redus, la un moment dat lumina va înceta deloc să iasă din apă și se va reflecta complet, cu 100%. Limita a două medii funcționează mai bine decât orice oglindă.

După cum s-a dovedit, pentru a crea o astfel de graniță, nu este nevoie de apă. Oricare două materiale care transmit lumina diferit - având indici diferiți de refracție - vor face. Chiar și o diferență de 1% este suficientă pentru a crea un ghid de lumină.

fire de sticlă

În lămpi și jucării, ghidajele de lumină sunt realizate din materiale plastice, dar sunt necesare materiale mai scumpe și mai transparente pentru a obține o fibră optică potrivită pentru comunicare.

Oamenii de știință au adaptat sticla de cuarț în acest scop. Miezul preformei din fibre este cel mai adesea realizat din dioxid de siliciu pur. Stratul exterior este tot din cuarț, dar cu un amestec de bor sau germaniu pentru a reduce indicele de refracție.

Anterior, pentru a obține un astfel de semifabricat, pur și simplu introduceau două tuburi de sticlă unul în celălalt, dar astăzi se face mai des diferit. Tuburile goale din cuarț pur sunt umplute cu un amestec de gaze cu un conținut ridicat de germaniu și încălzite lent până când germaniul se depune într-un strat uniform pe suprafața interioară.

După ce un strat suficient de gros de oxid de germaniu a crescut pe sticla de cuarț, tubul este încălzit până se înmoaie și scos până când cavitatea din interior se prăbușește.

Astfel, se obține o tijă cu un diametru de 1 până la 10 centimetri și o lungime de aproximativ 1 metru, care conține deja cuarț cu adaos de germaniu în miez, care are un indice de refracție crescut și o înveliș de cuarț pur în jur.

Un astfel de semifabricat este livrat în vârful unui turn de până la câteva zeci de metri înălțime. Acolo, partea inferioară a piesei de prelucrat este din nou încălzită la o mie și jumătate de grade - aproape până la punctul de topire, iar firul cel mai subțire este scos din ea. Pe drum, sticla se răcește și este scufundată într-o baie de polimer, care formează un strat protector pe suprafața cuarțului. Cu această metodă, dintr-un semifabricat se obțin până la 100 km de fibră de sticlă. La baza turnului, fibra răcită este înfășurată pe o bobină.

Da, este înfășurat: în mod ciudat, fibra de cuarț se îndoaie ușor.

Fibrele rezultate sunt colectate în mănunchiuri din mai multe bucăți și sigilate în polietilenă. Cablurile sunt apoi țesute din aceste mănunchiuri.

Fiecare cablu poate avea de la două sau trei până la câteva sute de ghiduri de lumină. În exterior, pentru rezistență, sunt împletite cu un fir de polimer și primesc o altă teacă de protecție din polietilenă.

Avantajele și dezavantajele fibrei optice

Toate aceste dificultăți sunt justificate deoarece lumina este cel mai rapid lucru din univers.

Datorită acestei proprietăți a luminii, fibra optică are o capacitate de informare de neegalat. O pereche răsucită, ca o linie telefonică, sau un cablu coaxial, un conductor cu ecran, trece 100 de megabiți pe secundă.

Cel mai comun cablu cu 4 perechi răsucite și 8 fire pentru rețelele de calculatoare transmite până la 1000 de megabiți pe secundă. Fibră optică într-un singur nucleu - de trei ori mai mult, până la 3000 de megabiți pe secundă, iar cu ajutorul diverselor trucuri experimentale acest prag poate fi și el depășit.

În plus, fibra optică este mult mai ușoară decât cuprul. Cu o grosime de 9 microni – mai subțire decât un păr uman – un filament de cuarț lung de 100 km cântărește aproximativ 15 g.

Aproape toate liniile moderne de transmisie a datelor trunchiului sunt așezate din cabluri de fibră optică. Acestea leagă continente, țări și centre de date.

În orașele mari, „optica” este folosită și la conectarea blocurilor de apartamente la rețeaua globală, dar fibra este așezată între furnizor și casă, iar o pereche răsucită obișnuită este crescută prin apartamente.

Cu o astfel de schemă de conexiune, viteza maximă de acces la rețea pentru un abonat încă nu depășește 100 Mbps. Pentru comparație, prin rularea unui cablu optic direct în apartament, puteți obține un canal de 1 Gb/s, și totuși consumatorul întâlnește rar internetul cu fibră optică.

Nu este doar faptul că fibra optică este costisitoare de fabricat. Pozarea cablului este doar începutul. Semnalele care circulă de-a lungul unei linii de comunicație acumulează erori la distanță și în cele din urmă dispar complet. Pentru o pereche răsucită, asta se întâmplă după 1 km, pentru un cablu coaxial, după aproximativ 5 km. După ce semnalul trebuie restabilit și amplificat - regenerat.

Fibra optică are o distanță de regenerare de multe ori mai mare, dar oricât de pură este sticla de cuarț, impuritățile rămân în ea, de exemplu, milioane de procente de apă.

Lungimea fibrei poate fi de sute de mii de kilometri, dar după 100–200 km, atenuarea semnalului optic încă se manifestă.

Prin urmare, pe liniile de comunicație cu fibră optică sunt instalate amplificatoare intermediare, care restabilesc amplitudinea semnalului optic, și regeneratoare care elimină interferențele. Un astfel de echipament este mult mai scump decât amplificatoarele pe liniile tradiționale de comunicație și necesită service calificat.

Dar cel mai important, în acest moment, canalele de comunicare gigabit sunt puțin solicitate de oamenii obișnuiți. Este posibil ca odată cu apariția caselor inteligente, a computerelor purtabile și a răspândirii streamingului video la rezoluție ultra-înaltă, nevoia acestora să crească, dar deocamdată viteza oferită de perechea răsucită este suficientă pentru consumatorul mediu.

Chiar și fără a intra în contact direct cu această tehnologie, fiecare dintre noi se bucură de beneficiile ei. Stabilitatea conexiunii, întârzierea scăzută a semnalului către cele mai îndepărtate servere și viteza mare de primire a unui răspuns de la acestea, capacitatea de a retrage bani de la orice bancomat și de a efectua un apel către orice țară din lume - toate acestea sunt meritul fibrei și nu are concurenți în proiect.

Pe măsură ce citiți asta, terabytes de date plutesc în jurul lumii, prinși în fire de sticlă întinse pe fundul oceanului. Pare magie, dar este doar tehnologie avansată. Fibra optică este o tehnologie pe care omenirea o datorează naturaliștilor secolului al XIX-lea. Observând razele de lumină de la suprafața iazului, ei au presupus că lumina poate fi controlată, dar abia recent au reușit să pună în practică acea idee genială odată cu apariția celor mai complexe fabrici și un studiu amănunțit al proprietățile optice ale materialelor.

lumină blocată

Firul de cupru cu perechi răsucite (precum cablul dvs. de internet) are o mulțime de electroni care se mișcă. Curentul este transmis prin conductor și poartă cu el informații codificate într-o succesiune de impulsuri. Zerouri și unități - un cod binar despre care, probabil, toată lumea a auzit. Conductorul optic al semnalului funcționează pe același principiu, dar din punct de vedere al fizicii totul este mult mai complicat cu el. Ar putea avea loc o prelegere de o jumătate de oră despre mecanica cuantică și câți fizicieni eminenți s-au oprit, încercând să înțeleagă natura luminii, dar vom încerca să facem fără raționamente lungi.

Este suficient de reținut că, la fel ca electronii, fotonii sau undele luminoase (de fapt, în contextul nostru sunt una și aceeași), pot transporta informații codificate. Deci, de exemplu, pe aerodromuri, în cazurile de defectare a comunicațiilor radio, semnalele sunt transmise aeronavelor folosind proiectoare direcționale. Dar aceasta este o metodă primitivă și funcționează doar la o distanță de vizibilitate directă. În același timp, lumina este transmisă prin fibra optică pe kilometri și departe de o cale dreaptă.

Oglinzile ar putea fi folosite pentru a obține acest efect. De fapt, din acest test inginerii și-au început experimentele. Au acoperit țevile metalice din interior cu un strat de oglindă și au îndreptat un fascicul de lumină în interior. Dar nu numai atât, astfel de ghidaje de lumină erau prohibitiv de scumpe. Lumina a fost reflectată în mod repetat de pereții lor și a dispărut treptat, și-a pierdut puterea și a dispărut complet.

Oglinzile nu au funcționat. Nu putea fi altfel. Nici cea mai scumpă oglindă nu este perfectă. Coeficientul său de reflexie este mai mic de 100%, iar după fiecare cădere pe suprafața oglinzii, fasciculul de lumină își pierde o parte din energie, iar în volumul închis al fibrei, există un număr nenumărat de astfel de refracții.

Atunci a venit momentul să ne amintim iazul și acele studii vechi care se bazau pe observarea comportamentului luminii în apă. Imaginați-vă cum o rază a soarelui apus cade pe suprafața apei, depășește granița și coboară pe fundul iazului.

Cei dintre cititorii care își amintesc de cursul școlar de fizică, probabil deja ghicesc că lumina își va schimba direcția mișcării. O parte din lumină va trece sub apă, modificând ușor unghiul de mișcare, iar o altă parte nesemnificativă a luminii va fi reflectată înapoi în cer, deoarece „unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie”. Dacă observați acest fenomen mult timp, într-o zi veți observa că lumina reflectată de o oglindă sub apă, la un anumit unghi, nu va putea izbucni - va fi reflectată complet de la granița apei și a aerului. , mai bine decât din orice oglindă. Punctul nu este în apă ca atare, ci în combinația a două medii cu proprietăți optice diferite - indici inegali de refracție. Pentru a crea o capcană de lumină, diferența minimă a acestora este suficientă.

Ghiduri de lumină flexibile

Materialele nu sunt atât de importante. Experimentele fizice pentru copii care demonstrează acest efect folosesc adesea apă și un tub de plastic transparent. Mai mult de câțiva metri într-un astfel de ghid de lumină, fasciculul de lumină nu poate fi transmis, dar arată frumos. Din același motiv, lămpile și alte obiecte decorative au adesea ghidaje de lumină din plastic în construcția lor. Dar când vine vorba de transmiterea informațiilor pe mulți kilometri, sunt necesare materiale speciale, ultra-pure, cu un minim de impurități și proprietăți optice aproape de ideale.

În 1934, un american, Norman R. French, a brevetat un ghidaj luminos din sticlă care trebuia să ofere comunicații telefonice, dar nu a funcționat cu adevărat. A fost nevoie de mult timp pentru a găsi un material care să îndeplinească cele mai înalte cerințe de puritate și transparență, pentru a inventa o fibră optică din dioxid de siliciu - cea mai pură sticlă de cuarț. Pentru a crea o diferență de indici de refracție în siliciul transparent, se recurge la un truc. Centrul semifabricatului transparent, care se va transforma într-un fir, este lăsat curat, în timp ce straturile exterioare sunt saturate cu germaniu - schimbă caracteristicile optice ale sticlei.

În acest caz, semifabricatul este de obicei sinterizat din două tuburi de sticlă prefabricate introduse unul în celălalt. Dar puteți face opusul, prin saturarea miezului din fibră de sticlă cu germaniu. O fibră de sticlă mai avansată din punct de vedere tehnologic și de înaltă calitate se obține atunci când tuburile de sticlă sunt umplute cu gaz din interior și așteptați până când germaniul însuși se așează pe sticlă într-un strat subțire. Apoi tubul este încălzit și întins la un metru lungime. În acest caz, cavitatea din interior se închide singură.

Tija rezultată are un miez cu un indice de refracție și o carcasă cu parametri optici diferiți. Acesta va servi apoi pentru fabricarea fibrei optice. Până acum, o piesă de prelucrat grea la fel de groasă ca o mână nu seamănă cu un fir, dar sticla de cuarț este bine întinsă.

Semnul pregătit este ridicat la înălțimea unui turn de zece metri, fixat deasupra și încălzit uniform până când seamănă cu consistența nuagului. Apoi, sub propria greutate, firul cel mai subțire începe să se întindă din semifabricatul de sticlă. În coborâre, se răcește și capătă flexibilitate. Poate părea ciudat, dar sticla ultra-subțire se îndoaie frumos.

Fibra optică finită, care coboară continuu, este scufundată într-o baie de plastic lichid, care formează un strat protector pe suprafața de cuarț și apoi se înfășoară. Aceasta continuă până când semifabricatul din vârful turnului este complet procesat într-un singur fir de o sută sau doi kilometri de fibră optică.

Din aceasta, la rândul lor, vor fi țesute cabluri, care conțin de la câteva până la câteva sute de fibre de sticlă individuale, inserții de întărire, straturi de ecranare și învelișuri de protecție.

1. Tijă axială.
2. Fibra optica.
3. Protecția plastică a fibrelor optice.
4. Film cu gel hidrofob.
5. Înveliș din polietilenă.
6. Armare.
7. Manta exterioara din polietilena.

Legătura cu viteza luminii

Procesul descris este complex, necesită multă muncă, necesită construirea de fabrici și pregătire specială din partea personalului lor și, cu toate acestea, jocul merită lumânarea. La urma urmei, viteza luminii este o limită de netrecut, viteza maximă cu care informația se poate propaga în principiu. Doar liniile de comunicație optică directă pot concura cu fibra optică în viteza de transfer de informații, dar nu și conductorii de cupru, indiferent de trucurile pe care le folosesc creatorii lor. Comparațiile demonstrează în cel mai bun mod superioritatea fibrei optice față de alte mijloace de transmitere a informațiilor.

Internetul de acasă în spațiul post-sovietic este adesea realizat printr-un cablu cu pereche răsucită cu conductori de unul sau doi milimetri grosime. Maximul pentru acesta este de 100 de megabiți pe secundă. Acest lucru este suficient pentru câteva computere, dar când există un televizor inteligent în apartament, un NAS care distribuie torrenți, un server de acasă, mai multe smartphone-uri și dispozitive inteligente din lumea Internetului lucrurilor, un fir cu opt fire este insuficient. Limitările canalului de comunicare devin evidente. De regulă, sub formă de artefacte și personaje de film bâlbâind pe ecranul televizorului sau întârzieri în jocurile online. Fibra optică cu grosimea de 9 microni are o lățime de bandă de 30 de ori mai mare, ca să nu mai vorbim de faptul că într-un fir pot exista mai multe astfel de fire.

În același timp, este mai compact și cântărește mult mai puțin decât firele convenționale, ceea ce reprezintă un avantaj decisiv la așezarea liniilor de comunicație trunchi și la planificarea comunicațiilor urbane.

Cablurile optice conectează continente, orașe și centre de date. În Rusia, prima astfel de linie a apărut la Moscova. Primul cablu optic subacvatic mergea între Sankt Petersburg și Aberslund danez. Apoi, fibra a fost întinsă între întreprinderi, agenții guvernamentale și bănci. În orașele mari, s-a răspândit o schemă în care liniile de comunicație optică sunt aduse în clădirile individuale de apartamente și, cu toate acestea, pentru consumatorul mediu, fibra optică este încă exotică. Ne-ar interesa să știm câți dintre cititorii noștri îl folosesc acasă, pentru că, în majoritatea apartamentelor, cablul de pereche răsucite de modă veche se întinde încă.

Fibra optică nu este doar scumpă și dificil de produs. Și mai scump este serviciul său calificat. Aici nu te poți lipsi de bandă electrică albastră. În timpul instalării, fibrele de cuarț trebuie îmbinate într-un mod special, iar liniile de comunicație cu fibră optică trebuie completate cu echipamente suplimentare.

În ciuda faptului că diferența de indici de refracție din miez și învelișul fibrei creează teoretic un ghid de lumină ideal, lumina lansată prin firul de cuarț este încă atenuată din cauza impurităților conținute în sticlă. Din păcate, a scăpa complet de ele este aproape imposibil. O duzină de molecule de apă pe kilometru de fibră optică este deja suficientă pentru a introduce erori în semnal și pentru a reduce distanța pe care acesta poate fi transmis.

Inginerii electricieni se confruntă cu o problemă similară cu firele convenționale. Distanța la care puteți trimite cu ușurință un semnal prin firul pe care îl numesc distanță de regenerare.

Pentru un cablu telefonic standard, este egal cu un kilometru, pentru un cablu ecranat - cinci. Miezul de fibră optică menține lumina la o distanță de până la câteva sute de kilometri, dar, în final, semnalul trebuie încă amplificat, regenerat. Pe liniile clasice de comunicație sunt instalate amplificatoare relativ ieftine și simple. Pentru fibra optică sunt necesare unități complexe și înalt tehnice care utilizează metale din pământuri rare și lasere cu infraroșu.

O mică secțiune de fibră de sticlă special pregătită este tăiată în linia de comunicație. În plus, este saturată cu atomi de erbiu, un element de pământ rar folosit, printre altele, în industria nucleară. Atomii de erbiu din această secțiune a fibrei sunt într-o stare excitată din cauza pompării suplimentare de către lumină. Mai simplu spus, sunt iluminate cu un laser special reglat. Semnalul care trece printr-o astfel de zonă a cablului este aproximativ dublat, deoarece atomii de erbiu, ca răspuns la expunere, emit lumină de aceeași undă ca și semnalul de intrare și, prin urmare, rețin informațiile codificate în acesta. După amplificator, semnalul optic poate parcurge aproximativ o sută de kilometri înainte ca procedura să fie repetată.

Astfel de sisteme necesită personal instruit pentru întreținere și supraveghere constantă, astfel încât beneficiul economic al instalării liniilor optice individuale pentru abonați specifici rămâne îndoielnic în majoritatea țărilor lumii. Și totuși, cu toții folosim fibră de sticlă pentru a transmite mesaje. Întregul Internet modern se bazează pe această tehnologie și datorită ei au devenit posibile transmisiile pe internet la rezoluție ultra-înaltă, streaming video, jocuri online cu întârziere minimă, comunicarea instantanee cu aproape oriunde în lume și chiar internetul mobil. . Da, fibra de sticlă leagă și stațiile de bază ale telefoanelor mobile.

În ciuda faptului că oamenii de știință caută noi modalități de a construi rețele de comunicații, nu vom obține nimic mai practic pentru o perioadă foarte lungă de timp. Tehnologiile experimentale fac posibilă creșterea capacității informaționale a fibrei de sticlă de două până la trei ori, tot mai multe cabluri groase de sticlă se află pe fundul mării între continente, cu toate acestea, este puțin probabil că va fi posibilă depășirea limitărilor fundamentale impuse de viteza luminii blocată într-o venă de cuarț. Calea de ieșire pare să fie respingerea cuarțului și limitările asociate cu acesta, transmiterea de informații folosind lasere, dar este posibilă doar în linie dreaptă. În consecință, emițătoarele vor trebui plasate în spațiu, sau cel puțin în atmosfera superioară. Experimente similare au atras atenția marilor corporații în ultimii ani, dar asta este o altă poveste.

Fibra optică este cea mai rapidă tehnologie de transmitere a informațiilor pe Internet în prezent. Structura unui cablu optic se distinge prin anumite caracteristici: un astfel de fir este format din fire mici, foarte subțiri, protejate de un strat special care separă un fir de altul.

Fiecare fir poartă o lumină care transmite date. Un cablu optic este capabil să transmită date simultan, pe lângă o conexiune la Internet, precum și un televizor și un telefon fix.

Prin urmare, o rețea de fibră optică permite utilizatorului să combine toate cele 3 servicii ale unui singur furnizor prin conectarea unui router, PC, TV și telefon la un singur cablu.

Un alt nume pentru o conexiune prin fibră optică este comunicarea prin fibră optică. O astfel de conexiune face posibilă transmiterea datelor utilizând raze laser pe distanțe măsurate în sute de kilometri.

Un cablu optic este format din fibre minuscule, al căror diametru este de miimi de centimetru. Aceste fibre transportă fascicule optice care transportă date pe măsură ce trec prin miezul de siliciu al fiecărei fibre.

Fibrele optice fac posibilă stabilirea unei conexiuni nu numai între orașe, ci și între țări și continente. Comunicarea prin Internet între diferite continente este menținută prin cabluri de fibră optică așezate de-a lungul fundului oceanului.

internet cu fibră optică

Datorită cablului optic, puteți configura o conexiune la Internet de mare viteză, care joacă un rol imens în lumea de astăzi. Firul de fibră optică este cea mai avansată tehnologie pentru transmiterea datelor prin rețea.

Avantajele cablului optic:

• Durabilitate, lățime de bandă mare, care favorizează transferul rapid de date.
• Securitatea transmiterii datelor - fibra permite programelor să detecteze instantaneu accesul neautorizat la date, astfel încât accesul la acestea pentru intruși este aproape exclus.
• Anti-interferență ridicată, suprimare bună a zgomotului.
• Caracteristicile structurale ale unui cablu optic fac ca rata de transfer de date prin intermediul acestuia să fie de câteva ori mai mare decât rata de transfer de date printr-un cablu coaxial. Acest lucru se aplică în primul rând fișierelor video și fișierelor audio.
• La conectarea fibrei, puteți organiza un sistem care implementează câteva opțiuni suplimentare, precum supravegherea video.

Cu toate acestea, cel mai important avantaj al cablului de fibră optică este capacitatea sa de a stabili o conexiune între obiecte care sunt departe unul de celălalt la o distanță mare. Acest lucru este posibil datorită faptului că cablul optic nu are restricții privind lungimea canalelor.

Conexiune la internet folosind fibră optică

Cel mai comun internet din Federația Rusă, a cărui rețea funcționează pe bază de fibră, este furnizat de furnizorul Rostelecom. Cum se conectează la internet prin fibră optică?

În primul rând, trebuie doar să vă asigurați că cablul optic este conectat la casă. Apoi, trebuie să comandați o conexiune la internet de la furnizor. Acesta din urmă trebuie să raporteze datele care asigură conexiunea. Apoi trebuie să configurați echipamentul.

Se face astfel:

Terminalul este echipat cu o priză specială care vă permite să vă conectați la un computer și să conectați routerul la Internet.

În plus, terminalul are 2 mufe suplimentare care vă permit să conectați un telefon analogic de acasă la conexiunea prin fibră optică, iar pentru conectarea televizorului sunt prevăzute alte câteva mufe.

Cablul de fibră optică este un pachet de fire de sticlă care poate transmite semnale optice. Mai recent, un astfel de cablu a început să fie folosit pentru liniile de abonat, iar acum este principalul mediu de transmitere a informațiilor digitale pe distanțe lungi.

De ce am nevoie de un cablu OKG?

Cablul JCG a fost dezvoltat pentru a înlocui cablurile voluminoase de cupru. Ele pot fi produse în modificări precum single-mode (și-au câștigat utilizarea în telefonie) și multi-mode (folosite pe scară largă în rețele). Diferența dintre ele este că fibrele monomode pot transmite semnale cu unde de aceeași lungime, iar fibrele multimodale pot transmite unde cu lungimi de undă diferite.

Productie

S-a spus deja mai devreme că WOK este o fibră de sticlă. Inițial, o fibră este o tijă de sticlă, al cărei diametru este de la cinci la opt centimetri. Apoi, o astfel de tijă este încărcată într-o mașină specială, care, prin topire și tragere, o transformă într-o fibră. După aceea, o astfel de fibră este acoperită cu o manta cu componente interne de putere.

FOC este așezat aproape în același mod ca cuprul, dar diferența constă în fragilitate, de exemplu. dacă wok-ul este îndoit sau întins excesiv, se rupe.

Siguranță

Pentru a lucra cu cabluri de fibră optică, nu trebuie să te uiți niciodată la capăt fără echipamente speciale, pentru că. O bucată aproape invizibilă de fibră poate provoca daune ireparabile dacă intră în ochi.

Lipitură

WOC-urile sunt îmbinate fie mecanic (mulțumită unui dispozitiv special, capetele cablului sunt lustruite, iar gelul umple micro-cavitățile), fie prin topire (fibrele se topesc și devin una).

Practic, fibrele sunt îmbinate mecanic, deoarece. aceasta necesită un set simplu de instrumente pe care le oferă aproape toți producătorii, iar lustruirea poate fi făcută de orice lucrător de asistență. Dacă fibrele sunt îmbinate folosind metode de topire, atunci este nevoie de echipamente scumpe și nu orice instalator va putea face acest lucru.

Reparatie cablu

Designul FOC este perfect din start și are suficiente canale în rezervă, ceea ce garantează funcționarea rețelei cu pierderi minime dacă cablul este deteriorat. Dar, în același timp, dacă a apărut o deteriorare, atunci pentru reparație va fi necesar să se facă cel puțin 2 îmbinări suplimentare, ceea ce poate duce la pierderea puterii. Pentru a preveni acest lucru, lucrările de reparații și restaurare ar trebui incluse în prealabil în sistemul de cabluri. Desigur, acest lucru va necesita bani în plus, dar vă va economisi bani dacă există probleme cu cablul.

Literal, în ultimele două decenii, dispozitivele computerizate pentru comunicare, comunicare, muncă sau divertisment au apărut în aproape fiecare familie. Conexiunile abonaților se fac prin linii telefonice, canale radio și fibra optică a fost utilizată pe scară largă în ultima perioadă.

A trebuit să evaluez posibilitățile acestei tehnologii din propria mea experiență. Pe baza acestuia, public sfaturi pentru un maestru acasă despre conectarea computerului la Internet printr-un cablu de fibră optică și crearea unei rețele de apartament cu fir și fără fir cu imagini explicative, diagrame și un videoclip.

Prima expunere la noi tehnologii

În urmă cu un deceniu și jumătate, stația de 330 kV în care am lucrat a primit echipamente noi care înregistrează și prelucrează informații despre semnalele electrice dintr-o rețea de un număr foarte mare de senzori amplasați în diferite locuri - registratorul Parma.

Acesta este un computer obișnuit cu propriul software, care efectuează sarcini pur electrice.

Ne-au fost încredințate instalarea, racordarea și reglarea acestuia, cu excepția montajului și configurației trunchiurilor de fibră optică. Nu avem experiență cu ei.

Până în acest punct, comunicarea cu acești senzori avea loc prin circuite electrice convenționale, care se numesc secundare. Cu toate acestea, un întreg grup de aceste dispozitive se afla la mare distanță. Proiectul a presupus schimbul de informații cu aceștia prin cablu de fibră optică. L-am așezat în interiorul canalului de cablu, iar un reprezentant al producătorului care a venit din Sankt Petersburg a fost implicat în conectare și verificare.

Atunci a devenit clar că este imposibil să lucrezi cu fibra optică fără echipamente specializate și abilități adecvate. Este imposibil să faci ceva cu el cu propriile mâini.

Design cablu fibră optică

Transmiterea informațiilor are loc prin autostrăzi optice, constând din medii separate, combinate într-o structură comună - un cablu de fibră optică.

Principiul de funcționare al mediilor optice

Schimbul de informații are loc datorită trecerii luminii laser din LED-ul încorporat. Transmiterea sa se realizează prin impulsuri ale unui cod binar într-o singură direcție. Prin urmare, au fost create simultan două canale individuale pentru schimbul de informații.

Despre proiectarea cablurilor

Sticla este un material fragil. Poate fi spart cu ușurință, iar fibra optică funcționează folosind fibre de sticlă. Este clar că au nevoie de protecție fiabilă atât împotriva deteriorării mecanice, cât și împotriva pierderii de energie luminoasă.

În acest scop, mediile optice sunt combinate în diferite moduri în module rigide și din acestea este realizat un cablu de fibră optică. Poate fi de diferite modele. Una dintre ele este prezentată în diagramă.

La substația noastră au fost folosite două tipuri de cablu: unul cu diametrul de 6 mm, iar al doilea cu grosimea degetului arătător al mâinii.

Problema acestei tehnologii este descrisă în detaliu în videoclipul GalileoRU „Fibră optică”.

Așezarea fibrei în câmp

Iarna trecută, în apropierea noastră a fost efectuată o pozare mecanizată a unui astfel de cablu direct în pământ.

Lucrarea a fost efectuată de trei, iar pe teren dificil de patru tractoare cuplate într-un tren. Târau un plug de cabluri îngropat la un metru și jumătate în pământ. Pe căruciorul acestui mecanism se află o bobină mare de cablu, care, atunci când este dezrăucită manual de către operator, eliberează cablul prin canalele plugului în șanțul tăiat.

O bandă de semnal foarte vizibilă este plasată automat deasupra fibrei optice de pe stratul de sol. Este imediat umplut cu pământ, iar pe suprafața solului rămâne o urmă de adâncire de ordinul a douăzeci de centimetri sau puțin mai mult.

După ceva timp, toate neregulile au fost nivelate cu un cuțit buldozer al unui tractor ușor cu roți. Vara, traseul de ouat este acoperit de iarbă. Dar la sol poate fi restaurat prin coloane de beton.

Tehnologia de conectivitate

Pe panoul de pe alee am văzut un mesaj de la Beltelecom care m-a interesat.

De asemenea, a fost amplasat pe toate clădirile adiacente. Într-un mod atât de original, furnizorul a raportat că era folosirii cablurilor telefonice din cupru în zona noastră se sfârșise, iar centralele telefonice automate din apropiere aveau să înceteze în curând să funcționeze.

Toți utilizatorii de telefon fix trebuie să aleagă:

• de acord cu trecerea la echipamente noi oferite de furnizor;
• sau refuză, rămânând pe vechiul cablu de cupru.

Alegerea este voluntară, dar foarte curând centrala telefonică automată va fi oprită: comunicarea telefonică prin cablu de cupru va fi automat întreruptă la Internet. Va trebui să încheiați un contract repetat și să plătiți bani pentru acest serviciu. Furnizorul realizează acum înlocuirea echipamentelor vechi și instalarea unuia nou pe cheltuiala sa, iar toate acestea sunt oferite clienților în mod gratuit.

Îmi dau seama imediat că nu am fost mulțumit. Am fost interesat de internet nelimitat la un tarif favorabil de la furnizor.

Prin urmare, am convenit cu furnizorul să conectez internetul prin fibră optică.

Lucrările efectuate s-au desfășurat în trei etape:

1. Instalarea unei rețele de fibră optică;
2. Obținerea unui modem nou și instalarea acestuia;
3. Crearea și conectarea echipamentelor de rețea de acasă la Internet prin fibră optică.

Lucrari de instalare

Literal, la câteva zile după postarea reclamelor, în casă au apărut echipe de instalatori. Voietul de la ei nu s-a oprit timp de două zile. Structura de panouri a clădirii cu cinci etaje are o acustică bună: sunetele se răspândesc în toate direcțiile.

Lucrarea s-a desfășurat simultan la intrări și apartamente.

Instalarea echipamentelor la intrare

Două echipe separate au lucrat în interiorul casei.

Prima zi

Electricienii au făcut găuri mici prin tavanele dintre podea, au fixat recipiente de plastic și au pus în ele un cablu de fibră optică de 6 mm.

Până la sfârșitul zilei, atârna în inele încolăcite peste fiecare ușă.

Capătul fiecăruia a fost închis cu un dop special.

Zilele următoare

La mijlocul palierului de-a lungul peretelui, au fost perforate găuri în plăci de beton pentru țevi de plastic cu diametrul de 4 cm.

Aceasta este perioada cea mai tare de lucru. Dacă zgomotul primei zile poate fi suportat în mod satisfăcător în timp ce vă aflați în apartament, atunci în această etapă este mai bine să vă mutați și să petreceți timp în alt loc până seara.

Procesul se încheie cu instalarea echipamentelor pentru cutiile de joncțiune optică și țevi din plastic pentru cablurile de fibră optică.

Pentru a alimenta puternicul perforator, electricienii au folosit o bobină de prelungire și au conectat-o ​​la priza de interfon prin deschiderea cutiei de acces comună.

Tragând cablul de alimentare al electromagneților ușii, aceștia au creat acces neautorizat pentru orice persoană la intrare. Conectați prelungitorul la această priză.

Care erau în aer și ce era împrăștiat prin intrarea nu le voi descrie. Restabilirea ordinii normale a durat mai mult de o zi.

Instalarea echipamentelor in apartament

În paralel cu lucrările de la intrare, specialistul furnizorului a încheiat o înțelegere cu clienții, a explicat cerințele de siguranță pentru manipularea fibrei optice fragile și a ajutat cu sfaturi în alegerea locației pentru instalarea unei prize optice.

Poate fi instalat oriunde. Am ales colțul coridorului de lângă interfon și cel vechi. Înălțimea modemului la nivelul genunchiului era destul de potrivită.

Lungimea cablului de fibră optică din apartament era de doar câteva zeci de centimetri. Orificiul a fost perforat cu un perforator la nivelul plintei.

O bucată de sârmă de oțel a fost împinsă prin ea din lateralul intrării.

Pe reversul, capătul cablului de fibră optică a fost lipit.

Din acest loc au fost fixate cutii de plastic.

Am instalat carcasa prizei optice pe perete.

Au așezat fibra optică, făcând un mic golf în caneluri speciale.

Cutiile erau închise cu capace.

Finalizarea acestor lucrări a fost consemnată în documentația maestrului electrician și certificată prin semnătura mea.

O cerință importantă la locul de instalare a modemului este prezența unei prize electrice lângă acesta pentru conectarea sursei de alimentare. Cablul său relativ scurt este limitat la un metru.

A trebuit să fac o muncă suplimentară special pentru modem. : lângă soclu. Locația din colț limitează accesul accidental la acesta.

Obținerea unui modem și pregătirea trecerii la fibră optică

Câteva zile mai târziu, am primit în căsuța mea poștală o notificare de la furnizor cu o propunere de a veni la centrul de servicii pentru a documenta noul contract.

Chestiuni organizatorice

Când am venit la centrul de service, nu era nici o mulțime de clienți și nici coadă. Data și ora indicată de sosire au îndeplinit așteptările mele.

Operatorul furnizorului și-a încheiat rapid munca și am primit documentația completată și o cutie cu modem.

Am fost surprins că atunci când am primit ultima dată modemul ADSL și accesoriile corespunzătoare pentru acesta, toate echipamentele au fost împachetate într-o pungă de plastic de marcă cu reclama companiei. Acum această cutie trebuia să fie ascunsă sub braț: furnizorul a economisit pe ambalaj.

Operatorul a explicat că de la acesta va sosi o echipă de electricieni pentru a instala modemul și a pune o rețea cu fir. Lucrarea se va desfășura în succesiune. Ea a inclus formularul completat pentru păstrarea lui în cutie. Sunt obligat să confirm momentul finalizării instalației cu semnăturile mele și trebuie să transfer documentul completat către comandant.

Apoi va urma următoarea etapă: un specialist în centru de service va sosi să-mi conecteze echipamentul la Internet prin fibră optică. Sarcina lui este să elimine rețeaua telefonică modemul ADSL, splitter-ul și cablurile suplimentare.
În calitate de client al furnizorului, sunt obligat să returnez echipamentul scos la centrul de service în ziua trecerii la fibră optică sau, în cazuri extreme, a doua zi.

Măsuri tehnice

La câteva zile după ce am vizitat centrul de service, doi electricieni au ajuns la apartamentul meu. Le-am dat un modem cu fibră optică pe care să-l monteze pe perete.

Instalarea sa a fost realizată rapid: două găuri au fost perforate cu un perforator și carcasa a fost fixată cu șuruburi autofiletante prin dibluri, a fost introdus un modem în ea și a fost conectat un cablu de fibră optică.

Apartamentul are plinte din plastic in jurul perimetrului etajului. În interiorul lor, două fire răsucite de la modem la telefon și televizor au fost așezate în secret. Eram îngrijorat de lungimea lor: am presupus că se limitează la dimensiuni standard.

Dar problema a fost rezolvată foarte simplu. Instalatorii au un compartiment mare al unui astfel de cablu. Au tăiat piesa necesară, o stivuiesc și apoi o termină pe toate părțile.

Sertizarea urechilor cu conectorii RJ-45 ai cablului set-top box-ului TV interactiv si RJ-11 pentru telefon s-a realizat cu un cleste REXANT.

După finalizarea acestor operațiuni, am semnat ținuta și i-am dat-o maestrului electrician.

Crearea și configurarea Internetului

Schema de intrare

De fapt, a fost asamblată o rețea pentru conectarea unui modem cu fibră optică la Internet. Rămâne să comutați din nou controlul telefonului, al televizorului și al computerului, să aplicați sursa de alimentare și să efectuați reglarea tuturor dispozitivelor.

Această schemă este foarte asemănătoare cu lucrul printr-un cablu telefonic de cupru. Diferența este că aici telefonul fix se conectează după modem și își pierde autonomia atunci când este oprit.

Dacă tensiunea de alimentare a rețelei de uz casnic de 220 de volți dispare, atunci orice modem este întotdeauna oprit. Atunci când funcționează folosind tehnologia ADSL, telefonul cu linia PBX rămâne conectat printr-un splitter, iar conexiunea dispozitivelor vechi fără alimentare separată nu se pierde. Abonatul poate suna oriunde, inclusiv serviciile de urgență pentru a-și rezolva problemele.

În schema de conectare la Internet prin fibră optică, această posibilitate nu este disponibilă. Există doar speranță pentru comunicațiile mobile.

Lucrări de ajustare

După finalizarea tuturor operațiunilor, electricienii au fost nevoiți să conecteze echipamentul cu fibră optică, să configureze computerul, rețeaua Wi-Fi, telefonul, televizorul în funcție de caracteristicile acestuia. Aceste întrebări au fost tratate de specialiștii furnizorului, care au ajuns după trei zile de așteptare.

Unul dintre ei a alimentat modemul cu fibră optică, a scos un laptop și a început să-l configureze.

A introdus datele necesare pentru a conecta telefonul la noua rețea.

Setarea parolei pentru rețeaua Wi-Fi și pentru toate echipamentele este efectuată de specialistul furnizorului. Acest lucru este diferit de conectarea la Internet printr-o linie telefonică prin cablu, unde un utilizator obișnuit poate introduce setările modemului printr-un cablu de corecție și poate schimba parolele la discreția sa.

Cu toate acestea, un utilizator avansat are posibilitatea de a modifica setările modemului cu fibră optică conectându-se la router la 192.168.100.1 folosind datele de conectare și parola din fabrică, pe care furnizorul nu le modifică.

În acest timp, al doilea muncitor a demontat circuitul de alimentare al modemului ADSL, a comutat cablurile de comandă ale televizorului și telefonului la fibră optică. De asemenea, a strâns toate echipamentele vechi care fac obiectul livrării.

Am verificat viteza internetului pe computer.

Am fost avertizat încă o dată că trebuie să merg la centrul de service al furnizorului, să predau echipamentele vechi: modem ADSL, splitter și cabluri, să transfer bani din contul vechi în cel nou.

La trecerea la fibră optică, utilizatorului i se oferă un cont nou pe serviciul furnizorului, iar cel vechi încetează să funcționeze: până la completarea banilor, internetul nu va mai funcționa la el.

Perspectiva de a rămâne fără internet mai mult de o zi nu mi se potrivea. El a întrebat cum poate fi rezolvată această problemă. M-au ajutat să aranjez plata promisă, care trebuie confirmată cu o plată reală în termen de trei zile.

Toate aceste operațiuni au durat aproximativ 10 minute. Le-am mulțumit specialiștilor furnizorului pentru munca depusă și am mers la centrul de service, unde au reușit rapid să rezolve toate problemele și să schimbe planul tarifar cu unul mai profitabil.

Când am venit acasă seara, am constatat că telefonul fix nu mai funcționa. S-a supărat. Era prea târziu pentru a căuta specialiști. L-a lăsat pentru a doua zi.

Dimineața, telefonul lucra deja la noul număr, iar viteza internetului a crescut dramatic.

Astfel, a existat o conexiune la Internet prin fibra optică a computerului meu.

Proprietarul videoclipului Diplomatrutube explică în detaliu întrebarea cum „tehnologia PON trece de la centrala telefonică la apartament”.

Dacă aveți întrebări pe această temă, întrebați-le în comentarii.