ทุกอย่างเกี่ยวกับใยแก้วนำแสง ใยแก้วนำแสงคืออะไรและทำงานอย่างไร? สายไฟเบอร์ออปติกสำหรับติดตั้งใต้น้ำ

อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง โทรทัศน์ดิจิตอล และการสื่อสารเคลื่อนที่เป็นไปได้ด้วยใยแก้วบางๆ ที่ทอดยาวไปตามก้นทะเลระหว่างทวีป ถ้าไม่ใช่เพราะใยแก้วนำแสง คุณคงอ่านบรรทัดเหล่านี้ได้ยาก

หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีนี้อธิบายไว้ตรงกลางสิบเก้าศตวรรษ. จากนั้นพวกเขาก็พยายามใช้น้ำเป็นตัวนำสัญญาณ - ไม่ประสบผลสำเร็จ วัสดุที่เหมาะสมสำหรับการดำเนินการตามแนวคิดที่กล้าหาญได้รับการพัฒนาหลังจากผ่านไปกว่าร้อยปีเท่านั้น

ตัวนำแสง

ในสายปกติ สัญญาณจะถูกส่งผ่านแกนทองแดง ข้อมูลถูกส่งโดยการไหลของอิเล็กตรอน - กระแสไฟฟ้า ข้อมูลถูกส่งเข้ารหัสในรหัสไบนารี่ ถ้าชีพจรผ่านก็หมายถึงหนึ่ง ถ้าไม่ผ่านก็หมายความว่าเป็นศูนย์

ในสายสื่อสารใยแก้วนำแสง หลักการเข้ารหัสจะเหมือนกัน แต่ข้อมูลจะถูกส่งโดยโฟตอนหรือคลื่นแสง หรือทั้งสองอย่างในเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันเรื่องธรรมชาติของแสงมานานจนในที่สุดพวกเขาก็รวมทฤษฎีที่เข้ากันไม่ได้เข้าด้วยกัน แต่คุณไม่จำเป็นต้องเข้าใจความเป็นคู่ของคลื่นควอนตัมเพื่อทำความเข้าใจว่าแสงใช้ในการส่งข้อมูลในเครือข่ายโทรคมนาคมอย่างไร

ก็เพียงพอที่จะเข้าใจวิธีทำให้แสงไหลผ่านสายไฟเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร

สิ่งแรกที่นึกถึงคือกระจก ทำท่อโลหะแล้วหุ้มด้านในด้วยชั้นเรียบ เช่น สีเงิน

แสงที่เข้ามาด้านหนึ่งจะสะท้อนจากผนังจนไปถึงทางออกอีกด้านหนึ่ง ไม่ใช่ความคิดที่ไม่ดี แต่มันจะไม่ทำงาน

ประการแรก การสร้างท่อที่มีความยาวตามที่ต้องการนั้นเป็นเรื่องยากมากและเป็นงานที่มีราคาแพง

ประการที่สอง ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนของเงินคือ 99% นั่นคือแสงที่เข้าสู่หลอดจะสูญเสียพลังงานและจะดับลงอย่างสมบูรณ์หลังจากการสะท้อน 100 ครั้ง

จะดีกว่ามากถ้าไม่มีกระจก รากฐานของทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิตที่วางไว้ในศตวรรษที่ 19 จะบอกวิธีการทำเช่นนี้

แนวคิดพื้นฐานนั้นง่ายต่อการสาธิตโดยใช้ตู้ปลาเป็นตัวอย่าง รังสีแสงจากแหล่งกำเนิดใต้น้ำไหลผ่านขอบเขตของน้ำและอากาศ ซึ่งเป็นตัวกลางสองตัวที่มีคุณสมบัติทางแสงต่างกัน และเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่บางส่วน และสะท้อนบางส่วนจากขอบเขตของตัวกลางทั้งสองเสมือนจากกระจก

หากมุมตกกระทบของลำแสงลดลง ในช่วงเวลาหนึ่งแสงจะหยุดโผล่ออกมาจากน้ำเลยและจะสะท้อนกลับอย่างสมบูรณ์ 100% ขอบเขตระหว่างสองสภาพแวดล้อมทำงานได้ดีกว่ามิเรอร์ใดๆ

ปรากฎว่าไม่จำเป็นต้องใช้น้ำเพื่อสร้างเส้นขอบ วัสดุสองชนิดใดก็ตามที่ส่งแสงต่างกันซึ่งมีดัชนีการหักเหของแสงต่างกันก็จะทำเช่นนั้นได้ แม้จะต่างกันเพียง 1% ก็เพียงพอที่จะสร้างเส้นนำแสงได้

สายแก้ว

ไฟนำทางในโคมไฟและของเล่นทำจากพลาสติก แต่จำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีราคาแพงกว่าและโปร่งใสกว่าเพื่อทำให้ไฟเบอร์ออปติกเหมาะสำหรับการสื่อสาร

นักวิทยาศาสตร์ได้ดัดแปลงแก้วควอตซ์เพื่อจุดประสงค์นี้ แกนกลางของพรีฟอร์มไฟเบอร์ออปติกมักทำจากซิลิคอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ ชั้นนอกยังทำมาจากควอตซ์ แต่มีส่วนผสมของโบรอนหรือเจอร์เมเนียมเพื่อลดดัชนีการหักเหของแสง

ก่อนหน้านี้เพื่อให้ได้ช่องว่างพวกเขาเพียงแค่ใส่หลอดแก้วสองหลอดเข้าด้วยกัน แต่วันนี้พวกเขามักจะทำแตกต่างออกไป หลอดกลวงของควอตซ์บริสุทธิ์เต็มไปด้วยส่วนผสมของก๊าซที่มีเจอร์เมเนียมสูง และถูกให้ความร้อนอย่างช้าๆ จนกระทั่งเจอร์เมเนียมจับตัวเป็นชั้นเท่าๆ กันที่พื้นผิวด้านใน

หลังจากที่เจอร์เมเนียมออกไซด์มีชั้นหนาเพียงพอบนแก้วควอทซ์ ท่อจะถูกให้ความร้อนจนอ่อนตัวลงและดึงจนกระทั่งช่องภายในพังทลาย

วิธีนี้ทำให้เกิดแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ถึง 10 เซนติเมตรและมีความยาวประมาณ 1 เมตร ซึ่งบรรจุควอตซ์ไว้ในแกนกลางโดยเติมเจอร์เมเนียมเข้าไปแล้ว โดยมีดัชนีการหักเหของแสงเพิ่มขึ้นและมีเปลือกของควอตซ์บริสุทธิ์อยู่รอบๆ

ชิ้นงานดังกล่าวจะถูกส่งไปยังยอดหอคอยที่มีความสูงถึงหลายสิบเมตร ที่นั่นส่วนล่างของชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนอีกครั้งที่หนึ่งพันห้าพันองศา - เกือบจะถึงจุดหลอมเหลวและดึงด้ายที่บางที่สุดออกมา ระหว่างทางลง กระจกจะเย็นลงและจุ่มลงในอ่างโพลีเมอร์ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นป้องกันบนพื้นผิวของควอตซ์ วิธีนี้ผลิตไฟเบอร์กลาสได้ไกลถึง 100 กม. จากชิ้นเดียว ที่ฐานของทาวเวอร์ เส้นใยระบายความร้อนจะถูกพันไว้บนกระสวย

ใช่ มีการพันกันอย่างแม่นยำ น่าแปลกที่เส้นใยควอทซ์โค้งงอได้ง่าย

เส้นใยที่ได้จะถูกรวบรวมเป็นมัดหลายชิ้นและปิดผนึกด้วยโพลีเอทิลีน จากนั้นจึงนำสายเคเบิลมาทอจากมัดเหล่านี้

สายเคเบิลแต่ละเส้นสามารถมีเส้นใยนำแสงได้ตั้งแต่สองหรือสามถึงหลายร้อยเส้น ด้านนอกถักด้วยด้ายโพลีเมอร์เพื่อความแข็งแรงและรับเกราะป้องกันโพลีเอทิลีนอีกชั้น

ข้อดีและข้อเสียของใยแก้วนำแสง

ความยากลำบากทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลเพราะแสงคือสิ่งที่เร็วที่สุดในจักรวาล

ด้วยคุณสมบัติของแสงนี้ ใยแก้วนำแสงจึงมีความจุข้อมูลที่ไม่มีใครเทียบได้ สายคู่ตีเกลียว เช่น สายโทรศัพท์ หรือสายโคแอกเชียล ซึ่งเป็นตัวนำที่มีเกราะป้องกัน มีความเร็ว 100 เมกะบิตต่อวินาที

สายเคเบิลแปดคอร์ที่ใช้กันทั่วไปซึ่งทำจากคู่บิดเกลียว 4 คู่สำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลได้สูงถึง 1,000 เมกะบิตต่อวินาที ใยแก้วนำแสงในหนึ่งคอร์มีขนาดใหญ่กว่าสามเท่าสูงถึง 3,000 เมกะบิตต่อวินาที และด้วยความช่วยเหลือของเทคนิคการทดลองต่างๆ ก็สามารถเอาชนะเกณฑ์นี้ได้

นอกจากนี้ใยแก้วนำแสงยังเบากว่าทองแดงมาก ด้ายควอทซ์ยาว 100 กม. มีน้ำหนักประมาณ 15 กรัม ด้วยความหนา 9 ไมครอน - บางกว่าเส้นผมมนุษย์

สายส่งข้อมูลแกนหลักสมัยใหม่เกือบทั้งหมดวางจากสายเคเบิลใยแก้วนำแสง พวกเขาเชื่อมโยงทวีป ประเทศ และศูนย์ข้อมูล

ในเมืองใหญ่ "ทัศนศาสตร์" ยังใช้ในการเชื่อมต่ออาคารอพาร์ตเมนต์กับเครือข่ายทั่วโลก แต่ไฟเบอร์ถูกวางระหว่างผู้ให้บริการและบ้าน และสายคู่บิดธรรมดาจะถูกส่งไปทั่วทั้งอพาร์ทเมนท์

ด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อนี้ ความเร็วการเข้าถึงเครือข่ายสูงสุดสำหรับผู้สมัครสมาชิกยังคงไม่เกิน 100 Mbit/s สำหรับการเปรียบเทียบ เมื่อใช้สายเคเบิลออปติกโดยตรงในอพาร์ตเมนต์ คุณจะได้รับช่องสัญญาณที่ 1 Gbit/s แต่ผู้บริโภคแทบไม่ได้สัมผัสกับอินเทอร์เน็ตแบบไฟเบอร์ออปติก

ไม่ใช่เพียงว่าเส้นใยมีราคาแพงในการผลิต การวางสายเคเบิลเป็นเพียงจุดเริ่มต้น สัญญาณที่เคลื่อนที่ไปตามสายสื่อสารจะสะสมข้อผิดพลาดในระยะทางและหายไปโดยสิ้นเชิงในที่สุด สำหรับสายคู่ตีเกลียว สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหลังจากผ่านไป 1 กม. สำหรับสายโคแอกเชียลหลังจากผ่านไปประมาณ 5 กม. หลังจากนั้นสัญญาณจะต้องได้รับการฟื้นฟูและขยาย – สร้างใหม่

ด้วยใยแก้วนำแสง ระยะการฟื้นฟูจะมากกว่าหลายเท่า แต่ไม่ว่าแก้วควอทซ์จะสะอาดแค่ไหน สิ่งเจือปนก็ยังคงอยู่ในนั้น เช่น หนึ่งในล้านเปอร์เซ็นต์ของน้ำ

ความยาวของเส้นใยอาจยาวนับแสนกิโลเมตร แต่หลังจากผ่านไป 100–200 กม. การลดทอนของสัญญาณแสงยังคงปรากฏให้เห็น

ดังนั้นจึงมีการติดตั้งแอมพลิฟายเออร์ระดับกลางบนสายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกซึ่งจะคืนค่าความกว้างของสัญญาณออปติคัลและรีเจนเนอเรเตอร์ซึ่งกำจัดสัญญาณรบกวน อุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาแพงกว่าเครื่องขยายเสียงในสายสื่อสารแบบเดิมมากและต้องมีการบำรุงรักษาที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

แต่ที่สำคัญที่สุด ในขณะนี้ ช่องทางการสื่อสารแบบกิกะบิตยังเป็นที่ต้องการของคนทั่วไปเพียงเล็กน้อย บางที ด้วยการถือกำเนิดของบ้านอัจฉริยะ คอมพิวเตอร์ที่สวมใส่ได้ และการแพร่กระจายของการสตรีมวิดีโอความละเอียดสูงพิเศษ ความต้องการสิ่งเหล่านี้ก็จะเพิ่มขึ้น แต่สำหรับตอนนี้ ความเร็วที่ได้รับจากสายเคเบิลคู่บิดเกลียวนั้นเพียงพอสำหรับผู้บริโภคทั่วไป

แม้จะไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับเทคโนโลยีนี้ เราแต่ละคนก็ได้รับประโยชน์จากมัน การเชื่อมต่อที่เสถียรความล่าช้าในการส่งสัญญาณต่ำไปยังเซิร์ฟเวอร์ระยะไกลที่สุดและความเร็วสูงในการรับการตอบกลับความสามารถในการถอนเงินจากตู้ ATM ใด ๆ และโทรไปยังประเทศใด ๆ ในโลก - ทั้งหมดนี้คือข้อดีของใยแก้วนำแสง และไม่มีคู่แข่งในโครงการ

เมื่อคุณอ่านบรรทัดเหล่านี้ ข้อมูลหลายเทราไบต์จะลอยไปทั่วโลก โดยถูกขังอยู่ในเกลียวแก้วที่ทอดยาวไปตามพื้นมหาสมุทร ทำให้ฉันนึกถึงเวทมนตร์ แต่มันเป็นเพียงเทคโนโลยีขั้นสูง ใยแก้วนำแสงเป็นเทคโนโลยีที่มนุษยชาติเป็นหนี้ต่อนักธรรมชาติวิทยาแห่งศตวรรษที่ 19 เมื่อสังเกตรังสีของแสงบนพื้นผิวของสระน้ำ พวกเขาสันนิษฐานว่าสามารถควบคุมแสงได้ แต่แนวคิดอันยอดเยี่ยมนั้นเพิ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ด้วยการกำเนิดของโรงงานที่มีความซับซ้อนและการศึกษาคุณสมบัติทางแสงของวัสดุอย่างละเอียด

ไฟล็อค

สายคู่ตีเกลียวทองแดง (เช่น สายอินเทอร์เน็ต) บรรทุกอิเล็กตรอนเป็นจำนวนมาก กระแสจะถูกส่งผ่านตัวนำและนำข้อมูลที่เข้ารหัสตามลำดับพัลส์ไปด้วย ศูนย์และหนึ่งเป็นรหัสไบนารี่ที่ทุกคนคงเคยได้ยิน ตัวนำสัญญาณแสงทำงานบนหลักการเดียวกัน แต่จากมุมมองทางฟิสิกส์ทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก อาจมีการบรรยายครึ่งชั่วโมงเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม และนักฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียงจำนวนกี่คนถึงทางตันที่พยายามเข้าใจธรรมชาติของแสง แต่เราจะพยายามทำโดยไม่ต้องโต้แย้งกันยืดยาว

ก็เพียงพอที่จะจำไว้ว่า เช่นเดียวกับอิเล็กตรอน โฟตอน หรือคลื่นแสง (อันที่จริงแล้ว ในบริบทของเรา พวกมันคือสิ่งเดียวกัน) สามารถนำข้อมูลที่เข้ารหัสได้ ตัวอย่างเช่น ที่สนามบิน ในกรณีที่การสื่อสารทางวิทยุล้มเหลว สัญญาณจะถูกส่งไปยังเครื่องบินโดยใช้ไฟค้นหาทิศทาง แต่นี่เป็นวิธีการดั้งเดิม และใช้ได้เฉพาะในระยะที่มองเห็นได้เท่านั้น ในขณะเดียวกัน ใยแก้วนำแสงก็ส่งแสงเป็นระยะทางหลายกิโลเมตรและอยู่ห่างจากเส้นทางที่เป็นเส้นตรง

เพื่อให้บรรลุผลนี้ คุณสามารถใช้กระจกเงาได้ ที่จริงแล้ว นี่คือจุดที่วิศวกรทดสอบเริ่มทำการทดลอง พวกเขาหุ้มท่อโลหะจากด้านในด้วยชั้นกระจกและส่องลำแสงเข้าไปด้านใน แต่ไม่เพียงเท่านั้น ไฟนำทางดังกล่าวยังมีราคาแพงมากอีกด้วย แสงสะท้อนจากผนังของพวกเขาซ้ำแล้วซ้ำเล่า และค่อยๆ จางลง สูญเสียความแข็งแกร่งและหายไปโดยสิ้นเชิง

กระจกไม่ดี มันไม่สามารถเป็นอย่างอื่นได้ แม้แต่กระจกที่แพงที่สุดก็ยังไม่สมบูรณ์แบบ ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนจะน้อยกว่า 100% และหลังจากการตกลงบนพื้นผิวกระจกแต่ละครั้ง ลำแสงจะสูญเสียพลังงานบางส่วน และในปริมาณที่ปิดของตัวนำแสง การหักเหดังกล่าวจะเกิดขึ้นจำนวนนับไม่ถ้วน

นี่คือจุดที่ถึงเวลารำลึกถึงสระน้ำและการศึกษาโบราณที่อาศัยการสังเกตพฤติกรรมของแสงในน้ำ ลองนึกภาพว่าแสงตะวันที่ตกกระทบผิวน้ำ ข้ามขอบเขตและมุ่งหน้าลงสู่ก้นสระน้ำ

ผู้อ่านที่จำวิชาฟิสิกส์ของโรงเรียนได้คงเดาแล้วว่าแสงจะเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของมัน ส่วนหนึ่งของแสงจะผ่านไปใต้น้ำ เปลี่ยนมุมการเคลื่อนที่เล็กน้อย และอีกส่วนหนึ่งของแสงที่ไม่มีนัยสำคัญจะสะท้อนกลับไปสู่ท้องฟ้า เพราะ "มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน" หากสังเกตปรากฏการณ์นี้เป็นเวลานานวันหนึ่งจะสังเกตได้ว่าแสงที่สะท้อนจากกระจกใต้น้ำในมุมหนึ่งจะไม่สามารถหลุดออกไปข้างนอกได้ - จะถูกสะท้อนจากขอบเขตน้ำและอากาศอย่างสมบูรณ์ ดีกว่าจากกระจกใดๆ ประเด็นไม่ได้อยู่ในน้ำเช่นนี้ แต่อยู่ในการรวมกันของตัวกลางสองตัวที่มีคุณสมบัติทางแสงที่แตกต่างกัน - ดัชนีการหักเหของแสงไม่เท่ากัน หากต้องการสร้างกับดักแสง ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้ว

ไฟนำทางแบบยืดหยุ่น

วัตถุดิบไม่ได้สำคัญขนาดนั้น การทดลองฟิสิกส์สำหรับเด็กที่แสดงให้เห็นผลกระทบนี้มักใช้น้ำและหลอดพลาสติกใส ตัวนำแสงดังกล่าวไม่สามารถส่งลำแสงได้ไกลเกินกว่าสองสามเมตร แต่มันดูสวยงาม ด้วยเหตุผลเดียวกัน โคมไฟและผลิตภัณฑ์ตกแต่งอื่นๆ มักจะมีแถบนำแสงพลาสติกในการออกแบบ แต่เมื่อพูดถึงการส่งข้อมูลเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร จำเป็นต้องใช้วัสดุพิเศษที่มีความบริสุทธิ์เป็นพิเศษ โดยมีสิ่งเจือปนและคุณสมบัติทางแสงที่ใกล้เคียงกับอุดมคติน้อยที่สุด

ในปีพ.ศ. 2477 American Norman R. French ได้จดสิทธิบัตรเครื่องนำทางแบบกระจกซึ่งควรจะใช้สื่อสารทางโทรศัพท์ แต่กลับไม่ได้ผลจริงๆ ต้องใช้เวลามากในการค้นหาวัสดุที่จะตอบสนองความต้องการสูงสุดในด้านความบริสุทธิ์และความโปร่งใส เพื่อประดิษฐ์ใยแก้วนำแสงที่ทำจากซิลิคอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นแก้วควอทซ์ที่บริสุทธิ์ที่สุด ในการสร้างความแตกต่างให้กับดัชนีการหักเหของแสงในซิลิคอนโปร่งใส พวกเขาจึงใช้เทคนิคต่างๆ ศูนย์กลางของช่องว่างโปร่งใสซึ่งจะเปลี่ยนเป็นลวดนั้นจะถูกปล่อยให้สะอาดในขณะที่ชั้นนอกจะอิ่มตัวด้วยเจอร์เมเนียม - มันเปลี่ยนลักษณะทางแสงของกระจก

ในกรณีนี้ ช่องว่างมักจะถูกเผาจากหลอดแก้วที่เตรียมไว้สองหลอดที่เสียบเข้าด้วยกัน แต่คุณสามารถทำสิ่งที่ตรงกันข้ามได้โดยการทำให้แกนไฟเบอร์กลาสอิ่มตัวด้วยเจอร์เมเนียม ใยแก้วที่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและมีคุณภาพสูงยิ่งขึ้นนั้นได้มาเมื่อเติมก๊าซลงในหลอดแก้วจากด้านในและรอจนกระทั่งเจอร์เมเนียมเกาะตัวบนกระจกในชั้นบาง ๆ จากนั้นจึงทำให้ท่อได้รับความร้อนและยืดออกจนมีความยาวหนึ่งเมตร ในกรณีนี้ช่องด้านในจะปิดเอง

แท่งที่ได้จะมีแกนที่มีดัชนีการหักเหของแสงหนึ่งอันและการหุ้มด้วยพารามิเตอร์ทางแสงอื่น ๆ จากนั้นจะนำไปใช้ในการผลิตใยแก้วนำแสง ในขณะที่ชิ้นงานที่หนักถึงหนาเท่ามือนั้นไม่ได้มีลักษณะคล้ายลวดแต่อย่างใด แต่แก้วควอทซ์จะยืดออกได้ดี

ช่องว่างที่เตรียมไว้จะถูกยกขึ้นให้สูงเท่ากับหอคอยสิบเมตรโดยยึดที่ด้านบนและให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอจนกระทั่งมีความสม่ำเสมอคล้ายกับตังเม จากนั้นด้ายที่บางที่สุดจะเริ่มยืดออกจากช่องว่างของแก้วตามน้ำหนักของมันเอง ระหว่างทางลงจะเย็นลงและยืดหยุ่นได้ อาจดูแปลกแต่กระจกบางเฉียบโค้งงอได้ดีมาก

เส้นใยแก้วนำแสงที่เสร็จแล้วจะไหลลงมาอย่างต่อเนื่อง จุ่มลงในอ่างพลาสติกเหลว ซึ่งสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิวของควอตซ์ จากนั้นจึงพันแผล สิ่งนี้จะดำเนินต่อไปจนกระทั่งช่องว่างที่ด้านบนของหอคอยถูกประมวลผลจนกลายเป็นเส้นใยแก้วนำแสงเส้นเดียวยาวหลายร้อยกิโลเมตร

ในทางกลับกัน สายเคเบิลจะถูกถักทอซึ่งประกอบด้วยเส้นใยแก้วสองสามร้อยถึงสองสามร้อยเส้น เสริมเม็ดมีด ชั้นป้องกัน และเกราะป้องกัน

1. แกนแกน
2. ใยแก้วนำแสง
3. การป้องกันพลาสติกสำหรับเส้นใยแก้วนำแสง
4. ติดฟิล์มเจลกันน้ำ
5. เปลือกโพลีเอทิลีน
6. การเสริมแรง
7. เปลือกโพลีเอทิลีนด้านนอก

การเชื่อมต่อกับความเร็วแสง

กระบวนการที่อธิบายไว้นั้นซับซ้อน ใช้แรงงานเข้มข้น ต้องมีการก่อสร้างโรงงานและการฝึกอบรมพิเศษจากบุคลากรของพวกเขา และถึงกระนั้น เกมนี้ก็คุ้มค่าที่จะลอง ท้ายที่สุดแล้ว ความเร็วแสงถือเป็นขีดจำกัดที่ผ่านไม่ได้ ซึ่งเป็นความเร็วสูงสุดที่ข้อมูลสามารถแพร่กระจายตามหลักการได้ มีเพียงสายสื่อสารแบบออปติกโดยตรงเท่านั้นที่สามารถแข่งขันกับไฟเบอร์ออปติกด้วยความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูล แต่ไม่ใช่ตัวนำทองแดง ไม่ว่าผู้สร้างจะใช้กลอุบายใดก็ตาม การเปรียบเทียบแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าของใยแก้วนำแสงเหนือวิธีการส่งข้อมูลอื่นๆ ได้ดีที่สุด

อินเทอร์เน็ตในบ้านในพื้นที่หลังโซเวียตมักดำเนินการผ่านสายคู่บิดเกลียวแบบ 2 แกน โดยมีตัวนำหนา 1-2 มิลลิเมตร สูงสุดสำหรับมันคือ 100 เมกะบิตต่อวินาที นี่เพียงพอสำหรับคอมพิวเตอร์สองสามเครื่อง แต่เมื่ออพาร์ทเมนต์มีสมาร์ททีวี, NAS ที่กระจายทอร์เรนต์, โฮมเซิร์ฟเวอร์, สมาร์ทโฟนหลายเครื่องและอุปกรณ์อัจฉริยะจากโลกแห่ง Internet of Things แม้แต่สายแปดคอร์ก็ไม่ได้ เพียงพอ. ข้อจำกัดของช่องทางการสื่อสารปรากฏชัดเจน ตามกฎแล้วในรูปแบบของสิ่งประดิษฐ์และตัวละครภาพยนตร์ที่พูดติดอ่างบนหน้าจอทีวีหรือความล่าช้าในเกมออนไลน์ ใยแก้วนำแสงที่มีความหนา 9 ไมครอนมีแบนด์วิธมากกว่า 30 เท่า ไม่ต้องพูดถึงความจริงที่ว่าอาจมีแกนดังกล่าวหลายแกนในเส้นลวด

ในขณะเดียวกันก็มีขนาดกะทัดรัดกว่าและมีน้ำหนักน้อยกว่าสายไฟทั่วไปซึ่งกลายเป็นข้อได้เปรียบในการวางสายสื่อสารลำตัวและการวางแผนการสื่อสารในเมือง

สายเคเบิลออปติกเชื่อมต่อทวีป เมือง และศูนย์ข้อมูล ในรัสเซียบรรทัดแรกดังกล่าวปรากฏในมอสโก สายเคเบิลใต้น้ำสายแรกวิ่งระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและเดนมาร์กอาเบอร์สลุนด์ จากนั้นจึงขยายสายไฟเบอร์ระหว่างภาคธุรกิจ หน่วยงานภาครัฐ และธนาคาร ในเมืองใหญ่ โครงการได้แพร่หลายโดยขยายสายการสื่อสารด้วยแสงไปยังอาคารอพาร์ตเมนต์แต่ละแห่ง และอย่างไรก็ตาม สำหรับผู้บริโภคทั่วไป ใยแก้วนำแสงยังคงแปลกใหม่ เราสนใจที่จะทราบว่าผู้อ่านของเราใช้ที่บ้านกี่คนเพราะอพาร์ทเมนต์ส่วนใหญ่ยังคงมีสายคู่บิดเกลียวเก่าที่ดีอยู่

ใยแก้วนำแสงไม่เพียงแต่มีราคาแพงและผลิตได้ยากเท่านั้น บริการที่ผ่านการรับรองนั้นมีราคาแพงกว่าด้วยซ้ำ คุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีเทปไฟฟ้าสีน้ำเงินที่นี่ เมื่อติดตั้งจะต้องต่อเส้นใยควอทซ์ในลักษณะพิเศษและต้องติดตั้งสายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกพร้อมอุปกรณ์เพิ่มเติม

แม้ว่าตามทฤษฎีแล้วความแตกต่างในดัชนีการหักเหของแสงในแกนกลางและการหุ้มของเส้นใยในทางทฤษฎีจะสร้างตัวนำแสงในอุดมคติ แต่แสงที่ปล่อยผ่านลวดควอตซ์ยังคงถูกลดทอนลงเนื่องจากมีสิ่งเจือปนที่บรรจุอยู่ในแก้ว อนิจจาแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกำจัดมันออกไปโดยสิ้นเชิง โมเลกุลของน้ำหลายสิบโมเลกุลต่อกิโลเมตรของใยแก้วนำแสงเพียงพอที่จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในสัญญาณและลดระยะทางในการส่งสัญญาณ

วิศวกรไฟฟ้าประสบปัญหาคล้ายกันกับสายไฟทั่วไป ระยะทางที่สามารถส่งสัญญาณผ่านสายได้โดยไม่มีปัญหาเรียกว่าระยะการฟื้นฟู

สำหรับสายโทรศัพท์มาตรฐานจะเท่ากับหนึ่งกิโลเมตรสำหรับสายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้ม - ห้าสาย แกนใยแก้วนำแสงกักเก็บแสงได้ไกลหลายร้อยกิโลเมตร แต่สุดท้ายแล้ว สัญญาณยังคงต้องได้รับการขยายและสร้างใหม่ มีการติดตั้งแอมพลิฟายเออร์ที่ค่อนข้างถูกและเรียบง่ายบนสายสื่อสารแบบคลาสสิก สำหรับใยแก้วนำแสง จำเป็นต้องใช้หน่วยที่ซับซ้อนและทางเทคนิคสูงซึ่งใช้โลหะหายากและเลเซอร์อินฟราเรด

ส่วนเล็กๆ ของไฟเบอร์กลาสที่เตรียมไว้เป็นพิเศษจะถูกตัดเข้าไปในสายสื่อสาร นอกจากนี้ยังอิ่มตัวด้วยอะตอมของเออร์เบียมซึ่งเป็นธาตุหายากที่ใช้ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ เหนือสิ่งอื่นใด อะตอมของเออร์เบียมในเส้นใยส่วนนี้อยู่ในสถานะตื่นเต้นเนื่องจากการสูบฉีดเพิ่มเติมด้วยแสง พูดง่ายๆ ก็คือ พวกมันจะส่องสว่างด้วยเลเซอร์ที่ได้รับการปรับแต่งมาเป็นพิเศษ สัญญาณที่ส่งผ่านบริเวณดังกล่าวของสายเคเบิลจะถูกขยายประมาณสองเท่า เนื่องจากอะตอมของเออร์เบียมจะปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวกันกับสัญญาณที่เข้ามาเพื่อตอบสนองต่อแรงกระแทก เพื่อตอบสนองต่อแรงกระแทก และจะรักษาข้อมูลที่เข้ารหัสไว้ หลังจากเครื่องขยายเสียง สัญญาณแสงสามารถเดินทางได้ไกลอีกร้อยกิโลเมตรก่อนที่จะต้องทำซ้ำขั้นตอนนี้

ระบบดังกล่าวต้องการผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมเพื่อการบำรุงรักษาและการควบคุมดูแลอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของการวางสายออพติคัลแต่ละเส้นสำหรับผู้ใช้บริการเฉพาะรายยังคงเป็นที่น่าสงสัยในประเทศส่วนใหญ่ของโลก ถึงกระนั้น เราทุกคนก็ใช้ไฟเบอร์กลาสในการถ่ายทอดข้อความ อินเทอร์เน็ตสมัยใหม่ทั้งหมดใช้เทคโนโลยีนี้ และต้องขอบคุณอินเทอร์เน็ตที่ออกอากาศด้วยความละเอียดสูงเป็นพิเศษ การสตรีมวิดีโอ เกมออนไลน์ที่มีเวลาแฝงน้อยที่สุด การสื่อสารทันทีกับเกือบทุกที่ในโลก และแม้แต่อินเทอร์เน็ตบนมือถือก็กลายเป็นไปได้ . ใช่ สถานีฐานโทรศัพท์มือถือเชื่อมต่อกันด้วยไฟเบอร์กลาสเช่นกัน

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีใหม่ในการสร้างเครือข่ายการสื่อสาร แต่เราจะไม่ทำอะไรที่เป็นประโยชน์ได้มากกว่านี้อีกเป็นเวลานาน เทคโนโลยีการทดลองทำให้สามารถเพิ่มความจุข้อมูลของใยแก้วได้สองถึงสามเท่า โดยมีสายเคเบิลแก้วแบบมัลติคอร์ที่มีความหนามากขึ้นวางอยู่ก้นทะเลระหว่างทวีปต่างๆ แต่ข้อจำกัดพื้นฐานที่กำหนดโดยความเร็วของแสงที่ถูกล็อคอยู่ในเส้นเลือดควอทซ์ไม่น่าเป็นไปได้ ที่จะเอาชนะ วิธีแก้ปัญหาดูเหมือนจะเป็นการละทิ้งควอตซ์และข้อจำกัดที่เกี่ยวข้อง การส่งข้อมูลโดยใช้เลเซอร์ แต่สามารถทำได้ในแนวเส้นตรงเท่านั้น ด้วยเหตุนี้จึงต้องวางเครื่องส่งสัญญาณไว้ในอวกาศหรืออย่างน้อยก็ในชั้นบนของชั้นบรรยากาศ การทดลองที่คล้ายกันนี้ดึงดูดความสนใจของบริษัทใหญ่ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

ไฟเบอร์ออปติกเป็นเทคโนโลยีที่เร็วที่สุดในการส่งข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน โครงสร้างของสายเคเบิลออปติกมีคุณสมบัติบางอย่าง: สายไฟดังกล่าวประกอบด้วยสายไฟขนาดเล็กและบางมาก ได้รับการปกป้องด้วยการเคลือบพิเศษที่แยกสายไฟหนึ่งออกจากอีกสายหนึ่ง

แต่ละเส้นมีแสงที่ส่งข้อมูล สายเคเบิลออปติกสามารถส่งข้อมูลได้พร้อมกัน นอกเหนือจากการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต โทรทัศน์ และโทรศัพท์บ้านด้วย

ดังนั้นเครือข่ายใยแก้วนำแสงช่วยให้ผู้ใช้สามารถรวมบริการทั้งหมด 3 บริการของผู้ให้บริการรายเดียว โดยเชื่อมต่อเราเตอร์ พีซี ทีวี และโทรศัพท์เข้ากับสายเคเบิลเส้นเดียว

อีกชื่อหนึ่งของการเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงคือการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง การสื่อสารดังกล่าวทำให้สามารถส่งข้อมูลโดยใช้ลำแสงเลเซอร์ในระยะทางที่วัดได้หลายร้อยกิโลเมตร

สายเคเบิลออปติกประกอบด้วยเส้นใยเล็กๆ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งในพันของเซนติเมตร เส้นใยเหล่านี้ส่งลำแสงแสงที่ส่งข้อมูลเมื่อผ่านแกนซิลิคอนของเส้นใยแต่ละเส้น

ใยแก้วนำแสงทำให้สามารถสร้างการเชื่อมต่อไม่เพียงแต่ระหว่างเมืองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระหว่างประเทศและทวีปด้วย การสื่อสารทางอินเทอร์เน็ตระหว่างทวีปต่างๆ ได้รับการดูแลผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่วางอยู่ตามพื้นมหาสมุทร

ไฟเบอร์อินเตอร์เน็ต

ด้วยสายเคเบิลออปติคอล คุณสามารถตั้งค่าการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตความเร็วสูง ซึ่งมีบทบาทอย่างมากในโลกปัจจุบัน สายไฟเบอร์ออปติกเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย

ข้อดีของสายออปติก:

• ทนทาน ปริมาณงานสูง ช่วยให้ถ่ายโอนข้อมูลได้รวดเร็ว
• ความปลอดภัยของการส่งข้อมูล - ใยแก้วนำแสงช่วยให้โปรแกรมตรวจจับการเข้าถึงข้อมูลที่ไม่ได้รับอนุญาตได้ทันที ดังนั้นผู้บุกรุกจึงแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเข้าถึงข้อมูลดังกล่าว
• มีภูมิคุ้มกันสูงต่อการรบกวน ลดเสียงรบกวนได้ดี
• คุณสมบัติเชิงโครงสร้างของสายออปติคัลทำให้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลผ่านสายนั้นสูงกว่าความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลผ่านสายโคแอกเซียลหลายเท่า สิ่งนี้ใช้กับไฟล์วิดีโอและไฟล์เสียงเป็นหลัก
• เมื่อเชื่อมต่อใยแก้วนำแสง คุณสามารถจัดระบบที่ใช้ตัวเลือกเพิ่มเติมบางอย่างได้ เช่น ระบบกล้องวงจรปิด

อย่างไรก็ตามข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงคือความสามารถในการเชื่อมต่อวัตถุที่อยู่ในระยะห่างจากกันมาก สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากสายเคเบิลออปติคัลไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความยาวของช่องสัญญาณ

การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตโดยใช้ใยแก้วนำแสง

อินเทอร์เน็ตที่แพร่หลายที่สุดในสหพันธรัฐรัสเซียซึ่งเครือข่ายทำงานโดยใช้ใยแก้วนำแสงนั้นจัดทำโดยผู้ให้บริการ Rostelecom วิธีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตใยแก้วนำแสง?

ขั้นแรกคุณเพียงแค่ต้องแน่ใจว่าสายออปติคอลเชื่อมต่อกับบ้านแล้ว จากนั้นคุณจะต้องสั่งซื้อการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตจากผู้ให้บริการของคุณ หลังจะต้องให้ข้อมูลการเชื่อมต่อ จากนั้นคุณจะต้องกำหนดค่าอุปกรณ์

มันทำเช่นนี้:

เทอร์มินัลมีซ็อกเก็ตพิเศษที่ให้คุณเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์และเชื่อมต่อเราเตอร์กับอินเทอร์เน็ต

นอกจากนี้เครื่องยังมีช่องเสียบเพิ่มเติม 2 ช่องที่ให้คุณเชื่อมต่อโทรศัพท์บ้านแบบอะนาล็อกกับการเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกและมีช่องเสียบอีกหลายช่องสำหรับเชื่อมต่อโทรทัศน์

สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเป็นกลุ่มของเส้นใยแก้วที่สามารถส่งสัญญาณแสงได้ เมื่อเร็ว ๆ นี้สายเคเบิลดังกล่าวเริ่มใช้สำหรับสายสมาชิกและตอนนี้เป็นสื่อหลักในการส่งข้อมูลดิจิทัลในระยะทางไกล

ทำไมคุณถึงต้องใช้สาย OCG?

สายเคเบิล OKG ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้แทนสายเคเบิลทองแดงขนาดใหญ่ สามารถผลิตได้ในการดัดแปลงเช่นโหมดเดียว (พบว่ามีการใช้ในระบบโทรศัพท์) และมัลติโหมด (ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่าย) ข้อแตกต่างระหว่างเส้นใยทั้งสองคือเส้นใยโหมดเดี่ยวสามารถส่งสัญญาณที่มีความยาวคลื่นเท่ากันได้ ในขณะที่เส้นใยมัลติโหมดสามารถส่งสัญญาณที่มีความยาวคลื่นต่างกันได้

การผลิต

ก่อนหน้านี้กล่าวไว้แล้วว่า FOC คือใยแก้ว เริ่มแรกเส้นใยหนึ่งเป็นแท่งแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางห้าถึงแปดเซนติเมตร จากนั้น แท่งดังกล่าวจะถูกโหลดเข้าไปในเครื่องจักรพิเศษ ซึ่งจะเปลี่ยนให้เป็นเส้นใยโดยการหลอมและดึง หลังจากนั้นเส้นใยดังกล่าวจะถูกหุ้มด้วยปลอกที่มีส่วนประกอบด้านความแข็งแรงภายใน

FOC วางในลักษณะเดียวกับทองแดง แต่ความแตกต่างอยู่ที่ความเปราะบางเช่น หาก FOC งอหรือตึงมากเกินไป มันจะแตกหัก

ความปลอดภัย

ในการทำงานกับสายไฟเบอร์ออปติก คุณจะต้องไม่มองที่ส่วนท้ายโดยไม่มีอุปกรณ์พิเศษเพราะว่า ชิ้นส่วนของเส้นใยที่แทบจะมองไม่เห็นอาจทำให้เกิดความเสียหายที่แก้ไขไม่ได้หากเข้าตาของคุณ

ประกบกัน

FOC ถูกต่อเข้าด้วยกันโดยใช้กลไก (ด้วยอุปกรณ์พิเศษ ปลายของสายเคเบิลจึงได้รับการขัดเงา และเจลจะเติมเต็มในช่องขนาดเล็ก) หรือโดยการหลอมละลาย (เส้นใยจะละลายและกลายเป็นหนึ่งเดียว)

เส้นใยส่วนใหญ่จะประกบกันทางกลไกเพราะว่า ซึ่งต้องใช้ชุดเครื่องมือง่ายๆ ที่ผู้ผลิตเกือบทุกรายนำเสนอ และผู้ปฏิบัติงานสนับสนุนทุกคนก็สามารถทำการขัดเงาได้ หากคุณต่อเส้นใยโดยใช้วิธีการหลอมละลาย ก็จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง และผู้ติดตั้งบางรายไม่สามารถทำเช่นนี้ได้

ซ่อมสายเคเบิล

การออกแบบ FOC ในตอนแรกสมบูรณ์แบบและมีช่องสำรองเพียงพอ ซึ่งรับประกันการทำงานของเครือข่ายโดยลดการสูญเสียลงหากสายเคเบิลเสียหาย แต่ในขณะเดียวกันหากเกิดความเสียหายการซ่อมแซมจะต้องมีข้อต่อเพิ่มเติมอย่างน้อย 2 ข้อซึ่งอาจส่งผลให้สูญเสียพลังงานได้ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ควรรวมงานซ่อมแซมและบูรณะไว้ในระบบเคเบิลล่วงหน้า แน่นอนว่าจะต้องใช้เงินเพิ่ม แต่จะช่วยให้คุณประหยัดเงินได้หากเกิดปัญหากับสายเคเบิล

ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา อุปกรณ์คอมพิวเตอร์เพื่อการสื่อสาร การสื่อสาร ทำงาน หรือความบันเทิงได้ปรากฏในเกือบทุกครอบครัว การเชื่อมต่อสมาชิกทำได้ผ่านสายโทรศัพท์ ช่องวิทยุ และเมื่อเร็วๆ นี้ใยแก้วนำแสงก็ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย

ฉันต้องประเมินความสามารถของเทคโนโลยีนี้จากประสบการณ์ของตัวเอง จากข้อมูลดังกล่าว ฉันเผยแพร่เคล็ดลับสำหรับช่างฝีมือประจำบ้านในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ของเขากับอินเทอร์เน็ตผ่านสายไฟเบอร์ออปติก และสร้างเครือข่ายแบบมีสายและไร้สายในอพาร์ตเมนต์พร้อมรูปภาพ แผนภาพ และวิดีโออธิบาย

ความคุ้นเคยครั้งแรกกับเทคโนโลยีใหม่

หนึ่งทศวรรษครึ่งที่แล้ว อุปกรณ์ใหม่มาถึงสถานีย่อย 330 kV ที่ฉันทำงาน โดยบันทึกและประมวลผลข้อมูลจากสัญญาณไฟฟ้าจากเครือข่ายที่มีเซ็นเซอร์จำนวนมากซึ่งอยู่ในสถานที่ต่างๆ - เครื่องบันทึกปาร์มา

นี่คือคอมพิวเตอร์ธรรมดาที่มีซอฟต์แวร์ของตัวเองซึ่งทำงานด้านไฟฟ้าล้วนๆ

เราได้รับความไว้วางใจในการติดตั้ง การเชื่อมต่อ และการทดสอบการใช้งาน ยกเว้นการประกอบและการกำหนดค่าสายไฟเบอร์ออปติก เราไม่มีประสบการณ์ในการทำงานกับพวกเขา

จนถึงจุดนี้ การสื่อสารกับเซ็นเซอร์เหล่านี้เกิดขึ้นผ่านวงจรไฟฟ้าทั่วไป ซึ่งเรียกว่าวงจรรอง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้ทั้งกลุ่มตั้งอยู่ในระยะไกลมาก โครงการนี้เป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เราวางมันไว้ในช่องเคเบิลและตัวแทนของผู้ผลิตที่มาจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กก็มีส่วนร่วมในการเชื่อมต่อและตรวจสอบ

ตอนนั้นเองที่เห็นได้ชัดว่าการทำงานกับใยแก้วนำแสงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีอุปกรณ์พิเศษและทักษะที่เหมาะสม เป็นไปไม่ได้ที่จะทำอะไรด้วยมือของคุณเอง

การออกแบบสายไฟเบอร์ออปติก

การถ่ายโอนข้อมูลเกิดขึ้นผ่านทางหลวงแบบออปติกซึ่งประกอบด้วยสื่อแต่ละชนิดรวมกันเป็นโครงสร้างทั่วไป - สายเคเบิลใยแก้วนำแสง

หลักการทำงานของสื่อออปติก

การแลกเปลี่ยนข้อมูลเกิดขึ้นผ่านทางแสงเลเซอร์จาก LED ในตัว การส่งสัญญาณจะดำเนินการโดยพัลส์รหัสไบนารี่ในทิศทางเดียว จึงมีการสร้างช่องทางการแลกเปลี่ยนข้อมูลเป็น 2 ช่องทาง

เกี่ยวกับการออกแบบสายเคเบิล

แก้วเป็นวัสดุที่เปราะบาง มันสามารถแตกหักได้ง่ายและใยแก้วนำแสงทำงานโดยใช้ใยแก้ว เห็นได้ชัดว่าพวกเขาต้องการการป้องกันที่เชื่อถือได้จากทั้งความเสียหายทางกลและการสูญเสียพลังงานแสง

เพื่อจุดประสงค์นี้ สื่อออปติกจะถูกรวมเข้าด้วยกันในรูปแบบต่างๆ ให้เป็นโมดูลที่แข็ง และสร้างจากสื่อเหล่านั้นเป็นสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก อาจมีการออกแบบที่แตกต่างกัน หนึ่งในนั้นแสดงไว้ในแผนภาพ

ที่สถานีย่อยของเรา เราใช้สายเคเบิลสองประเภท: ประเภทหนึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. และประเภทที่สองหนาเท่ากับนิ้วชี้ของมือ

ปัญหาของเทคโนโลยีนี้ได้อธิบายไว้ในรายละเอียดในวิดีโอ GalileoRU เรื่อง "Optical Fiber"

ติดตั้งใยแก้วนำแสงที่ไซต์งาน

ฤดูหนาวที่แล้ว ใกล้เรา มีการวางสายเคเบิลดังกล่าวลงบนพื้นด้วยเครื่องจักรโดยตรง

งานนี้ดำเนินการโดยสามคนหรือบนภูมิประเทศที่ยากลำบากโดยรถแทรกเตอร์สี่คันควบคู่กันไปในรถไฟ พวกเขากำลังดึงคันไถวางสายเคเบิลฝังลึกลงไปในพื้นหนึ่งเมตรครึ่ง บนรถเข็นของกลไกนี้มีม้วนสายไฟขนาดใหญ่ ซึ่งเมื่อผู้ปฏิบัติงานคลายเกลียวด้วยตนเอง จะปล่อยสายเคเบิลผ่านช่องไถเข้าไปในคูน้ำที่กำลังขุด

เทปสัญญาณที่มองเห็นได้ชัดเจนจะถูกวางลงบนไฟเบอร์ออปติกบนชั้นกราวด์โดยอัตโนมัติ มันถูกถมกลับด้วยดินทันที และยังมีร่องรอยของความหดหู่ประมาณยี่สิบเซนติเมตรหรือมากกว่านั้นเหลืออยู่บนพื้นผิวดิน

หลังจากนั้นครู่หนึ่ง พื้นผิวที่ไม่เรียบทั้งหมดก็ถูกปรับระดับด้วยใบมีดรถปราบดินของรถแทรกเตอร์ล้อเบา ในฤดูร้อน เส้นทางจะเต็มไปด้วยหญ้า แต่บนพื้นสามารถบูรณะได้โดยใช้เสาคอนกรีต

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ

ที่กระดานทางเข้า ฉันเห็นข้อความจากเบลเทเลคอมที่ทำให้ฉันสนใจ

มันถูกวางไว้บนอาคารใกล้เคียงทั้งหมด ด้วยวิธีดั้งเดิมนี้ ผู้ให้บริการรายงานว่ายุคของการใช้สายโทรศัพท์ทองแดงในพื้นที่ของเรากำลังสิ้นสุดลง และชุมสายโทรศัพท์ในบริเวณใกล้เคียงจะหยุดให้บริการในไม่ช้า

ผู้ใช้โทรศัพท์บ้านทุกคนจะต้องเลือก:

• ตกลงที่จะเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์ใหม่ที่ผู้ให้บริการนำเสนอ
• หรือปฏิเสธเหลือแต่สายทองแดงเก่า

ทางเลือกนี้เป็นไปโดยสมัครใจ แต่ในไม่ช้าการแลกเปลี่ยนทางโทรศัพท์จะหยุดลง: การสื่อสารทางโทรศัพท์ผ่านสายทองแดงจะหยุดการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตโดยอัตโนมัติ คุณจะต้องทำสัญญาซ้ำและจ่ายเงินสำหรับบริการนี้ ขณะนี้ผู้ให้บริการเปลี่ยนอุปกรณ์เก่าและติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ด้วยค่าใช้จ่ายของตนเอง ทั้งหมดนี้มอบให้กับลูกค้าโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย

ฉันจะทราบทันทีว่าฉันไม่พอใจ ฉันสนใจอินเทอร์เน็ตไม่จำกัดในราคาสุดคุ้มจากผู้ให้บริการ

ดังนั้นฉันจึงยินยอมให้ผู้ให้บริการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านใยแก้วนำแสง

งานได้ดำเนินการในสามขั้นตอน:

1. การติดตั้งโครงข่ายใยแก้วนำแสง
2. รับโมเด็มใหม่และติดตั้ง
3. การสร้างและเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายภายในบ้านกับอินเทอร์เน็ตผ่านใยแก้วนำแสง

งานติดตั้ง

เพียงไม่กี่วันหลังจากที่โฆษณาถูกโพสต์ ทีมผู้ติดตั้งก็ปรากฏตัวขึ้นในบ้าน เสียงคำรามจากพวกเขาไม่หยุดเป็นเวลาสองวัน โครงสร้างแผงของอาคารห้าชั้นมีระบบเสียงที่ดี: เสียงเดินทางในทุกทิศทาง

งานนี้ดำเนินการพร้อมกันในทางเข้าและอพาร์ตเมนต์

การติดตั้งอุปกรณ์ที่ทางเข้า

สองทีมที่แยกจากกันกำลังทำงานอยู่ในบ้าน

วันแรก

ช่างไฟฟ้าเจาะรูเล็กๆ บนพื้น ติดถังพลาสติก และวางสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. ลงไป

ในตอนท้ายของวันมันจะถูกแขวนไว้เป็นวงขดเหนือประตูทุกบาน

ปลายแต่ละด้านปิดด้วยปลั๊กพิเศษ

วันต่อมา

ตรงกลางของการลงจอดตามแนวผนังมีการเจาะรูในแผ่นคอนกรีตสำหรับท่อพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม.

ช่วงนี้เป็นช่วงทำงานที่ดังที่สุด หากสามารถทนเสียงรบกวนของวันแรกได้อย่างน่าพอใจขณะอยู่ในอพาร์ตเมนต์จากนั้นในขั้นตอนนี้จะเป็นการดีกว่าที่จะย้ายออกไปและใช้เวลาอยู่ที่อื่นจนถึงตอนเย็น

กระบวนการสิ้นสุดด้วยการติดตั้งอุปกรณ์กล่องกระจายแสงและท่อพลาสติกสำหรับสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

ในการจ่ายไฟให้กับสว่านกระแทกอันทรงพลัง ช่างไฟฟ้าใช้สายไฟต่อและเชื่อมต่อกับเต้ารับอินเตอร์คอม เพื่อเปิดกล่องเข้าถึงสาธารณะ

ด้วยการดึงสายไฟของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประตูออก จะทำให้บุคคลใดๆ เข้าถึงทางเข้าโดยไม่ได้รับอนุญาต เราเสียบสายไฟต่อเข้ากับเต้ารับนี้

ฉันจะไม่บรรยายถึงสิ่งที่อยู่ในอากาศและสิ่งที่กระจัดกระจายไปทั่วทางเข้า การเรียกคืนคำสั่งซื้อตามปกติใช้เวลามากกว่าหนึ่งวัน

การติดตั้งอุปกรณ์ในอพาร์ตเมนต์

ควบคู่ไปกับงานทางเข้า ผู้เชี่ยวชาญของผู้ให้บริการสรุปข้อตกลงกับลูกค้า อธิบายข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการจัดการใยแก้วนำแสงที่เปราะบาง และช่วยให้คำแนะนำในการเลือกสถานที่สำหรับติดตั้งเต้ารับแสง

การติดตั้งสามารถทำได้ทุกที่ ฉันเลือกมุมทางเดินใกล้อินเตอร์คอมและอันเก่า ความสูงของโมเด็มในระดับเข่าก็ค่อนข้างน่าพอใจ

ความยาวของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงทั่วทั้งอพาร์ทเมนต์มีความยาวเพียงไม่กี่สิบเซนติเมตร เจาะรูด้วยสว่านค้อนที่ระดับฐานบัว

ลวดเหล็กชิ้นหนึ่งถูกผลักผ่านจากทางเข้า

ด้านหลังปลายสายไฟเบอร์ออปติกถูกพันด้วยเทปไฟฟ้า

กล่องพลาสติกถูกยึดไว้จากที่นี่

เราติดตั้งตัวเรือนช่องเสียบออปติคัลไว้บนผนัง

เราวางใยแก้วนำแสงโดยทำขดลวดขนาดเล็กเป็นร่องพิเศษ

ปิดกล่องด้วยฝาปิด

ความสมบูรณ์ของงานเหล่านี้ได้รับการบันทึกไว้ในเอกสารของช่างไฟฟ้าและรับรองโดยลายเซ็นของฉัน

ข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับตำแหน่งการติดตั้งโมเด็มคือการมีเต้ารับไฟฟ้าอยู่ข้างๆ เพื่อเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ สายไฟที่ค่อนข้างสั้นมีระยะจำกัดอยู่ที่หนึ่งเมตร

ฉันต้องทำงานพิเศษสำหรับโมเด็มโดยเฉพาะ : ใกล้กระดานข้างก้น. ตำแหน่งตรงหัวมุมจะจำกัดการเข้าถึงโดยไม่ตั้งใจ

รับโมเด็มและเตรียมเปลี่ยนมาใช้ไฟเบอร์

ไม่กี่วันต่อมา มีการแจ้งเตือนปรากฏขึ้นในกล่องจดหมายของฉันจากผู้ให้บริการพร้อมข้อเสนอให้มาที่ศูนย์บริการเพื่อจัดทำสัญญาใหม่

เรื่องขององค์กร

เมื่อไปถึงศูนย์บริการไม่มีลูกค้าหนาแน่นและไม่มีคิว วันที่และเวลามาถึงที่ระบุตรงตามความคาดหวังของฉัน

เจ้าหน้าที่ของผู้ให้บริการทำงานของเธอให้เสร็จอย่างรวดเร็ว และฉันก็ได้รับเอกสารที่ครบถ้วนและกล่องพร้อมโมเด็ม

ฉันรู้สึกประหลาดใจที่ครั้งสุดท้ายที่ฉันได้รับโมเด็ม ADSL และอุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้อง อุปกรณ์ทั้งหมดบรรจุในถุงพลาสติกที่มีตราสินค้าพร้อมโฆษณาของบริษัท ตอนนี้ฉันต้องเก็บกล่องนี้ไว้ใต้วงแขน: ผู้ให้บริการประหยัดค่าบรรจุภัณฑ์

เจ้าหน้าที่โอเปอเรเตอร์อธิบายว่าจะมีทีมช่างไฟฟ้ามาติดตั้งโมเด็มและวางเครือข่ายแบบมีสาย งานจะดำเนินการตามคำสั่ง เธอใส่แบบฟอร์มที่กรอกเรียบร้อยแล้วลงในกล่อง ฉันต้องยืนยันช่วงเวลาที่การติดตั้งเสร็จสมบูรณ์พร้อมลายเซ็นของฉัน และต้องส่งมอบเอกสารที่เสร็จสมบูรณ์ให้กับหัวหน้าคนงาน

จากนั้นขั้นตอนต่อไปจะตามมา: ผู้เชี่ยวชาญศูนย์บริการจะมาถึงเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ของฉันกับอินเทอร์เน็ตผ่านใยแก้วนำแสง งานของเขารวมถึงการถอดโมเด็ม ADSL ของเครือข่ายโทรศัพท์ ตัวแยกสัญญาณ และสายเคเบิลส่วนเกิน
ฉันในฐานะลูกค้าของผู้ให้บริการ มีหน้าที่ต้องส่งคืนอุปกรณ์ที่ถูกถอดออกไปยังศูนย์บริการในวันที่เปลี่ยนมาใช้ใยแก้วนำแสง หรือในกรณีร้ายแรง ในวันถัดไป

กิจกรรมทางเทคนิค

หลังจากเยี่ยมชมศูนย์บริการได้ไม่กี่วัน ช่างไฟฟ้าสองคนก็มาถึงอพาร์ตเมนต์ของฉัน ฉันให้โมเด็มไฟเบอร์ออปติกให้พวกเขาติดตั้งบนผนัง

การติดตั้งเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็ว: เราเจาะสองรูด้วยสว่านค้อนและยึดเคสด้วยเดือยโดยใช้สกรูเกลียวปล่อย เสียบโมเด็มเข้าไป และเชื่อมต่อสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก

มีบัวพลาสติกรอบขอบพื้นในอพาร์ตเมนต์ สายคู่บิดเกลียวสองเส้นจากโมเด็มไปยังโทรศัพท์และทีวีถูกวางไว้ข้างในอย่างลับๆ ฉันกังวลเรื่องความยาว: ฉันคิดว่ามันจำกัดแค่ขนาดมาตรฐานเท่านั้น

แต่ปัญหาได้รับการแก้ไขอย่างง่ายดาย ผู้ติดตั้งจะมีช่องสายเคเบิลดังกล่าวขนาดใหญ่ พวกเขาตัดชิ้นส่วนที่ต้องการ วางลง แล้วทำให้เสร็จทุกด้าน

การย้ำขั้วต่อด้วยขั้วต่อ RJ-45 ของสายเคเบิลกล่องรับสัญญาณโทรทัศน์แบบโต้ตอบและขั้วต่อ RJ-11 สำหรับโทรศัพท์ ดำเนินการโดยใช้คีม REXANT

หลังจากเสร็จสิ้นการดำเนินการเหล่านี้ ฉันลงนามในคำสั่งงานและมอบให้หัวหน้าช่างไฟฟ้า

การสร้างและการตั้งค่าอินเทอร์เน็ต

วงจรอินพุต

ในความเป็นจริงมีการประกอบเครือข่ายสำหรับเชื่อมต่อโมเด็มใยแก้วนำแสงกับอินเทอร์เน็ต สิ่งที่เหลืออยู่คือเชื่อมต่อโทรศัพท์ ทีวี และส่วนควบคุมคอมพิวเตอร์เข้ากับอุปกรณ์ดังกล่าวอีกครั้ง ใช้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ และกำหนดค่าอุปกรณ์ทั้งหมด

วงจรนี้คล้ายกับการทำงานผ่านสายโทรศัพท์ทองแดงมาก ข้อแตกต่างก็คือโทรศัพท์บ้านจะเชื่อมต่ออยู่หลังโมเด็มและสูญเสียความเป็นอิสระเมื่อไม่ได้เชื่อมต่อ

หากแรงดันไฟฟ้าในครัวเรือน 220 โวลต์หายไป แสดงว่าโมเด็มใด ๆ ก็ตามปิดอยู่เสมอ เมื่อทำงานโดยใช้เทคโนโลยี ADSL โทรศัพท์ที่มีสาย PBX จะยังคงเชื่อมต่อผ่านตัวแยกสัญญาณ และการเชื่อมต่อของอุปกรณ์รุ่นเก่าที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟแยกจะไม่สูญหาย ผู้ใช้บริการสามารถโทรไปที่ใดก็ได้ รวมถึงบริการฉุกเฉิน เพื่อแก้ไขปัญหาของตน

ในรูปแบบการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านใยแก้วนำแสงความเป็นไปได้นี้ไม่สามารถใช้ได้ ความหวังเดียวที่เหลืออยู่คือการสื่อสารผ่านมือถือ

งานปรับ

หลังจากเสร็จสิ้นการดำเนินการทั้งหมดแล้ว ช่างไฟฟ้าจะต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์ใยแก้วนำแสง กำหนดค่าคอมพิวเตอร์ เครือข่าย Wi-Fi โทรศัพท์ และทีวี ให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะ ปัญหาเหล่านี้ได้รับการจัดการโดยผู้เชี่ยวชาญของผู้ให้บริการซึ่งมาถึงหลังจากรอสามวัน

หนึ่งในนั้นเปิดไฟให้กับโมเด็มไฟเบอร์ออปติก หยิบแล็ปท็อปออกมาและเริ่มกำหนดค่า

ฉันป้อนข้อมูลที่จำเป็นเพื่อเชื่อมต่อโทรศัพท์ผ่านเครือข่ายใหม่

การตั้งรหัสผ่านเครือข่าย Wi-Fi และอุปกรณ์ทั้งหมดดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญจากผู้ให้บริการ ตรงกันข้ามกับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านสายโทรศัพท์ซึ่งผู้ใช้ทั่วไปสามารถเข้าสู่การตั้งค่าโมเด็มผ่านสายแพตช์และเปลี่ยนรหัสผ่านตามดุลยพินิจของตน

อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ขั้นสูงมีโอกาสที่จะเปลี่ยนการตั้งค่าของโมเด็มไฟเบอร์ออปติกโดยลงชื่อเข้าใช้เราเตอร์ที่ 192.168.100.1 โดยใช้การเข้าสู่ระบบและรหัสผ่านจากโรงงาน ซึ่งผู้ให้บริการจะไม่เปลี่ยนแปลง

ในช่วงเวลานี้ พนักงานคนที่สองได้แยกชิ้นส่วนวงจรจ่ายไฟของโมเด็ม ADSL และเปลี่ยนสายควบคุมทีวีและโทรศัพท์เป็นไฟเบอร์ออปติก เขายังรวบรวมอุปกรณ์เก่าทั้งหมดที่จะส่งมอบ

เราตรวจสอบความเร็วอินเทอร์เน็ตบนคอมพิวเตอร์

ฉันได้รับคำเตือนอีกครั้งว่าจำเป็นต้องไปที่ศูนย์บริการของผู้ให้บริการ ส่งมอบอุปกรณ์เก่า: โมเด็ม ADSL ตัวแยกสัญญาณและสายเคเบิลให้พวกเขา โอนเงินจากบัญชีเก่าไปยังบัญชีใหม่

เมื่อเปลี่ยนมาใช้ใยแก้วนำแสง ผู้ใช้จะได้รับบัญชีใหม่ในบริการของผู้ให้บริการ และบัญชีเก่าจะหยุดทำงาน: อินเทอร์เน็ตจะหยุดทำงานจนกว่าเงินจะเต็ม

โอกาสที่จะถูกทิ้งไว้โดยไม่มีอินเทอร์เน็ตนานกว่าหนึ่งวันไม่เหมาะกับฉัน ฉันถามว่าปัญหานี้จะได้รับการแก้ไขอย่างไร พวกเขาช่วยฉันดำเนินการชำระเงินตามสัญญา ซึ่งจะต้องได้รับการยืนยันการชำระเงินจริงภายในสามวัน

การดำเนินการทั้งหมดนี้ใช้เวลาประมาณ 10 นาที ฉันขอบคุณผู้เชี่ยวชาญของผู้ให้บริการสำหรับงานที่ทำเสร็จและไปที่ศูนย์บริการซึ่งฉันได้แก้ไขปัญหาทั้งหมดอย่างรวดเร็วและเปลี่ยนแผนภาษีให้เป็นแผนที่ให้ผลกำไรมากขึ้น

เมื่อฉันกลับถึงบ้านตอนเย็น ฉันพบว่าโทรศัพท์บ้านหยุดทำงาน มันทำให้อารมณ์เสีย มันสายเกินไปที่จะมองหาผู้เชี่ยวชาญ ฉันออกจากกิจกรรมนี้เพื่อวันถัดไป

ในตอนเช้าโทรศัพท์ใช้งานได้กับหมายเลขใหม่แล้ว และความเร็วอินเทอร์เน็ตก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ดังนั้นฉันจึงเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านใยแก้วนำแสงของคอมพิวเตอร์

เจ้าของวิดีโอ Diplomatrutube อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับคำถามที่ว่า “เทคโนโลยี PON เปลี่ยนจากการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์ไปยังอพาร์ตเมนต์ได้อย่างไร”

หากคุณมีคำถามใด ๆ ในหัวข้อนี้ ถามพวกเขาในความคิดเห็น