Реферат
Короткий огляд з історії розвитку оптичного зв'язку
Волоконно-оптичний кабель (ВОК) - один з основних елементів волоконно-оптичної системи передачі, причому найбільш материалоемкий і дорогий. Щоб розробити і виготовити кабель, необхідно вирішити цілий комплекс проблем електротехніки, фізики, матеріалознавства і технології, вивчити сумісність матеріалів елементів кабелю, випробувати кабель на надійність і, нарешті, організувати його виробництво. Важливими є правильна прокладка або підвіска і організація технічної експлуатації цих кабелів.
В існуючій літературі з електрозв'язку ці питання розглядаються, як правило, вельми стисло і утилітарно. У даній книзі автори спробували певною мірою ліквідувати цю прогалину. У ній викладаються теоретичні основи функціонування ВОК, розглядаються конструкції оптичних волокон (ОВ) і ВОК, матеріали, характеристики і параметри. Окремі розділи присвячені конструюванню, технології виготовлення і випробуванню ВОК. Особлива увага приділяється основам технічної експлуатації волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ).
Книга розрахована на широке коло читачів, але все ж, в першу чергу, вона задумана як посібник для інженерно-технічних працівників, які займаються конструюванням і виробництвом ВОК, будівництвом і експлуатацією ВОЛЗ. Книга може бути використана як підручник для студентів та аспірантів, які вивчають основи кабельного виробництва та експлуатації ВОЛЗ.
Використання світла для передачі інформації має давню історію. Світловими сигналами користувалися ще тоді, коли і не існувало поняття В«електричний зв'язокВ». У той період в якості джерел оптичного випромінювання використовували Сонце або багаття. Промені світла, модельовані димом, лопатями семафора чи іншими пристосуваннями, передавалися в межах прямої видимості. Перші приклади використання такої зв'язку відносяться до часу загибелі Трої (1269 до н.е.). Але й сьогодні військово-морський флот використовує прапорці, світлофори для передачі інформації. Більш ніж 200-річний етап проходив в поступовому удосконаленні світлових ліній передачі сигналів на великі відстані. Так, у Франції близько 1794 Клод Шапп побудував від Парижа до Лілля систему оптичного телеграфу з ланцюга семафорних веж з рухомими сигнальними рейками. Інформацію можна було передати по ній на відстань 230 км протягом 15 хв.
У Росії в 1795 р. І.П. Кулібін розробив свій Семафорний телеграф, що використав більш ніж в 40 разів менше число знаків. Телеграф Кулібіна працював і вночі. У США оптичний телеграф з'єднував Бостон з островом березня Вайнярд, розташованим недалеко від цього міста. Всі ці системи застаріли лише з винаходом електричного телеграфу.
Американець Олександр Грехем Белл в 1880 р. винайшов фотофон, в якому мовні сигнали могли передаватися за допомогою світла. Однак ця ідея не знайшла практичного застосування, оскільки погодні умови і видимість занадто негативно впливали на якість передачі. Англійський фізик Джон Тіндаль запропонував вирішення цієї проблеми в 1870 р., незадовго до винаходу Белла. Він продемонстрував, що світло може передаватися в потоці води. У його експерименті використовувався принцип повного внутрішнього відображення, який також застосовується в сучасних волоконних световодах. Після експериментів Белла в області модуляції світла і Тіндаля в області керованої передачі світла американець Норманн Р. Френч лише в 1934 р. отримав патент на оптичну телефонну систему, в якій мовні сигнали можуть передаватися через мережу оптичних кабелів, що виготовляються зі стрижнів чистого скла або аналогічного матеріалу з низьким коефіцієнтом загасання на робочій довжині хвилі.
Сучасна ера оптичного зв'язку почалася з винаходом в 1958 р. лазера і послідував незабаром, у 1961 р., створенням перших лазерів. У порівнянні з оптичним випромінюванням звичайних джерел лазерне випромінювання має високоюмонохроматичністю і когерентністю і має дуже велику інтенсивність. Можливість виготовлення лазерів з напівпровідникових матеріалів отримала визнання в 1962 р. У цей же час були розроблено елементи приймача у вигляді напівпровідникових фотодіодів. Тоді залишалася невирішеною ще одна проблема - розробка підходящої передавальної середовища.
На початку ХХ століття були проведені теоретичні та експериментальні дослідження діелектричних хвилеводів, у тому числі гнучких скляних стрижнів. Спочатку розглядалися спроби напрямку світла по полому световоду за допомогою складної системи лінз або дзеркал. Ці та інші системи передачі сигналів мали унікальні характеристики з точки зору смуги пропускання і відстаней між ретрансляторами (багато гігагерц і десятки кілометрів, загасання порядку 1 ... 1,5 дБ/км), але відрізнялися великою складністю і високою вартістю, що служило серйозним гальмом на шляху їх масового впровадження. У СРСР такі системи викорис...
