Высокоскоростное оптическое волокно будущего

Кабель-рекордсмен

Ученые и инженеры предпринимают попытки оптимизировать многожильные и многомодовые волокна для использования на больших расстояниях, что сразу увеличило бы пропускную способность в разы.

Летом 2014 года международная рабочая группа High-Speed Optical Communications Group на типе кабеля, предложенной японской компанией Telekom NTT, установила новый рекорд скорости в 43 Тбит/с. Сигнал в многожильном кабеле с семью волокнами создавал единственный лазер. Несколько месяцев спустя международная исследовательская команда из Нидерландов и США объявила о новом достижении в 255 Тбит/с. Такой скачок стал возможным благодаря тому, что каждое из семи волокон передавало одновременно по три моды. Небольшие отверстия, проделанные вокруг этих маломодовых волокон, эффективно экранировали световые волны друг от друга. Подобный кабель способен передавать 21 сигнал на расстоянии до одного километра без искажений.

Многомодовый многожильный кабель-рекордсмен. Для достижения рекордной скорости в 255 Тбит/с исследователям потребовался семиволоконный кабель. По каждому сердечнику передавалось три моды. Отверстия с воздухом экранировали сигналы.

Применение

Волоконно-оптическая связь

Основная статья: Волоконно-оптическая связь

Волоконно-оптический кабель

Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение оптических волокон для линий связи обусловлено тем, что оптическое волокно обеспечивает высокую защищённость от несанкционированного доступа, низкое затухание сигнала при передаче информации на большие расстояния, возможность оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи и пропускной способностью даже при том, что скорость света в волокнах на 30 % ниже, чем в медных проводах и на 40 % ниже скорости радиоволн. Уже к 2006 году была достигнута частота модуляции 111 ГГц, в то время как скорости 10 и 40 Гбит/с стали уже стандартными скоростями передачи по одному каналу оптического волокна. При этом каждое волокно, используя технологию спектрального уплотнения каналов может передавать до нескольких сотен каналов одновременно, обеспечивая общую скорость передачи информации, исчисляемую терабитами в секунду. Так, к 2008 году была достигнута скорость 10,72 Тбит/с, а к 2012 — 20 Тбит/с. Последний рекорд скорости — 255 Тбит/с.

С 2017 года специалисты говорят о достижении практического предела существующих технологий оптоволоконных линий связи и о необходимости кардинальных изменений в отрасли.

Волоконно-оптический датчик

Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической энергии дают волоконно-оптическим датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определённых областях.

Оптическое волокно используется в гидрофонах в сейсмических или гидролокационных приборах. Созданы системы с гидрофонами, в которых на волоконный кабель приходится более 100 датчиков. Системы с гидрофоновым датчиком используются в нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая компания Sennheiser разработала лазерный микрофон, основными элементами которого являются лазерный излучатель, отражающая мембрана и оптическое волокно.

Волоконно-оптические датчики, измеряющие температуры и давления, разработаны для измерений в нефтяных скважинах. Они хорошо подходят для такой среды, работая при температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков.

С использованием полимерных оптических волокон создаются новые химические датчики (сенсоры), которые нашли широкое применение в экологии, например, для детектирования аммония в водных средах.

Разработаны устройства дуговой защиты с волоконно-оптическими датчиками, основными преимуществами которых перед традиционными устройствами дуговой защиты являются: высокое быстродействие, нечувствительность к электромагнитным помехам, гибкость и лёгкость монтажа, диэлектрические свойства.

Оптическое волокно применяется в лазерном гироскопе, используемом в Boeing 767[источник не указан 2265 дней] и в некоторых моделях машин (для навигации). Волоконно-оптические гироскопы применяются в космических кораблях «Союз». Специальные оптические волокна используются в интерферометрических датчиках магнитного поля и электрического тока. Это волокна, полученные при вращении заготовки с сильным встроенным двойным лучепреломлением.

Другие применения

Диск фрисби, освещённый оптическим волокном

Оптические волокна широко используются для освещения. Они используются как световоды в медицинских и других целях, где яркий свет необходимо доставить в труднодоступную зону. В некоторых зданиях оптические волокна направляют солнечный свет с крыши в какую-нибудь часть здания. Также в автомобильной светотехнике (индикация на приборной панели).

Волоконно-оптическое освещение также используется в декоративных целях, включая коммерческую рекламу, искусство и искусственные рождественские ёлки.

Оптическое волокно также используется для формирования изображения. Пучок света, передаваемый оптическим волокном, иногда используется совместно с линзами — например, в эндоскопе, который используется для просмотра объектов через маленькое отверстие.

Оптическое волокно используется при конструировании волоконного лазера.

1 Параметры оптического волокна

Оптическое
волокно (ОВ) представляет собой
цилиндрическую многослойную кварцевую
нить, состоящую из сердцевины, оболочки
и одного или нескольких защитных покрытий
(рис. 1.1).

Рис.
1.1. Структура ОВ.

Сердцевина
и оболочка изготавливаются из плавленого
кварца SiO₂.
Обычно оболочка ОВ изготавливается из
чистого кварца, имеет постоянный
показатель преломления n₂
и покрыта защитным слоем из акрилатного
лака, а сердцевина для обеспечения
требуемого профиля показателя преломления
n₁
легируется примесями (GeO₂,
P₂O₅),
которые увеличивают показатель
преломления. Размеры сердцевины и
оболочки ОВ стандартизованы. Обозначаются
размеры ОВ следующим образом: диаметр
сердцевины / диаметр оболочки.

По
оптическому волокну осуществляется
передача оптических сигналов. Для того,
чтобы удержать свет в оптоволокне,
показатель преломления в центре ОВ
должен быть выше, нежели по краям.
Показатель преломления оболочки ОВ —
постоянная величина, в то время как
показатель преломления сердцевины
может быть как постоянным, так и изменяться
по определенному закону, что называется
профилем показателя преломления. Это
закон изменения показателя преломления
в поперечном сечении ОВ. Все ОВ можно
также разделить на ОВ со ступенчатым и
градиентным профилем показателя
преломления (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Ступенчатый
и градиентный профили показателя
преломления.

На границе сердцевины
и оболочки может наблюдаться явление
полного внутреннего отражения. Если
луч из оптически более плотной среды
переходит в менее плотную (то есть ,
),
при некотором угле падения
угол преломления будет равен
(луч е на рис. 1.3а). При дальнейшем же
увеличении угла падения
преломленный луч исчезнет (лучи f
и g
на рис. 1.3а).

Рис. 1.3. Полное
внутреннее отражение.

Из закона Снеллиуса
()
можно получить: .
Коэффициент отражения при
равен .
Это значит, что отражается 100% энергии,
то есть потерь на отражение нет. На этом
физическом явлении основана работа
оптических волокон с точки зрения
геометрической оптики (рис. 1.3б).

Оптический сигнал
распространяется в сердцевине волокна
и на границе с оболочкой испытывает
полное внутреннее отражение. Он проникает
в оболочку на глубину много меньшую её
толщины и, следовательно, не взаимодействует
с покрытием из акрилатного лака. Это
покрытие необходимо для защиты кварцевой
оболочки от механических повреждений
и воздействия воды.

Домашние маршрутизаторы

Для пользования дома или в небольших офисах девелоперы создают маршрутизаторы с оптическими портами, имеющими специальный формат FTTH. Какой порт нужен для домашней эксплуатации? Формат FTTB создан специально для обычного пользования интернетом и отличается от оптоволоконного кабеля, утилизируемого для создания сети между несколькими группами клиентов.

Теоретически сейчас можно подключать оптоволоконные кабеля в обычный разъём WAN на приборе. Мы остановимся на девайсах, которые имеют отдельный оптический порт, и упомянем о маршрутизаторе, что имеет такой порт в виде формата WAN.

Так как нас интересует возможность получать сигнал и раздавать его через модуль Wi-Fi, мы рассмотрим, какие модели роутеров подойдут для подключения оптическим способом.

D-Link DIR-615

Роутер с возможностью использования интернета через оптоволокно при поддержке домашнего формата FTTH. Выглядит, как обычный маршрутизатор, интерфейс настроек достаточно простой и понятный для юзера. Устройство оснащено 2 внешними антеннами, что позволит охватить большую площадь помещения для раздачи сигнала.

Самая высокая скорость соединения составляет 300 Мбит/сек, работает прибор на стандартной частоте 2,4 ГГц. Есть поддержка функции IPTV — интерактивного телевидения, работающего через интернет, предоставить которое роутер сможет в достаточно высоком качестве, без перебоев в трансляции.

Huawei EchoLife HG-8240

Устройство представляет собой оптический маршрутизатор для дома или небольшого офиса с 2 внешними антеннами. Стоимость оборудования довольно доступна для обычного пользователя, предусмотрены все нужные разъёмы:

• Сам порт для оптоволокна.
• 3 порта формата LAN для подключения нескольких компьютеров по локальной сети.
• 2 телефонных разъёма.
• Специальный порт для интернет-телевидения.

Mikrotik RB2011UAS-2HnD-IN

Мощный по характеристикам маршрутизатор, который имеет довольно внушительный внешний вид — корпус изготовлен из металла, что только прибавляет ему надёжности.

У него целых 10 портов — 5 гигабитных и 5 стомегабитных разъёмов, есть дополнительный порт USB.

D-Link DVG-N5402GF

Отличный роутер с 4 гигабитными портами, 1 портом WAN и модулем Wi-Fi для раздачи сигнала беспроводным способом. В нём предусмотрено 2 съёмные антенны, порт USB, Wi-Fi стандарта 802.11n, что обеспечит высокую скорость передачи данных.

D-Link DIR-825/ACF

Ещё одно устройство указанного бренда, выделяющееся среди остальных богатым функционалом. Роутер оснащён портом 1000BASE-X SFP для подключения по оптоволоконной линии. В маршрутизаторе дополнительно есть USB вход, который можно утилизировать для подсоединения модема или любого другого девайса в качестве сетевого диска.

В приборе предусмотрено два диапазона работы — стандартный 2.4 ГГц и более мощный на 5 ГГц. Для защиты сети от стороннего вмешательства эксплуатируется один из нескольких стандартов безопасности, можно установить фильтрацию подключаемого оборудования по MAC-адресам. Роутер поддерживает режим работы в качестве станции для одновременного подключения нескольких устройств при огромной максимальной скорости передачи данных — до 1167 Мбит/сек.

D-Link DIR-615/FB

Маршрутизатор именитого производителя, в котором есть встроенный оптический WAN-порт, оснащён двумя внешними антеннами, которые обеспечивают большую зону покрытия сигнала.

Поддерживает все виды соединения, при необходимости к нему подключается кабель LAN, если провайдер поставляет интернет при помощи данной технологии. Максимальная скорость соединения довольно высокая — до 300 Мбит/сек.

Пользование интернетом посредством оптоволоконного кабеля имеет ряд преимуществ — высокая скорость соединения, электробезопасность, защищенность от помех, небольшие размеры и масса. Теперь вы знаете, какой маршрутизатор нужно установить дома, чтобы подключить такой шнур и получить максимум выгоды от использования интернета, раздавая его по Wi-Fi без потери скорости и качества сигнала.

Немного теории

При оптоволоконном подключении высокая скорость соединения обеспечивается благодаря структуре кабеля, состоящего из светопередающих проводков, покрытых специальным защитным покрытием. Данные передаются при помощи светового луча. Кстати – помимо связи с Интернет оптоволокно может выступать еще и передатчиком данных телефонии и телевидения, поэтому роутер, телевизор и телефон могут быть подключены к одному кабелю.

Диаметр волокон, из которых состоит оптический кабель, очень мал – он составляет сотые доли миллиметра. Через них проходят оптические лучи, передающиеся на многие километры.

Специальное применение оптических волокон

Контроль температуры в кабельных линиях

Одним из интересных применений волоконно-оптических волокон является система DTS (Distributed Temperature Sensing), используемая для контроля температуры высоковольтных кабельных линий. Этот метод основан на изменении затухания специальных волокон в зависимости от их температуры. В обратном проводнике силовых кабелей размещаются такие оптические волокна, которые подключены к специальному устройству, обеспечивающему оперативный мониторинг температуры жилы кабеля и нарушения структуры в его окружении, например, при выполнении работ вблизи кабельной линии (здесь используется явление демпфирования волокна в зависимости от деформации волокна). Данная система может быть использована сетевыми операторами в чрезвычайных ситуациях, когда возникает временная необходимость в нагрузке ЛЭП большим током. Эта информация позволяет оператору сети спланировать выключение линии и выполнить соответствующие ремонтные работы заранее. .

Оптоволокно — контроль температуры фазных проводников в воздушных линиях

Аналогичное решение может быть использовано в воздушных линиях электропередач. Специальное оптическое волокно, помещенное в проводник типа OPPC, позволяет определять фактическую температуру фазовых проводников при заданных погодных условиях. Мониторинг позволяет диспетчеру динамически загружать линию и в более широкой перспективе, так называемое, интеллектуальное управление сетью или «умные сети».

Виды оптоволоконных кабелей и типы ВОЛС

Вообще существует два основных типа оптоволоконного кабеля — одномодовый и многомодовый. Главная разница — в различии режимов прохождения по ним лучей света. Одномодовый стоит дороже, но его качество значительно выше. Для прокладки оптоволоконных линий в помещении используются легкие оптические кабеля. Если прокладка идет под землей, например в канализации, то данный процесс требует использования более толстого
кабеля с дополнительными элементами защиты, что оберегает его от механических повреждений. Непосредственно в землю прокладываются оптоволоконные
кабеля, защищенные специальной стальной сеткой. В дополнение ко всему, кабель идет в полимерных трубах, что надежно обеспечивает его защиту. Для воздушной подвески используют так называемый самонесущий кабель. Его прокладывают поверх зданий, либо по столбам.

Если рассматривать сетевую топологию оптоволоконной сети, то есть три основных способа создания такой сети. В первом случае, сигнал проходит через все устройства параллельно подсоединенные к главному кабелю, отражается от конечных терминалов и попадает на ту электронную машину, адрес которой
соответствует адресу электронного послания. Согласно второму способу связи, предполагается подключение нескольких компьютеров отдельным кабелем к главному концентратору. И, наконец, третий способ предполагает заключение всех компьютеров сети в кольцо, где каждый из них выполняет функцию по дублированию сигнала. Последний тип создания сети не является самым надежным, поскольку при любом нарушении в работе одного звена в цепочке, нарушается работа всей сети целиком.

Также хочется обратить немного вашего внимания на типы коннекторов. Наибольшую популярность завоевали симметрические коннекторы штекерного
типа. Если коннекторы разных типов, то для их стыковки предусмотрено использование специальных гибридных оптических адаптеров. Необходимость
включения дуплексных пар оптоволокна потребовала разработки так называемых дуплексных коннекторов. На сегодняшний день, существуют несколько вариантов этого типа разъема.

3 мифа об оптоволокне в квартире

Среди интернет-пользователей не утихают споры о том, какой кабель лучше использовать для выхода во всемирную сеть: оптоволокно или витую пару. Сторонники применения оптоволоконного кабеля говорят о его надежности, скорости и стабильности. Так ли это на самом деле?

Существует два вида кабеля, с помощью которых провайдеры выполняют подключение интернета и телевидения: оптоволоконный кабель и витая пара. Абоненты Baza.net подключены именно с помощью витой пары.

Конструкция данного кабеля довольно проста. Она представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Такой кабель можно разместить в квартире, как вам удобно. Например, под плинтусом. А устранение повреждений витой пары не займет большого количества времени.

С волоконно-оптическим кабелем совсем другая ситуация. Внутри него находится много элементов: стеклянные волокна, пластиковые трубки, трос из стеклопластика. Его нельзя так же свободно сгибать, иначе кабель может переломиться и в результате сигнал пропадет. Чтобы устранить повреждение в оптоволокне, необходимо будет вызывать специалиста с дорогостоящим оборудованием.

Кроме того, ремонт и замена оптоволокна может «влететь в копеечку».

На конце каждого кабеля находится коннектор. У витой пары это пластиковый наконечник, похожий на тот, что вставляется в стационарный телефон

Важно отметить, что этот коннектор универсален и подойдет практически к любой сетевой плате. Вы можете вставить его в ноутбук, Wi-Fi-роутер или в игровую консоль

У оптоволокна другой коннектор, для которого необходимо будет приобрести специальный оптический терминал. Удовольствие не из дешевых, да и модельный ряд ограничен всего несколькими вариантами.

Конечно, максимально возможная скорость передачи данных через оптоволокно выше, чем через витую пару. Но стоит отметить, что вы навряд ли почувствуете эту разницу в скорости. Дело в том, что каждое устройство, будь то W-Fi-роутер, домашний компьютер или ТВ-приставка, имеет свой сетевой адаптер. Если ваше устройство было выпущено несколько лет назад, то его максимальная пропускная способность составляет только 100 Мбит/c, в то время как в новых устройствах она по умолчанию позволяет разогнаться до 1 Гбит/с. В таком случае, даже если вы провели оптоволокно, но выходите в интернет со старой модели ноутбука, вы не сможете получите скорость выше, чем 100 Мбит/с.

Мы решили проверить, какая максимальная скорость необходима рядовому пользователю для комфортного времяпрепровождения в интернете.

В качестве теста мы просматривали видео на Youtube в максимально высоком качестве, запускали онлайн-игры, слушали музыку из сети и скачивали файлы с различных ресурсов. Несмотря на то, что в офисе скорость интернета достигает 1 Гбит/с, ни одна из этих задач не потребовала больше, чем 72 Мбит/с.

Если говорить откровенно, то использование оптоволокна в квартире не нужно никому. Да и пользователи сами не знают, зачем им нужна такая скорость.

Специалисты со всего заявляют, что оптоволоконная сеть останется невостребованной еще минимум десяток лет. В данный момент практически не существует интернет-ресурсов, для которых вам нужна скорость выше 70-100 Мбит/с. Даже если в будущем и появятся страницы, с которыми не справится витая пара, мы сможем в минимальные сроки заменить оборудование на более актуальное и будем предоставлять доступ через волоконно-оптический кабель.

На самом деле вы и так выходите в интернет через оптоволоконный кабель.

Как провайдер, мы проводим оптоволокно до каждого многоквартирного дома, а уже дальше выполняем подключение интернета в каждую отдельную квартиру посредством витой пары.

Проведя ряд исследований, мы пришли к выводу, что стабильность передачи данных с помощью обоих типов кабеля абсолютно идентична и никаким образом не зависит от их пропускной способности.

Так что же выбрать?

Вывод напрашивается сам. Витая пара дешевле и доступнее, чем оптоволоконный кабель, который не имеет преимуществ в использовании для обычного пользователя. Уважаемые друзья, тщательно выбирайте провайдера и всегда вспоминайте данную статью перед тем, как отдать предпочтение тому или иному способу подключения интернета.

Оптическое волокно современный кабель.

Оптоволокно (оптическое волокно) — это тонкая прозрачная нить из пластика или стекла, предназначенная для передачи светового потока на большие расстояния. В наше время оптоволокно широко используется как в различных сферах промышленности, так и в быту.

Оптоволокно бывает одномодовым и многомодовым. В чем же их отличия?

В одномодовом оптоволокне центральная жила имеет небольшой диаметр (9 мкм), а оболочка волокна составляет 125 мкм. В качестве источника светового излучения используется лазер. Световой поток проходит по центру жилы или параллельно центральной оси в виде одного сфокусированного узконаправленного луча. Таким образом, наблюдается намного меньшая дисперсия — световой поток не рассеивается из-за отражения в узком сердечнике. Отсюда -меньшее затухание сигнала и большая пропускная способность.

В многомодовом оптоволокне мы наблюдаем другую ситуацию. Дело в том, что в многомоде сердечник составляет уже 50 мкм и более, при той же оболочке в 125 мкм. По многомодовому оптоволокну передается множество световых потоков, которые при различной траектории отражаются от краев, тем самым создавая дисперсию. В результате — пропускная способность и расстояние передачи уменьшается. Изначально, большой диаметр волокна позволял в качестве источников светового излучения использовать светодиоды, вместо лазеров.   

Это делало использование многомода значительно экономичным решением. Сейчас, в связи со снижением стоимости, лазеры стали использоваться и с многомодовом оптоволокном.

Где применяется оптоволокно?

С каждым днем оптоволокно все больше проникает в различные сферы, и перечислять их можно очень долго. Но все же, основное применение – это телекоммуникационные сети и передача информации.

Какие имеются преимущества у оптоволокна перед медным кабелем? 

Скорость передачи данных и полоса пропускания. Мир вокруг постоянно развивается и, в связи с этим растут и требования к оборудованию. Специалисты на телевидении часто сталкиваются с техническими ограничениями, когда необходимо передать сигнал в высоком разрешении на большое расстояние и в этом случае они обращаются к продукции ведущих новаторов этой отрасли. Одним из таких передовиков является компания SmartAVI из США,  специализирующаяся  на решении таких задач. Например, один из удлинителей сигналов HFX-TX/RX, работающий именно с многомодовым оптоволоконным кабелем, позволяет передавать несжатый сигнал в высоком разрешении 4K UltraHD на расстояние до 300 метров. Устройство от компании MuxLab предлагает те же возможности, но в компактном корпусе. Комплект для удлинения сигнала , обладая небольшими размерами, позволяет передать сигнал в формате 4K на расстояние до 300 метров. Благодаря скорости передачи и широкой полосе пропускания,  решения компаний SmartAVI и MuxLab  используют оптоволоконный кабель, обеспечивая стабильный сигнал при любом разрешении видео.

Расстояние.

Способность передать информацию на большое расстояние также может быть критическим требованием. Часто бывает необходимо разместить компьютерное оборудование удаленно от какого-либо объекта. Это может понадобиться в промышленной сфере, в медицинской или же в любой другой сфере, по соображениям безопасности. В таких случаях будет предпочтительным использование оптоволоконного кабеля. Другое решение от компании SmartAVI, используя одномодовый кабель, не просто передает сигнал видео. KVM удлинитель FDX-S2U передает видеосигнал сразу на два монитора, а вместе с ним и сигналы клавиатуры, мыши и аудио на расстояние более 15 километров. Таким образом, вы можете удобно расположить ваше компьютерное оборудование в безопасном месте и работать удаленно.

Помехоустойчивость и защищенность.

Оптоволоконный кабель устойчив к электромагнитным излучениям и радиопомехам. Используя высокопрофессиональные устройства с оптоволокном, вы получаете гарантированно стабильный сигнал. Кроме этого, стоит отметить такое свойство оптоволокна, как защищенность от несанкционированного доступа.

Благодаря своим преимуществам оптическое волокно удачно заменило громоздкие медные кабели, став основной средой для передачи цифровых сигналов.

Сколько стоит внедрение оптоволокна

Ранее была популярна точка зрения, что монтаж оптоволоконных кабелей — дело не слишком рентабельное в силу высокой стоимости самих светопроводящих носителей, а также работ по их монтажу. Подобный тезис, вероятно, был актуален на тот период развития рынка, когда не предполагалось в достаточной мере высокого спроса на соответствующие коммуникации. Сейчас, как мы отметили выше — оптическое волокно уже не редкость для рядовых абонентов городских сетей.

Но сколько же стоит внедрение решений, о которых идет речь? Очень многое зависит от конкретных типов проводов. Более того, установленная производителем на то или иное волокно (оптический кабель) цена — весьма поверхностный критерий издержек, связанных с внедрением соответствующей инфраструктуры

Очень важно рассматривать ее в сочетании с трудовыми затратами и потребностями в иных ресурсах, что необходимы для прокладки оптоволоконной сети. Таким образом, мы попробуем оценить то, сколько будет внедрить соответствующие решения с учетом совокупных затрат — не только на оптическое волокно, цена которого, как мы отметили выше, может значительно варьироваться, но также на привлечение специалистов для монтажа кабелей и закупку иных необходимых компонентов инфраструктуры, о которой идет речь

Выше мы классифицировали оптоволоконные решения, исходя из такого критерия как масштабы сетей. Так, если говорить о магистральных линиях, то прокладка 1 км оптоволокна обойдется примерно в 100-150 тыс. рублей. Что касается обеспечения функционирования городского узла связи — затраты на решение данной задачи составят порядка 100 тыс. руб. Выстраивание распределительной инфраструктуры на базе оптоволокна для отдельно взятого района обойдется примерно в 150 тыс. руб. Один узел связи, рассчитанный на подключение абонентов, обойдется примерно в 30 тыс. руб. В свою очередь, монтаж оборудования и кабелей для 100 абонентских линий обойдется примерно в 30 тыс. руб.

Если провайдер решит бесплатно предоставлять оборудование для своих клиентов — в частности, оптоволоконные модемы, то каждый из соответствующих девайсов обойдется примерно в 1000 руб. Отметим, что, в силу сохраняющейся зависимости коммуникационного рынка РФ от импорта оптоволокна, соответствующие цены могут меняться в корреляции с курсом рубля.

Таким образом, оптическое волокно в ряде случаев, действительно, может потребовать значительных инвестиций. Однако, по мере увеличения количества абонентов — соответствующие вложения будут окупаться. Многие современные российские провайдеры рассчитывают на это, модернизируя традиционные линии связи и внедряя высокотехнологичные оптоволоконные решения.

Первое знакомство с новой технологией

Полтора десятка лет назад на подстанцию 330 кВ, где я работал, пришло новое оборудование, осуществляющее регистрацию и обработку информации электрических сигналов от сети очень большего количества датчиков, расположенных в разных местах — регистратор «Парма».

Это обыкновенный компьютер со своим программным обеспечением, выполняющий чисто электротехнические задачи.

Его монтаж, подключение и наладка были поручены нам за исключением сборки и настройки оптоволоконных магистралей. Опыта работы с ними мы не имели.

До этого момента связь с этими датчиками происходила по обычным электрическим цепям, которые называют вторичными. Однако целая группа этих устройств находилась на большом удалении. Проект предусматривал обмен информацией с ними по оптоволоконному кабелю. Его внутрь кабельного канала мы укладывали сами, а подключением и проверкой занимался приехавший из Санкт Петербурга представитель производителя.

Именно тогда стало понятно, что без специализированного оборудования и должных навыков работать с оптоволокном нельзя. Своими руками с ним ничего сделать невозможно.

Конструкция оптоволоконного кабеля

Передача информации происходит по оптическим магистралям, состоящим из отдельных носителей, объединённых в общую конструкцию — кабель оптоволокна.

Принцип работы оптического носителя

Обмен информацией происходит за счет прохождения света лазера от встроенного светодиода. Его передача осуществляется импульсами двоичного кода в одном направлении. Поэтому для обмена сведениями создано сразу два индивидуальных канала.

О конструкции кабеля

Стекло относится к хрупким материалам. Его можно легко разбить, а оптоволокно работает за счет использования стеклянных волокон. Понятно, что они требуют надежной защиты как от механических повреждений, так и от потерь световой энергии.

С этой целью оптические носители разными способами объединяют в жесткие модули и создают из них оптоволоконный кабель. Он может быть разной конструкции. Одна из них показана на схеме.

У нас на подстанции были использованы два вида кабеля: один диаметром 6 мм, а второй толщиной указательного пальца руки.

Довольно подробно вопрос этой технологии изложен в видеоролике GalileoRU «Оптоволокно».