Сегодня в статье мы постараемся максимально подробно и понятно рассказать вам о оптоволокне. Этот способ общения используется не только в Интернете или сетях связи, но и в промышленности, медицине и многих других отраслях. В частности, речь идет о волоконно-оптических линиях связи или сокращенно ВОЛС.
По-другому и сокращенно, в системных кругах админом в айтишниках, их еще называют «Оптика», хотя это и не правильное название. Оптическое волокно представляет собой нить очень тонкого диаметра с круглым стержнем, по которому информация передается с помощью луча света. Сам кабель довольно маленький. Длина электромагнитной волны начинается со 100 нм и заканчивается на 1 мм. Но чаще всего используют инфракрасный диапазон от 755 до 1550 нм.
Строение и передача данных
Структура довольно проста, в центре находится само ядро. Обычно сердцевину изготавливают из кварцевых, стеклянных или полимерных волокон. Далее идет оболочка и защитный слой. Пример структуры можно увидеть на следующем изображении.
Свет распространяется по закону Снеллиуса за счет полного внутреннего преломления. Если сравнивать передачу данных по витой паре, то за счет частоты увеличивается скорость передачи данных. Есть и еще одно преимущество, а именно параметр затухания. Волокно тоже имеет параметр затухания, но он во много раз меньше, чем у витой пары.
Витая пара на максимальной мощности может передавать данные на расстояние до 100 метров. При передаче большего количества данных расстояние может уменьшиться. Также преимуществом является защита от электромагнитных воздействий. Витая пара имеет такую структуру, что при ее передаче без дополнительной ложной оплетки одна и та же информация передается одновременно по двум проводам. Именно поэтому ее называют витой парой.
В результате сигналы добавляются последними для устранения помех. В оптике за счет передачи данных лучом света не нужен дополнительный экран. Кроме того, поскольку информация по витой паре передается электрическим импульсом, для увеличения скорости необходим более толстый и прочный материал. Толщина «оптики» в разы меньше стандартного сетевого кабеля.
Сама идея оптического кабеля заключается в передаче зашифрованной информации. Кодировка в виде нулей и единиц; Я думаю, что все это знают. К сожалению, компьютеры и другие подобные устройства пока могут понимать только такие данные. Но для достижения максимальной дальности передачи луч должен постоянно отражаться обратно в сердечник.
Для этого сначала пытались использовать появление зеркал. Следовательно, стоимость такого оптического волокна не будет пропорционально высокой. И тут я придумал использование второго слоя. Принцип достаточно прост, второй слой имеет другую структуру и плотность, поэтому свет начинает отражаться.
Использования для передачи интернета
когда-то давно, когда я был молод и у меня была короткая и редкая борода, в нашей стране был очень популярен ADSL-интернет. То есть передача данных производилась именно по телефонным линиям. Как вы, наверное, догадались, связь была отвратительной и максимальная скорость провайдера не превышала 500 Кбит/с.Постоянные задержки, высокий пинг, перебои и, конечно же, заоблачная цена интернета.
Именно здесь все ждали установки оптоволокна в нашей пустыне. Так что никто толком не знал, что это такое. Даже читать в Интернете было дорого, так как за каждый мегабайт приходилось платить 2 рубля. Но ходили слухи, что с появлением этой технологии Интернет станет дешевле и быстрее.
Прошло несколько лет, и первую оптику, насколько я помню, сделал Ростелеком. Скорость увеличилась и цена стала приемлемой. Теперь телефонные провода были свободны, а интернет гулял, где и должен быть в оптической структуре. На данный момент практически во всех регионах и крупных городах интернет передается по оптическому лучу. Но к каждой квартире от приемных выключателей идет витая пара.
Сейчас максимальная скорость по витой паре достигает 1 Гбит/с. Конечно, вы можете использовать более дорогие кабели типа Cat. 7, но они толще, дороже и не все оборудование будет работать с этими кабелями. При использовании 2 пар или 4 потоков скорость достигает 100 Мбит/с, при использовании 4 пар или 8 потоков скорость может составлять 1 Гбит/с.
Для оптики с меньшим диаметром сердцевины скорость будет в разы выше. Ну и как было сказано выше, надежность трансмиссии будет выше. Если кто-то когда-либо протягивал сетевые кабели, то знает, что связка из 8 кабелей не подойдет ко всем кабельным каналам. Оптика более компактна и спокойно переносит внешние воздействия и перепады температуры.
Сейчас провайдеры потихоньку начали переводить своих клиентов на оптический, то есть не на витую пару, а «стекло» уже идет от коммутатора на входе. На практике это может немного снизить потери в скорости, но особого преимущества не даст. С другой стороны, при подключении крупной компании, активно использующей Интернет или свою корпоративную сеть, оптика может стать палочкой-выручалочкой при увеличении скорости выше 1 Гигабита.
Скорость передачи и дальность выгодны для «световода». Но, как говорят инженеры и химики, они все еще работают над созданием идеального ядра и оболочки. Поэтому естественное затухание электромагнитной световой волны будет меньше, а отражение вторичного материала будет с большим процентом.
Статья похожая на глаза Блондинки — рекомендую к прочтению.
