Википедия

Оптическое волокно

15 Июл, 2025 / 14:07
Не следует путать со стекловолокном и волоконно-оптическим кабелем.
Термин «волокно» имеет также другие значения.

Опти́ческое волокно́ (сокр. оптоволокно́) — диэлектрическая среда передачи в виде нити из оптически прозрачного материала (стекла или пластика), предназначенная для канализации электромагнитных волн видимого (свет) и инфракрасного диапазонов посредством полного внутреннего отражения. Оптическое волокно имеет многослойную (как правило, коаксиальную) конструкцию и характеризуется профилем показателя преломления.

image
Пучок оптических волокон

Физические явления, возникающие и протекающие в оптических волокнах, изучает волоконная оптика — раздел оптики, применяемый в машиностроении и телекоммуникациях. Кабели на базе оптических волокон (волоконно-оптические кабели) используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бо́льшие расстояния и с большей скоростью передачи данных, чем электрические средства связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

История

Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован в XIX веке, но повсеместное применение было затруднено отсутствием соответствующих технологий.

В 1934 году американец Норман Р. Френч получил патент на оптическую телефонную систему, речевые сигналы в которой передавались при помощи света по стержням чистого стекла.

В 1950-е годы [англ.] и Нариндер Капани (который в 1956 году ввёл термин «волоконная оптика») разработали оптические волокна для передачи изображения. Они были применены в световодах, используемых в медицине (в эндоскопии).

В 1962 году был создан полупроводниковый лазер и фотодиод, используемые как источник и приёмник оптического сигнала.

В 1966 году Ч. К. Као и [англ.] сформулировали требования на систему передачи информации по оптоволокну и показали возможность создания оптоволокна с затуханием менее 20 дБ/км. Они установили, что высокий уровень затухания, присущий первым волокнам (около 1000 дБ/км), был связан с присутствующими в стекле примесями. За эту работу Као в 2009 году получил Нобелевскую премию по физике.

Но только к 1970 году сотрудникам компании Corning [англ.] и [англ.] удалось получить оптоволокно с низким затуханием — до 16 дБ/км, через пару лет — до 4 дБ/км. Волокно являлось многомодовым и по нему передавалось несколько мод света. К 1983 году был освоен выпуск одномодовых волокон, по которым передавалась одна мода.

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) впервые были применены в военных целях. В 1973 году ВМС США впервые внедрили волоконно-оптическую линию на борту корабля [англ.]. В 1976 году ВВС США заменили кабельную оснастку самолёта А-7 на волоконно-оптическую, которая весила гораздо меньше. В 1977 году была запущена двухкилометровая ВОЛС, связавшая наземную спутниковую станцию с центром управления.

В 1980 году в США начала работать первая коммерческая ВОЛС между Бостоном и Ричмондом.

В СССР первые волоконно-оптические линии связи на нескольких объектах появились в конце 1980-х годов. Первой российской международной ВОЛС стала подводная магистраль Санкт-Петербург — Альбертслунн (Дания), проложенная к 1993 году АО «Совтелеком»(ныне ПАО «Ростелеком»).

В 2018 году исследователи из исследовательского института NICT Network System и компании Fujikura Ltd, специалисты которой разработали новый тип трёхмодового (трёхканального) оптического волокна, провели эксперимент, во время которого была достигнута скорость передачи информации в 159 терабит в секунду на расстояние 1045 километров. В обычных условиях задержки при использовании многомодового оптоволокна мешают одновременно получать высокие скорости передачи и осуществлять передачу на большие расстояния. И данное достижение является своего рода демонстрацией нового метода преодоления ограничений.

Материалы

Стеклянные оптические волокна делаются из кварцевого стекла, но для дальнего инфракрасного диапазона могут использоваться другие материалы, такие как , и халькогенидные стёкла. Как и другие стёкла, эти имеют показатель преломления около 1,5.

Изготовления кварцевых волокон проходит в 2 этапа:

  1. Получение заготовки-преформы (preform) — цилиндрический стеклянный стержень или трубка.
  2. Вытяжка из преформы волокна.

В настоящее время развивается применение пластиковых оптических волокон. Сердечник в таком волокне изготовляют из полиметилметакрилата (PMMA), а оболочку — из фторированных PMMA (фторполимеров).

Конструкция

Оптическое волокно, как правило, имеет круглое сечение и состоит из двух частей — сердцевины и оболочки (иногда многослойной, например, двойной). Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления оболочки. Сердцевина изготавливается из чистого материала (стекла или пластика) и имеет диаметр 9 мкм (для одномодового волокна), 50 или 62,5 мкм (для многомодового волокна). Оболочка имеет диаметр 125 мкм и состоит из материала с легирующими добавками, изменяющими показатель преломления. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479. Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней, многократно отражаясь от оболочки.

Возможны и более сложные конструкции: в качестве сердцевины и оболочки могут применяться двумерные фотонные кристаллы, вместо ступенчатого изменения показателя преломления часто используются волокна с градиентным профилем показателя преломления, форма сердцевины может отличаться от цилиндрической. Такие конструкции обеспечивают волокнам специальные свойства: удержание поляризации распространяющегося света, снижение потерь, изменение дисперсии волокна и др.

Оптические волокна, используемые в телекоммуникациях, как правило, имеют диаметр 125±1 мкм. Диаметр сердцевины может различаться в зависимости от типа волокна и национальных стандартов.

Классификация

image
Профиль показателя преломления различных типов оптических волокон:
слева вверху — одномодовое волокно;
слева внизу — многомодовое ступенчатое волокно;
справа — градиентное волокно с параболическим профилем
image
Распространение света в многомодовом оптоволокне

Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми. Диаметр сердцевины одномодовых волокон составляет от 7 до 10 микрон. Благодаря малому диаметру сердцевины оптическое излучение распространяется по волокну в одной (основной, фундаментальной) моде и, как результат, отсутствует межмодовая дисперсия.

Существует три основных типа одномодовых волокон:

  1. Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) (SMF или SM, англ. step-index single-mode fiber) определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.
  2. Одномодовое волокно со смещённой дисперсией (DSF или DS, англ. dispersion-shifted single-mode fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в третье окно прозрачности, в котором наблюдается минимальное затухание.
  3. Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией (NZDSF, NZDS или NZ, англ. non-zero dispersion-shifted single-mode fiber) определяется рекомендацией ITU-T G.655.

Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 мкм в европейском стандарте и 62,5 мкм в североамериканском и японском стандартах. Из-за большого диаметра сердцевины по многомодовому волокну распространяется несколько мод излучения — каждая под своим углом, из-за чего импульс света испытывает дисперсионные искажения и из прямоугольного превращается в колоколоподобный.

Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению рефракции в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть параболическим, треугольным, ломаным и так далее.

Полимерные (пластиковые) волокна производят диаметром 50, 62,5, 120 и 980 мкм и оболочкой диаметром 490 и 1000 мкм.

Применение

Волоконно-оптическая связь

Основная статья: Волоконно-оптическая связь
image
Волоконно-оптический кабель

Основное применение оптические волокна находят в качестве среды для передачи информации в 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 распространения сигнала в волокнах может быть до 30 % ниже, чем в медных проводах и до 40 % ниже скорости распространения 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 году — 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 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

image
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.

Военные применения
См. также: Вторжение России на Украину (с 2022)

Оптоволокно нашло применение для управления дронами во время боевых действий на Украине. В этом случае управляющий сигнал передается не по радио, а по сверхтонкому оптоволокну, что позволяет избежать воздействия помех и обеспечивает передачу изображения в высоком качестве (HD). Начиная с 2025 года, как российские, так и украинские войска переходят на управление фронтовыми дронами по оптоволокну. Изначально требуемое оптоволокно как Россия, так и Украина закупали в Китае, при этом покупатели нередко встречались на китайских фабриках, пытаясь сорвать контракты противной стороны.

См. также

  • Волоконно-оптический кабель
  • Оптические материалы
  • Сварка оптического волокна
  • Сплайс-пластина
  • Оптические системы
  • Оптический рефлектометр
  • Субдлинноволновое оптическое волокно
  • Подводный коммуникационный кабель
  • Оптоволоконное измерение температуры
  • Фотонно-кристаллические волноводы
  • Спектральное уплотнение каналов, WDM, DWDM

Примечания

  1. Коробейников А. Г., Гатчин Ю. А., Дукельский К. В., Тер-Нерсесянц Е. В. Проблемы производства высокопрочного оптического волокна Архивная копия от 24 декабря 2014 на Wayback Machine — Статья. — УДК 681.7.- Научно-технический вестник ИТМО. — выпуск 2(84). — март-апрель 2013
  2. Душутин Н. К., Моховиков А. Ю. Из истории физики конденсированного состояния. Из истории физики конденсированного состояния С. 157. Иркутский государственный университет (2014). Дата обращения: 21 января 2016. Архивировано 27 января 2016 года.
  3. Исторический экскурс. Дата обращения: 28 июня 2022. Архивировано 14 сентября 2019 года.
  4. A Fiber-Optic Chronology (недоступная ссылка)
  5. Особенности строительства ВОЛС в России. Дата обращения: 28 июня 2022. Архивировано 25 марта 2018 года.
  6. Телеком в России 2000-2004. Дата обращения: 28 июня 2022. Архивировано 6 сентября 2019 года.
  7. История ОАО «Ростелеком»
  8. Record Breaking Fiber Transmission Speed Reported. ECN (англ.). 16 апреля 2018. Архивировано 19 апреля 2018. Дата обращения: 19 апреля 2018.
  9. Салифов И. И. Расчёт и сравнение сред передачи современных магистральных сетей связи по критерию латентности (задержки) // T-Comm – Телекоммуникации и Транспорт : журнал. — М.: ИД «Медиа паблишер», 2009. — № 4. — С. 42. Архивировано 21 января 2022 года.
  10. NTT Press Release. 14 Tbps over a Single Optical Fiber: Successful Demonstration of World's Largest Capacity. 140 digital high-definition movies transmitted in one second (29 сентября 2006). Дата обращения: 3 октября 2011. Архивировано из оригинала 27 мая 2012 года.
  11. Alfiad, M. S.; et al. (2008). 111 Gb/s POLMUX-RZ-DQPSK Transmission over 1140 km of SSMF with 10.7 Gb/s NRZ-OOK Neighbours. Proceedings ECOC 2008. pp. Mo.4.E.2.
  12. Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи. — М.: ЛЕСАРарт, 2003. — С. 8. — 288 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-902367-01-8.
  13. Huawei представила прототип системы магистральной передачи 400G DWDM. Дата обращения: 23 сентября 2013. Архивировано 26 сентября 2013 года.
  14. Создано оптоволокно с пропускной способностью до 255 терабит в секунду. Лента.ру. 28 октября 2014. Архивировано 29 октября 2014. Дата обращения: 29 октября 2014.
  15. Александр Голышко, Виталий Шуб. Время чудес, или Тормоза для конца света. ИКС медиа. Журнал ИКС (7 июля 2017). Дата обращения: 21 мая 2018. Архивировано 22 мая 2018 года.
  16. TP: Der Glasfaser-Schallwandler. Дата обращения: 4 декабря 2005. Архивировано 21 августа 2011 года.
  17. Лопес Н. ., Секейра Ф. ., Гомес М. С., Рожерио Н. Н., Бильро Л. ., Задорожная О. А., Рудницкая А. М. Оптоволоконный сенсор, модифицированный графтингом молекулярно-импринтированного полимера для детектирования аммония в водных средах // Журнал «Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики». — 2015. — № 4. — ISSN 2226-1494. Архивировано 8 июля 2015 года.
  18. Научно-Производственная Компания "Оптолинк": Новости. Дата обращения: 17 июня 2013. Архивировано 18 июня 2013 года.
  19. New drones are sneaking past jammers on Ukraine’s front lines, The Economist, May 5th 2025

Литература

  • Н. К. Душутин, А. Ю. Моховиков. Из истории физики конденсированного состояния. — Иркутск: ИГУ, 2014.
  • Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи. — М.: ЛЕСАРарт, 2003. — 288 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-902367-01-8.
  • Волоконно-оптические датчики / Под ред. Э. Удда. — М.: Техносфера, 2008. — 520 с.
  • Gambling, W. A., «The Rise and Rise of Optical Fibers», IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, No. 6, pp. 1084—1093, Nov./Dec. 2000
  • Gowar, John, Optical Communication Systems, 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead UK, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
  • Hecht, Jeff. City of Light, The Story of Fiber Optics. — New York: Oxford University Press, 1999. — ISBN 0-19-510818-3.
  • Hecht, Jeff, Understanding Fiber Optics, 4th ed., Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA 2002 (ISBN 0-13-027828-9)
  • Nagel S. R., MacChesney J. B., Walker K. L., «An Overview of the Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) Process and Performance», IEEE Journal of Quantum Mechanics, Vol. QE-18, No. 4, April 1982
  • Ramaswami, R., Sivarajan, K. N. Optical Networks: A Practical Perspective. — San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, 1998. — ISBN 1-55860-445-6.

Ссылки

  • Наний Олег Евгеньевич, Листвин Владимир Николаевич. Волокно, оптическое. Словарь нанотехнологических терминов. Дата обращения: 13 октября 2015. Архивировано 28 марта 2018 года.
  • Изготовление оптических волокон (видео). Дата обращения: 6 мая 2011. Архивировано из оригинала 5 мая 2012 года.
  • Сварка оптического волокна / видеоинструкция, 3:12 мин. Дата обращения: 24 июня 2009. Архивировано 3 мая 2012 года.
  • Измерения на волоконно-оптических линиях связи / Цикл статей. Дата обращения: 1 июля 2009. Архивировано 27 июня 2012 года.


Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Оптическое волокно, Что такое Оптическое волокно? Что означает Оптическое волокно?

Ne sleduet putat so steklovoloknom i volokonno opticheskim kabelem Termin volokno imeet takzhe drugie znacheniya Opti cheskoe volokno sokr optovolokno dielektricheskaya sreda peredachi v vide niti iz opticheski prozrachnogo materiala stekla ili plastika prednaznachennaya dlya kanalizacii elektromagnitnyh voln vidimogo svet i infrakrasnogo diapazonov posredstvom polnogo vnutrennego otrazheniya Opticheskoe volokno imeet mnogoslojnuyu kak pravilo koaksialnuyu konstrukciyu i harakterizuetsya profilem pokazatelya prelomleniya Puchok opticheskih volokon Fizicheskie yavleniya voznikayushie i protekayushie v opticheskih voloknah izuchaet volokonnaya optika razdel optiki primenyaemyj v mashinostroenii i telekommunikaciyah Kabeli na baze opticheskih volokon volokonno opticheskie kabeli ispolzuyutsya v volokonno opticheskoj svyazi pozvolyayushej peredavat informaciyu na bo lshie rasstoyaniya i s bolshej skorostyu peredachi dannyh chem elektricheskie sredstva svyazi V ryade sluchaev oni takzhe ispolzuyutsya pri sozdanii datchikov IstoriyaPrincip peredachi sveta ispolzuemyj v volokonnoj optike byl vpervye prodemonstrirovan v XIX veke no povsemestnoe primenenie bylo zatrudneno otsutstviem sootvetstvuyushih tehnologij V 1934 godu amerikanec Norman R French poluchil patent na opticheskuyu telefonnuyu sistemu rechevye signaly v kotoroj peredavalis pri pomoshi sveta po sterzhnyam chistogo stekla V 1950 e gody angl i Narinder Kapani kotoryj v 1956 godu vvyol termin volokonnaya optika razrabotali opticheskie volokna dlya peredachi izobrazheniya Oni byli primeneny v svetovodah ispolzuemyh v medicine v endoskopii V 1962 godu byl sozdan poluprovodnikovyj lazer i fotodiod ispolzuemye kak istochnik i priyomnik opticheskogo signala V 1966 godu Ch K Kao i angl sformulirovali trebovaniya na sistemu peredachi informacii po optovoloknu i pokazali vozmozhnost sozdaniya optovolokna s zatuhaniem menee 20 dB km Oni ustanovili chto vysokij uroven zatuhaniya prisushij pervym voloknam okolo 1000 dB km byl svyazan s prisutstvuyushimi v stekle primesyami Za etu rabotu Kao v 2009 godu poluchil Nobelevskuyu premiyu po fizike No tolko k 1970 godu sotrudnikam kompanii Corning angl i angl udalos poluchit optovolokno s nizkim zatuhaniem do 16 dB km cherez paru let do 4 dB km Volokno yavlyalos mnogomodovym i po nemu peredavalos neskolko mod sveta K 1983 godu byl osvoen vypusk odnomodovyh volokon po kotorym peredavalas odna moda Volokonno opticheskie linii svyazi VOLS vpervye byli primeneny v voennyh celyah V 1973 godu VMS SShA vpervye vnedrili volokonno opticheskuyu liniyu na bortu korablya angl V 1976 godu VVS SShA zamenili kabelnuyu osnastku samolyota A 7 na volokonno opticheskuyu kotoraya vesila gorazdo menshe V 1977 godu byla zapushena dvuhkilometrovaya VOLS svyazavshaya nazemnuyu sputnikovuyu stanciyu s centrom upravleniya V 1980 godu v SShA nachala rabotat pervaya kommercheskaya VOLS mezhdu Bostonom i Richmondom V SSSR pervye volokonno opticheskie linii svyazi na neskolkih obektah poyavilis v konce 1980 h godov Pervoj rossijskoj mezhdunarodnoj VOLS stala podvodnaya magistral Sankt Peterburg Albertslunn Daniya prolozhennaya k 1993 godu AO Sovtelekom nyne PAO Rostelekom V 2018 godu issledovateli iz issledovatelskogo instituta NICT Network System i kompanii Fujikura Ltd specialisty kotoroj razrabotali novyj tip tryohmodovogo tryohkanalnogo opticheskogo volokna proveli eksperiment vo vremya kotorogo byla dostignuta skorost peredachi informacii v 159 terabit v sekundu na rasstoyanie 1045 kilometrov V obychnyh usloviyah zaderzhki pri ispolzovanii mnogomodovogo optovolokna meshayut odnovremenno poluchat vysokie skorosti peredachi i osushestvlyat peredachu na bolshie rasstoyaniya I dannoe dostizhenie yavlyaetsya svoego roda demonstraciej novogo metoda preodoleniya ogranichenij MaterialySteklyannye opticheskie volokna delayutsya iz kvarcevogo stekla no dlya dalnego infrakrasnogo diapazona mogut ispolzovatsya drugie materialy takie kak i halkogenidnye styokla Kak i drugie styokla eti imeyut pokazatel prelomleniya okolo 1 5 Izgotovleniya kvarcevyh volokon prohodit v 2 etapa Poluchenie zagotovki preformy preform cilindricheskij steklyannyj sterzhen ili trubka Vytyazhka iz preformy volokna V nastoyashee vremya razvivaetsya primenenie plastikovyh opticheskih volokon Serdechnik v takom volokne izgotovlyayut iz polimetilmetakrilata PMMA a obolochku iz ftorirovannyh PMMA ftorpolimerov KonstrukciyaOpticheskoe volokno kak pravilo imeet krugloe sechenie i sostoit iz dvuh chastej serdceviny i obolochki inogda mnogoslojnoj naprimer dvojnoj Dlya obespecheniya polnogo vnutrennego otrazheniya absolyutnyj pokazatel prelomleniya serdceviny neskolko vyshe pokazatelya prelomleniya obolochki Serdcevina izgotavlivaetsya iz chistogo materiala stekla ili plastika i imeet diametr 9 mkm dlya odnomodovogo volokna 50 ili 62 5 mkm dlya mnogomodovogo volokna Obolochka imeet diametr 125 mkm i sostoit iz materiala s legiruyushimi dobavkami izmenyayushimi pokazatel prelomleniya Naprimer esli pokazatel prelomleniya obolochki raven 1 474 to pokazatel prelomleniya serdceviny 1 479 Luch sveta napravlennyj v serdcevinu budet rasprostranyatsya po nej mnogokratno otrazhayas ot obolochki Vozmozhny i bolee slozhnye konstrukcii v kachestve serdceviny i obolochki mogut primenyatsya dvumernye fotonnye kristally vmesto stupenchatogo izmeneniya pokazatelya prelomleniya chasto ispolzuyutsya volokna s gradientnym profilem pokazatelya prelomleniya forma serdceviny mozhet otlichatsya ot cilindricheskoj Takie konstrukcii obespechivayut voloknam specialnye svojstva uderzhanie polyarizacii rasprostranyayushegosya sveta snizhenie poter izmenenie dispersii volokna i dr Opticheskie volokna ispolzuemye v telekommunikaciyah kak pravilo imeyut diametr 125 1 mkm Diametr serdceviny mozhet razlichatsya v zavisimosti ot tipa volokna i nacionalnyh standartov KlassifikaciyaProfil pokazatelya prelomleniya razlichnyh tipov opticheskih volokon sleva vverhu odnomodovoe volokno sleva vnizu mnogomodovoe stupenchatoe volokno sprava gradientnoe volokno s parabolicheskim profilemRasprostranenie sveta v mnogomodovom optovolokne Opticheskie volokna mogut byt odnomodovymi i mnogomodovymi Diametr serdceviny odnomodovyh volokon sostavlyaet ot 7 do 10 mikron Blagodarya malomu diametru serdceviny opticheskoe izluchenie rasprostranyaetsya po voloknu v odnoj osnovnoj fundamentalnoj mode i kak rezultat otsutstvuet mezhmodovaya dispersiya Sushestvuet tri osnovnyh tipa odnomodovyh volokon Odnomodovoe stupenchatoe volokno s nesmeshyonnoj dispersiej standartnoe SMF ili SM angl step index single mode fiber opredelyaetsya rekomendaciej ITU T G 652 i primenyaetsya v bolshinstve opticheskih sistem svyazi Odnomodovoe volokno so smeshyonnoj dispersiej DSF ili DS angl dispersion shifted single mode fiber opredelyaetsya rekomendaciej ITU T G 653 V voloknah DSF s pomoshyu primesej oblast nulevoj dispersii smeshena v trete okno prozrachnosti v kotorom nablyudaetsya minimalnoe zatuhanie Odnomodovoe volokno s nenulevoj smeshyonnoj dispersiej NZDSF NZDS ili NZ angl non zero dispersion shifted single mode fiber opredelyaetsya rekomendaciej ITU T G 655 Mnogomodovye volokna otlichayutsya ot odnomodovyh diametrom serdceviny kotoryj sostavlyaet 50 mkm v evropejskom standarte i 62 5 mkm v severoamerikanskom i yaponskom standartah Iz za bolshogo diametra serdceviny po mnogomodovomu voloknu rasprostranyaetsya neskolko mod izlucheniya kazhdaya pod svoim uglom iz za chego impuls sveta ispytyvaet dispersionnye iskazheniya i iz pryamougolnogo prevrashaetsya v kolokolopodobnyj Mnogomodovye volokna podrazdelyayutsya na stupenchatye i gradientnye V stupenchatyh voloknah pokazatel prelomleniya ot obolochki k serdcevine izmenyaetsya skachkoobrazno V gradientnyh voloknah eto izmenenie proishodit inache pokazatel prelomleniya serdceviny plavno vozrastaet ot kraya k centru Eto privodit k yavleniyu refrakcii v serdcevine blagodarya chemu snizhaetsya vliyanie dispersii na iskazhenie opticheskogo impulsa Profil pokazatelya prelomleniya gradientnogo volokna mozhet byt parabolicheskim treugolnym lomanym i tak dalee Polimernye plastikovye volokna proizvodyat diametrom 50 62 5 120 i 980 mkm i obolochkoj diametrom 490 i 1000 mkm PrimenenieVolokonno opticheskaya svyaz Osnovnaya statya Volokonno opticheskaya svyaz Volokonno opticheskij kabel Osnovnoe primenenie opticheskie volokna nahodyat v kachestve sredy dlya peredachi informacii v volokonno opticheskih telekommunikacionnyh setyah razlichnyh urovnej ot mezhkontinentalnyh magistralej do domashnih kompyuternyh setej Primenenie opticheskih volokon dlya linij svyazi obuslovleno tem chto opticheskoe volokno obespechivaet vysokuyu zashishyonnost ot nesankcionirovannogo dostupa nizkoe zatuhanie signala pri peredache informacii na bolshie rasstoyaniya vozmozhnost operirovat s chrezvychajno vysokimi skorostyami peredachi i propusknoj sposobnostyu dazhe pri tom chto skorost rasprostraneniya signala v voloknah mozhet byt do 30 nizhe chem v mednyh provodah i do 40 nizhe skorosti rasprostraneniya radiovoln Uzhe k 2006 godu byla dostignuta chastota modulyacii 111 GGc v to vremya kak skorosti 10 i 40 Gbit s stali uzhe standartnymi skorostyami peredachi po odnomu kanalu opticheskogo volokna Pri etom kazhdoe volokno ispolzuya tehnologiyu spektralnogo uplotneniya kanalov mozhet peredavat do neskolkih soten kanalov odnovremenno obespechivaya obshuyu skorost peredachi informacii ischislyaemuyu terabitami v sekundu Tak k 2008 godu byla dostignuta skorost 10 72 Tbit s a k 2012 godu 20 Tbit s Poslednij rekord skorosti 255 Tbit s S 2017 goda specialisty govoryat o dostizhenii prakticheskogo predela sushestvuyushih tehnologij optovolokonnyh linij svyazi i o neobhodimosti kardinalnyh izmenenij v otrasli Volokonno opticheskij datchik Opticheskoe volokno mozhet byt ispolzovano kak datchik dlya izmereniya napryazheniya temperatury davleniya i drugih parametrov Malyj razmer i fakticheskoe otsutstvie neobhodimosti v elektricheskoj energii dayut volokonno opticheskim datchikam preimushestvo pered tradicionnymi elektricheskimi v opredelyonnyh oblastyah Opticheskoe volokno ispolzuetsya v gidrofonah v sejsmicheskih ili gidrolokacionnyh priborah Sozdany sistemy s gidrofonami v kotoryh na volokonnyj kabel prihoditsya bolee 100 datchikov Sistemy s gidrofonovym datchikom ispolzuyutsya v neftedobyvayushej promyshlennosti a takzhe flotom nekotoryh stran Nemeckaya kompaniya Sennheiser razrabotala lazernyj mikrofon osnovnymi elementami kotorogo yavlyayutsya lazernyj izluchatel otrazhayushaya membrana i opticheskoe volokno Volokonno opticheskie datchiki izmeryayushie temperatury i davleniya razrabotany dlya izmerenij v neftyanyh skvazhinah Oni horosho podhodyat dlya takoj sredy rabotaya pri temperaturah slishkom vysokih dlya poluprovodnikovyh datchikov S ispolzovaniem polimernyh opticheskih volokon sozdayutsya novye himicheskie datchiki sensory kotorye nashli shirokoe primenenie v ekologii naprimer dlya detektirovaniya ammoniya v vodnyh sredah Razrabotany ustrojstva dugovoj zashity s volokonno opticheskimi datchikami osnovnymi preimushestvami kotoryh pered tradicionnymi ustrojstvami dugovoj zashity yavlyayutsya vysokoe bystrodejstvie nechuvstvitelnost k elektromagnitnym pomeham gibkost i lyogkost montazha dielektricheskie svojstva Opticheskoe volokno primenyaetsya v lazernom giroskope ispolzuemom v nekotoryh modelyah mashin dlya navigacii Volokonno opticheskie giroskopy primenyayutsya v kosmicheskih korablyah Soyuz Specialnye opticheskie volokna ispolzuyutsya v interferometricheskih datchikah magnitnogo polya i elektricheskogo toka Eto volokna poluchennye pri vrashenii zagotovki s silnym vstroennym dvojnym lucheprelomleniem Drugie primeneniya Disk frisbi osveshyonnyj opticheskim voloknom Opticheskie volokna shiroko ispolzuyutsya dlya osvesheniya Oni ispolzuyutsya kak svetovody v medicinskih i drugih celyah gde yarkij svet neobhodimo dostavit v trudnodostupnuyu zonu V nekotoryh zdaniyah opticheskie volokna napravlyayut solnechnyj svet s kryshi v kakuyu nibud chast zdaniya Takzhe v avtomobilnoj svetotehnike indikaciya na pribornoj paneli Volokonno opticheskoe osveshenie takzhe ispolzuetsya v dekorativnyh celyah vklyuchaya kommercheskuyu reklamu iskusstvo i iskusstvennye rozhdestvenskie yolki Opticheskoe volokno takzhe ispolzuetsya dlya formirovaniya izobrazheniya Puchok sveta peredavaemyj opticheskim voloknom inogda ispolzuetsya sovmestno s linzami naprimer v endoskope kotoryj ispolzuetsya dlya prosmotra obektov cherez malenkoe otverstie Opticheskoe volokno ispolzuetsya pri konstruirovanii volokonnogo lazera Voennye primeneniyaSm takzhe Vtorzhenie Rossii na Ukrainu s 2022 Optovolokno nashlo primenenie dlya upravleniya dronami vo vremya boevyh dejstvij na Ukraine V etom sluchae upravlyayushij signal peredaetsya ne po radio a po sverhtonkomu optovoloknu chto pozvolyaet izbezhat vozdejstviya pomeh i obespechivaet peredachu izobrazheniya v vysokom kachestve HD Nachinaya s 2025 goda kak rossijskie tak i ukrainskie vojska perehodyat na upravlenie frontovymi dronami po optovoloknu Iznachalno trebuemoe optovolokno kak Rossiya tak i Ukraina zakupali v Kitae pri etom pokupateli neredko vstrechalis na kitajskih fabrikah pytayas sorvat kontrakty protivnoj storony Sm takzheV rodstvennyh proektahZnacheniya v VikislovareMediafajly na Vikisklade Volokonno opticheskij kabel Opticheskie materialy Svarka opticheskogo volokna Splajs plastina Opticheskie sistemy Opticheskij reflektometr Subdlinnovolnovoe opticheskoe volokno Podvodnyj kommunikacionnyj kabel Optovolokonnoe izmerenie temperatury Fotonno kristallicheskie volnovody Spektralnoe uplotnenie kanalov WDM DWDMPrimechaniyaKorobejnikov A G Gatchin Yu A Dukelskij K V Ter Nersesyanc E V Problemy proizvodstva vysokoprochnogo opticheskogo volokna Arhivnaya kopiya ot 24 dekabrya 2014 na Wayback Machine Statya UDK 681 7 Nauchno tehnicheskij vestnik ITMO vypusk 2 84 mart aprel 2013 Dushutin N K Mohovikov A Yu Iz istorii fiziki kondensirovannogo sostoyaniya neopr Iz istorii fiziki kondensirovannogo sostoyaniya S 157 Irkutskij gosudarstvennyj universitet 2014 Data obrasheniya 21 yanvarya 2016 Arhivirovano 27 yanvarya 2016 goda Istoricheskij ekskurs neopr Data obrasheniya 28 iyunya 2022 Arhivirovano 14 sentyabrya 2019 goda A Fiber Optic Chronology nedostupnaya ssylka Osobennosti stroitelstva VOLS v Rossii neopr Data obrasheniya 28 iyunya 2022 Arhivirovano 25 marta 2018 goda Telekom v Rossii 2000 2004 neopr Data obrasheniya 28 iyunya 2022 Arhivirovano 6 sentyabrya 2019 goda Istoriya OAO Rostelekom Record Breaking Fiber Transmission Speed Reported ECN angl 16 aprelya 2018 Arhivirovano 19 aprelya 2018 Data obrasheniya 19 aprelya 2018 Salifov I I Raschyot i sravnenie sred peredachi sovremennyh magistralnyh setej svyazi po kriteriyu latentnosti zaderzhki T Comm Telekommunikacii i Transport zhurnal M ID Media pablisher 2009 4 S 42 Arhivirovano 21 yanvarya 2022 goda NTT Press Release 14 Tbps over a Single Optical Fiber Successful Demonstration of World s Largest Capacity 140 digital high definition movies transmitted in one second neopr 29 sentyabrya 2006 Data obrasheniya 3 oktyabrya 2011 Arhivirovano iz originala 27 maya 2012 goda Alfiad M S et al 2008 111 Gb s POLMUX RZ DQPSK Transmission over 1140 km of SSMF with 10 7 Gb s NRZ OOK Neighbours Proceedings ECOC 2008 pp Mo 4 E 2 Listvin A V Listvin V N Shvyrkov D V Opticheskie volokna dlya linij svyazi M LESARart 2003 S 8 288 s 10 000 ekz ISBN 5 902367 01 8 Huawei predstavila prototip sistemy magistralnoj peredachi 400G DWDM neopr Data obrasheniya 23 sentyabrya 2013 Arhivirovano 26 sentyabrya 2013 goda Sozdano optovolokno s propusknoj sposobnostyu do 255 terabit v sekundu Lenta ru 28 oktyabrya 2014 Arhivirovano 29 oktyabrya 2014 Data obrasheniya 29 oktyabrya 2014 Aleksandr Golyshko Vitalij Shub Vremya chudes ili Tormoza dlya konca sveta neopr IKS media Zhurnal IKS 7 iyulya 2017 Data obrasheniya 21 maya 2018 Arhivirovano 22 maya 2018 goda TP Der Glasfaser Schallwandler neopr Data obrasheniya 4 dekabrya 2005 Arhivirovano 21 avgusta 2011 goda Lopes N Sekejra F Gomes M S Rozherio N N Bilro L Zadorozhnaya O A Rudnickaya A M Optovolokonnyj sensor modificirovannyj graftingom molekulyarno imprintirovannogo polimera dlya detektirovaniya ammoniya v vodnyh sredah Zhurnal Nauchno tehnicheskij vestnik informacionnyh tehnologij mehaniki i optiki 2015 4 ISSN 2226 1494 Arhivirovano 8 iyulya 2015 goda Nauchno Proizvodstvennaya Kompaniya Optolink Novosti neopr Data obrasheniya 17 iyunya 2013 Arhivirovano 18 iyunya 2013 goda New drones are sneaking past jammers on Ukraine s front lines The Economist May 5th 2025LiteraturaN K Dushutin A Yu Mohovikov Iz istorii fiziki kondensirovannogo sostoyaniya Irkutsk IGU 2014 Listvin A V Listvin V N Shvyrkov D V Opticheskie volokna dlya linij svyazi M LESARart 2003 288 s 10 000 ekz ISBN 5 902367 01 8 Volokonno opticheskie datchiki Pod red E Udda M Tehnosfera 2008 520 s Gambling W A The Rise and Rise of Optical Fibers IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics Vol 6 No 6 pp 1084 1093 Nov Dec 2000 Gowar John Optical Communication Systems 2 ed Prentice Hall Hempstead UK 1993 ISBN 0 13 638727 6 Hecht Jeff City of Light The Story of Fiber Optics New York Oxford University Press 1999 ISBN 0 19 510818 3 Hecht Jeff Understanding Fiber Optics 4th ed Prentice Hall Upper Saddle River NJ USA 2002 ISBN 0 13 027828 9 Nagel S R MacChesney J B Walker K L An Overview of the Modified Chemical Vapor Deposition MCVD Process and Performance IEEE Journal of Quantum Mechanics Vol QE 18 No 4 April 1982 Ramaswami R Sivarajan K N Optical Networks A Practical Perspective San Francisco Morgan Kaufmann Publishers 1998 ISBN 1 55860 445 6 SsylkiNanij Oleg Evgenevich Listvin Vladimir Nikolaevich Volokno opticheskoe neopr Slovar nanotehnologicheskih terminov Data obrasheniya 13 oktyabrya 2015 Arhivirovano 28 marta 2018 goda Izgotovlenie opticheskih volokon video neopr Data obrasheniya 6 maya 2011 Arhivirovano iz originala 5 maya 2012 goda Svarka opticheskogo volokna videoinstrukciya 3 12 min neopr Data obrasheniya 24 iyunya 2009 Arhivirovano 3 maya 2012 goda Izmereniya na volokonno opticheskih liniyah svyazi Cikl statej neopr Data obrasheniya 1 iyulya 2009 Arhivirovano 27 iyunya 2012 goda

15 Июл, 2025 / 14:07
NiNa.Az

NiNa.Az

NiNa.Az - Абсолютно бесплатная система, которая делится для вас информацией и контентом 24 часа в сутки.
Взгляните
Закрыто
© 2019 NiNa.Az - Все права защищены.
Авторские права: Dadash Mammadov