На сегодняшний день самую высокую скорость передачи обеспечивают ВОЛС – волоконно-оптические линии связи. За секунду по ним может передаваться десятки гигабайт и даже террабайт (в зависимости от того, какое оборудование используется). Даже при огромных дистанциях качество связи остается на очень высоком уровне.
Что такое «оптоволокно»?
Волоконно-оптический кабель (оптоволокно) по сравнению с другими типами электрических кабелей, это принципиально иная технология. Структура такого кабеля очень проста и похожа на структуру любого электрического, только вместо центрального металлического провода (медного или алюминиевого) – очень тонкое стекловолокно (диаметром 1-10 мкм). А внутренняя изоляция – оболочка из стекла или пластика, которая полностью отражает свет и не дает ему выходить за пределы стекловолокна.
Информация в нем передается световым сигналом, а не электрическим. А все давно знают, что человечеству пока неизвестна скорость, которая превышала бы скорость света. Поэтому, на данный момент оптоволокно – материал №1 в сфере обеспечения связи.
Преимущества
Итак, о преимуществах: начнем с того, что кварцевое стекло, которое является основой оптоволокна, имеет уникально высокую пропускную способность. Полоса пропускания сигнала у такого кабеля достигает частоты 1014 Гц. А это несравнимо выше, чем у любого электрического кабеля.
Очень низкое затухание светового сигнала позволяет монтировать сети и передавать сигнал без промежуточных ретрансляторов (усилителей сигнала) на расстояния свыше 100 км.
Также этот материал не подвержен горению и дымообразованию, не искрит. Следовательно, он пожаробезопасен и пожароустойчив, и на предприятиях повышенной опасности может использоваться без ограничений.
Оптоволокно совершенно нечувствительно к электромагнитным излучениям, и значит не подвержено искажениям светового сигнала и помехам, не боится влажности и окисления. Потому и металлическая оплетка у такого кабеля обычно отсутствует. А если ее иногда и применяют, то только для защиты от механических повреждений.
Оптоволоконный кабель дешевле по себестоимости по сравнению с медным. Он имеет более малые размеры (даже самый толстый оптоволоконный кабель с защитой тоньше такого же телефонного в 5 раз). Срок службы оптоволокна достигает 25 лет, такой длительной гарантии не дает никакой другой материал.
Ну, и конечно, самый смак – защита информации. В век информационных войн это становится иногда жизненно важным условием. К линиям волоконно-оптической связи нельзя подключиться, не повредив саму сеть. А при попытках несанкционированного подключения к сети и незаконного прослушивания система может отключить сигнал и предупредить о возможности взлома. Именно поэтому ВОЛС так любят и активно используют структуры и предприятия, обладающие секретной информацией и работающие в рамках повышенной конфиденциальности: банки, правоохранительные органы, научные лаборатории.
Недостатки
Увы, не обойтись без ложки дегтя… Оптоволоконный кабель по сравнению с электрическим менее гибкий и менее прочный. Он чувствителен к резким перепадам температур, из-за этого стекловолокно может треснуть. Он реагирует на ионизирующие излучения – снижается прозрачность стекловолокна, и, соответственно, увеличивается затухание сигнала.
Еще оптоволоконные кабели чувствительны к механическим ударам и ультразвуку (микрофонный эффект). И чтобы эту чувствительность уменьшить, для изоляции используют мягкие оболочки с эффектом звукопоглощения.
И, наконец, более сложный монтаж. Устанавливать разъемы необходимо с микронной точностью. От точности скола и степени полировки стекловолокна зависит пропускная способность и степень затухания в разъеме. Разъемы соединяют различными способами. И для этого нужна высокая квалификация специалиста и профессиональный инструмент. Поэтому чаще всего кабели из оптоволокна продают уже нарезанными различного метража и с установленными на концах разъемами нужного типа.
Однако, преимущества явно перевешивают, и за оптическим волокном – будущее. В перспективе оптоволоконный кабель явно потеснит все виды электрического кабеля.
Монтаж волоконно-оптического кабеля
В зависимости от конкретных требований проекта способы прокладывания оптических сетей отличаются. Кабель могут укладывать в грунт или в кабельную канализацию, прокладывать в специальных лотках, подвешивать на опоры или стены. Если условия местности не позволяют обойтись простыми способами, то применяют более радикальные: горизонтальное бурение, проколы и установка на пневмопрокладку в твердых покрытиях, прокладка в дорожные покрытия и т.д.
Самое сложное при монтаже ВОЛС – очень тщательно сделать соединение оптического волокна при разводках и разветвлениях. Как уже упоминалось, от этого зависит качество связи, потому что некачественное соединение сильно увеличивает затухание в разъеме. Типы соединения кабеля бывают разъемные (с помощью коннекторов) и неразъемные (склеивание и сварка волокон). Чаще всего для соединения применяют склеивание и сварку.
Самое качественное и быстрое соединение обеспечивает сварка. Для этого используют электрический заряд, лазерное излучение или газовую горелку. Во время сварки концы оплавляются. У разного типа оптических волокон разная длительность плавления. Современное сварочное оборудование контролирует качество сварки. Последние модели снабжены программами, которые оптимизируют и настраивают процесс сварки под каждый вид оптоволокна.
