EN
Zamonaviy aloqa tarmoqlari keng hududlarga minimal signallarni pasayish bilan ma'lumotlarni uzatish uchun ilg'or uzatish texnologiyalariga kuchli e'tibor beradi. Ushbu texnologiyalarning orasida optik tolali kabellar qit'alar bo'ylab yuqori tezlikdagi ma'lumotlar uzatish imkonini beruvchi global telekommunikatsiya infratuzilmasining asosiy tayanchi sifatida paydo bo'ldi. Ushbu murakkab kabellar ingichka shisha yoki plastik tolalarda axborotni olib borish uchun yorug'lik impulslaridan foydalanadi va uzoq masofadagi aloqa tizimlari uchun oldindan ko'rinmagan band kengligi imkoniyatlari va ishonchlilikni ta'minlaydi.
Optik tolali aloqa asosidagi asosiy tamoyil elektr signallarini maxsus ishlab chiqilgan shishali tolalarda tarqaladigan yorug'lik to'lqinlariga aylantirishni o'z ichiga oladi. Bu jarayon katta masofalar bo'ylab signal butunligini saqlab turish bilan bir vaqtda yorug'lik tezligida ma'lumotlarni uzatish imkonini beradi. An'anaviy mis asosidagi uzatish vositalaridan farqli o'laroq, optik tolalar minimal elektromagnit ta'sirlarga duch keladi va kuchli kuchaytirish talablari bo'lmagan holda ham yuzlab kilometr masofaga signal sifatini saqlab turadi.
Optik Tolali Aloqaning Texnik Prinsiplari
Yorug'lik Tarqalishi va To'liq Ichki Aks-aksariyat
Optik tolali kabelning asosiy texnologiyasi to'liq ichki aks etish hodisasiga asoslanadi. Yorug'lik atrofidagi qoplam materialiga nisbatan ko'proq sindiruvchi indeksga ega bo'lgan optik tolani o'tkazayotganda, u doimiy ravishda yadro- qoplam chegarasidan aks etadi. Bu hodisa yorug'lik signallari butun uzunligi bo'ylab optik tolalar yadrosida saqlanib, signallarning yo'qolishini oldini olib, ma'lumotlarni butunligini saqlash imkonini beradi.
Optik tolalarni aniq ishlab chiqarish maxsus sindiruvchi indeks tarkibiga ega bo'lgan g'oya sof shishalarni yaratishni o'z ichiga oladi. Yadro diametri odatda 8 dan 62,5 mikrometrgacha, qoplam esa taxminan 125 mikrometrgacha cho'ziladi. Ushbu mikroskopik aniqlik yorug'likni optimal boshqarish imkonini beradi hamda signalning susayishini kamaytiradi, bu esa tez-tez signallarni tiklash shart emasdan uzoq masofali aloqani amalga oshirish imkonini beradi.
To'lqin uzunligi bo'yicha mul'tiplexerlash texnologiyasi
Yuqori darajadagi optik tolali kabel to'lqin uzunligi bo'yicha ko'prikka yordam beradi, bu esa bir nechta ma'lumot oqimlarini bitta tolada bir vaqtning o'zida uzatish imkonini beruvchi texnikadir. Yorug'likning turli to'lqin uzunliklaridan foydalanish orqali aloqa operatorlari tarmoqlarining uzatish sig'imini jadal ravishda oshirishlari mumkin. Optik aloqada ishlatiladigan oddiy to'lqin uzunliklariga 850 nm, 1310 nm va 1550 nm kiradi, ular har biri aniq uzatish xususiyatlari va masofa talablari uchun optimallashtirilgan.
Zich to'lqin uzunligi bo'yicha ko'prikka tizimlari bitta optik tolada yuzlab alohida to'lqin kanallarini joylashtirish imkonini beradi. Bu qobiliyat bitta tolani sekundiga terabitdagi axborotni uzatish qobiliyatiga ega katta ma'lumot magistraliga aylantiradi. Ushbu texnologiya xizmat ko'rsatuvchilarga qo'shimcha fizik infratuzilma qurmasdan ham doim o'sib borayotgan band tanasi ehtiyojlarini qondirish imkonini berish orqali uzoq masofali aloqalarni inqilob qildi.
An'anaviy aloqa vositalariga nisbatan afzalliklari
Signal zaxm etishi va masofaga chidamlilik
Sirtli optik kabel odatdagi mis asosidagi uzatish tizimlariga qaraganda yuqori ishlash xususiyatlarini namoyon qiladi. Yuqori sifatli optik tolalardagi signal so'nalishi optimal to'lqin uzunliklarida 0,2 desibell/kilometrgacha past bo'lishi mumkin, bu esa signallarning kuchaytirishsiz 100 kilometrdan ortiq masofaga tarqalishiga imkon beradi. Ushbu past so'nish xususiyati optik tolalarni mintaqaviy aloqa aloqalari va dengiz osti kabel tizimlari uchun ideal qiladi.
Odatdagi mis kabel bir necha kilometrda yuqori tezlikdagi ilovalar uchun signallarni tiklashni talab qiladigan ancha qisqa masofalarda sezilarli darajada signal sifatining pasayishiga duch keladi. Optik tolalarning yuqori masofaga uzatish imkoniyatlari uzoq masofali aloqa tarmoqlari uchun infratuzilma murakkabligi hamda operatsion xarajatlarni kamaytiradi. Shuningdek, elektromagnit ta'sirlarga chidamlilik atrof-muhit sharoitlariga qaramasdan barqaror signallar sifatini ta'minlaydi.
Takrorlanish kengligi va ma'lumot hajmi
Optik tolali kabelning uzatish imkoniyati hozirgi paytda mavjud bo'lgan barcha boshqa uzatish vositalaridan ancha yuqori. Nazariy jihatdan, bitta optik tola teragertssiz chegarasida ishlashi mumkin, garchi amaliy tizimlar odatda gigagertsdan yuzlab gigagertsacha oraliqda ishlaydi. Bu katta imkoniyat bir xil fizik infratuzilma orqali ovoz, ma'lumot va video xizmatlarini bir vaqtning o'zida uzatish imkonini beradi.
Zamonaviy optik tolali tizimlarda bitta to'lqin uzunligi kanali orqali sekundiga 100 gigabit va undan yuqori ma'lumot uzatish tezligiga erishish mumkin. To'lqin uzunligi bo'yicha ko'prikka (wavelength division multiplexing) texnologiyalari bilan birlashtirilganda, bitta tolada umumiy uzatish sig'imi sekundiga bir necha terabitgacha yetishi mumkin. Ushbu masshtablanuvchanlik optik tolali kabelni kelajakdagi band ega ekanligini ta'minlash uchun butunlay yangi infratuzilmani almashtirish shart emas.
Uzoq masofali tarmoqlarda qo'llash
Dengiz osti Kabel Tizimlari
Xalqaro aloqa dengiz tubidan o'tuvchi optik tolali kabel tizimlariga juda ham ko'p tayanadi, bu kabellar qit'alarni ulaydigan dengiz tubini kesib o'tadi. Ushbu maxsus kabellar suv o'tishini oldini oluvchi germetik plomba, uzoqdan quvvat berish uchun mis o'tkazgichlar va po'lat simli zirh kabi bir nechta himoya qavatlari bilan ta'minlangan. Dengiz optik tolali kabellari tiklanish nuqtalari orasida 10,000 kilometr dan ortiq masofaga cho'zilishi mumkin, bu farishtal qit'alar o'rtasida bevosita ulanishni ta'minlaydi.
Dengiz optik tolali kabellari uloqtirish maxsus kabel yotqizish kemalari ishlatiladigan murakkab o'rnatish usullarini talab qiladi. Ushbu tizimlar baliq ovlash harakatlari yoki tabiiy ofatlar tufayli vujudga keladigan shikastlanishlarga qaramay, ekstremal dengiz bosimi, harorat o'zgarishlariga chidashlari kerak. Murakkab monitoring tizimlari doimiy ravishda kabel ishlashini baholaydi hamda aloqa ishonchliligini buzishi mumkin bo'lgan istalgan degradatsiyani aniqlaydi.
Quruqlik Orali Qo'ng'iroq Tarmoqlari
Yer yuzidagi uzoq masofali tarmoqlar yer ostiga ko'mish, havo orqali o'tkazish hamda mavjud kommunal koridorlarga joylashtirish kabi turli usullar bilan o'rnatilgan optik tolali kabellardan foydalanadi. Bu tarmoqlar mamlakatlararo va xalqaro aloqa infratuzilmasining asosini tashkil etadi, yirik shaharlarni bog'lab, mintaqalar o'rtasida yuqori hajmli ma'lumot almashinuvini ta'minlaydi.
Yer yuzidagi optik tolali kabel tizimlarida odatda uzoq masofalarda signallarning susayishini kompensatsiya qilish maqsadida muntazam oraliqlar bilan optik kuchaytirgichlardan foydalaniladi. Erliniy bilan legirlangan tolali kuchaytirgichlar uzoq masofali aloqa tizimlarida keng tarqoq C-diapazon to'lqin uzunligi uchun standart texnologiyaga aylangan. Bu kuchaytirgichlar elektrik vositasiz minglab kilometr davomida uzluksiz signal uzatish imkonini beradi.
Sifat omillari va ishlashni optimallashtirish
Material tozaligi va ishlab chiqarish standartlari
Optik tolali kabelning ishlashi ularni ishlab chiqarishda foydalaniladigan materiallarning tozaligiga juda bog'liq. Milliarddan bir qismi miqdorida aralashmalar bo'lgan ultra toza shaffof oyna minimal yutish yo'qotishlarini va optimal uzatish xususiyatlarini ta'minlaydi. Ishlab chiqarish jarayonlari signallarning butunligini buzishi yoki kabelning foydalanish muddatini qisqartirishi mumkin bo'lgan nuqsonlarni oldini olish uchun qattiq sifat nazoratini saqlashi kerak.
Ilovani topshirishga tayyorgarlik jarayonlari modifikatsiyalangan kimyoviy bug' cho'kindisi hamda tashqi bug' cho'kindisi usullarini o'z ichiga oladi, bu optik tolada aniq sindirish indeksining profilini yaratadi. Bu jarayonlar barcha ishlab chiqarish davrida doimiy tolalar geometriyasi hamda optik xususiyatlarni ta'minlaydi. Ishlab chiqarish davomida amalga oshiriladigan sifat sinovlariga attentuatsiya, tezlik doirasi, sonli aperatura hamda xalqaro standartlarga mos kelishini tekshirish maqsadida mexanik mustahkamlik o'lchovlarini o'z ichiga oladi.
Atrof-muhitni muhofaza qilish va chidamlilik
Uzoq masofali tolali optik kabel tarmoqlari ishlash muddati davomida atrof-muhit ta'sirlariga chidash uchun mustahkam himoya tuzilmalarni talab qiladi. Kabel dizaynlari namlikka, harorat ekstremallariga va mexanik kuchlanishlarga chidamli bo'lish uchun mo'ljallangan bufer trubalar, mustahkamlovchi elementlar hamda tashqi qoplamalardan iborat ko'plab himoya qatlamlarini o'z ichiga oladi. Ushbu himoya elementlari turli atrof-muhit sharoitlarida ishonchli ishlashni ta'minlaydi.
Maxsus kabel dizaynlari bevosita yer ostiga o'rnatish, havo orqali ulanish hamda qattiq sanoat muhitlari kabi maxsus atrof-muhit talablari bilan kurashish uchun mo'ljallangan. Ultrabinafsha chidamli materiallari quyosh nurlanishidan vujudga keladigan degradatsiyaga qarshi himoya qiladi, g'ishtirgichlarga chidamli zirh esa yovvoyi hayvonlarning sabab beradigan zararlarini oldini oladi. O'rnatish muhitiga qarab mos kabel dizaynlarini tanlash tizimning uzoq muddatli ishonchliligi hamda texnik xizmat ko'rsatish talablariga sezilarli darajada ta'sir qiladi.
Kelajak rivojlanishi va paydo bo'layotgan texnologiyalar
Ko'p yadrali va Fazo Bo'linishi Multiplexirlash
Optik tolali kabeldagi paydo bo'layotgan texnologiyalarga bir nechta mustaqil yadrolarni birlashtirgan ko'p yadroli tolalar kiradi. Bu usul fazoviy bo'linishni ko'paytirish imkonini beradi va shu tariqa alohida tolalarning uzatish sig'imini oshiradi. Tizim ishlashini maksimal darajada oshirish uchun yadro tartiblarini optimallashtirish hamda qo'shni yadrolar orasidagi o'zaro ta'sirni kamaytirish bo'yicha tadqiqotlar davom etmoqda.
Kam rejimli tolalar alohida tolali yadro ichida bir nechta fazoviy rejimlardan foydalanish orqali uzatish hajmini oshirish maqsad qilingan yana bir texnologik yutuqdir. Rejimlarning tarqalishini boshqarish hamda signallar sifatini saqlash uchun rejimlarni bo'linish tizimlari murakkab signallarni qayta ishlash usullarini talab qiladi. Ushbu texnologiyalar optik tolali kabelning kelajakdagi sig'imini yanada oshirishga umid beradi.
Bo'sh yadroli tolali texnologiya
Bo'sh yadrolilikli optik kabel uzuklari nurlarni qattiq shishadan ko'ra havo bilan to'ldirilgan yadrolar orqali o'tkazish uchun foton kristallar tuzilmasidan foydalanadi. Bu noaniq effektlarni kamaytiradi va an'anaviy qattiq yadroli tolalarga qaraganda potentsial ravishda pastroq kechikishni ta'minlashi mumkin. Hali ham rivojlantirilayotgan bo'lsada, bo'sh yadrolilikli texnologiyalar giper past kechikish talab qilinadigan maxsus dasturlar uchun istiqbolli ko'rinadi.
Bo'sh yadrolilikli tolalar ishlab chiqarish bilan bog'liq qiyinchiliklar murakkab foton kristalli tashqi qavat naqshlarini yaratish paytida tuzilmaviy butunligini saqlashni o'z ichiga oladi. Mavjud tolali infratuzilma bilan mexanik ishonchlilik va ulanish mos kelishi muammolarini hal etish bilan birga ushbu tuzilmalarni amaliy jihatdan qo'llash uchun optimallashtirish bo'yicha tadqiqotlar davom etmoqda.
Ko'p beriladigan savollar
Optik tolali kabel necha kilometrgacha signallarni kuchaytirishsiz uzata oladi
Yuqori sifatli yagona rejimli tolali optik kabel uzatish uchun amplitsetlanishsiz 100-120 kilometrgacha bo'lgan masofaga signallarni uzata oladi, bu esa foydalanilayotgan to'lqin uzunligiga va talab qilinayotgan signal sifatiga bog'liq. Eng past so'nishni ta'minlaydigan 1550 nm to'lqin uzunligida masofa yanada uzoqroq bo'lishi mumkin. Biroq amaliy tizimlarda ishonchli ma'lumot uzatish uchun shovqinlar nisbati optimal darajada saqlanishi uchun ko'pincha optik kuchaytirgichlar qo'shiladi.
Tolali optik kabel uzun masofalarda qanday qilib signal sifatini saqlaydi
Tolali optik kabel signal sifatini nurlarni tolali yadro ichiga cheklovchi to'liq ichki aks etish, absorbsiyani kamaytiruvchi ultra-toza shisha materiallari hamda taranglik yo'qotishlarni kamaytiruvchi aniq ishlab chiqarish kabi bir nechta mexanizmlar orqali saqlaydi. Shuningdek, strategik masofalar orqali joylashtirilgan optik kuchaytirgichlar elektrik signallarga o'tkazmasdan signallarni kuchaytirib, uzatish yo'nalishi bo'ylab optik afzalliklarni saqlab turadi.
Fiber optik kabel tizimlarining o'tkazuvchanligini nima belgilaydi
Fiber optik kabel tizimlarining o'tkazuvchanligi to'lqin uzunligi bo'yicha ko'prikka ega bo'lgan kanallar soni, har bir to'lqin uzunligi kanali uchun ma'lumotlar uzatish tezligi, kabelda mavjud bo'lgan tolali yadrolar soni hamda qo'llaniladigan modulyatsiya formatlariga bog'liq. Murakkab tizimlar barcha ushbu parametrlarni optimallashtirish orqali sekundiga bir necha terabitdan ortiq umumiy o'tkazuvchanlikka erisha oladi.
Nima uchun fiber optik kabel suv osti aloqa liniyalari uchun afzal ko'riladi
Suv osti ilovalarida tolali optik kabeldan foydalanish elektromagnit to'siqqa chidamli bo'lishi, past signallarni so'rish tufayli takrorlagichlarga kamroq ehtiyoj sezish, xalqaro trafik uchun katta bandlik sig'imini ta'minlash va qattiq dengiz muhitiga qarshi maxsus himoya bilan ishlab chiqarilishi mumkinligi sababli afzal ko'riladi. Okean orqali kabel tizimlari uchun o'rnatish xarajatlarini va murakkabligini kamaytiradigan misga nisbatan optik tolalarning yengil tuzilishi ham ahamiyatli omil.