Кабель оптический

Что это такое?
Оптический кабель — это тип кабеля, предназначенный для передачи информации с помощью световых импульсов, а не электрических сигналов . Его основой являются тончайшие прозрачные нити — оптические волокна, изготовленные из сверхчистого кварцевого стекла или пластика . Благодаря явлению полного внутреннего отражения свет распространяется по сердцевине волокна, не выходя за её пределы, что позволяет передавать данные на огромные расстояния с минимальными потерями и невероятно высокой скоростью . Оптические кабели являются физической основой современных телекоммуникаций, магистрального интернета и цифрового телевидения .

Из чего делают?
Конструкция оптического кабеля может значительно различаться в зависимости от области применения, но все они имеют общие базовые элементы. Оптическое волокно — это сложная структура: сердцевина (диаметром 8–62,5 мкм) изготавливается из сверхчистого кварцевого стекла, а окружающая её стеклянная оболочка имеет другой показатель преломления, удерживая свет внутри . По типу распространения света различают одномодовые (SMF) и многомодовые (MMF) волокна. Одномодовые имеют тонкую сердцевину (около 9 мкм) и предназначены для связи на большие расстояния, а многомодовые (50 или 62,5 мкм) — для коротких линий внутри зданий и кампусов . Для защиты от механических воздействий волокна помещают в модули — полимерные трубки, часто заполненные гидрофобным гелем . Для придания кабелю прочности используются силовые элементы: центральный стеклопластиковый пруток, арамидные нити (кевлар), стеклонити или, в некоторых конструкциях, стальной трос . Вся конструкция заключена во внешнюю защитную оболочку из полиэтилена (для наружной прокладки, устойчивого к УФ-излучению), ПВХ или безгалогенных материалов .

Зачем и где это применяют?
Оптические кабели применяются практически во всех сферах, где требуется высокоскоростная передача данных. По назначению их разделяют на магистральные (для связи между городами и континентами), внутризоновые (между областными центрами), местные (городские и сельские сети) и внутриобъектовые (СКС, видеонаблюдение) . По способу прокладки различают воздушные (подвесные) кабели, монтируемые на опорах ЛЭП, контактной сети и столбах освещения ; подземные (в грунте или кабельной канализации), часто с броней из стальных лент или проволоки; подводные — с усиленной гидроизоляцией и высокой прочностью на разрыв . Благодаря отсутствию искрения, оптический кабель безопасен для использования на взрывоопасных производствах и атомных станциях .

Интересный факт:
История оптической связи началась задолго до появления лазеров. Ещё в 1794 году французы изобрели оптический телеграф, а в 1824 году в России заработала самая длинная в мире линия такого телеграфа Петербург–Варшава (1200 км) . Переход к современному оптоволокну произошёл в 1970 году, когда удалось создать сверхчистое кварцевое волокно с затуханием сигнала ниже 20 дБ/км, что сделало возможным его практическое использование . Первая в СССР волоконно-оптическая линия связи была запущена в 1977 году в Зеленограде, и отечественные разработки в этой сфере тогда считались одними из лучших в мире . Сегодня технология позволяет передавать по одному волокну сигнал со скоростью до 15,5 Тбит/с на расстояние 7000 км, что эквивалентно более 10 миллионам обычных DSL-подключений .