Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

ВОЛС в контексте сравнения удаленных стандартов частоты

Ключевые слова:  ВОЛС, периодика, стандарт частоты, частотная гребенка

Автор(ы): Клюев Павел Геннадиевич

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

28 марта 2010

С древнейших времен в качестве носителя информации человек использует в основном акустические волны — звук и электромагнитные волны — свет. Еще в древности люди на расстоянии прямой видимости обменивались сообщениями с помощью условных знаков – сигнальных костров. Звук и свет были и остаются доминирующими средствами передачи информации.

В начале 90-х годов XVIII века русский изобретатель И. П. Кулибин и француз К. Шапп независимо друг от друга разработали оптические телеграфные линии, предназначенные главным образом для передачи военных и правительственных сообщений. В России для военно-правительственных целей оптический телеграф связал Петербург со Шлиссельбургом (1824), Кронштадтом (1834), Царским Селом (1835) и Гатчиной (1835). Самая длинная в мире (1200 км) линия оптического телеграфа была открыта в 1839 между Петербургом и Варшавой. Оптический телеграф применялся русскими войсками и в Крымскую войну. Все эти устройства относятся к открытым линиям оптической связи. Использование света в качестве носителя информации позволяет передавать сверхогромные объемы информации со скоростью света в среде. Это и другие достоинства оптической связи поставили перед человеком задачу создания закрытых от внешней среды устройств передачи света на большие расстояния, причем по сложноискривленному в пространстве тракту.

Впервые возможность создания световодов была высказана русским инженером В. Н. Чиколевым в 60-х годах XIX столетия. И уже в середине 70х годов XIX столетия В. Н. Чиколев осветил с помощью световодов четыре помещения одного магазина, пороховые погреба крупнейшего по тем временам Охтинского порохового завода, театральную рампу и др. Источником света служила угольная дуга — свеча Яблочкова (ламп накаливания еще не было). Световоды В. Н. Чиколева представляли собой полые металлические трубы, внутренняя поверхность которых была зеркальной.

С 1951 в нескольких промышленно развитых странах начались разработки стеклянных волоконных световодов, а примерно с 1960 начались материально-технологическая реализация и применение в приборостроении различных волоконных световодов.

В 1954 академики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров и американец Ч.Таунс создали первый квантовый генератор на пучке молекул аммиака-мазер. Для реализации уникальных возможностей линий оптической связи на основе ВС были необходимы миниатюрные и легкоуправляемые источники высоконаправленного когерентного квазимонохроматического света, такими характеристиками отличается только излучение лазеров.

В 1960 американец Т.Мейман продемонстрировал работу первого оптического квантового генератора — лазера. В качестве активной среды в нем использовался рубин (Al2O3 с примесью хрома Cr), а вместо объёмного резонатора был использован открытый оптический резонатор. Этот лазер работал в импульсном режиме на длине волны в 0,69 мкм. В декабре того же года был создан гелий-неоновый лазер, излучающий в непрерывном режиме.

В 1970 г. (год разработки первых ВС со светоослаблением менее 20 дБ/км) академик Ж. И. Алферов с сотрудниками впервые реализовали полупроводниковый лазер на основе двойной гетероструктуры А1Аs — GаАs с непрерывной генерацией при комнатной температуре. Под руководством академика Ж. И. Алферова созданы для ВОЛС также быстродействующие и малошумящие фотоприемники ближней ИК области спектра

Свет, проходящий по оптоволокну, подвержен затуханию. Для усиления сигнала используют повторители, которые размещают на некотором расстоянии друг от друга по всей длине ВОЛС. В 1970 расстояние между повторителями составило около 10 км.

В 1977 впервые в телефонии был использован трафик передачи информации на скорости 6 Мбит/с.

А 1987 ознаменовался коммерческим использованием волокна на скорости 1,7 Гбит/с, расстояние между повторителями составило 50 км.

В 1988 был заложен первый трансантлантический кабель, он разрабатывался как первый подводный волоконно-оптический кабель между Соединёнными Штатами и Европой.

В 2003 максимальная скорость передачи составила 10,92 Тбит/с (это 273 оптических канала по 40 Гбит/с каждый).

2009 год: мультиплексирование 155 каналов по 100 Гбит/с - передача сигнала со скоростью 15,5 Тбит/с на расстояние 7000 километров.

Прикрепленные файлы:
 


Средний балл: 10.0 (голосов 2)

 


Комментарии
весьма интересная статья
Интересно, а радиоволны? Они, что не конкурентны по сравнению с ВОЛС? Или же имеются какие-то другие сложности? Фактов много, а пояснений нет
Ой, извините! Посмотрела прикреплённый файл - слова интересны, а суть не понятна. В школе этого ещё не проходила.
В данной статье идет речь о передаче и сравнении
ультраточных сигналов. Уважаемая Ангелина
Валерьевна! Воспроизводимость (т.е. взяли значение
частоты на входе в систему и сравнили со значением
на выходе)передаваемого оптического сигнала в
современных ВОЛС достигает 10 в -19 степени. Это
достаточно большая точность, если сравнить таковую
с точностью определения секунды в спутниковых
навигационных системах (около 10 в -7 степени). К
тому же, если говорить о сравнении стандартов, то
они располагаются на Земле, а не в космосе, поэтому
спутник нам здесь не поможет))) Если говорить о
радиоволнах распространяющихся в пределах нашей
атмосферы, как Вы себе это представляете?))
Информацию необходимо передавать на большие
расстояния, причем ее объем и скорость уже таковы,
что никакая радиоволновая система с этим уже не
справится. Сегодня радиодиапазон используется в
морской навигации, передачи радиопрограмм,
телевидении, GPS, радиоастрономии, радарах. Так что
диапазон и так уже сильно перегружен. В конце
концов, радиосвязь не защищена от помех,
скорость передачи радиоволн в атмосфере отличается
от передачи по оптоволокну на 2-8 порядков (10 во 2
- 8 степени раз) - в зависимости от того как
рассматривать систему передачи свет - электроны или
просто свет (максимум скорости передачи)
Мне тоже интересно,но тоже непонятно
)))) конечно непонятно, ты же еще в 7 классе))) я даже
на 1 курсе универа в шоке был...))) Век живи - век
учись - гласит народная мудрость. Люди занимаются
наукой всю жизнь.
Так что впереди еще много открытий!
Пастух Евфграфович, 31 марта 2010 17:41 
А я был в шоке, когда прочитал, что на суше одноваттный радиопередатчик тянет на 3-5км, а над морем он же на... 100км бьёт. Теперь вот вспомнил ТРИЗ и... а если сделать плоскую зеркальную ленту-дорогу, над-к ней низЕнько подвесить зеркальные шпалы, зеркалами вниз, всё это закрыть от пыли (плёночный волновод-зебра)... вот, параллельные лучи солнца (например) под начальным углом падают между зеркальных шпал сразу ВСЕ параллельно на ВСЮ(!) ленту-дорогу переотражаются и мчатся да хоть для обогрева или под чайник с кофе или... во моща будет с футбольного поля! Ставим ЭТО на колёса, баржу, крылья-антенны (а какая польза от пустых сверху крыльев?)airship и... Простенько? Потери, пределы и идеальную мощность потока можно посчитать, материалы (интерференционные зеркала, призмы) подобрать, а помыслить и...работает 100% площади, прикиньте - поток в обе стороны, да по спирали, да хоть в космос - лёд кометы плавить да лететь, с возвратом! А если управлять формой=размерами+ показателем преломления?
Павел Геннадиевич! Спасибо! Пойду пределы прикину: допустим, на сто зеркальных шпал 5% потерь... помыслю над низкопрофильной зеркальной антенной-зебро-радио-солнцепроводом..., где тут у меня старые зеркальца, стеклорез и чайник со свистком? А ведь закипит! Два раза в день-это точно! А пар - это уже сила. Главное - по тонкому стеклу зеркального солцепровода под солнцем не ходить.
Пастух Евфграфович, 01 апреля 2010 12:02 
Спасибо Татьяна Николаевна. Да, ТРИЗ - великая штука, советую. Если б не ТРИЗ, не догадался бы "по ходу движения по-над зеркальным солцепроводом последовательно делать верхние зеркала, расположенные над зеркальным нижним полотном, прозрачными и снимать таким образом всю мощность светопотока". Павел Геннадиевич - Ваши 49% в изобретении - железная доля. Оформляйте, пока спят японцы! Не потеряемся. Покатаемся ещё и в Сахаре на солнышке прямо по барханам

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Cтранные лица микромира
Cтранные лица микромира

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.