Зачем вместо медного кабеля надо прокладывать оптоволокно? Оптический кабель
может передавать данные с очень высокой пропускной способностью. Оптоволокно
обладает отличными трансмиссионными характеристиками, высокой емкостью
передаваемых данных, потенциалом для дальнейшего увеличения пропускной
способности и устойчивостью к электромагнитным и радиочастотным помехам.
Световод состоит из сердцевины и защитного стеклянного внешнего слоя
(оболочки). Оболочка служит в качестве отражающего слоя, с помощью которого
световой сигнал удерживается внутри сердцевины. Оптический кабель может состоять
только из одного световода, но на практике он содержит множество световодов.
Световоды уложены в мягкий защитный материал (буфер), а он, в свою очередь,
защищен жестким покрытием.
В широкораспространенных световодах диаметр оболочки составляет 125 микрон.
Размер сердцевины в распространенных типах световодов составляет 50 микрон и
62,5 микрон для многомодового оптоволокна и 8 микрон для одномодового
оптоволокна. Вобщем-то, световоды характеризуются соотношением размеров
сердцевины и оболочки, например 50/125, 62,5/125 или 8/125.
Световые сигналы передаются через оптоволокно и принимаются электронным
оборудованием на другом конце кабеля. Это электронное оборудование, называемое
оконечным оборудованием волоконно-оптической линии связи, преобразует
электрические сигналы в оптические, и наоборот. Одно из преимуществ оптоволокна,
кстати, состоит в том, что пропускную способность сети на базе оптоволокна можно
увеличить простой заменой электронного оборудования на обоих концах кабеля.
Многомодовое и одномодовое оптоволокно отличаются емкостью и способом
прохождения света. Наиболее очевидное отличие заключается в размере оптической
сердцевины световода. Более конкретно, многомодовое волокно может передавать
несколько мод (независимых световых путей) с различными длинами волн или фазами,
однако больший диаметр сердцевины приводит к тому, что вероятность отражения
света от внешней поверхности сердцевины повышается, а это чревато дисперсией и,
как следствие, уменьшением пропускной способности и расстояния между
повторителями. Грубо говоря, пропускная способность многомодового оптоволокна
составляет около 2,5 Гбит/с. Одномодовое оптоволокно передает свет только с
одной модой, однако меньший диаметр означает меньшую дисперсию, и в результате
сигнал может передаваться на большие расстояния без повторителей. Проблема в
том, что как само одномодовое оптоволокно, так и электронные компоненты для
передачи и приема света стоят дороже.
Одномодовое волокно имеет очень тонкую сердцевину (диаметром 10 микрон или
менее). Из-за малого диаметра световой пучок отражается от поверхности
сердцевины реже, а это ведет к меньшей дисперсии. Термин "одномодовый" означает,
что такая тонкая сердцевина может передавать только один световой несущий
сигнал. Пропускная способность одномодового оптоволокна превышает 10
Гбит/с.
Практическое руководство по волоконно-оптическим технологиям: