пика, в то время, как в исходном сигнале никакого пика не было. Таким образом, оптические волокна открывают новые возможности для передачи сигнал без искажений.

Малый вес

Оптическое волокно весит значительно меньше медного проводника. Волоконно-оптический кабель той же информационной емкости, что и медный, весит меньше медного, поскольку последний требует большего количества линий. Например, обычный одножильный волоконно-оптический кабель имеет вес 9 фунтов/1000 футов. Для сравнения, коаксиальный кабель весит в 9 раз больше - 80 фунтов/1000 футов. Оптимальный вес крайне важен в самолетостроении и автомобилестроении.

Малый размер

Оптический кабель меньше по размеру, чем его медный аналог. Кроме того, достаточно часто одно оптическое волокно может заменить несколько медных проводников. На рис. 3.2 сравниваются коаксиальный и волоконно-оптический кабели, используемые в цифровой телефонии. Медный кабель диаметром 4.5 дюйма может передавать 40300 двухсторонних разговоров на короткие расстояния. Волоконно-оптический кабель диаметром 0.5 дюйма, содержащий 144 волокна, обеспечивает 24192 разговора на каждую волоконно-оптическую пару или около 1.75 миллионов звонков на весь кабель в целом. Таким образом, емкость волоконно- оптического кабеля существенно превосходит емкость коаксиального, несмотря на то, что его диаметр почти в 10 раз меньше.

Малый размер оптоволоконного кабеля делает его использование привлекательным в следующих областях:

Рис. 3.2. Сравнение размеров коаксиального и волоконно-оптического кабелей {фотография предоставлена AT&T Bell Laboratories)

Самолеты и подводные лодки, где использование каждого квадратного дюйма является критическим. Применение волоконно-оптического ка- беля обусловлено не только экономией места, но также невозможностью применения его медного аналога. Волоконная оптика позволяет эффективно

использовать ограниченное пространство.

Подземные телефонные кабельные каналы, особенно городские. В этом случае не только экономится место в кабельных каналах, но также учитывается высокая стоимость строительства новых каналов. При этом старые медные кабели заменяются оптическими кабелями, предоставляющими большие информационные возможности при экономии места. Толстый медный кабель, занимающий большой объем в кабельном канале, заменяется тонким оптическим кабелем, при этом остается место для прокладки новых кабелей в будущем.

Компьютерные помещения, в которых кабели прокладываются в фальшполах. Как правило, эти кабели являются твердыми, что усложняет процесс прокладки. Добавление новых кабелей также затруднительно. И здесь малый размер и гибкость оптического волокна устраняют эти проблемы. В ряде случаев можно обойтись настолько малым количеством волоконных кабелей, что отпадает потребность в использовании фальшполов.

Безопасность

Волокно является диэлектриком и не проводит ток. Его использование безопасно с точки зрения искро- и пожаробезопасности. Более того, волокно не притягивает молнии. Волоконно-оптический кабель может также использоваться в опасных местах, в которых из соображений безопасности вообще не применялись кабели. Например, волокно можно проложить прямо через топливный бак.

Секретность

Один из путей подслушивания заключается в подсоединении к проводу. Другой путь - перехват радиоволн, излучаемых работающим оборудованием или кабелем. Несколько лет назад Соединенные Штаты обнаружили такого рода прослушивание переговоров своих посольств. Чувствительная антенна, спрятанная в близко стоящем здании, улавливала радиоволны, излучаемые электронным оборудованием, работающим в посольстве. Данная антенна воспринимала ЭМН как в примере с радиоприемником, обсуждавшемся ранее. Улавливаемый радиосигнал содержал сверхсекретные данные. Бизнесмены каждый год затрачивают миллионы долларов на защиту своих секретов, например на шифрование передаваемых сообщений.

Оптическое волокно является сверхбезопасной федой для передачи информации. Оно не излучает волны, которые могут быть получены близкорасположенной антенной. Кроме того, подсоединиться к оптоволокну крайне тяжело. Правительства и деловые круги рассматривают оптическое волокно как информационную среду, обеспечивающую секретность передачи информации.

Выводы

Широкая полоса пропускания, низкие потери и невосприимчивость к электромагнитным полям характерны для волоконной оптики. Эти особенности органично согласовываются, позволяя передавать данные с высокой скоростью на большие дистанции и с небольшим числом ошибок. Волоконно-оптическая связь предоставляет возможность передавать текст 30-ти томной энциклопедии на 100 миль за 1 секунду. При этом уровень ошибок составляет один-два неверных символа за все время передачи.

В действительности, не все оптические кабели имеют низкие потери и широкую полосу пропускания. В тех случаях, когда потери и высокие скорости не являются критическими, например, в автомобилестроении, достаточно хорошо работают более дешевые оптические линии. В автомобиле главным является защита от шума, источником которого является система впрыска. Другие уникальные хщ)актеристики оптоволокна делают его наиболее подходящей передающей средой во множестве различных областей техники.

Заключение

Волоконная оптика имеет много преимуществ по фавнению с медным кабелем.

Оптоволокно предоставляет широкую полосу пропускания.

Оптоволокно характеризуется меньшими потерями.

Широкая полоса пропускания и низкие потери приводят к сокращению числа повторителей.

Оптическое волокно имеет малую восприимчивость к ЭМН.

Волокно оптимально соответствует целям соблюдения секретности при передаче информации.

Волокно имеет меньшие размеры и вес по сравнению с медным кабелем.

Поскольку волокно не передает электрический сигнал и не приводит к замыканиям и возгораниям, то оно безопасно и может быть использовано во взрывоопасной среде.

Таким образом, использование оптического волокна обусловливается рядом преимуществ, таких как низкие потери, широкая полоса пропускания, секретность и невосприимчивость по отношению к ЭМН.

Контрольные вопросы

1. Назовите шесть преимуществ оптического волокна. Приведите примеры каждого из них.