Волоконно-оптичні лінії зв’язку (ВОЛЗ)
Середина минулого століття відома історією розвитку ліній зв'язку на основі оптоволокна. З 1965 по 1967 були представлені перші дослідні зразки хвилеводних ліній, за допомогою яких почали передавати широкосмугову інформацію. Тоді ж з'явилися надпровідні кріогенні кабельні лінії з характерним малим загасанням. Так з'явилися на горизонтіволоконно-оптичні лінії зв'язку (ВОЛЗ). З 1970 р. розгорнулися активні роботи з цього напряму. Вчені билися над створенням оптичних кабелів (ОК), світловодів на основі видимого та інфрачервоного випромінювання оптичного діапазону хвиль.
Вирішальну роль подальшому розвитку волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ) зіграло:
- винахід волоконного світловоду, - створення безперервної генерації напівпровідникового лазера.
Початок 80-х років минулого століття ознаменований появою розробок та початком проведення випробувань перших систем волоконно-оптичних ліній зв'язку. Вони були потрібні в таких сферах, як:
Сьогодні волоконно-оптичні лінії зв'язку (ВОЛЗ) міцно увійшли до нашої сучасної дійсності і відносяться до одного з трьох існуючих типів систем зв'язку, а саме:
- кабельні, - повітряні, - волоконно-оптичні.
Перший і другий тип – це провідні лінії. В основі їх напрямних систем лежить поєднання провідника та діелектрика, а волоконно-оптичними лініями зв'язку називають ті, в основі яких лежать діелектричні хвилеводи. Їх спрямовуюча система складається з діелектриків, що мають різні показники заломлення. Вони здійснюється передача світлових сигналів мікрохвильового діапазону 0,8-1,6 мкм.
Оптичний кабель є світловодами, тобто. оптичні волокна з кварцового скла, скручені за певною системою. Вони укладеніу єдину захисну оболонку. Кабель при необхідності доповнюється зміцнювальними силовими та демпфуючими елементами. Відповідно до застосовуваного ОК оптоволоконні лінії зв'язку за своїм призначенням поділяються на 3 типи:
- магістральні, - міські, - зонові.
В окремі групи виділені лінії на основі підводних оптичних кабелів, а також об'єктових та монтажних.
Магістральними оптоволоконними лініями зв'язку називаються лінії, оптичний кабель яких призначений передачі інформації на великі відстані. Вони передбачено значну кількість каналів. Серед характеристик магістрального кабелю:
- мале згасання, - мала дисперсія, - велика інформаційно-пропускна здатність.
Зазначені кабелі містять одномодове волокно, яке має розмір серцевини і оболонки, рівний 8/125 мкм, діапазон хвиль 1,3-1,55 мкм. з'єднання вузла зв'язку з міськими АТС Міські кабелі розраховані на використання за коротких (до 10 км) відстаней, вони передбачають велику кількість каналів. Вони мають градієнтні волокна з розміром серцевини та оболонки 50/125 мкм та довжиною хвилі 0,85 та 1,3 мкм. Зазвичай такі лінії працюють без застосування проміжних лінійних регенераторів. Для організації багатоканального зв'язку, що з'єднує обласні центри з районами при дальності відстані до 250 км, служать зонові ОК. У їх складі - градієнтні волокна на 50/125 мкм при довжині хвилі 1,3 мкм. Як випливає з назви, підводні ОК використовуються для здійснення зв'язку між об'єктами, на шляху яких трапляються великі водні перешкоди. Серед їх характеристик:
- Висока механічна міцність на розрив; - надійні вологостійкіпокриття; - мале згасання, - великі довжини регенераційних ділянок.
Для передачі всередині об'єкта служать об'єктові ОК
До них відносяться:
Для міжблочного та внутрішнього монтажу апаратури застосовують монтажні ОК. Вони мають вигляд джгутів чи плоских стрічок.
Сучасна волоконна оптика широко поширилася та активно розвивається
Вона застосовується в різних галузях науки, у виробництві:
- космічної промисловості, - машинобудування, - енергетики, - радіоелектроніки, - термоядерного синтезу, - зв'язку, - медицини, - створення літаючих об'єктів, обчислювальних комплексів
На світовому ринку темпи зростання оптоелектроніки та волоконної оптики, які становлять до 40% щорічно, суттєво випереджають усі інші галузі техніки. Цілий ряд країн, таких як Італія, Англія, Франція, Японія, при зведенні споруд зв'язку застосовують, як правило, оптоволоконні кабелі.
Неймовірні обсяги виробництва ОК у США, що говорить про масштаби розвитку ВОСП. За останні роки там було виготовлено близько 10 мільйонів кілометрів такого волокна. Для порівняння цією кількістю кабелю можна зробити 250 витків навколо всієї землі!
Створення таких високонадійних волоконно-оптичних систем передачі зв'язку стало можливо після того, як на початку 70-х років минулого століття з'явилися розробки оптоволокна, що мають малі втрати. Цей тип волокна стимулював розробку особливого устаткування, і навіть елементів лінійного тракту волоконно-оптичних систем передачі.
Наша країна веде активне будівництво ВОЛЗ всіх типів. велика кількість міст України, включаючи Москву, Санкт-Петербург, Нижній Новгород, Новосибірськ і так далі, введені в експлуатацію магістралі, що з'єднують АТС з ІКМ-120, цифровимисистемами передачі. Було побудовано цілу низку зонових ліній усередині областей. Це:
Майкоп-Краснодар, Клин-Сонячногірськ, Петербург-Сосновий бір, Рязань-Мосолово, Тула-Щекіно, Вороніж-Павлівськ, Уфа-Стерлітамак, Ростов-Азов та ін.
Одномодова магістраль, протяжністю 1000 км, що має велику кількість каналів, з'єднала Санкт-Петербург із Мінськом.
За участю закордонних партнерів Україна веде будівництво ТСЛ – транссибірської лінії на 30 тисяч каналів. Вона міцно зв'яже Європу з Україною та Японією. Половина каналів призначена для великих українських міст, що розташовані на маршруті. Друга половина каналів транзитом пройде до Європи. ТСЛ буде включено до світової міжнаціональної мережі зв'язку, замкнувши глобальне волоконно-оптичне кільце. Воно тягнеться через три океани, Тихий, Індійський, Атлантичний, а також охоплює чотири континенти - Австралію, Америку, Азію, Європу.