Až do roku 1960 vynašiel americký vedec Maiman prvý laser na svete, ktorý poskytoval dobrý svetelný zdroj pre optickú komunikáciu. Počas nasledujúcich 20 rokov ľudia urobili prelom v optických prenosových médiách a nakoniec vytvorili nízkostratové optické vlákna, ktoré položili základ optickej komunikácie. Odvtedy sa optická komunikácia dostala do štádia prudkého rozvoja.
Prenos optickými vláknami má mnoho vynikajúcich výhod:
Šírka pásma
Šírka frekvenčného pásma predstavuje veľkosť prenosovej kapacity. Čím vyššia je frekvencia nosnej, tým širšie je frekvenčné pásmo, ktoré môže prenášať signál. Vo frekvenčnom pásme VHF je nosná frekvencia 48,5 MHz až 300 MHz. Šírka pásma je približne 250 MHz a je možné prenášať iba 27 TV prijímačov a desiatky FM vysielaní. Frekvencia viditeľného svetla dosahuje 100 000 GHz, čo je viac ako miliónkrát viac ako frekvenčné pásmo VHF. Hoci vlákna z optických vlákien majú rôzne straty na svetle pri rôznych frekvenciách, čo ovplyvňuje šírku pásma, šírka pásma v oblasti s najnižšou stratou môže dosiahnuť aj 30 000 GHz. Šírka pásma jedného svetelného zdroja predstavuje len malú časť (frekvenčné pásmo multimódových vlákien je asi niekoľko stoviek megahertzov a dobré jednovidové vlákna môžu dosiahnuť viac ako 10 GHz). Pomocou pokročilej koherentnej optickej komunikácie je možné usporiadať 2 000 optických nosičov v rozsahu 30 000 GHz na multiplexovanie s delením vlnovej dĺžky, ktoré môže pojať milióny kanálov.
Nízka strata
V systéme zloženom z koaxiálnych káblov má najlepší kábel stratu viac ako 40dB na kilometer pri prenose signálov 800MHz. Naproti tomu strata optického vlákna je oveľa menšia. Pri prenose svetla 1,31 um je strata na km menšia ako 0,35 dB. Pri prenose svetla 1,55 um je strata na km menšia, až 0,2 dB. To je 100 miliónov krát menej ako strata výkonu koaxiálnych káblov, čo im umožňuje prenášať oveľa dlhšie vzdialenosti.
Okrem toho existujú dve charakteristiky straty prenosu optických vlákien,
Jedným z nich je mať rovnakú stratu na všetkých kanáloch káblovej televízie a nie je potrebné zavádzať ekvalizér na vyrovnávanie ako v káblových kanáloch;
Po druhé, jeho strata sa takmer nemení s teplotou, takže sa netreba obávať kolísania hladiny hlavného vedenia spôsobeného zmenami okolitej teploty.
Ľahká
Pretože optické vlákno je veľmi tenké, priemer jadra jednovidového optického vlákna je vo všeobecnosti 4 um až 10 um a vonkajší priemer je iba 125 um. Po pridaní vodotesnej vrstvy, výstuže a plášťa je priemer optického kábla zloženého z 4-48 optických vlákien menej ako 13 mm, čo je oveľa menej ako priemer štandardného koaxiálneho kábla 47 mm. Optické vlákno je navyše vyrobené zo skleneného vlákna a má malú špecifickú hmotnosť, vďaka čomu sa vyznačuje malým priemerom a nízkou hmotnosťou, vďaka čomu je inštalácia veľmi pohodlná.
Silná schopnosť proti rušeniu
Pretože základnou zložkou optického vlákna je kremeň, ktorý len prepúšťa svetlo a nie je vodivý a neovplyvňujú ho elektromagnetické polia, optický signál v ňom prenášaný nie je ovplyvnený elektromagnetickými poľami. Preto má prenos optických vlákien silnú odolnosť voči elektromagnetickému rušeniu a priemyselnému rušeniu. Z tohto dôvodu sa signály prenášané v optických vláknach nedajú ľahko odpočúvať, čím sa uľahčuje dôvernosť.
Vysoká vernosť
Pretože prenos optickými vláknami vo všeobecnosti nevyžaduje zosilnenie relé, nezavedie nové nelineárne skreslenie v dôsledku zosilnenia. Pokiaľ je linearita lasera dobrá, môže prenášať TV signály s vysokou presnosťou. Praktické testy ukázali, že systém optických vlákien s dobrou amplitúdovou moduláciou má pomer trojitého tepu pre kombináciu nosných viac ako 70 dB pre C/CTB a intermodulačný index nad 60 dB pre cM, čo je oveľa vyššie ako index nelineárneho skreslenia bežného káblového zväzku. systémov.
Spoľahlivý pracovný výkon
Vieme, že spoľahlivosť systému súvisí s počtom zariadení, ktoré systém tvoria. Čím viac zariadení je, tým väčšia je pravdepodobnosť zlyhania. Pretože systémy s optickými vláknami obsahujú malý počet zariadení (na rozdiel od káblových systémov, ktoré vyžadujú desiatky zosilňovačov), ich spoľahlivosť je prirodzene vysoká. Okrem toho má optické zariadenie dlhú životnosť s bezporuchovou prevádzkovou dobou 500 000 až 750 000 hodín. Spomedzi nich má laser v optickom vysielači najkratšiu životnosť s minimálnou životnosťou viac ako 100 000 hodín. Preto je pracovný výkon dobre navrhnutého, správne nainštalovaného a odladeného systému optických vlákien veľmi spoľahlivý.
Náklady naďalej klesajú
Niekto navrhol nový Mooreov zákon, známy aj ako optický zákon. Zákon hovorí, že šírka pásma optického prenosu informácií sa každých šesť mesiacov zdvojnásobí, pričom cena sa raz zníži. Rozvoj optickej komunikačnej technológie položil veľmi dobrý základ pre rozvoj internetovej širokopásmovej technológie. Toto odstraňuje poslednú prekážku pre veľké káblové televízne systémy, aby prijali prenos z optických vlákien. Vzhľadom na bohaté zdroje materiálov (kremeň) používaných pri výrobe optických vlákien budú náklady s pokrokom technológie ďalej klesať; Medené suroviny potrebné na výrobu káblov sú obmedzené a ceny budú naďalej rásť. Je zrejmé, že v budúcnosti bude mať prenos optických vlákien absolútnu výhodu a stane sa najdôležitejším prenosovým prostriedkom na vytvorenie sietí káblovej televízie v provincii a dokonca aj v celej krajine.
