Как появилось оптоволокно?

Как появилось оптоволокно?Световод — это двухслойное волокно, изготовленное из чистого плавленого кварца-кремнезема (чего-чего, а кремния в природе предостаточно). Внутренняя часть световода — сердцевина — имеет показатель преломления несколько больший, чем наружная его часть — оболочка. Диаметр сердцевины — 5—50 микрометров, оболочки — 125 микрометров. Световод втрое тоньше самой тонкой из металлических жил кабелей связи.

Чем меньше диаметр сердцевины, тем лучше условия для прохождения световых волн: меньше потери энергии и ее расстояние (дисперсия), шире частотная полоса пропускания, следовательно, выше передающая способность кабелей. Однако световоды с очень тонкой сердцевиной (5—10 микрометров) труднее изготовлять и сращивать, сложнее вводить в их торец световой луч. Пока наиболее распространены так называемые градиентные световоды с сердцевиной диаметром 50 микрометров, у которых показатель преломления не постоянен, а плавно уменьшается от ее центра к периферии, где становится равным показателю преломления оболочки.

Для защиты от внешних воздействий — механического давления, температуры и влаги — поверх световода накладывается двух-трехслойное покрытие из различных лаков, пластмасс, кремнийорганической резины. Световод с защитным покрытием называется оптическим волокном (ОВ), и это основной конструктивный элемент оптических кабелей, выполняющий (по аналогии с токопроводящими жилами) функцию световедущих жил.

Так же, как в электрических кабелях, заданное число пар оптических волокон (для каждого направления передачи, как правило, служит одно ОВ) скручивается по определенной системе и так же поверх них накладывается традиционная металлическая (алюминиевая, стальная) или пластмассовая оболочка. В отличие от электрических волоконно-оптические кабели (ВОК) могут содержать дополнительные элементы: силовые — упрочняющие (армирующие), воспринимающие продольные механические нагрузки и для этого сделанные из стальных проволок или высокопрочных полимерных нитей, и электропроводящие, служащие для подведения тока питания к промежуточным линейным ретрансляторам. Эти элементы выполнены в виде медных или алюминиевых проволок, или трубок. Таким образом, медь — проводник номер один электрических кабелей — в оптических кабелях выполняет относительно скромную и вспомогательную роль.

В производстве и эксплуатации пока освоены главным образом оптические кабели с числом ОВ до нескольких десятков. Однако часть конструкций содержит до 200—300 ОВ. В перспективе возможно создание кабелей из нескольких тысяч волокон, которые сначала будут формироваться в пучки — элементарные из 10 ОВ и главные — из пяти элементарных, то есть из 50 ОВ. В свою очередь, кабели скручиваются повивами из элементарных или главных пучков.

Оригинальны так называемые модульные конструкции: в полимерный опорный каркас со спиральными пазами укладываются оптические волокна. Каждый каркас защищен пластмассовой лентой или трубкой; в центре его расположен силовой — армирующий элемент. Кабель может состоять из одного или нескольких, например, 7, 19 модулей.

Сконструированы ВОК, сердечник которых имеет не круглую, а квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения. Они комплектуются из полимерных лент, каждая из которых содержит определенное количество ОВ. Ленты укладываются стопкой и для придания гибкости скручиваются по винтовой линии. Применяется, в частности, конструкция из 12 лент по 12 ОВ в каждой. Сердечник кабеля защищается несколькими армированными полиэтиленовыми оболочками.


Открыть рубрики
Хорошая реклама:
Читайте по теме:
Знаете ли вы?
В 301 году государство Великая Армения официально приняла христианство в качестве государственной и единственной религии Армянского царства

Еще факт!