Druzya.org
Возьмемся за руки, Друзья...
 
 
Наши Друзья

Александр Градский
Мемориальный сайт Дольфи. 
				  Светлой памяти детей,
				  погибших  1 июня 2001 года, 
				  а также всем жертвам теракта возле 
				 Тель-Авивского Дельфинариума посвящается...

 
liveinternet.ru: показано количество просмотров и посетителей

Библиотека :: 100 великих... или Who is who... :: Константин Рыжов - 100 великих изобретений
<<-[Весь Текст]
Страница: из 239
 <<-
 
становится видна его слабая голубоватозеленая окраска. Исследования показывают,
 что эта окраска вызвана небольшим количеством железа и меди, содержащимся в 
стекле. Даже в самых чистых стеклах, изготавливаемых для астрономических и 
фотографических объективов, имеется большое количество окрашенных примесей. В 
первых световодах, изготовленных из такого стекла, потери энергии были очень 
велики (на 1 м световода терялось более 50% введенного в него света). Однако и 
при таком качестве удалось создать приборы, позволявшие пропускать свет через 
изогнутые каналы, наблюдать внутренние поверхности металлических полостей, 
изучать состояние внутренних органов человеческого тела и т.п. Но для создания 
магистральных линий связи такие световоды были малопригодны.
      Понадобилось около десятилетия для того, чтобы создать лабораторные 
образцы волоконных световодов, способных передать на 1 км 1% введенной в них 
мощности света. Следующей задачей было изготовить из такого волокна световодный 
кабель, пригодный для практического применения, разработать источники и 
приемники излучения. Простейший волоконный световод представляет собой тонкую 
нить из прозрачного диэлектрика. Передаваемые световые волны идут под малыми 
углами к оси световода и испытывают полное внутреннее отражение от его 
поверхности. Но использовать такой световод можно только в лаборатории, так как 
незащищенная поверхность стекла в обычных условиях постепенно покрывается 
пылинками, на ней развивается множество дефектов: микротрещин, неровностей, 
которые нарушают условия полного внутреннего отражения света внутри волокна, 
очень сильно поглощают и рассеивают лучи. Существенные дополнительные потери 
возникают в местах контакта световода с опорами, поддерживающими незащищенный 
кабель.
      Радикальное изменение ситуации было связано с созданием двухслойных 
световодов. Такие световоды состояли из световодной жилы, заключенной в 
прозрачную оболочку, показатель преломления которой был меньше, чем показатель 
преломления жилы. Если толщина прозрачной оболочки превосходит несколько длин 
волн передаваемого светового сигнала, то ни пыль, ни свойства среды вне этой 
оболочки не оказывают существенного влияния на процесс распространения световой 
волны в двухслойном световоде. Эти световоды можно покрывать полимерной 
оболочкой и превращать их в световедущий кабель, пригодный для практического 
применения. Но для этого необходимо создать высокое совершенство границы между 
жилой и прозрачной оболочкой. Наиболее простая технология изготовления 
световода состоит в том, что стеклянный стерженьсердцевина вставляется в 
плотно подогнанную стеклянную трубку с меньшим показателем преломления. Затем 
эта конструкция нагревается.
      В 1970 году фирма «Корнинг гласс» впервые разработала стеклянные 
световоды, пригодные для передачи светового сигнала на большие расстояния. А к 
середине 70х годов были созданы световоды из сверхчистого кварцевого стекла, 
интенсивность света в которых уменьшалась вдвое лишь на расстоянии 6 км. 
(Насколько прозрачно такое стекло, видно из следующего примера: если 
представить себе, что в окно вставлено сверхчистое оптическое стекло толщиной 
10 км, то оно будет пропускать свет так же хорошо, как обычное оконное стекло 
сантиметровой толщины!)
      Кроме световода волоконнооптическая система связи включает в себя блок 
оптического передатчика (в котором электрические сигналы, поступающие на вход 
системы, преобразуются в оптические импульсы) и блок оптического приемника 
(принимающего оптические сигналы и преобразующего их в электрические импульсы). 
Если линия имеет большую протяженность, на ней действуют также ретрансляторы — 
они принимают и усиливают передаваемые сигналы. В устройствах для ввода 
излучения в волоконные световоды широко применяются линзы, которые имеют очень 
маленький диаметр и фокусное расстояние порядка сотен и десятков микрон. 
Источники излучения могут быть двух типов: лазеры и светоизлучающие диоды, 
которые работают как генераторы несущей волны. Передаваемый сигнал (это может 
быть телевизионная передача, телефонный разговор и пр.) модулируется и 
накладывается на несущую волну точно так же, как это имеет место в радиотехнике.

      Однако гораздо эффективнее передавать информацию в цифровом виде. При 
этом опятьтаки совершенно неважно, какая информация передается таким образом: 
телефонный разговор, печатный текст, музыка, телевизионная передача или 
изображение картины. Первым шагом для преобразования сигнала в цифровую форму 
является определение его значений через определенные интервалы времени — этот 
процесс называется дискретизацией сигнала по времени. Доказано (и математически,
 и практически), что если интервал T, по крайней мере, в 2 раза меньше 
наивысшей частоты, содержащейся в спектре передаваемого сигнала, то этот сигнал 
может быть в дальнейшем восстановлен из дискретной формы без всяких искажений. 
То есть вместо непрерывного сигнала без ущерба для передаваемой информации 
можно подавать набор очень коротких импульсов, отличающихся друг от друга 
только своей амплитудой. Но нет необходимости передавать эти импульсы именно в 
таком виде. Поскольку все они имеют одинаковый вид и сдвинуты друг относительно 
друга на один и тот же временный интервал T, то можно передавать не весь сигнал,
 а лишь значение его амплитуды. В нашем примере разбивка по амплитуде идет на 
восемь уровней. Это означает, что значение каждого импульса можно 
интерпретировать как число в двоичном коде. Значение этого числа и передается 
по линии связи. Поскольку для передачи каждого двоичного числа необходимы всего 
две цифры — 0 и 1, то она очень упрощается: 0 соответствует отсутствию сигнала, 
а 1 — его наличию. На передачу каждой цифры в нашем примере идет время в 1/3 T. 
Восстановление переданного сигнала происходит в обратном порядке. Подача 
сигнала в цифровом виде очень удобна, так как фактически исключает всякие 
 
<<-[Весь Текст]
Страница: из 239
 <<-