1960-ig Maiman amerikai tudós feltalálta a világ első lézerét, amely jó fényforrást biztosított az optikai kommunikációhoz. Az elkövetkező 20 évben az emberek áttörést értek el az optikai átviteli közegek terén, és végül kis veszteségű optikai szálakat készítettek, amelyek megalapozták az optikai kommunikációt. Azóta az optikai kommunikáció a gyors fejlődés szakaszába lépett.
A száloptikai átvitelnek számos kiemelkedő előnye van:
Sávszélesség
A frekvenciasáv szélessége az átviteli kapacitás nagyságát jelenti. Minél nagyobb a vivő frekvenciája, annál szélesebb frekvenciasáv képes továbbítani a jelet. A VHF frekvenciasávban a vivőfrekvencia 48,5 MHz és 300 MHz között van. A sávszélesség körülbelül 250 MHz, és csak 27 tévékészülék és több tucat FM adás sugározható. A látható fény frekvenciája eléri a 100 000 GHz-et, ami több mint egymilliószorosa a VHF frekvenciasávnak. Bár az optikai szálak különböző frekvenciákon eltérő fényveszteséggel rendelkeznek, ami befolyásolja a sávszélességet, a legkisebb veszteségű régióban a sávszélesség elérheti a 30 000 GHz-et is. Egyetlen fényforrás sávszélessége csak egy kis részét teszi ki (a többmódusú szálak frekvenciasávja körülbelül néhány száz megahertz, a jó egymódusú szálak pedig elérhetik a 10 GHz-et is). A fejlett koherens optikai kommunikáció segítségével 2000 optikai vivőt lehet elhelyezni a 30 000 GHz-es tartományon belül a hullámhosszosztásos multiplexeléshez, amely több millió csatornát képes befogadni.
Alacsony veszteség
A koaxiális kábelekből álló rendszerben a legjobb kábel több mint 40dB/km veszteséggel rendelkezik 800 MHz-es jelek továbbításakor. Ezzel szemben az optikai szál vesztesége sokkal kisebb. 1,31 um fény áteresztése esetén a veszteség kilométerenként kevesebb, mint 0,35 dB. 1,55 um fény áteresztése esetén a km-enkénti veszteség kisebb, akár 0,2 dB. Ez 100 milliószor kevesebb, mint a koaxiális kábelek teljesítményvesztesége, így sokkal nagyobb távolságra is továbbítanak.
Ezenkívül a száloptikai átviteli veszteségnek két jellemzője van,
Az egyik az, hogy minden kábel TV csatornán azonos veszteség legyen, és nincs szükség hangszínszabályzó bevezetésére a kiegyenlítéshez, mint a kábeltörzsekben;
Másodszor, vesztesége alig változik a hőmérséklettel, így nem kell tartani a fővezetéki szint ingadozásától, amelyet a környezeti hőmérséklet változása okoz.
Könnyűsúlyú
Mivel az optikai szál nagyon vékony, az egymódusú optikai szál mag átmérője általában 4-10 um, a külső átmérője pedig csak 125 um. A vízálló réteg, a megerősítés és a köpeny hozzáadásával a 4-48 optikai szálakból álló optikai kábel átmérője kevesebb, mint 13 mm, ami sokkal kisebb, mint egy szabványos koaxiális kábel 47 mm-es átmérője. Ezenkívül az optikai szál üvegszálból készül, és kis fajsúlyú, így kis átmérőjű és könnyű súly jellemzi, így a telepítés nagyon kényelmes.
Erős anti-interferencia képesség
Mivel az optikai szál alapvető alkotóeleme a kvarc, amely csak fényt ereszt át, és nem vezetőképes, és nem hatnak rá elektromágneses mezők, ezért a benne továbbított optikai jelet nem befolyásolják az elektromágneses mezők. Ezért az optikai szál átvitel erősen ellenáll az elektromágneses interferenciának és az ipari interferenciának. Emiatt az optikai szálakon továbbított jelek nem könnyen lehallgathatók, ami megkönnyíti a bizalmas kezelést.
Magas hűség
Mivel a száloptikai átvitel általában nem igényel relé erősítést, nem vezet be új nemlineáris torzítást az erősítés miatt. Amíg a lézer jó linearitású, nagy hűséggel képes továbbítani a TV-jeleket. Gyakorlati tesztek kimutatták, hogy egy jó amplitúdómodulációs száloptikai rendszer vivőkombinációs tripla ütemaránya több mint 70 dB C/CTB esetén, és intermodulációs indexe 60 dB feletti cM esetén, ami sokkal magasabb, mint az általános kábeltörzs nemlineáris torzítási indexe. rendszerek.
Megbízható munkateljesítmény
Tudjuk, hogy egy rendszer megbízhatósága összefügg a rendszert alkotó eszközök számával. Minél több eszköz van, annál nagyobb a meghibásodás esélye. Mivel az üvegszálas rendszerek kevés eszközt tartalmaznak (ellentétben a több tucat erősítőt igénylő kábelrendszerrel), megbízhatóságuk természetesen magas. Ezenkívül az optikai berendezések hosszú élettartamúak, 500 000 és 750 000 óra közötti hibamentes üzemidővel. Ezek közül az optikai adó lézerének a legrövidebb az élettartama, a minimális élettartama meghaladja a 100 000 órát. Ezért a jól megtervezett, helyesen telepített és hibajavított száloptikai rendszer működési teljesítménye nagyon megbízható.
A költségek tovább csökkennek
Valaki javasolta az új Moore-törvényt, más néven optikai törvényt. A törvény kimondja, hogy a száloptikás információátvitel sávszélessége félévente megduplázódik, míg az ár egyszerire csökken. Az optikai kommunikációs technológia fejlődése nagyon jó alapot teremtett az internetes szélessávú technológia fejlődéséhez. Ez elhárítja az utolsó akadályt a nagyméretű kábeltelevíziós rendszerek elől, hogy száloptikás átvitelt alkalmazzanak. Az optikai szálak gyártása során felhasznált bőséges anyagforrások (kvarc) miatt a költségek tovább csökkennek a technológia fejlődésével; A kábelekhez szükséges réz alapanyag korlátozott, az árak tovább emelkednek. Nyilvánvaló, hogy a jövőben az optikai szálas átvitel abszolút előnyhöz jut, és a kábeltelevíziós hálózatok kiépítésének legfontosabb átviteli eszközévé válik a tartományban, sőt az egész országban.
