ขั้นตอนของการพัฒนาระบบสื่อสารแบบมีสาย ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาสายสื่อสาร
สำนักงานใหญ่ของบริษัทตั้งอยู่ในเมืองหลวงของคาซัคสถาน - อัสตานา บริษัทมีพนักงานประมาณ 30,000 คน JSC Kazakhtelecom มีหน่วยงานระดับภูมิภาคในแต่ละภูมิภาคของประเทศและให้บริการด้านการสื่อสารทั่วประเทศ
การแนะนำ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
บทที่ 1 ลักษณะทั่วไปขององค์กร . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.ข้อมูลทางประวัติศาสตร์ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.โครงสร้างองค์กรขององค์กร . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.การจัดกระบวนการผลิต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4. ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจและการเงินหลัก . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
บทที่ 2 การวิจัยการตลาดของ OJSC Rostelecom . . . . . . . . . . .. . . . . . . 12
บทที่ 3 ข้อสรุปและข้อเสนอสำหรับส่วนหลักทั้งหมดของรายงาน . . . . . . . . . . . . . .17
บทสรุป. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
ไฟล์: 1 ไฟล์
1. ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาสายสื่อสาร
สายการสื่อสารเกิดขึ้นพร้อมกันกับการถือกำเนิดของโทรเลขไฟฟ้า สายสื่อสารแรกคือสายเคเบิล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกแบบสายเคเบิลที่ไม่สมบูรณ์ ในไม่ช้าสายสื่อสารเคเบิลใต้ดินก็หลีกทางให้สายเหนือศีรษะ สายการบินระยะไกลสายแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2397 ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและวอร์ซอ ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายโทรเลขเหนือศีรษะถูกสร้างขึ้นจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กถึงวลาดิวอสต็อก โดยมีความยาวประมาณ 10,000 กม. ในปี พ.ศ. 2482 สายโทรศัพท์ความถี่สูงที่ยาวที่สุดในโลก มอสโก-คาบารอฟสค์ ระยะทาง 8,300 กม. ได้ถูกนำมาใช้งาน
การสร้างสายเคเบิลเส้นแรกนั้นสัมพันธ์กับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P.L. ชิลลิง ย้อนกลับไปในปี 1812 ชิลลิงสาธิตการระเบิดของทุ่นระเบิดในทะเลในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก โดยใช้ตัวนำหุ้มฉนวนที่เขาสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้
ในปีพ.ศ. 2394 พร้อมกับการก่อสร้างทางรถไฟ มีการวางสายเคเบิลโทรเลขที่หุ้มฉนวนด้วย gutta-percha ระหว่างมอสโกวและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก สายเคเบิลใต้น้ำสายแรกถูกวางในปี พ.ศ. 2395 ข้าม Dvina ตอนเหนือ และในปี พ.ศ. 2422 ข้ามทะเลแคสเปียนระหว่างบากูและครัสโนโวสค์ ในปี พ.ศ. 2409 สายโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกระหว่างฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกาได้เริ่มดำเนินการ
ในปี พ.ศ. 2425-2427 เครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองแห่งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในมอสโก เปโตรกราด ริกา และโอเดสซา ในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายเคเบิลแรกที่มีมากถึง 54 คอร์ถูกระงับบนเครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองของมอสโกและเปโตรกราด ในปี พ.ศ. 2444 การก่อสร้างเครือข่ายโทรศัพท์ใต้ดินในเมืองได้เริ่มขึ้น
การออกแบบสายเคเบิลสื่อสารครั้งแรก ย้อนกลับไปในต้นศตวรรษที่ 20 อนุญาตให้มีการส่งผ่านโทรศัพท์ในระยะทางสั้นๆ เหล่านี้เรียกว่าสายโทรศัพท์ในเมืองที่มีฉนวนกระดาษอากาศของแกนและบิดเป็นคู่ ในปี พ.ศ. 2443-2445 เคยเป็น
มีความพยายามที่ประสบความสำเร็จในการเพิ่มช่วงการส่งสัญญาณโดยการเพิ่มความเหนี่ยวนำของสายเคเบิลโดยการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำในวงจร (ข้อเสนอของ Pupin) เช่นเดียวกับการใช้แกนนำไฟฟ้าที่มีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (ข้อเสนอของ Krupa) วิธีการดังกล่าวในขั้นตอนนั้นทำให้สามารถเพิ่มระยะการสื่อสารทางโทรเลขและโทรศัพท์ได้หลายครั้ง
ขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารคือการประดิษฐ์และเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455-2456 เชี่ยวชาญการผลิตหลอดอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1917 V.I. Kovalenkov พัฒนาและทดสอบเครื่องขยายสัญญาณโทรศัพท์บนสายที่ หลอดสูญญากาศ. ในปีพ. ศ. 2466 การสื่อสารทางโทรศัพท์กับเครื่องขยายเสียงได้ก่อตั้งขึ้นบนสายคาร์คอฟ - มอสโก - เปโตรกราด
ในช่วงทศวรรษที่ 1930 การพัฒนาระบบส่งสัญญาณแบบหลายช่องสัญญาณเริ่มขึ้น ต่อจากนั้นความปรารถนาที่จะขยายช่วงความถี่ที่ส่งและเพิ่มความจุของสายนำไปสู่การสร้างสายเคเบิลประเภทใหม่ที่เรียกว่าโคแอกเซียล แต่การผลิตจำนวนมากนั้นเกิดขึ้นในปี 1935 เท่านั้น เมื่อมีไดอิเล็กทริกคุณภาพสูงใหม่ๆ เช่น เอสคาปอน เซรามิกความถี่สูง โพลีสไตรีน สไตโรเฟล็กซ์ ฯลฯ ปรากฏขึ้น สายเคเบิลเหล่านี้ช่วยให้สามารถส่งพลังงานที่ความถี่ปัจจุบันได้สูงถึงหลายล้านเฮิรตซ์ และช่วยให้สามารถส่งรายการโทรทัศน์ในระยะทางไกลได้ สายโคแอกเซียลสายแรกสำหรับช่องโทรศัพท์ 240 HF ถูกวางในปี พ.ศ. 2479 สายเคเบิลใต้น้ำข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกสายแรก วางในปี พ.ศ. 2399 ให้บริการเฉพาะการสื่อสารทางโทรเลข และเพียง 100 ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2499 สายโคแอกเซียลใต้น้ำถูกสร้างขึ้นระหว่างยุโรปและอเมริกาสำหรับหลาย ๆ - ช่องทางการสื่อสารทางโทรศัพท์
ในปี พ.ศ. 2508-2510 มีสายสื่อสารท่อนำคลื่นทดลองสำหรับการส่งข้อมูลบรอดแบนด์ปรากฏขึ้น เช่นเดียวกับสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดแบบไครโอเจนิกส์ที่มีการลดทอนที่ต่ำมาก ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา งานได้เริ่มต้นอย่างจริงจังในการสร้างเส้นนำแสงและสายเคเบิลออปติกโดยใช้รังสีที่มองเห็นและรังสีอินฟราเรดในช่วงความยาวคลื่นแสง
การสร้างตัวนำแสงแบบไฟเบอร์และความสำเร็จในการสร้างเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์อย่างต่อเนื่องมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการสื่อสารแบบไฟเบอร์ออปติกอย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงได้รับการพัฒนาและทดสอบในสภาวะจริง พื้นที่หลักของการประยุกต์ใช้ระบบดังกล่าว ได้แก่ เครือข่ายโทรศัพท์ เคเบิลทีวี การสื่อสารภายในไซต์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ระบบควบคุมกระบวนการและการจัดการ ฯลฯ
ในรัสเซียและประเทศอื่น ๆ มีการวางสายสื่อสารใยแก้วนำแสงในเมืองและทางไกล พวกเขาได้รับการยกย่องให้เป็นผู้นำในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการสื่อสาร
2. การออกแบบและคุณลักษณะของสายสื่อสารด้วยแสง
ประเภทของสายเคเบิลสื่อสารด้วยแสง
สายเคเบิลออปติกประกอบด้วยใยแก้วนำแสงแก้วควอทซ์ (ตัวนำแสง) ที่บิดในระบบเฉพาะและหุ้มไว้ในปลอกป้องกันทั่วไป หากจำเป็น สายเคเบิลอาจมีกำลังไฟ (เสริมกำลัง) และองค์ประกอบลดแรงสั่นสะเทือน
OKs ที่มีอยู่ตามวัตถุประสงค์สามารถแบ่งได้เป็นสามกลุ่ม: mainline, zonal และ urban OK ใต้น้ำ สิ่งอำนวยความสะดวก และการติดตั้งจะแบ่งออกเป็นกลุ่มแยกกัน
การสื่อสารแบบ Trunk มีไว้สำหรับการส่งข้อมูลในระยะทางไกลและช่องทางจำนวนมาก จะต้องมีการลดทอนและการกระจายตัวต่ำและมีปริมาณข้อมูลสูง ใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีแกนและขนาดหุ้ม 8/125 ไมครอน ความยาวคลื่น 1.3...1.55 µm.
Zone OK ใช้เพื่อจัดระเบียบการสื่อสารหลายช่องทางระหว่างศูนย์ภูมิภาคและเขตด้วยระยะการสื่อสารสูงสุด 250 กม. ใช้เส้นใยไล่ระดับที่มีขนาด 50/125 ไมครอน ความยาวคลื่น 1.3 µm.
City OKs ใช้เป็นการเชื่อมต่อระหว่างการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติของเมืองและศูนย์การสื่อสาร ออกแบบมาสำหรับระยะทางสั้นๆ (สูงสุด |10 กม.) และช่องสัญญาณจำนวนมาก เส้นใยไล่ระดับ (50/125 µm) ความยาวคลื่น 0.85 และ 1.3 µm ตามกฎแล้วเส้นเหล่านี้ทำงานโดยไม่มีตัวสร้างเส้นตรงระดับกลาง
เซ็นเซอร์ใต้น้ำมีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารข้ามแผงกั้นน้ำขนาดใหญ่ ต้องมีความต้านทานแรงดึงเชิงกลสูงและมีสารเคลือบกันความชื้นที่เชื่อถือได้ สำหรับการสื่อสารใต้น้ำ สิ่งสำคัญคือต้องมีการลดทอนสัญญาณที่ต่ำและระยะเวลาในการฟื้นฟูที่ยาวนาน
Object OKs ใช้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลภายในออบเจ็กต์ ซึ่งรวมถึงการสื่อสารในสถาบันและวิดีโอโทรศัพท์ เครือข่ายเคเบิลทีวีภายใน ตลอดจนระบบข้อมูลบนเครื่องบินของวัตถุเคลื่อนที่ (เครื่องบิน เรือ ฯลฯ)
OK การติดตั้งใช้สำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ภายในและระหว่างยูนิต พวกเขาทำในรูปแบบของมัดหรือเทปแบน
ใยแก้วนำแสงและคุณสมบัติของการผลิต
องค์ประกอบหลักของใยแก้วนำแสงคือใยแก้วนำแสง (ตัวนำแสง) ซึ่งทำในรูปแบบของใยแก้วทรงกระบอกบาง ๆ โดยส่งสัญญาณแสงที่มีความยาวคลื่น 0.85...1.6 ไมครอน ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความถี่ ( 2.3...1 ,2) 1,014 เฮิรตซ์
ตัวนำแสงมีการออกแบบ 2 ชั้นและประกอบด้วยแกนและส่วนหุ้มด้วย ตัวชี้วัดที่แตกต่างกันการหักเหของแสง แกนกลางทำหน้าที่ส่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า วัตถุประสงค์ของเปลือกคือการสร้างเงื่อนไขการสะท้อนที่ดีขึ้นที่ส่วนต่อประสานการหุ้มแกนกลาง และการป้องกันจากการรบกวนจากพื้นที่โดยรอบ
แกนกลางของเส้นใยมักประกอบด้วยควอตซ์ และวัสดุหุ้มอาจเป็นควอตซ์หรือโพลีเมอร์ เส้นใยชนิดแรกเรียกว่าควอตซ์-ควอตซ์ และชนิดที่สองคือควอตซ์-โพลีเมอร์ (สารประกอบออร์กาโนซิลิคอน) ขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพและทางแสง การตั้งค่าจะถูกกำหนดเป็นอันดับแรก แก้วควอตซ์มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ดัชนีการหักเหของแสง 1.46, ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 1.4 W/μ, ความหนาแน่น 2203 กก./ลบ.ม.
มีการเคลือบป้องกันที่ด้านนอกของตัวนำแสงเพื่อป้องกันจากความเครียดเชิงกลและสี โดยทั่วไปการเคลือบป้องกันจะทำในสองชั้น: ชั้นแรกคือสารประกอบซิลิโคนอินทรีย์ (SIEL) และต่อด้วยอีพอกซีอะคริเลต ฟลูออโรพลาสติก ไนลอน โพลีเอทิลีน หรือสารเคลือบเงา เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยรวม 500...800 µm
ในการออกแบบ OK ที่มีอยู่ มีการใช้เส้นใยสามประเภท: แบบก้าวด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 50 μm, การไล่ระดับสีด้วยโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแกนที่ซับซ้อน (พาราโบลา) และโหมดเดี่ยวที่มีแกนบาง (6...8 μm)
ในแง่ของปริมาณงานความถี่และช่วงการส่งสัญญาณ เส้นใยโหมดเดี่ยวดีที่สุด และเส้นใยแบบขั้นบันไดนั้นแย่ที่สุด
ปัญหาที่สำคัญที่สุดในการสื่อสารด้วยแสงคือการสร้างเส้นใยนำแสง (OFs) ที่มีการสูญเสียต่ำ แก้วควอตซ์ถูกใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นในการผลิตเส้นใยนำแสงซึ่งเป็นสื่อที่ดีในการแพร่กระจายพลังงานแสง อย่างไรก็ตาม ตามกฎแล้ว แก้วมีสิ่งเจือปนจากต่างประเทศจำนวนมาก เช่น โลหะ (เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง) และหมู่ไฮดรอกซิล (OH) สิ่งเจือปนเหล่านี้นำไปสู่การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการดูดซับและการกระเจิงของแสง เพื่อให้ได้ใยแก้วนำแสงที่มีการสูญเสียและการลดทอนต่ำ จำเป็นต้องกำจัดสิ่งเจือปนเพื่อให้มีแก้วบริสุทธิ์ทางเคมี
ปัจจุบัน วิธีการทั่วไปในการสร้างเส้นใยนำแสงที่มีการสูญเสียต่ำคือการสะสมไอสารเคมี
การได้รับ OM โดยการสะสมไอสารเคมีจะดำเนินการในสองขั้นตอน: เตรียมชิ้นงานควอตซ์สองชั้นและดึงเส้นใยออกมา ชิ้นงานทำดังนี้
กระแสของคลอรีนควอตซ์และออกซิเจนถูกจ่ายเข้าไปในหลอดควอตซ์กลวงที่มีดัชนีการหักเหของแสงยาว 0.5...2 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 16...18 มม. จากปฏิกิริยาทางเคมีที่อุณหภูมิสูง (1500...1700° C) ควอตซ์บริสุทธิ์จึงสะสมเป็นชั้นๆ บนพื้นผิวด้านในของท่อ ดังนั้นช่องภายในทั้งหมดของท่อจึงถูกเติมเต็ม ยกเว้นตรงกลางเอง เพื่อกำจัดช่องอากาศนี้ จะใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้น (1900 ° C) เนื่องจากการล่มสลายเกิดขึ้นและแท่งเหล็กท่อจะกลายเป็นแท่งทรงกระบอกแข็ง จากนั้นควอตซ์ที่ตกตะกอนบริสุทธิ์จะกลายเป็นแกน OB ที่เป็นดัชนีการหักเหของแสง และตัวท่อเองก็ทำหน้าที่เป็นเกราะหุ้มดัชนีการหักเหของแสง เส้นใยจะถูกดึงออกจากชิ้นงานและพันบนถังรับที่อุณหภูมิการทำให้แก้วอ่อนตัว (1800...2200° C) จากชิ้นงานที่มีความยาว 1 ม. จะได้ใยแก้วนำแสงมากกว่า 1 กม.
ข้อดีของวิธีนี้ไม่ใช่แค่การผลิตเส้นใยนำแสงที่มีแกนที่ทำจากควอตซ์บริสุทธิ์ทางเคมีเท่านั้น แต่ยังสามารถสร้างเส้นใยแบบไล่ระดับด้วยโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงที่กำหนดอีกด้วย ซึ่งทำได้โดยการใช้อัลลอยด์ควอตซ์โดยเติมไทเทเนียม เจอร์เมเนียม โบรอน ฟอสฟอรัส หรือรีเอเจนต์อื่นๆ ขึ้นอยู่กับสารเติมแต่งที่ใช้ ดัชนีการหักเหของเส้นใยอาจเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นเจอร์เมเนียมจึงเพิ่มขึ้นและโบรอนจะลดดัชนีการหักเหของแสง ด้วยการเลือกสูตรควอตซ์ที่เจือและรักษาปริมาตรของสารเติมแต่งในชั้นที่สะสมอยู่บนพื้นผิวด้านในของท่อ จึงเป็นไปได้ที่จะรับประกันลักษณะที่ต้องการของการเปลี่ยนแปลงทั่วทั้งหน้าตัดของแกนไฟเบอร์
การออกแบบสายเคเบิลออปติก
การออกแบบ OK นั้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และขอบเขตการใช้งานเป็นหลัก ในเรื่องนี้มีตัวเลือกการออกแบบมากมาย ปัจจุบันมีการพัฒนาและผลิตสายเคเบิลหลายประเภทในประเทศต่างๆ
อย่างไรก็ตาม ประเภทสายเคเบิลที่มีอยู่ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม
สายเคเบิลบิดเบี้ยวแบบศูนย์กลาง
สายเคเบิลแกนรูปทรง
สายแบน ประเภทเข็มขัด.
สายเคเบิลของกลุ่มแรกมีแกนบิดเบี้ยวแบบมีศูนย์กลางคล้ายกับสายไฟฟ้า การบิดแกนแต่ละครั้งจะมีเส้นใยเพิ่มขึ้นอีก 6 เส้นเมื่อเทียบกับแกนก่อนหน้า สายเคเบิลดังกล่าวส่วนใหญ่รู้จักกันในชื่อเส้นใยจำนวน 7, 12, 19 ส่วนใหญ่แล้วเส้นใยจะอยู่ในหลอดพลาสติกที่แยกจากกันซึ่งก่อตัวเป็นโมดูล
สายเคเบิลของกลุ่มที่สองมีแกนพลาสติกรูปทรงอยู่ตรงกลางและมีร่องสำหรับวางเส้นใยนำแสง ร่องและเส้นใยจึงตั้งอยู่ตามแนวเฮลิคอยด์ ดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบตามยาวต่อการแตกร้าว สายเคเบิลดังกล่าวสามารถมีเส้นใย 4, 6, 8 และ 10 เส้น หากจำเป็นต้องมีสายเคเบิลความจุสูง แสดงว่ามีการใช้โมดูลหลักหลายโมดูล
สายแพประกอบด้วยแถบพลาสติกแบนซ้อนกันจำนวนหนึ่งซึ่งติดตั้ง OB จำนวนหนึ่งไว้ ส่วนใหญ่มักจะมี 12 เส้นใยในเทปและจำนวนเทปคือ 6, 8 และ 12 ด้วยเทป 12 เทปสายเคเบิลดังกล่าวสามารถมีเส้นใยได้ 144 เส้น
นอกจากใยแก้วนำแสงแล้ว สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมักประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:
แท่งกำลัง (เสริมกำลัง) ที่รับน้ำหนักตามยาวและความต้านทานแรงดึง
ฟิลเลอร์ในรูปแบบของเกลียวพลาสติกแข็ง
เสริมองค์ประกอบที่เพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลภายใต้ความเค้นทางกล
ปลอกป้องกันด้านนอกที่ป้องกันสายเคเบิลจากการซึมผ่านของความชื้น ไอของสารอันตราย และอิทธิพลทางกลภายนอก
OK ประเภทและการออกแบบต่างๆ ผลิตในรัสเซีย เพื่อจัดระเบียบการสื่อสารแบบหลายช่องสัญญาณส่วนใหญ่จะใช้สายเคเบิลไฟเบอร์สี่และแปดเส้น
OKs ที่ผลิตในฝรั่งเศสเป็นที่สนใจ ตามกฎแล้วจะเสร็จสมบูรณ์จากโมดูลแบบรวมซึ่งประกอบด้วยแท่งพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. พร้อมซี่โครงรอบปริมณฑลและ OB สิบอันที่อยู่ตามขอบของแท่งนี้ สายเคเบิลประกอบด้วยโมดูลดังกล่าว 1, 4, 7 ด้านนอกสายเคเบิลมีอะลูมิเนียมและปลอกโพลีเอทิลีน
ในช่วงเริ่มต้นของสังคมมนุษย์ การสื่อสารระหว่างผู้คนมีน้อยมาก กิ่งก้านที่ติดอยู่บนพื้นบ่งบอกทิศทางและระยะทางที่ผู้คนไป หินที่วางไว้เป็นพิเศษเตือนถึงการปรากฏตัวของศัตรู รอยบากบนกิ่งไม้หรือต้นไม้รายงานว่ากำลังล่าเหยื่อ ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีการส่งสัญญาณในระยะไกลอีกด้วย ข้อความที่เข้ารหัสในรูปแบบของเสียงตะโกนหรือจังหวะกลองจำนวนหนึ่งโดยมีจังหวะที่เปลี่ยนไปมีข้อมูลอย่างใดอย่างหนึ่ง
เล่มที่สิบของ "ประวัติศาสตร์ทั่วไป" ของนักประวัติศาสตร์ชาวกรีกโบราณ Polybius (ประมาณ 201–120 ปีก่อนคริสตกาล) อธิบายวิธีการส่งข้อความในระยะไกลโดยใช้คบเพลิง (โทรเลขคบเพลิง) คิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเล็กซานเดรีย Cleoxenes และ Democletus
ในปี 1800 นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี A. Volta ได้สร้างแหล่งจ่ายกระแสเคมีแห่งแรก สิ่งประดิษฐ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เอส. เซมเมอริง สามารถสร้างและนำเสนอโครงการสำหรับโทรเลขเคมีไฟฟ้าให้กับ Munich Academy of Sciences ในปี 1809 ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2375 การสาธิตโทรเลขแม่เหล็กไฟฟ้าต่อสาธารณะครั้งแรกเกิดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P.L. ชิลลิง ในปีเดียวกันนั้น ด้วยความช่วยเหลือของโทรเลขชิลลิง การสื่อสารระหว่างพระราชวังฤดูหนาวและกระทรวงรถไฟจึงเกิดขึ้น
การปฏิวัติที่แท้จริงในสาขาโทรคมนาคมด้วยสายเกิดขึ้นโดยนักวิชาการชาวรัสเซีย B.S. Jacobi และนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน S. Morse ผู้เสนอการเขียนโทรเลขอย่างอิสระ
ในปี พ.ศ. 2384 B.S. จาโคบีมอบหมายให้เจ้าหน้าที่ประจำสายพร้อมโทรเลขเขียนและเชื่อมต่อพระราชวังฤดูหนาวกับเสนาธิการทั่วไป สองปีต่อมามีการสร้างเส้นที่คล้ายกันซึ่งมีความยาว 25 กม. ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและ ซาร์สโคย เซโล. ในปี ค.ศ. 1850 ปริญญาตรี Jacobi ออกแบบเครื่องพิมพ์โดยตรงเครื่องแรก ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2409 มีการวางสายเคเบิลข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ยุโรปและอเมริกาพบว่าตนเองเชื่อมโยงกันด้วยโทรเลข
การกำเนิดของโทรเลขทำให้เกิดแรงกระตุ้นต่อรูปลักษณ์ของโทรศัพท์ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2380 นักประดิษฐ์หลายคนพยายามส่งสัญญาณคำพูดของมนุษย์ในระยะไกลโดยใช้ไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2419 นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน A.G. เบลล์จดสิทธิบัตรอุปกรณ์สำหรับส่งสัญญาณเสียงพูดผ่านสาย-โทรศัพท์ ในปี พ.ศ. 2421 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย M. Makhalsky ได้ออกแบบไมโครโฟนที่มีความไวตัวแรกด้วยผงคาร์บอน
ในตอนแรกมีการใช้สายโทรเลขเพื่อการสื่อสารทางโทรศัพท์ สายโทรศัพท์แบบสองสายพิเศษได้รับการออกแบบในปี พ.ศ. 2438 โดยศาสตราจารย์ พี.ดี. Voinarovsky และสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2441 ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและมอสโก
ในปี พ.ศ. 2429 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย P.M. Golubitsky พัฒนารูปแบบการสื่อสารทางโทรศัพท์ใหม่ ตามโครงการนี้ ไมโครโฟนของชุดโทรศัพท์ของผู้ใช้บริการได้รับพลังงานจากแบตเตอรี่ (กลาง) หนึ่งก้อนซึ่งอยู่ที่ชุมสายโทรศัพท์ การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์ครั้งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2425-2426 ในมอสโก, เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, โอเดสซา
การสาธิตอุปกรณ์ A.S. ต่อสาธารณะครั้งแรก โปปอฟเพื่อรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2438 วันนี้เป็นวันแห่งการประดิษฐ์วิทยุในประวัติศาสตร์
พนักงานของห้องปฏิบัติการ Nizhny Novgorod สร้างขึ้นในปี 1918 (นำโดย M.A. Bonch-Bruevich) แล้วในปี 1922 ได้สร้างสถานีวิทยุกระจายเสียงแห่งแรกของโลกที่มีกำลัง 12 กิโลวัตต์ในมอสโก
ในปีพ.ศ. 2478 การเชื่อมโยงวิทยุคลื่นสั้นเกินขีดซึ่งต่อมาเรียกว่า "ลิงก์ถ่ายทอดสัญญาณวิทยุ" ได้เข้ามาดำเนินการระหว่างนิวยอร์กและฟิลาเดลเฟีย
จากนี้ไปจนหมดสิ้น โลกโซ่ของสายรีเลย์วิทยุยืดออก การก่อสร้างสายส่งสัญญาณวิทยุสายแรกในประเทศของเราดำเนินการในปี พ.ศ. 2496 ระหว่างมอสโกวและริซาน
“บี๊บ...บี๊บ...บี๊บ” สัญญาณเหล่านี้ได้ยินไปทั่วโลกเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2500 ยุคแห่งการสำรวจอวกาศมาถึงแล้ว ช่วงเวลาอันแสนสั้นทำให้เราพรากจากวันนี้ และดาวเทียมประดิษฐ์จำนวนหลายพันดวงได้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรอวกาศเพื่อให้บริการมนุษยชาติเป็นประจำ
เมื่อวันที่ 23 เมษายน พ.ศ. 2508 ดาวเทียมโลกเทียม "มอลนิยา-1" ได้เปิดตัวในสหภาพโซเวียต บนเรือซึ่งเป็นสถานีถ่ายทอดสัญญาณ
ในปี 1960 เลเซอร์ตัวแรกของโลกถูกสร้างขึ้นในอเมริกา สิ่งนี้เกิดขึ้นได้หลังจากการปรากฏตัวของผลงานของนักวิทยาศาสตร์โซเวียต V.A. Fabrikanta, N.G. Basov และ A.M. Prokhorov และ Charles Townes นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ผู้ได้รับรางวัลโนเบล
เลเซอร์เริ่มถูก "สอน" ให้ส่งข้อมูลในระยะไกลไม่นานหลังจากการประดิษฐ์ สายการสื่อสารด้วยเลเซอร์สายแรกปรากฏขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษนี้ ในประเทศของเราสายแรกดังกล่าวถูกสร้างขึ้นในปี 2507 ในเลนินกราด
ชาวมอสโกคุ้นเคยกับมุมต่างๆ ของเมืองหลวง เช่น เนินเขาเลนิน และจัตุรัส Zubovskaya ในปี 1966 ด้ายสีแดงของแสงเลเซอร์ปรากฏขึ้นระหว่างพวกเขา เชื่อมต่อระบบโทรศัพท์อัตโนมัติของเมืองสองแห่ง ซึ่งอยู่ห่างจากกัน 5 กม.
ในปี 1970 บริษัท Corning Glass Company ในอเมริกาได้ผลิตแก้วที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ทำให้สามารถสร้างและใช้สายเคเบิลสื่อสารแบบออปติกได้ทุกที่
ในปี 1947 มีการกล่าวถึงระบบ Pulse-code Modulation (PCM) เป็นครั้งแรกที่พัฒนาโดย Bell ปรากฏขึ้น ระบบกลายเป็นเรื่องยุ่งยากและไม่มีประสิทธิภาพ เฉพาะในปี พ.ศ. 2505 เท่านั้นที่ระบบส่งกำลังเชิงพาณิชย์ระบบแรก PKM-24 ได้ถูกนำไปใช้งาน
แนวโน้มสมัยใหม่ในการพัฒนาโทรคมนาคมในปีต่อ ๆ มา การสื่อสารได้รับการพัฒนาตามเส้นทางของการแปลงข้อมูลทุกประเภทให้เป็นดิจิทัล สิ่งนี้กลายเป็นกระแสทั่วไป โดยนำเสนอวิธีการที่คุ้มค่าไม่เพียงแต่สำหรับการส่งผ่านเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดจำหน่าย การจัดเก็บ และการประมวลผลด้วย
การพัฒนาอย่างเข้มข้น ระบบดิจิทัลการส่งสัญญาณอธิบายได้จากข้อได้เปรียบที่สำคัญของระบบเหล่านี้เมื่อเปรียบเทียบกับระบบส่งสัญญาณแบบอะนาล็อก: ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนสูง การพึ่งพาคุณภาพการส่งสัญญาณที่อ่อนแอกับความยาวของสายสื่อสาร เสถียรภาพของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของช่องสัญญาณสื่อสาร ประสิทธิภาพการใช้แบนด์วิธเมื่อส่งข้อความแยก ฯลฯ
ในปี พ.ศ. 2545 การพัฒนาการสื่อสารทางโทรศัพท์ในท้องถิ่นได้ดำเนินการบนพื้นฐานของการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์ดิจิตอลสมัยใหม่เป็นหลัก ซึ่งทำให้สามารถปรับปรุงคุณภาพและขยายขอบเขตการให้บริการได้ อัตราส่วนความจุของสถานีดิจิทัลจากความจุติดตั้งรวมของเครือข่ายโทรศัพท์ท้องถิ่นในปี พ.ศ. 2545 คิดเป็นประมาณ 40% เทียบกับ 36.2% ในปี 2544 ณ วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2546 มีโทรศัพท์สาธารณะทางไกลและท้องถิ่นประมาณ 195,000 เครื่องที่ทำงานบนเครือข่ายรัสเซีย รวมถึงโทรศัพท์สากล 63,000 เครื่อง จำนวนโทรศัพท์สาธารณะเพิ่มขึ้น 13% และมีจำนวน 127.5 พันเครื่อง จำนวนชุดโทรศัพท์หลักของเครือข่ายโทรศัพท์ท้องถิ่นที่เพิ่มขึ้นมีจำนวน 1.8 ล้านเครื่อง สาเหตุหลักมาจากการติดตั้งเครื่องโทรศัพท์ในหมู่ประชาชน จำนวนสมาชิกการสื่อสารเคลื่อนที่ผ่านมือถือในรัสเซีย ณ สิ้นปี 2545 อยู่ที่ 17.7 ล้านคน ฐานสมาชิกเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับปี 2544 คือ 2.3 เท่า ในปี 2545 สวนคอมพิวเตอร์ของรัสเซียเพิ่มขึ้น 20% เมื่อเทียบกับปี 2544 จำนวนผู้ใช้อินเทอร์เน็ตปกติเพิ่มขึ้น 39% และเข้าถึง 6 ล้านคน ปริมาณตลาดไอทีในประเทศเพิ่มขึ้น 9% และมีมูลค่ามากกว่า 4 พันล้าน ดอลลาร์ ในปี 2545 สายสื่อสารผ่านสายเคเบิลและวิทยุระยะทางมากกว่า 50,000 กม. หมายเลขแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ 3 ล้านหมายเลข โทรศัพท์มือถือมากกว่า 13 ล้านหมายเลข รวมถึงช่องสัญญาณทางไกลและต่างประเทศมากกว่า 70,000 ช่อง
เครือข่ายวิทยุเคลื่อนที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในโลกและในประเทศของเรา ด้วยจำนวนสมาชิกของระบบสื่อสารเคลื่อนที่เราสามารถตัดสินระดับและคุณภาพชีวิตในประเทศที่กำหนดได้แล้ว ในแง่นี้ อัตราการเติบโตของสมาชิกมือถือในรัสเซีย (เกือบ 200% ต่อปี) เป็นตัวบ่งชี้การเติบโตของความเป็นอยู่ที่ดีของสังคม
ตามตัวชี้วัดการพัฒนาเศรษฐกิจมหภาค สหพันธรัฐรัสเซียซึ่งกำหนดไว้ในทิศทางหลักของนโยบายสังคมและเศรษฐกิจของรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซีย มุมมองระยะยาวตลาดบริการโทรคมนาคมภายในปี 2553 จะมีลักษณะดังนี้ (ตารางที่ 1)
ตารางที่ 1. ตัวชี้วัดการพัฒนาโทรคมนาคมในรัสเซียในช่วงจนถึงปี 2010
มนุษยชาติกำลังก้าวไปสู่การสร้างสังคมข้อมูลระดับโลก พื้นฐานของมันจะเป็นโครงสร้างพื้นฐานข้อมูลระดับโลก ซึ่งจะรวมถึงเครือข่ายการสื่อสารการขนส่งที่มีประสิทธิภาพและเครือข่ายการเข้าถึงแบบกระจายที่ให้ข้อมูลแก่ผู้ใช้ โลกาภิวัตน์ของการสื่อสารและความเป็นส่วนตัว(นำบริการการสื่อสารมาสู่ผู้ใช้ทุกคน) - นี่เป็นปัญหาสองประการที่เกี่ยวข้องกันซึ่งผู้เชี่ยวชาญด้านโทรคมนาคมกำลังแก้ไขได้สำเร็จในขั้นตอนของการพัฒนามนุษย์นี้
วิวัฒนาการต่อไปของเทคโนโลยีโทรคมนาคมจะไปในทิศทางของการเพิ่มความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูล การสร้างเครือข่ายทางปัญญา และความมั่นใจในความคล่องตัวของผู้ใช้
ความเร็วสูง. จำเป็นสำหรับการส่งภาพ รวมถึงโทรทัศน์ การบูรณาการข้อมูลประเภทต่างๆ ในแอปพลิเคชันมัลติมีเดีย การจัดการการสื่อสารของเครือข่ายท้องถิ่น เมือง และดินแดน
ปัญญา. มันจะเพิ่มความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือของเครือข่ายและทำให้การจัดการเครือข่ายทั่วโลกง่ายขึ้น ด้วยความชาญฉลาดของเครือข่ายผู้ใช้จึงเลิกเป็นผู้บริโภคบริการโดยกลายเป็นลูกค้าที่ใช้งาน - ลูกค้าที่สามารถจัดการเครือข่ายด้วยตนเองได้อย่างแข็งขันสั่งซื้อบริการที่เขาต้องการ
ความคล่องตัว. ความก้าวหน้าในการย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการลดต้นทุนทำให้เกิดข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการแพร่กระจายของอุปกรณ์เทอร์มินัลมือถือไปทั่วโลก ทำให้สามารถให้บริการด้านการสื่อสารแก่ทุกคนได้ทุกที่ทุกเวลา
โดยสรุป เราสังเกตว่าปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านโครงสร้างพื้นฐานสารสนเทศและโทรคมนาคมของโลกเพิ่มขึ้นสองเท่าทุกๆ 2-3 ปี สาขาใหม่ของอุตสาหกรรมข้อมูลกำลังเกิดขึ้นและประสบความสำเร็จในการพัฒนา องค์ประกอบข้อมูลของกิจกรรมทางเศรษฐกิจขององค์กรการตลาดและอิทธิพลของเทคโนโลยีสารสนเทศต่อศักยภาพทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค ปัญญา และสุขภาพของประเทศกำลังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 21 ถือเป็นยุคของสังคมสารสนเทศซึ่งจำเป็นต้องมี การพัฒนาที่มีประสิทธิภาพการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านข้อมูลและโทรคมนาคมระดับโลก อัตราการพัฒนาที่ควรเร็วกว่าการพัฒนาเศรษฐกิจโดยรวม ในเวลาเดียวกัน การสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านข้อมูลและโทรคมนาคมของรัสเซียควรถือเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเติบโตของเศรษฐกิจของประเทศ การเติบโตของธุรกิจและกิจกรรมทางปัญญาของสังคม และการเสริมสร้างอำนาจของประเทศในระดับนานาชาติ ชุมชน.
สายการสื่อสารเกิดขึ้นพร้อมกันกับการถือกำเนิดของโทรเลขไฟฟ้า สายสื่อสารแรกคือสายเคเบิล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกแบบสายเคเบิลที่ไม่สมบูรณ์ ในไม่ช้าสายสื่อสารเคเบิลใต้ดินก็หลีกทางให้สายเหนือศีรษะ สายการบินระยะไกลสายแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2397 ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและวอร์ซอ ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายโทรเลขเหนือศีรษะถูกสร้างขึ้นจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กถึงวลาดิวอสต็อก โดยมีความยาวประมาณ 10,000 กม. ในปี พ.ศ. 2482 สายโทรศัพท์ความถี่สูงที่ยาวที่สุดในโลก มอสโก-คาบารอฟสค์ ระยะทาง 8,300 กม. ได้ถูกนำมาใช้งาน
การสร้างสายเคเบิลเส้นแรกมีความเกี่ยวข้องกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P. L. Schilling ย้อนกลับไปในปี 1812 ชิลลิงสาธิตการระเบิดของทุ่นระเบิดในทะเลในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก โดยใช้ตัวนำหุ้มฉนวนที่เขาสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้
ในปีพ.ศ. 2394 พร้อมกับการก่อสร้างทางรถไฟ มีการวางสายเคเบิลโทรเลขที่หุ้มฉนวนด้วย gutta-percha ระหว่างมอสโกวและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก สายเคเบิลใต้น้ำสายแรกถูกวางในปี พ.ศ. 2395 ข้าม Dvina ตอนเหนือ และในปี พ.ศ. 2422 ข้ามทะเลแคสเปียนระหว่างบากูและครัสโนโวสค์ ในปี พ.ศ. 2409 สายโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกระหว่างฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกาได้เริ่มดำเนินการ
ในปี พ.ศ. 2425--2427 เครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองแห่งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในมอสโก เปโตรกราด ริกา และโอเดสซา ในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายเคเบิลแรกที่มีมากถึง 54 คอร์ถูกระงับบนเครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองของมอสโกและเปโตรกราด ในปี พ.ศ. 2444 การก่อสร้างเครือข่ายโทรศัพท์ใต้ดินในเมืองได้เริ่มขึ้น
การออกแบบสายเคเบิลสื่อสารครั้งแรก ย้อนกลับไปในต้นศตวรรษที่ 20 อนุญาตให้มีการส่งผ่านโทรศัพท์ในระยะทางสั้นๆ เหล่านี้เรียกว่าสายโทรศัพท์ในเมืองที่มีฉนวนกระดาษอากาศของแกนและบิดเป็นคู่ ในปี พ.ศ. 2443--2445 มีความพยายามที่ประสบความสำเร็จในการเพิ่มช่วงการส่งสัญญาณโดยการเพิ่มความเหนี่ยวนำของสายเคเบิลโดยการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำในวงจร (ข้อเสนอของ Pupin) เช่นเดียวกับการใช้แกนนำไฟฟ้าที่มีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (ข้อเสนอของ Krupa) วิธีการดังกล่าวในขั้นตอนนั้นทำให้สามารถเพิ่มระยะการสื่อสารทางโทรเลขและโทรศัพท์ได้หลายครั้ง
ขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารคือการประดิษฐ์และเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455-2456 เชี่ยวชาญการผลิตหลอดอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1917 V.I. Kovalenkov พัฒนาและทดสอบเครื่องขยายเสียงโทรศัพท์บนสายโดยใช้หลอดสุญญากาศ ในปีพ. ศ. 2466 การสื่อสารทางโทรศัพท์กับเครื่องขยายเสียงได้ก่อตั้งขึ้นบนสายคาร์คอฟ - มอสโก - เปโตรกราด
ในช่วงทศวรรษที่ 1930 การพัฒนาระบบส่งสัญญาณแบบหลายช่องสัญญาณเริ่มขึ้น ต่อจากนั้นความปรารถนาที่จะขยายช่วงความถี่ที่ส่งและเพิ่มความจุของสายนำไปสู่การสร้างสายเคเบิลประเภทใหม่ที่เรียกว่าโคแอกเซียล แต่การผลิตจำนวนมากนั้นเกิดขึ้นในปี 1935 เท่านั้น จนถึงช่วงเวลาที่ไดอิเล็กทริกคุณภาพสูงปรากฏใหม่ เช่น เอสคาปอน เซรามิกความถี่สูง โพลีสไตรีน สไตโรเฟล็กซ์ ฯลฯ สายเคเบิลเหล่านี้ช่วยให้สามารถส่งพลังงานที่ความถี่ปัจจุบันได้สูงถึง หลายล้านเฮิรตซ์และอนุญาตให้ส่งรายการโทรทัศน์ทางไกลได้ สายโคแอกเซียลสายแรกสำหรับช่องโทรศัพท์ 240 HF ถูกวางในปี พ.ศ. 2479 สายเคเบิลใต้น้ำข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกสายแรก วางในปี พ.ศ. 2399 ให้บริการเฉพาะการสื่อสารทางโทรเลข และเพียง 100 ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2499 สายโคแอกเซียลใต้น้ำถูกสร้างขึ้นระหว่างยุโรปและอเมริกาสำหรับหลาย ๆ - ช่องทางการสื่อสารทางโทรศัพท์
ในปี พ.ศ. 2508-2510 มีสายสื่อสารท่อนำคลื่นทดลองสำหรับการส่งข้อมูลบรอดแบนด์ปรากฏขึ้น เช่นเดียวกับสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดแบบไครโอเจนิกส์ที่มีการลดทอนที่ต่ำมาก ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา งานได้เริ่มต้นอย่างจริงจังในการสร้างเส้นนำแสงและสายเคเบิลออปติกโดยใช้รังสีที่มองเห็นและรังสีอินฟราเรดในช่วงความยาวคลื่นแสง
การสร้างตัวนำแสงแบบไฟเบอร์และความสำเร็จในการสร้างเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์อย่างต่อเนื่องมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการสื่อสารแบบไฟเบอร์ออปติกอย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงได้รับการพัฒนาและทดสอบในสภาวะจริง พื้นที่หลักของการประยุกต์ใช้ระบบดังกล่าว ได้แก่ เครือข่ายโทรศัพท์ เคเบิลทีวี การสื่อสารภายในไซต์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ระบบควบคุมกระบวนการและการจัดการ ฯลฯ
ในรัสเซียและประเทศอื่น ๆ มีการวางสายสื่อสารใยแก้วนำแสงในเมืองและทางไกล พวกเขาได้รับการยกย่องให้เป็นผู้นำในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการสื่อสาร
สายการสื่อสารเกิดขึ้นพร้อมกันกับการถือกำเนิดของโทรเลขไฟฟ้า สายสื่อสารแรกคือสายเคเบิล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกแบบสายเคเบิลที่ไม่สมบูรณ์ ในไม่ช้าสายสื่อสารเคเบิลใต้ดินก็หลีกทางให้สายเหนือศีรษะ สายการบินระยะไกลสายแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2397 ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและวอร์ซอ ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายโทรเลขเหนือศีรษะถูกสร้างขึ้นจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กถึงวลาดิวอสต็อก โดยมีความยาวประมาณ 10,000 กม. ในปี พ.ศ. 2482 สายโทรศัพท์ความถี่สูงที่ยาวที่สุดในโลก มอสโก-คาบารอฟสค์ ระยะทาง 8,300 กม. ได้ถูกนำมาใช้งาน
การสร้างสายเคเบิลเส้นแรกนั้นสัมพันธ์กับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P.L. ชิลลิง ย้อนกลับไปในปี 1812 ชิลลิงสาธิตการระเบิดของทุ่นระเบิดในทะเลในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก โดยใช้ตัวนำหุ้มฉนวนที่เขาสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้
ในปีพ.ศ. 2394 พร้อมกับการก่อสร้างทางรถไฟ มีการวางสายเคเบิลโทรเลขที่หุ้มฉนวนด้วย gutta-percha ระหว่างมอสโกวและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก สายเคเบิลใต้น้ำสายแรกถูกวางในปี พ.ศ. 2395 ข้าม Dvina ตอนเหนือ และในปี พ.ศ. 2422 ข้ามทะเลแคสเปียนระหว่างบากูและครัสโนโวสค์ ในปี พ.ศ. 2409 สายโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกระหว่างฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกาได้เริ่มดำเนินการ
ในปี พ.ศ. 2425-2427 เครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองแห่งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในมอสโก เปโตรกราด ริกา และโอเดสซา ในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายเคเบิลแรกที่มีมากถึง 54 คอร์ถูกระงับบนเครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองของมอสโกและเปโตรกราด ในปี พ.ศ. 2444 การก่อสร้างเครือข่ายโทรศัพท์ใต้ดินในเมืองได้เริ่มขึ้น
การออกแบบสายเคเบิลสื่อสารครั้งแรก ย้อนกลับไปในต้นศตวรรษที่ 20 อนุญาตให้มีการส่งผ่านโทรศัพท์ในระยะทางสั้นๆ เหล่านี้เรียกว่าสายโทรศัพท์ในเมืองที่มีฉนวนกระดาษอากาศของแกนและบิดเป็นคู่ ในปี พ.ศ. 2443-2445 มีความพยายามที่ประสบความสำเร็จในการเพิ่มช่วงการส่งสัญญาณโดยการเพิ่มความเหนี่ยวนำของสายเคเบิลโดยการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำในวงจร (ข้อเสนอของ Pupin) เช่นเดียวกับการใช้แกนนำไฟฟ้าที่มีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (ข้อเสนอของ Krupa) วิธีการดังกล่าวในขั้นตอนนั้นทำให้สามารถเพิ่มระยะการสื่อสารทางโทรเลขและโทรศัพท์ได้หลายครั้ง
ขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารคือการประดิษฐ์และเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455-2456 เชี่ยวชาญการผลิตหลอดอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1917 V.I. Kovalenkov พัฒนาและทดสอบเครื่องขยายเสียงโทรศัพท์บนสายโดยใช้หลอดสุญญากาศ ในปีพ. ศ. 2466 การสื่อสารทางโทรศัพท์กับเครื่องขยายเสียงได้ก่อตั้งขึ้นบนสายคาร์คอฟ - มอสโก - เปโตรกราด
ในช่วงทศวรรษที่ 1930 การพัฒนาระบบส่งสัญญาณแบบหลายช่องสัญญาณเริ่มขึ้น ต่อจากนั้นความปรารถนาที่จะขยายช่วงความถี่ที่ส่งและเพิ่มความจุของสายนำไปสู่การสร้างสายเคเบิลประเภทใหม่ที่เรียกว่าโคแอกเซียล แต่การผลิตจำนวนมากนั้นเกิดขึ้นในปี 1935 เท่านั้น เมื่อมีไดอิเล็กทริกคุณภาพสูงใหม่ๆ เช่น เอสคาปอน เซรามิกความถี่สูง โพลีสไตรีน สไตโรเฟล็กซ์ ฯลฯ ปรากฏขึ้น สายเคเบิลเหล่านี้ช่วยให้สามารถส่งพลังงานที่ความถี่ปัจจุบันได้สูงถึงหลายล้านเฮิรตซ์ และช่วยให้สามารถส่งรายการโทรทัศน์ในระยะทางไกลได้ สายโคแอกเซียลสายแรกสำหรับช่องโทรศัพท์ 240 HF ถูกวางในปี พ.ศ. 2479 สายเคเบิลใต้น้ำข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกสายแรก วางในปี พ.ศ. 2399 ให้บริการเฉพาะการสื่อสารทางโทรเลข และเพียง 100 ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2499 สายโคแอกเซียลใต้น้ำถูกสร้างขึ้นระหว่างยุโรปและอเมริกาสำหรับหลาย ๆ - ช่องทางการสื่อสารทางโทรศัพท์
ในปี พ.ศ. 2508-2510 มีสายสื่อสารท่อนำคลื่นทดลองสำหรับการส่งข้อมูลบรอดแบนด์ปรากฏขึ้น เช่นเดียวกับสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดแบบไครโอเจนิกส์ที่มีการลดทอนที่ต่ำมาก ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา งานได้เริ่มต้นอย่างจริงจังในการสร้างเส้นนำแสงและสายเคเบิลออปติกโดยใช้รังสีที่มองเห็นและรังสีอินฟราเรดในช่วงความยาวคลื่นแสง
การสร้างตัวนำแสงแบบไฟเบอร์และความสำเร็จในการสร้างเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์อย่างต่อเนื่องมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการสื่อสารแบบไฟเบอร์ออปติกอย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงได้รับการพัฒนาและทดสอบในสภาวะจริง พื้นที่หลักของการประยุกต์ใช้ระบบดังกล่าว ได้แก่ เครือข่ายโทรศัพท์ เคเบิลทีวี การสื่อสารภายในไซต์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ระบบควบคุมกระบวนการและการจัดการ ฯลฯ
ในรัสเซียและประเทศอื่น ๆ มีการวางสายสื่อสารใยแก้วนำแสงในเมืองและทางไกล พวกเขาได้รับการยกย่องให้เป็นผู้นำในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการสื่อสาร
(เอกสาร)
n1.doc
เนื้อหา
การแนะนำ
ส่วนสำคัญ
ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาสายสื่อสาร
การออกแบบและคุณลักษณะของสายเคเบิลสื่อสารด้วยแสง
ใยแก้วนำแสงและคุณสมบัติของการผลิต
การออกแบบสายเคเบิลออปติก
ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับสายสื่อสาร
ข้อดีและข้อเสียของสายออปติก
บทสรุป
บรรณานุกรม
การแนะนำ
ทุกวันนี้ ภูมิภาคของประเทศ CIS ต้องการการสื่อสารทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพมากกว่าที่เคย ผู้นำระดับภูมิภาคให้ความสำคัญกับแง่มุมทางสังคมของปัญหานี้เป็นหลัก เนื่องจากโทรศัพท์เป็นสิ่งจำเป็นขั้นพื้นฐาน การสื่อสารยังส่งผลต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของภูมิภาคและความน่าดึงดูดใจในการลงทุน ในเวลาเดียวกัน ผู้ประกอบการโทรคมนาคมซึ่งใช้ความพยายามและเงินจำนวนมากในการสนับสนุนเครือข่ายโทรศัพท์ที่เสื่อมโทรม ยังคงมองหาเงินทุนสำหรับการพัฒนาเครือข่ายของตน เพื่อการแปลงเป็นดิจิทัล และการแนะนำเทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกและไร้สาย
ณ จุดนี้ สถานการณ์ได้เกิดขึ้นที่หน่วยงานหลักๆ ของรัสเซียเกือบทั้งหมดกำลังดำเนินการปรับปรุงเครือข่ายโทรคมนาคมของตนให้ทันสมัยในวงกว้าง
ในช่วงสุดท้ายของการพัฒนาในด้านการสื่อสารสายเคเบิลออปติก (OC) และระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก (FOTS) ที่แพร่หลายมากที่สุดซึ่งในลักษณะของพวกเขานั้นเกินกว่าสายเคเบิลแบบเดิมทั้งหมดของระบบสื่อสาร การสื่อสารผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นหนึ่งในทิศทางหลักของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระบบออปติกและสายเคเบิลไม่เพียงแต่ใช้ในการจัดการเมืองโทรศัพท์และการสื่อสารทางไกลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเคเบิลทีวี โทรศัพท์วิดีโอ วิทยุกระจายเสียง เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ การสื่อสารทางเทคโนโลยี ฯลฯ
การใช้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกปริมาณข้อมูลที่ส่งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับวิธีที่แพร่หลายเช่นการสื่อสารผ่านดาวเทียมและสายถ่ายทอดวิทยุ ซึ่งอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกมีแบนด์วิดท์ที่กว้างกว่า
สำหรับระบบการสื่อสารใดๆ ปัจจัยสามประการมีความสำคัญ:
ความจุข้อมูลของระบบ แสดงเป็นจำนวนช่องทางการสื่อสาร หรือความเร็วในการรับส่งข้อมูล แสดงเป็นบิตต่อวินาที
การลดทอนซึ่งกำหนดความยาวสูงสุดของส่วนการฟื้นฟู
ความต้านทานต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาระบบออปติคัลและสายเคเบิลสื่อสารคือการเกิดขึ้นของเครื่องกำเนิดควอนตัมแบบออปติคอล - เลเซอร์ คำว่าเลเซอร์ประกอบด้วยตัวอักษรตัวแรกของวลี Light Amplification by Emission of Radiation - การขยายแสงโดยใช้รังสีเหนี่ยวนำ ระบบเลเซอร์ทำงานในช่วงความยาวคลื่นแสง หากการส่งผ่านสายเคเบิลใช้ความถี่เมกะเฮิรตซ์และผ่านท่อนำคลื่น - กิกะเฮิรตซ์ดังนั้นสำหรับระบบเลเซอร์จะใช้สเปกตรัมที่มองเห็นและอินฟราเรดของช่วงความยาวคลื่นแสง (หลายร้อยกิกะเฮิรตซ์)
ระบบนำทางสำหรับระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงคือท่อนำคลื่นไดอิเล็กตริกหรือไฟเบอร์ ดังที่ถูกเรียกเนื่องจากมีขนาดตามขวางเล็กและวิธีการผลิต ในขณะที่ผลิตเส้นใยแรก การลดทอนอยู่ที่ 1,000 เดซิเบล/กม. ซึ่งอธิบายได้จากการสูญเสียเนื่องจากสิ่งเจือปนต่างๆ ที่มีอยู่ในเส้นใย ในปี 1970 ได้มีการสร้างเส้นนำแสงแบบไฟเบอร์ที่มีการลดทอนที่ 20 dB/กม. แกนกลางของรางนำแสงนี้ทำจากควอตซ์พร้อมสารเติมแต่งไทเทเนียมเพื่อเพิ่มดัชนีการหักเหของแสง และส่วนหุ้มเป็นควอตซ์บริสุทธิ์ ในปี พ.ศ. 2517 การลดทอนลดลงเหลือ 4 เดซิเบล/กม. และในปี พ.ศ. 2522 ได้เส้นใยที่มีการลดทอน 0.2 เดซิเบล/กม. ที่ความยาวคลื่น 1.55 ไมโครเมตร
ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีไฟเบอร์สูญเสียต่ำได้กระตุ้นการสร้างสายสื่อสารใยแก้วนำแสง
สายสื่อสารไฟเบอร์ออปติกมีข้อดีดังต่อไปนี้เมื่อเปรียบเทียบกับสายเคเบิลทั่วไป:
ต้านทานสัญญาณรบกวนสูง ไม่ไวต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก และแทบไม่มีสัญญาณรบกวนระหว่างเส้นใยแต่ละเส้นที่วางรวมกันเป็นสายเคเบิล
แบนด์วิธที่สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
น้ำหนักเบาและขนาดโดยรวม ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนและเวลาในการวางสายเคเบิลออปติก
มีการแยกทางไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของระบบสื่อสาร ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีสายดินร่วมระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ คุณสามารถซ่อมแซมสายเคเบิลออปติกได้โดยไม่ต้องปิดอุปกรณ์
ไม่มีการลัดวงจรซึ่งเป็นผลมาจากการใช้ไฟเบอร์นำแสงเพื่อข้ามพื้นที่อันตรายโดยไม่ต้องกลัวว่าจะเกิดการลัดวงจรซึ่งทำให้เกิดเพลิงไหม้ในพื้นที่ที่มีสารไวไฟและสารไวไฟ
ต้นทุนที่อาจต่ำ แม้ว่าใยแก้วนำแสงจะทำจากแก้วบริสุทธิ์พิเศษซึ่งมีสารเจือปนน้อยกว่าสองสามส่วนในล้านส่วน แต่ก็มีราคาถูกสำหรับการผลิตในปริมาณมาก นอกจากนี้ การผลิตตัวนำแสงไม่ได้ใช้โลหะราคาแพงเช่นทองแดงและตะกั่ว ซึ่งเป็นปริมาณสำรองที่มีอยู่จำกัดบนโลก ต้นทุนของสายไฟฟ้า สายโคแอกเชียล และท่อนำคลื่นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทั้งจากการขาดแคลนทองแดงและต้นทุนพลังงานสำหรับการผลิตทองแดงและอลูมิเนียมที่เพิ่มขึ้น
โลกได้เห็นความก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาสายสื่อสารใยแก้วนำแสง (FOCL) ตอนนี้ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงและระบบส่งกำลังผลิตโดยหลายประเทศทั่วโลก
ความสนใจเป็นพิเศษทั้งในและต่างประเทศคือการสร้างและการใช้งานระบบส่งสัญญาณโหมดเดียวผ่านสายเคเบิลออปติกซึ่งถือเป็นทิศทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสาร ข้อดีของระบบโหมดเดี่ยวคือความสามารถในการส่งข้อมูลจำนวนมากในระยะทางที่ต้องการโดยมีส่วนการฟื้นฟูที่มีความยาวมาก มีสายไฟเบอร์ออปติกอยู่แล้วสำหรับช่องจำนวนมากโดยมีความยาวส่วนการฟื้นฟู 100 ... 150 กม. เมื่อเร็ว ๆ นี้ผลิตได้ 1.6 ล้านกม. ต่อปีในสหรัฐอเมริกา ใยแก้วนำแสงและ 80% อยู่ในรุ่นเตาเดี่ยว
สายเคเบิลใยแก้วนำแสงในประเทศสมัยใหม่รุ่นที่สองมีการใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งการผลิตได้รับการควบคุมโดยอุตสาหกรรมเคเบิลในประเทศ ซึ่งรวมถึงสายเคเบิลประเภทต่อไปนี้:
OKK - สำหรับเครือข่ายโทรศัพท์ในเมือง
OKZ - สำหรับ intrazonal;
OKL - สำหรับเครือข่ายการสื่อสารแกนหลัก
ระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกใช้ในทุกส่วนของเครือข่าย BSS หลักสำหรับการสื่อสารทางหลัก โซน และท้องถิ่น ข้อกำหนดสำหรับระบบส่งกำลังดังกล่าวแตกต่างกันไปตามจำนวนช่องสัญญาณ พารามิเตอร์ และตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจ
บนเครือข่ายหลักและโซน มีการใช้ระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกแบบดิจิทัล บนเครือข่ายท้องถิ่น ระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกแบบดิจิทัลยังใช้เพื่อจัดระเบียบสายเชื่อมต่อระหว่างการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ และในส่วนของสมาชิกของเครือข่าย ทั้งแบบอะนาล็อก ( เช่นจัดช่องโทรทัศน์) และระบบส่งสัญญาณดิจิทัลก็สามารถใช้ได้
ความยาวสูงสุดของเส้นทางเชิงเส้นของระบบส่งกำลังหลักคือ 12,500 กม. โดยมีความยาวเฉลี่ยประมาณ 500 กม. ความยาวสูงสุดของเส้นทางเชิงเส้นของระบบส่งสัญญาณของเครือข่ายหลักภายในเขตต้องไม่เกิน 600 กม. ด้วยความยาวเฉลี่ย 200 กม. ความยาวสูงสุดของเส้นเชื่อมต่อในเมืองสำหรับ ระบบต่างๆระยะการส่ง 80...100 กม.
บุคคลมีประสาทสัมผัสทั้งห้า แต่หนึ่งในนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง - การมองเห็น บุคคลรับรู้ข้อมูลส่วนใหญ่เกี่ยวกับโลกรอบตัวเขาผ่านสายตา มากกว่าผ่านการได้ยินถึง 100 เท่า ไม่ต้องพูดถึงการสัมผัส กลิ่น และรสชาติ
ใช้ไฟแล้ว ประเภทต่างๆแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์สำหรับการส่งสัญญาณ ตอนนี้ในมือของบุคคลนั้นมีทั้งแหล่งกำเนิดแสงและกระบวนการปรับแสง จริงๆ แล้วเขาได้สร้างสิ่งที่เราเรียกว่าออปติคอลลิงค์หรือระบบสื่อสารด้วยแสง รวมถึงเครื่องส่ง (แหล่งที่มา) โมดูเลเตอร์ สายเคเบิ้ลออปติก และตัวรับสัญญาณ (ตา) เมื่อกำหนดให้เป็นการปรับการแปลงสัญญาณทางกลให้เป็นสัญญาณออปติคอล เช่น การเปิดและปิดของแหล่งกำเนิดแสง เราสามารถสังเกตกระบวนการย้อนกลับในเครื่องรับ - ดีโมดูเลชัน: การแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณของ ชนิดต่างๆ เพื่อนำไปประมวลผลในเครื่องรับต่อไป
การประมวลผลดังกล่าวอาจเป็น ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลง
ภาพแสงในดวงตาเป็นลำดับของแรงกระตุ้นไฟฟ้า
ระบบประสาทของมนุษย์ สมองรวมอยู่ในกระบวนการประมวลผลเป็นลิงค์สุดท้ายในห่วงโซ่
พารามิเตอร์ที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่ใช้ในการส่งข้อความคืออัตราการมอดูเลต ดวงตามีข้อจำกัดในเรื่องนี้ ได้รับการปรับให้เข้ากับการรับรู้และวิเคราะห์ภาพที่ซับซ้อนของโลกโดยรอบได้ดี แต่ไม่สามารถติดตามความผันผวนของความสว่างธรรมดาๆ เมื่อเกิดขึ้นเร็วกว่า 16 ครั้งต่อวินาที
ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาสายสื่อสาร
สายการสื่อสารเกิดขึ้นพร้อมกันกับการถือกำเนิดของโทรเลขไฟฟ้า สายสื่อสารแรกคือสายเคเบิล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการออกแบบสายเคเบิลที่ไม่สมบูรณ์ ในไม่ช้าสายสื่อสารเคเบิลใต้ดินก็หลีกทางให้สายเหนือศีรษะ สายการบินระยะไกลสายแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2397 ระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและวอร์ซอ ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายโทรเลขเหนือศีรษะถูกสร้างขึ้นจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กถึงวลาดิวอสต็อก โดยมีความยาวประมาณ 10,000 กม. ในปี พ.ศ. 2482 สายโทรศัพท์ความถี่สูงที่ยาวที่สุดในโลก มอสโก-คาบารอฟสค์ ระยะทาง 8,300 กม. ได้ถูกนำมาใช้งาน
การสร้างสายเคเบิลเส้นแรกมีความเกี่ยวข้องกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P. L. Schilling ย้อนกลับไปในปี 1812 ชิลลิงสาธิตการระเบิดของทุ่นระเบิดในทะเลในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก โดยใช้ตัวนำหุ้มฉนวนที่เขาสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้
ในปีพ.ศ. 2394 พร้อมกับการก่อสร้างทางรถไฟ มีการวางสายเคเบิลโทรเลขที่หุ้มฉนวนด้วย gutta-percha ระหว่างมอสโกวและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก สายเคเบิลใต้น้ำสายแรกถูกวางในปี พ.ศ. 2395 ข้าม Dvina ตอนเหนือ และในปี พ.ศ. 2422 ข้ามทะเลแคสเปียนระหว่างบากูและครัสโนโวสค์ ในปี พ.ศ. 2409 สายโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกระหว่างฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกาได้เริ่มดำเนินการ
ในปี พ.ศ. 2425-2427 เครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองแห่งแรกในรัสเซียถูกสร้างขึ้นในมอสโก เปโตรกราด ริกา และโอเดสซา ในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา สายเคเบิลแรกที่มีมากถึง 54 คอร์ถูกระงับบนเครือข่ายโทรศัพท์ในเมืองของมอสโกและเปโตรกราด ในปี พ.ศ. 2444 การก่อสร้างเครือข่ายโทรศัพท์ใต้ดินในเมืองได้เริ่มขึ้น
การออกแบบสายเคเบิลสื่อสารครั้งแรก ย้อนกลับไปในต้นศตวรรษที่ 20 อนุญาตให้มีการส่งผ่านโทรศัพท์ในระยะทางสั้นๆ เหล่านี้เรียกว่าสายโทรศัพท์ในเมืองที่มีฉนวนกระดาษอากาศของแกนและบิดเป็นคู่ ในปี พ.ศ. 2443-2445 มีความพยายามที่ประสบความสำเร็จในการเพิ่มช่วงการส่งสัญญาณโดยการเพิ่มความเหนี่ยวนำของสายเคเบิลโดยการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำในวงจร (ข้อเสนอของ Pupin) เช่นเดียวกับการใช้แกนนำไฟฟ้าที่มีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (ข้อเสนอของ Krupa) วิธีการดังกล่าวในขั้นตอนนั้นทำให้สามารถเพิ่มระยะการสื่อสารทางโทรเลขและโทรศัพท์ได้หลายครั้ง
ขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารคือการประดิษฐ์และเริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455-2456 เชี่ยวชาญการผลิตหลอดอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1917 V.I. Kovalenkov พัฒนาและทดสอบเครื่องขยายเสียงโทรศัพท์บนสายโดยใช้หลอดสุญญากาศ ในปีพ. ศ. 2466 การสื่อสารทางโทรศัพท์กับเครื่องขยายเสียงได้ก่อตั้งขึ้นบนสายคาร์คอฟ - มอสโก - เปโตรกราด
ในช่วงทศวรรษที่ 1930 การพัฒนาระบบส่งสัญญาณแบบหลายช่องสัญญาณเริ่มขึ้น ต่อจากนั้นความปรารถนาที่จะขยายช่วงความถี่ที่ส่งและเพิ่มความจุของสายนำไปสู่การสร้างสายเคเบิลประเภทใหม่ที่เรียกว่าโคแอกเซียล แต่การผลิตจำนวนมากนั้นเกิดขึ้นในปี 1935 เท่านั้น จนถึงช่วงเวลาที่ไดอิเล็กทริกคุณภาพสูงปรากฏใหม่ เช่น เอสคาปอน เซรามิกความถี่สูง โพลีสไตรีน สไตโรเฟล็กซ์ ฯลฯ สายเคเบิลเหล่านี้ช่วยให้สามารถส่งพลังงานที่ความถี่ปัจจุบันได้สูงถึง หลายล้านเฮิรตซ์และอนุญาตให้ส่งรายการโทรทัศน์ทางไกลได้ สายโคแอกเซียลสายแรกสำหรับช่องโทรศัพท์ 240 HF ถูกวางในปี พ.ศ. 2479 สายเคเบิลใต้น้ำข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกสายแรก วางในปี พ.ศ. 2399 ให้บริการเฉพาะการสื่อสารทางโทรเลข และเพียง 100 ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2499 สายโคแอกเซียลใต้น้ำถูกสร้างขึ้นระหว่างยุโรปและอเมริกาสำหรับหลาย ๆ - ช่องทางการสื่อสารทางโทรศัพท์
ในปี พ.ศ. 2508-2510 มีสายสื่อสารท่อนำคลื่นทดลองสำหรับการส่งข้อมูลบรอดแบนด์ปรากฏขึ้น เช่นเดียวกับสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดแบบไครโอเจนิกส์ที่มีการลดทอนที่ต่ำมาก ตั้งแต่ปี 1970 เป็นต้นมา งานได้เริ่มต้นอย่างจริงจังในการสร้างเส้นนำแสงและสายเคเบิลออปติกโดยใช้รังสีที่มองเห็นและรังสีอินฟราเรดในช่วงความยาวคลื่นแสง
การสร้างตัวนำแสงแบบไฟเบอร์และความสำเร็จในการสร้างเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์อย่างต่อเนื่องมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการสื่อสารแบบไฟเบอร์ออปติกอย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงได้รับการพัฒนาและทดสอบในสภาวะจริง พื้นที่หลักของการประยุกต์ใช้ระบบดังกล่าว ได้แก่ เครือข่ายโทรศัพท์ เคเบิลทีวี การสื่อสารภายในไซต์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ระบบควบคุมกระบวนการและการจัดการ ฯลฯ
ในรัสเซียและประเทศอื่น ๆ มีการวางสายสื่อสารใยแก้วนำแสงในเมืองและทางไกล พวกเขาได้รับการยกย่องให้เป็นผู้นำในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการสื่อสาร
การออกแบบและคุณลักษณะของสายเคเบิลสื่อสารด้วยแสง
ประเภทของสายเคเบิลสื่อสารด้วยแสง
สายเคเบิลออปติกประกอบด้วยใยแก้วนำแสงแก้วควอทซ์ (ตัวนำแสง) ที่บิดในระบบเฉพาะและหุ้มไว้ในปลอกป้องกันทั่วไป หากจำเป็น สายเคเบิลอาจมีกำลังไฟ (เสริมกำลัง) และองค์ประกอบลดแรงสั่นสะเทือน
OKs ที่มีอยู่สามารถจำแนกตามวัตถุประสงค์ได้เป็นสามกลุ่ม: mainline, zonal และ urban OK ใต้น้ำ สิ่งอำนวยความสะดวก และการติดตั้งจะแบ่งออกเป็นกลุ่มแยกกัน
การสื่อสารแบบ Trunk มีไว้สำหรับการส่งข้อมูลในระยะทางไกลและช่องทางจำนวนมาก จะต้องมีการลดทอนและการกระจายตัวต่ำและมีปริมาณข้อมูลสูง ใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่มีแกนและขนาดหุ้ม 8/125 ไมครอน ความยาวคลื่น 1.3...1.55 µm.
ศูนย์การสื่อสารระดับโซนใช้เพื่อจัดการสื่อสารหลายช่องทางระหว่างศูนย์ภูมิภาคและเขตด้วยระยะการสื่อสารสูงสุด 250 กม. ใช้เส้นใยไล่ระดับที่มีขนาด 50/125 ไมครอน ความยาวคลื่น 1.3 µm.
City OKs ใช้เป็นการเชื่อมต่อระหว่างการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติของเมืองและศูนย์การสื่อสาร ออกแบบมาสำหรับระยะทางสั้นๆ (สูงสุด |10 กม.) และช่องสัญญาณจำนวนมาก เส้นใย - ไล่ระดับ (50/125 ไมครอน) ความยาวคลื่น 0.85 และ 1.3 µm ตามกฎแล้วเส้นเหล่านี้ทำงานโดยไม่มีตัวสร้างเส้นตรงระดับกลาง
เซ็นเซอร์ใต้น้ำมีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารข้ามแผงกั้นน้ำขนาดใหญ่ ต้องมีความต้านทานแรงดึงเชิงกลสูงและมีสารเคลือบกันความชื้นที่เชื่อถือได้ สำหรับการสื่อสารใต้น้ำ สิ่งสำคัญคือต้องมีการลดทอนสัญญาณที่ต่ำและระยะเวลาในการฟื้นฟูที่ยาวนาน
Object OKs ใช้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลภายในออบเจ็กต์ ซึ่งรวมถึงการสื่อสารในสถาบันและวิดีโอโทรศัพท์ เครือข่ายเคเบิลทีวีภายใน ตลอดจนระบบข้อมูลบนเครื่องบินของวัตถุเคลื่อนที่ (เครื่องบิน เรือ ฯลฯ)
OK การติดตั้งใช้สำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ภายในและระหว่างยูนิต พวกเขาทำในรูปแบบของมัดหรือเทปแบน
ใยแก้วนำแสงและคุณสมบัติของการผลิต
องค์ประกอบหลักของใยแก้วนำแสงคือใยแก้วนำแสง (ตัวนำแสง) ซึ่งทำในรูปแบบของใยแก้วทรงกระบอกบาง ๆ โดยส่งสัญญาณแสงที่มีความยาวคลื่น 0.85...1.6 ไมครอน ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความถี่ ( 2.3...1 ,2) 10 14 เฮิรตซ์
ตัวนำแสงมีการออกแบบสองชั้นและประกอบด้วยแกนและส่วนหุ้มที่มีดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกัน แกนกลางทำหน้าที่ส่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า วัตถุประสงค์ของเปลือกคือการสร้างเงื่อนไขการสะท้อนที่ดีขึ้นที่ส่วนต่อประสานการหุ้มแกนกลาง และการป้องกันจากการรบกวนจากพื้นที่โดยรอบ
แกนกลางของเส้นใยมักประกอบด้วยควอตซ์ และวัสดุหุ้มอาจเป็นควอตซ์หรือโพลีเมอร์ เส้นใยชนิดแรกเรียกว่าควอตซ์-ควอตซ์ และชนิดที่สองคือควอตซ์-โพลีเมอร์ (สารประกอบออร์กาโนซิลิคอน) ขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพและทางแสง การตั้งค่าจะถูกกำหนดเป็นอันดับแรก แก้วควอตซ์มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ดัชนีการหักเหของแสง 1.46, ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 1.4 W/μ, ความหนาแน่น 2203 กก./ลบ.ม.
มีการเคลือบป้องกันที่ด้านนอกของตัวนำแสงเพื่อป้องกันจากความเครียดเชิงกลและสี โดยทั่วไปการเคลือบป้องกันจะทำในสองชั้น: ชั้นแรกคือสารประกอบซิลิโคนอินทรีย์ (SIEL) และต่อด้วยอีพอกซีอะคริเลต ฟลูออโรพลาสติก ไนลอน โพลีเอทิลีน หรือสารเคลือบเงา เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยรวม 500...800 µm
ในการออกแบบ OK ที่มีอยู่ มีการใช้เส้นใยสามประเภท: แบบก้าวด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 50 μm, การไล่ระดับสีด้วยโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแกนที่ซับซ้อน (พาราโบลา) และโหมดเดี่ยวที่มีแกนบาง (6...8 μm)
ในแง่ของปริมาณงานความถี่และช่วงการส่งสัญญาณ เส้นใยโหมดเดี่ยวดีที่สุด และเส้นใยแบบขั้นบันไดนั้นแย่ที่สุด
ปัญหาที่สำคัญที่สุดในการสื่อสารด้วยแสงคือการสร้างเส้นใยนำแสง (OFs) ที่มีการสูญเสียต่ำ แก้วควอตซ์ถูกใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นในการผลิตเส้นใยนำแสงซึ่งเป็นสื่อที่ดีในการแพร่กระจายพลังงานแสง อย่างไรก็ตาม ตามกฎแล้ว แก้วมีสิ่งเจือปนจากต่างประเทศจำนวนมาก เช่น โลหะ (เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง) และหมู่ไฮดรอกซิล (OH) สิ่งเจือปนเหล่านี้นำไปสู่การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการดูดซับและการกระเจิงของแสง เพื่อให้ได้ใยแก้วนำแสงที่มีการสูญเสียและการลดทอนต่ำ จำเป็นต้องกำจัดสิ่งเจือปนเพื่อให้มีแก้วบริสุทธิ์ทางเคมี
ปัจจุบัน วิธีการทั่วไปในการสร้างเส้นใยนำแสงที่มีการสูญเสียต่ำคือการสะสมไอสารเคมี
การได้รับ OM โดยการสะสมไอสารเคมีจะดำเนินการในสองขั้นตอน: เตรียมชิ้นงานควอตซ์สองชั้นและดึงเส้นใยออกมา ชิ้นงานทำดังนี้
กระแสของคลอรีนควอตซ์และออกซิเจนถูกจ่ายเข้าไปในหลอดควอตซ์กลวงที่มีดัชนีการหักเหของแสงยาว 0.5...2 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 16...18 มม. ผลที่ตามมา ปฏิกิริยาเคมีที่อุณหภูมิสูง (1,500...1,700° C) ควอตซ์บริสุทธิ์จะสะสมเป็นชั้นๆ บนพื้นผิวด้านในของท่อ ดังนั้นช่องภายในทั้งหมดของท่อจึงถูกเติมเต็ม ยกเว้นตรงกลางเอง เพื่อกำจัดช่องอากาศนี้ จะใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้น (1900 ° C) เนื่องจากการล่มสลายเกิดขึ้นและแท่งเหล็กท่อจะกลายเป็นแท่งทรงกระบอกแข็ง จากนั้นควอตซ์ที่ตกตะกอนบริสุทธิ์จะกลายเป็นแกน OB ที่เป็นดัชนีการหักเหของแสง ,
และตัวท่อเองก็ทำหน้าที่เป็นเปลือกที่มีดัชนีการหักเหของแสง .
เส้นใยจะถูกดึงออกจากชิ้นงานและพันบนถังรับที่อุณหภูมิการทำให้แก้วอ่อนตัว (1800...2200° C) จากชิ้นงานที่มีความยาว 1 ม. จะได้ใยแก้วนำแสงมากกว่า 1 กม.
ข้อดีของวิธีนี้ไม่ใช่แค่การผลิตเส้นใยนำแสงที่มีแกนที่ทำจากควอตซ์บริสุทธิ์ทางเคมีเท่านั้น แต่ยังสามารถสร้างเส้นใยแบบไล่ระดับด้วยโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงที่กำหนดอีกด้วย ซึ่งทำได้โดยการใช้อัลลอยด์ควอตซ์โดยเติมไทเทเนียม เจอร์เมเนียม โบรอน ฟอสฟอรัส หรือรีเอเจนต์อื่นๆ ขึ้นอยู่กับสารเติมแต่งที่ใช้ ดัชนีการหักเหของเส้นใยอาจเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นเจอร์เมเนียมจึงเพิ่มขึ้นและโบรอนจะลดดัชนีการหักเหของแสง ด้วยการเลือกสูตรควอตซ์ที่เจือและรักษาปริมาตรของสารเติมแต่งในชั้นที่สะสมอยู่บนพื้นผิวด้านในของท่อ จึงเป็นไปได้ที่จะรับประกันลักษณะที่ต้องการของการเปลี่ยนแปลงทั่วทั้งหน้าตัดของแกนไฟเบอร์
การออกแบบสายเคเบิลออปติก
การออกแบบ OK นั้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และขอบเขตการใช้งานเป็นหลัก ในเรื่องนี้มีตัวเลือกการออกแบบมากมาย ปัจจุบันมีการพัฒนาและผลิตสายเคเบิลหลายประเภทในประเทศต่างๆ
อย่างไรก็ตาม ประเภทสายเคเบิลที่มีอยู่ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม
สายเคเบิลบิดเบี้ยวแบบศูนย์กลาง
สายเคเบิลแกนรูปทรง
สายแพแบน
สายเคเบิลของกลุ่มแรกมีแกนบิดเบี้ยวแบบมีศูนย์กลางคล้ายกับสายไฟฟ้า การบิดแกนแต่ละครั้งจะมีเส้นใยเพิ่มขึ้นอีก 6 เส้นเมื่อเทียบกับแกนก่อนหน้า สายเคเบิลดังกล่าวส่วนใหญ่รู้จักกันในชื่อเส้นใยจำนวน 7, 12, 19 ส่วนใหญ่แล้วเส้นใยจะอยู่ในหลอดพลาสติกที่แยกจากกันซึ่งก่อตัวเป็นโมดูล
สายเคเบิลของกลุ่มที่สองมีแกนพลาสติกรูปทรงอยู่ตรงกลางและมีร่องสำหรับวางเส้นใยนำแสง ร่องและเส้นใยจึงตั้งอยู่ตามแนวเฮลิคอยด์ ดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบตามยาวต่อการแตกร้าว สายเคเบิลดังกล่าวสามารถมีเส้นใย 4, 6, 8 และ 10 เส้น หากจำเป็นต้องมีสายเคเบิลความจุสูง แสดงว่ามีการใช้โมดูลหลักหลายโมดูล
สายแพประกอบด้วยแถบพลาสติกแบนซ้อนกันจำนวนหนึ่งซึ่งติดตั้ง OB จำนวนหนึ่งไว้ ส่วนใหญ่มักจะมี 12 เส้นใยในเทปและจำนวนเทปคือ 6, 8 และ 12 ด้วยเทป 12 เทปสายเคเบิลดังกล่าวสามารถมีเส้นใยได้ 144 เส้น
ในสายเคเบิลออปติก ยกเว้น OB , โดยทั่วไปแล้ว องค์ประกอบต่อไปนี้จะพร้อมใช้งาน:
แท่งกำลัง (เสริมกำลัง) ที่รับน้ำหนักตามยาวและความต้านทานแรงดึง
ฟิลเลอร์ในรูปแบบของเกลียวพลาสติกแข็ง
เสริมองค์ประกอบที่เพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลภายใต้ความเค้นทางกล
ปลอกป้องกันด้านนอกที่ป้องกันสายเคเบิลจากการซึมผ่านของความชื้น ไอของสารอันตราย และอิทธิพลทางกลภายนอก
OKs ที่ผลิตในฝรั่งเศสเป็นที่สนใจ ตามกฎแล้วจะเสร็จสมบูรณ์จากโมดูลแบบรวมซึ่งประกอบด้วยแท่งพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. พร้อมซี่โครงรอบปริมณฑลและ OB สิบอันที่อยู่ตามขอบของแท่งนี้ สายเคเบิลประกอบด้วยโมดูลดังกล่าว 1, 4, 7 ด้านนอกสายเคเบิลมีอะลูมิเนียมและปลอกโพลีเอทิลีน
สายเคเบิลอเมริกันซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายใน GTS เป็นกองแถบพลาสติกแบนที่ประกอบด้วย OB 12 อัน สายเคเบิลสามารถมีได้ตั้งแต่ 4 ถึง 12 เทปที่มีเส้นใย 48-144
ในอังกฤษ มีการสร้างสายส่งกำลังทดลองโดยใช้ตัวนำเฟสที่มีเส้นใยนำแสงสำหรับการสื่อสารทางเทคโนโลยีตามแนวสายไฟ ที่กึ่งกลางของสายไฟมี OB สี่อัน
นอกจากนี้ยังใช้การแขวนตกลง พวกเขามีสายโลหะอยู่ในปลอกสายเคเบิล สายเคเบิลมีไว้สำหรับแขวนบนส่วนรองรับสายเหนือศีรษะและผนังอาคาร
สำหรับการสื่อสารใต้น้ำ OKs ได้รับการออกแบบตามกฎโดยมีฝาครอบเกราะด้านนอกทำจากลวดเหล็ก (รูปที่ 11) ตรงกลางมีโมดูลที่มี OB หกอัน สายเคเบิลมีท่อทองแดงหรืออลูมิเนียม วงจร "น้ำในท่อ" จ่ายกระแสไฟระยะไกลไปยังจุดขยายใต้น้ำแบบไม่ต้องดูแล
ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับสายสื่อสาร
ใน ปริทัศน์ข้อกำหนดที่กำหนดโดยเทคโนโลยีโทรคมนาคมสมัยใหม่ที่ได้รับการพัฒนาอย่างสูงในสายสื่อสารทางไกลสามารถกำหนดได้ดังนี้:
การสื่อสารในระยะทางสูงสุด 12,500 กม. ภายในประเทศ และสูงสุด 25,000 กม. สำหรับการสื่อสารระหว่างประเทศ
บรอดแบนด์และความเหมาะสมในการส่งข้อมูลสมัยใหม่ประเภทต่างๆ (โทรทัศน์ โทรศัพท์ การส่งข้อมูล การแพร่ภาพกระจายเสียง การส่งหน้าหนังสือพิมพ์ ฯลฯ )
การป้องกันวงจรจากการรบกวนระหว่างกันและภายนอกตลอดจนจากพายุฝนฟ้าคะนองและการกัดกร่อน
ความเสถียรของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของสาย ความเสถียรและความน่าเชื่อถือของการสื่อสาร
ประสิทธิภาพของระบบสื่อสารโดยรวม
ด้วยเหตุนี้เทคโนโลยีเคเบิลจึงกำลังพัฒนาไปในทิศทางต่อไปนี้:
การพัฒนาที่โดดเด่นของระบบโคแอกเซียลซึ่งทำให้สามารถจัดระเบียบลำแสงการสื่อสารที่ทรงพลังและส่งรายการโทรทัศน์ในระยะทางไกลผ่านระบบสื่อสารเคเบิลเส้นเดียว
การสร้างและการใช้งานการสื่อสาร OC ที่มีแนวโน้มซึ่งมีช่องทางจำนวนมากและไม่ต้องใช้โลหะที่หายาก (ทองแดง, ตะกั่ว) ในการผลิต
การแนะนำอย่างกว้างขวางในเทคโนโลยีสายเคเบิลของพลาสติก (โพลีเอทิลีน โพลีสไตรีน โพรพิลีน ฯลฯ) ซึ่งมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลที่ดีและช่วยให้สามารถผลิตได้โดยอัตโนมัติ
การนำเปลือกอลูมิเนียม เหล็ก และพลาสติกมาใช้แทนตะกั่ว ปลอกหุ้มต้องไม่รั่วซึมและรับประกันความเสถียรของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของสายเคเบิลตลอดอายุการใช้งาน
การพัฒนาและการแนะนำการผลิตการออกแบบสายเคเบิลสื่อสารภายในโซนที่คุ้มค่าคุ้มราคา (โคแอกเชียลเดี่ยว สี่เท่าเดี่ยว ไม่มีเกราะ)
การสร้างสายเคเบิลหุ้มฉนวนที่ปกป้องข้อมูลที่ส่งผ่านอิทธิพลแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกและพายุฝนฟ้าคะนองได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะสายเคเบิลในปลอกสองชั้น เช่น อะลูมิเนียม - เหล็ก และอะลูมิเนียม - ตะกั่ว
เพิ่มความแข็งแรงทางไฟฟ้าของฉนวนสายสื่อสาร สายเคเบิลที่ทันสมัยจะต้องมีคุณสมบัติของทั้งสายเคเบิลความถี่สูงและสายไฟกำลังไปพร้อม ๆ กัน และให้แน่ใจว่ามีการส่งกระแสไฟฟ้าแรงสูงสำหรับแหล่งจ่ายไฟระยะไกลของจุดขยายสัญญาณแบบอัตโนมัติในระยะทางไกล
นอกจากจะช่วยประหยัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและทองแดงเป็นหลักแล้ว สายเคเบิลออปติกยังมีข้อดีดังต่อไปนี้:
บรอดแบนด์ความสามารถในการส่งข้อมูลจำนวนมาก (หลายพันช่อง)
การสูญเสียต่ำและส่วนการส่งสัญญาณที่มีความยาวมากตามลำดับ (30...70 และ 100 กม.)
ขนาดและน้ำหนักโดยรวมเล็ก (น้อยกว่าสายไฟฟ้า 10 เท่า)
การป้องกันสูงจากอิทธิพลภายนอกและการรบกวนชั่วคราว
อุปกรณ์ความปลอดภัยที่เชื่อถือได้ (ไม่มีประกายไฟหรือไฟฟ้าลัดวงจร)
ข้อเสียของสายออปติก ได้แก่:
การเปิดรับแสงไฟเบอร์จะนำทางไปสู่การแผ่รังสีเนื่องจากมีจุดด่างดำปรากฏขึ้นและการลดทอนจะเพิ่มขึ้น
การกัดกร่อนของกระจกด้วยไฮโดรเจนทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในตัวนำแสงและการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติ
ข้อดีและข้อเสียของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก
ข้อดีของระบบการสื่อสารแบบเปิด:
อัตราส่วนที่สูงขึ้นของกำลังสัญญาณที่ได้รับต่อพลังงานที่แผ่ออกมาด้วยรูรับแสงที่เล็กลงของเสาอากาศตัวส่งและตัวรับ
ความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ดีขึ้นด้วยรูรับแสงเสาอากาศตัวส่งและตัวรับที่เล็กลง
โมดูลการส่งและรับขนาดเล็กมากที่ใช้สำหรับการสื่อสารในระยะทางสูงสุด 1 กม
ความลับในการสื่อสารที่ดี
การพัฒนาสเปกตรัมรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนที่ไม่ได้ใช้
ไม่จำเป็นต้องได้รับอนุญาตในการใช้งานระบบสื่อสาร
ข้อเสียของระบบสื่อสารแบบเปิด:
ความเหมาะสมต่ำสำหรับการออกอากาศทางวิทยุเนื่องจากมีทิศทางของลำแสงเลเซอร์สูง
ความแม่นยำที่ต้องการสูงในการชี้เสาอากาศของตัวส่งและตัวรับ
ประสิทธิภาพต่ำของตัวปล่อยแสง
ระดับเสียงรบกวนในเครื่องรับค่อนข้างสูง ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากลักษณะควอนตัมของกระบวนการตรวจจับสัญญาณแสง
อิทธิพลของลักษณะบรรยากาศต่อความน่าเชื่อถือในการสื่อสาร
ความเป็นไปได้ของความล้มเหลวของอุปกรณ์
ข้อดีของระบบสื่อสารนำทาง:
ความเป็นไปได้ในการรับไกด์แสงที่มีการลดทอนและการกระจายต่ำซึ่งทำให้สามารถเพิ่มระยะห่างระหว่างขาประจำได้ (10 ... 50 กม.)
สายไฟเบอร์เดี่ยวเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก
การอนุญาตให้มีการดัดตัวนำแสงภายใต้รัศมีขนาดเล็ก
สายเคเบิลออปติคัลน้ำหนักเบาพร้อมการรับส่งข้อมูลสูง
วัสดุนำแสงต้นทุนต่ำ
ความเป็นไปได้ในการรับสายแสงที่ไม่มีค่าการนำไฟฟ้าและความเหนี่ยวนำ
crosstalk เล็กน้อย
การเชื่อมต่อที่มีการปกปิดสูง: การแยกสัญญาณจะเกิดขึ้นได้เมื่อเชื่อมต่อโดยตรงกับไฟเบอร์ที่แยกจากกันเท่านั้น
ความยืดหยุ่นในการใช้งานแบนด์วิธที่ต้องการ: ไฟเบอร์ประเภทต่างๆ ช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนสายไฟฟ้าในระบบสื่อสารดิจิทัลในทุกระดับของลำดับชั้น
ความเป็นไปได้ในการปรับปรุงระบบการสื่อสารอย่างต่อเนื่อง
ข้อเสียของระบบสื่อสารนำทาง:
ความยากในการเชื่อมต่อ (ประกบ) ใยแก้วนำแสง
ความจำเป็นในการวางแกนนำไฟฟ้าเพิ่มเติมในสายเคเบิลออปติกเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ควบคุมจากระยะไกล
ความไวของใยแก้วนำแสงต่อน้ำเมื่อเข้าไปในสายเคเบิล
ความไวของใยแก้วนำแสงต่อการแผ่รังสีไอออไนซ์
แหล่งกำเนิดรังสีเชิงแสงประสิทธิภาพต่ำที่มีกำลังรังสีจำกัด
ความยากลำบากในการใช้โหมดการเข้าถึงหลายรายการ (ขนาน) โดยใช้บัสแบ่งเวลา
ระดับเสียงรบกวนสูงในเครื่องรับ
แนวทางการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ใยแก้วนำแสง
ขอบเขตอันกว้างไกลได้เปิดกว้างขึ้นสำหรับการประยุกต์ใช้ระบบใยแก้วนำแสงและระบบส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงในอุตสาหกรรมดังกล่าวในทางปฏิบัติ เศรษฐกิจของประเทศเช่น วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ การสื่อสาร เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ อวกาศ การแพทย์ โฮโลแกรม วิศวกรรมเครื่องกล พลังงานนิวเคลียร์ เป็นต้น ใยแก้วนำแสงกำลังพัฒนาใน 6 ด้าน ได้แก่
ระบบการส่งข้อมูลหลายช่องทาง
เคเบิ้ลทีวี;
เครือข่ายท้องถิ่น
เซ็นเซอร์และระบบสำหรับการรวบรวม ประมวลผล และส่งข้อมูล
การสื่อสารและกลไกทางไกลบนสายไฟฟ้าแรงสูง
อุปกรณ์และการติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกเคลื่อนที่
การใช้ระบบออปติคัลในเคเบิลทีวีทำให้มั่นใจในคุณภาพของภาพสูงและขยายความเป็นไปได้ในการให้บริการข้อมูลสำหรับสมาชิกแต่ละรายอย่างมาก ในกรณีนี้ จะมีการนำระบบการรับสัญญาณแบบกำหนดเองมาใช้ และสมาชิกจะได้รับโอกาสในการรับภาพแถบหนังสือพิมพ์ หน้านิตยสาร และข้อมูลอ้างอิงจากห้องสมุดและศูนย์การศึกษาบนหน้าจอโทรทัศน์
ตาม OK เครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นของโทโพโลยีต่างๆ (ริง สตาร์ ฯลฯ) จะถูกสร้างขึ้น เครือข่ายดังกล่าวทำให้สามารถรวมศูนย์คอมพิวเตอร์เข้าไว้ในระบบข้อมูลเดียวที่มีปริมาณงานสูง คุณภาพที่เพิ่มขึ้น และความปลอดภัยจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต
เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทิศทางใหม่ในการพัฒนาเทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกได้เกิดขึ้น - การใช้ช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดกลาง 2...10 ไมครอน คาดว่าความสูญเสียในช่วงนี้จะไม่เกิน 0.02 เดซิเบล/กม. ซึ่งจะช่วยให้สามารถสื่อสารทางไกลกับไซต์ฟื้นฟูได้ไกลถึง 1,000 กม. การศึกษาแก้วฟลูออไรด์และชาลโคเจนไนด์ที่มีการเติมเซอร์โคเนียม แบเรียม และสารประกอบอื่นๆ ที่มีความโปร่งใสอย่างยิ่งในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรด ทำให้สามารถเพิ่มความยาวของส่วนการฟื้นฟูเพิ่มเติมได้
ผลลัพธ์ใหม่ที่น่าสนใจคาดว่าจะได้รับจากการใช้ปรากฏการณ์ทางแสงแบบไม่เชิงเส้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งโหมดโทนสีเกลือของการแพร่กระจายของพัลส์แสง เมื่อพัลส์สามารถแพร่กระจายได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนรูปร่างหรือเปลี่ยนรูปร่างเป็นระยะๆ ในระหว่างการแพร่กระจายตามแนวนำแสง การใช้ปรากฏการณ์นี้ในใยแก้วนำแสงจะช่วยเพิ่มปริมาณข้อมูลที่ส่งและช่วงการสื่อสารได้อย่างมากโดยไม่ต้องใช้ตัวทำซ้ำ
มีแนวโน้มมากคือการใช้วิธีการแบ่งความถี่ของช่องสัญญาณในสายไฟเบอร์ออปติกซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่ารังสีจากหลายแหล่งที่ทำงานที่ความถี่ต่างกันจะถูกนำเข้าสู่ใยแก้วนำแสงพร้อมกันและที่ปลายรับสัญญาณจะถูกแยกออก การใช้ฟิลเตอร์แสง วิธีการแบ่งช่องสัญญาณในลิงค์ไฟเบอร์ออปติกนี้เรียกว่าสเปกตรัมมัลติเพล็กซ์หรือมัลติเพล็กซ์
เมื่อสร้างเครือข่ายสมาชิก FOCL นอกเหนือจากโครงสร้างดั้งเดิมของเครือข่ายโทรศัพท์ประเภทเรเดียลโหนดแล้ว ยังมีการคำนึงถึงการจัดระเบียบเครือข่ายแบบวงแหวน เพื่อให้แน่ใจว่าประหยัดสายเคเบิล
สันนิษฐานได้ว่าใน FOSS รุ่นที่สอง การขยายและการแปลงสัญญาณในตัวสร้างใหม่จะเกิดขึ้นที่ความถี่แสงโดยใช้องค์ประกอบและวงจรของออปติกแบบรวม สิ่งนี้จะช่วยลดความซับซ้อนของวงจรของแอมพลิฟายเออร์รีเจนเนอเรชั่น ปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ และลดต้นทุน
ใน VOSP รุ่นที่สาม ควรใช้การแปลงสัญญาณเสียงพูดเป็นสัญญาณแสงโดยตรงโดยใช้ตัวแปลงเสียง โทรศัพท์แบบออปติกได้รับการพัฒนาแล้ว และกำลังดำเนินการเพื่อสร้างการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติขั้นพื้นฐานแบบใหม่ที่สัญจรด้วยแสงแทนที่จะเป็นสัญญาณไฟฟ้า มีตัวอย่างของการสร้างสวิตช์ออปติคอลความเร็วสูงหลายตำแหน่งที่สามารถใช้สำหรับสวิตช์ออปติคัลได้
บนพื้นฐานของ OC และระบบส่งสัญญาณดิจิทัล เครือข่ายอเนกประสงค์แบบบูรณาการกำลังถูกสร้างขึ้น รวมถึงการส่งข้อมูลประเภทต่างๆ (โทรศัพท์ โทรทัศน์ การส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์และระบบควบคุมอัตโนมัติ โทรศัพท์วิดีโอ โทรเลขภาพถ่าย การส่งหน้าหนังสือพิมพ์ , ข้อความจากธนาคาร ฯลฯ) ช่องสัญญาณดิจิตอล PCM ที่มีความเร็วในการรับส่งข้อมูล 64 Mbit/s (หรือ 32 Mbit/s) ถูกนำมาใช้เป็นช่องสัญญาณแบบครบวงจร
สำหรับการใช้งาน OK และ VOSP อย่างแพร่หลาย จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาหลายประการ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
รายละเอียดของปัญหาเชิงระบบและการกำหนดตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจสำหรับการใช้ OK บนเครือข่ายการสื่อสาร
การผลิตทางอุตสาหกรรมจำนวนมากของเส้นใยโหมดเดียว ใยแก้วนำแสง และสายเคเบิล รวมถึงอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับพวกเขา
เพิ่มความต้านทานต่อความชื้นและความน่าเชื่อถือของ OC ผ่านการใช้เปลือกโลหะและไส้ที่ไม่ชอบน้ำ
การพัฒนาช่วงคลื่นอินฟราเรด 2...10 ไมครอน และวัสดุใหม่ (ฟลูออไรด์และคาลโคเจไนด์) สำหรับการผลิตเส้นใยนำแสงที่รองรับการสื่อสารทางไกล
การสร้าง เครือข่ายท้องถิ่นสำหรับวิทยาการคอมพิวเตอร์และสารสนเทศ
การพัฒนาอุปกรณ์การทดสอบและการวัด เครื่องสะท้อนแสง เครื่องทดสอบที่จำเป็นสำหรับการผลิต OK การกำหนดค่าและการทำงานของสายไฟเบอร์ออปติก
การใช้เครื่องจักรในการวางเทคโนโลยีและระบบอัตโนมัติในการติดตั้ง OK
ปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตเส้นใยแก้วนำแสงและเส้นใยแก้วนำแสงทางอุตสาหกรรมเพื่อลดต้นทุน
การวิจัยและการใช้งานโหมดการส่งโซลิตันซึ่งพัลส์ถูกบีบอัดและการกระจายตัวลดลง
การพัฒนาและการใช้งานระบบและอุปกรณ์มัลติเพล็กซ์สเปกตรัม OK
การสร้างเครือข่ายสมาชิกอเนกประสงค์แบบบูรณาการ
การสร้างเครื่องส่งและเครื่องรับที่แปลงเสียงเป็นแสงและแสงเป็นเสียงโดยตรง
เพิ่มระดับของการรวมองค์ประกอบและการสร้างหน่วยความเร็วสูงของอุปกรณ์สร้างช่องสัญญาณ PCM โดยใช้องค์ประกอบของเลนส์รวม
การสร้างตัวกำเนิดแสงใหม่โดยไม่ต้องแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
การปรับปรุงการส่งและรับอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับระบบสื่อสาร การพัฒนาการรับสัญญาณที่สอดคล้องกัน
การพัฒนา วิธีการที่มีประสิทธิภาพและอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับรีเจนเนอเรเตอร์ระดับกลางสำหรับเครือข่ายการสื่อสารแบบโซนและแกนหลัก
การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของส่วนต่าง ๆ ของเครือข่ายโดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการใช้ระบบบน OK
การปรับปรุงอุปกรณ์และวิธีการแยกความถี่และเวลาของสัญญาณที่ส่งผ่านใยแก้วนำแสง
การพัฒนาระบบและอุปกรณ์สวิตชิ่งออปติคอล
บทสรุป
ปัจจุบัน ขอบเขตอันกว้างไกลได้เปิดกว้างสำหรับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติของระบบส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงและใยแก้วนำแสงในภาคเศรษฐกิจของประเทศ เช่น วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ การสื่อสาร เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ อวกาศ การแพทย์ โฮโลแกรม วิศวกรรมเครื่องกล พลังงานนิวเคลียร์ ฯลฯ .
ไฟเบอร์ออปติกกำลังพัฒนาไปในหลายทิศทาง และหากไม่มีไฟเบอร์ออปติก การผลิตสมัยใหม่และชีวิตก็คงเป็นไปไม่ได้
การใช้ระบบออปติคัลในเคเบิลทีวีทำให้มั่นใจในคุณภาพของภาพสูงและขยายความเป็นไปได้ในการให้บริการข้อมูลสำหรับสมาชิกแต่ละรายอย่างมาก
เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เชื่อถือได้ ขนาดเล็ก และไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลของแม่เหล็กไฟฟ้า ช่วยให้สามารถประเมินปริมาณทางกายภาพต่างๆ (อุณหภูมิ ความดัน กระแส ฯลฯ) จากระยะไกล เซ็นเซอร์ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การรักษาความปลอดภัย และ สัญญาณเตือนไฟไหม้, เทคโนโลยียานยนต์ ฯลฯ
การใช้ OK บนสายไฟฟ้าแรงสูง (PTL) เพื่อจัดระเบียบการสื่อสารทางเทคโนโลยีและเทเลเมคานิกส์มีแนวโน้มที่ดีมาก ใยแก้วนำแสงฝังอยู่ในเฟสหรือสายเคเบิล ที่นี่ช่องสัญญาณได้รับการปกป้องอย่างดีจากผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้าของสายไฟและพายุฝนฟ้าคะนอง
ความเบา ขนาดเล็ก และไม่ติดไฟของ OK ทำให้มีประโยชน์มากในการติดตั้งและจัดเตรียมเครื่องบิน เรือ และอุปกรณ์เคลื่อนที่อื่นๆ
บรรณานุกรม
ระบบสื่อสารด้วยแสง / J. Gower - M.: วิทยุและการสื่อสาร, 1989;
สายการสื่อสาร / I. I. Grodnev, S. M. Vernik, L. N. Kochanovsky - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2538;
สายแสง / I. I. Grodnev, Yu. T. Larin, I. I. Teumen - ม.: Energoizdat, 1991;
สายแสงของสายสื่อสารหลายช่อง / A. G. Muradyan, I. S. Goldfarb, V. N. Inozemtsev - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2530;
ไฟเบอร์นำแสงสำหรับการส่งข้อมูล / เจ. อี. มิดวินเทอร์ - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2526;
สายสื่อสารไฟเบอร์ออปติก / I. I. Grodnev - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2533