Osvetlenie internetu: Čo sú káble z optických vlákien a prečo sú úžasné
Stlačením tlačidla „Stiahnutie“ ste niekedy stlačili na masívny súbor a pozerali ste ho kompletné za pár sekúnd? Streamujte film 4K v jednej televízii, zatiaľ čo niekto iný hrá online, všetko bez náznaku vyrovnávacej pamäte? Ak áno, pravdepodobne ste mali úžitok z tichej, neviditeľnej práce jednej z najdôležitejších technológií našej doby: z optického kábla vlákien.
Ale čo presne sú tieto káble a ako sa stali chrbtovou kosťou nášho moderného digitálneho sveta? Rozmotáme tajomstvo.
Základná myšlienka: Svetlo ako posol
Pri najjednoduchšom je optický kábel vlákniny vlasov - tenký prameň neuveriteľne čistého skla navrhnutý na prenos informácií pomocou impulzov svetla.
Pomysli na to takto:
Staré medené káble: Poslať elektrické signály. )
Káble z optických vlákien: Posielajte impulzy svetla. )
Tento základný rozdiel - pomocou svetla namiesto elektriny - je to, čo robí optiku vlákien tak revolučným.
Ako fungujú? Kúzlo celkovej vnútornej reflexie
Ako teda udržiavate lúč svetla, ktorý sa pohybuje po tenkom sklenenom vlákne bez toho, aby unikol? Tajomstvo je jav fyziky nazývaný celkový vnútorný reflexia.
Každé optické vlákno sa skladá z dvoch sklenených vrstiev:
1. Jadro: Vnútorná cesta, kde svetlo cestuje. Je to ultra - čisté sklo.
2. Opláchanie: Vonkajšia vrstva ovinutá okolo jadra. Je vyrobený z iného typu skla s nižším indexom lomu.
Tento dizajn funguje ako dokonalé zrkadlo. Keď svetlo vstúpi do jadra, opláštenie ho odráža späť dovnútra a odráža ho po celej dĺžke vlákna v kľukatve - ZAG vzor. Stáva sa to tisíckrát za sekundu, čo umožňuje svetelnému signálu cestovať neuveriteľné vzdialenosti s minimálnou stratou sily.
Tieto vlákna sú zviazané spolu, chránené vrstvami izolácie a vonkajšou bundou, aby vytvorili robustný kábel, ktorý poznáme.
Prečo sú optiky vlákniny hra - Changer
Prepnutie z medených drôtov na svetelné impulzy sa dodáva s niektorými ohromujúcimi výhodami:
1. Blazing rýchla rýchlosť: Toto je veľká. Svetlo je najrýchlejšia vec vo vesmíre. To umožňuje internetu z optických vlákien poskytovať symetrické rýchlosti gigabitu (to znamená, že nahrávky sú rovnako rýchle ako sťahovanie), čo ponecháva tradičný káblový internet v prachu.
2. Väčšia šírka pásma: Jeden optický vláknový vlákno môže prenášať oveľa viac údajov ako medený kábel rovnakej veľkosti. Myslite na to ako na rozdiel medzi jedným - pruhovým cestnou cestou a masívnym, multi - ležiarstvom. Táto šírka pásma umožňuje celému mestu streamovať sa, hrať a pracovať online súčasne.
3. Dlhé - Výkon vzdialenosti: Elektrické signály v meďskej degradácii na veľké vzdialenosti, čo si vyžaduje časté zvyšovanie. Svetelné signály vo vlákne môžu cestovať po desiatkach kilometrov bez výraznej straty, vďaka čomu sú ideálne pre podmorské káble a kríž- country connections.
4. Imunita voči rušeniu: Medené káble sa správajú ako obrovské antény - môžu vyzdvihnúť elektromagnetické rušenie z elektrických vedení, rádií a iných káblov, ktoré poškodzujú dátový signál. Pretože vlákno používa svetlo, je úplne imunná voči tomuto typu rušenia. Vaše pripojenie zostáva čisté a stabilné.
5. Vylepšená bezpečnosť: Je oveľa ťažšie preniknúť do kábla optického vlákna bez toho, aby sa zistilo. Akýkoľvek pokus o zachytenie signálu zvyčajne zahŕňa ohýbanie kábla, čo spôsobuje viditeľný pokles na svetle, ktorý môžu prevádzkovatelia sietí okamžite vidieť. Medené káble sa dajú ľahšie poklepať bez detekcie.
6. Spoľahlivosť a trvanlivosť: Aj keď musia byť opatrne nainštalované, vláknité káble sú odolnejšie voči faktorom prostredia, ako sú zmeny teploty a vlhkosť. Najdôležitejšie je, že na rozdiel od medi nie je sklo vo vnútri dirigent, vďaka čomu sú bezpečné pred údermi blesku.
Kde ich nájdete: neviditeľná chrbtica
Optika z vlákien nie je len za to, že prináša internet do vášho domu. Sú základnou infraštruktúrou modernej konektivity:
Internetová chrbtová kosť: Rozsiahla sieť Long - Diaľkové káble spájajúce mestá, krajiny a kontinenty pod oceánmi sú postavené na vlákne.
Telekomunikácie: Každý telefónny hovor, najmä dlhá vzdialenosť -, je pravdepodobne smerovaná cez vlákno.
Lekárske zobrazovanie: Používa sa v nástrojoch ako endoskopy, ktoré lekárom umožňujú vidieť vo vnútri ľudského tela s minimálnou inváziou.
Osvetlenie a výzdoba: Používa sa v dekoratívnom osvetlení, značkách a dokonca aj vianočných stromoch, pretože sú v pohode na dotyk a bezpečné.
Vojenské a priemyselné: používané v prostrediach, kde sú elektrické iskry nebezpečenstvom, pretože prenášajú svetlo bez toho, aby prenášali prúd.
Budúcnosť je jasná
Svetový hlad po údajoch len rastie. Od rozširovania sietí 5G (ktoré sa spoliehajú na vlákninu pre svoje bunkové veže) až po budúcnosť virtuálnej reality a inteligentných miest, bude naša budúcnosť postavená na založení týchto prameňov skla.
Takže nabudúce, keď budete mať bezchybný videohovor s milovaným človekom na celom svete alebo okamžite pristupujte k svetu informácií, venujte chvíľu ocenenie neuveriteľnej technológie optiky vlákien -, ktoré skutočne svieti svetlo v budúcnosti spojenia.