L-istorja tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika
Ħalli messaġġ
Minn żminijiet antiki, id-domanda għal komunikazzjoni fuq distanza twila bejn il-bnedmin qatt ma naqset. Bil-mogħdija taż-żmien, minn Beacon sa Telegraph, u mbagħad għas-servizz uffiċjali tal-ewwel kejbil koassjali fl-1940, il-kumplessità u l-preċiżjoni ta 'dawn is-sistemi ta' komunikazzjoni tjiebu wkoll kontinwament. Madankollu, kull wieħed minn dawn il-metodi ta 'komunikazzjoni għandu l-limiti tiegħu. Għalkemm l-użu ta 'sinjali elettriċi biex jittrasmetti informazzjoni huwa mgħaġġel, id-distanza ta' trasmissjoni teħtieġ numru kbir ta 'ripetituri minħabba l-attenwazzjoni faċli tas-sinjali elettriċi; Għalkemm il-komunikazzjoni microwave tista 'tuża l-arja bħala mezz, hija limitata wkoll mill-frekwenza tat-trasportatur. Ma kienx sa nofs is-seklu -20 li n-nies indunaw li l-użu tad-dawl biex jittrasmetti informazzjoni jista 'jġib ħafna benefiċċji sinifikanti li ma kinux preżenti fil-passat.
Madankollu, dak iż-żmien, ma kien hemm l-ebda sorsi ta 'dawl koerenti ħafna jew mezzi xierqa għat-trasmissjoni ta' sinjali ottiċi, u għalhekk il-komunikazzjoni ottika dejjem kienet kunċett. Ma kienx sas-snin 1960 li l-invenzjoni tal-laser solviet l-ewwel problema. Fis-snin sebgħin, Corning Glass Works żviluppa fibri ottiċi ta 'kwalità għolja u ta' attenwazzjoni baxxa biex isolvu t-tieni problema. F'dan iż-żmien, l-attenwazzjoni tas-sinjali trażmessi f'fibri ottiċi kienet għall-ewwel darba inqas mill-20 decibel għal kull kilometru (20db \/ km) propost mill-missier tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika, Gao Kun, li wera l-possibbiltà ta 'fibri ottiċi bħala mezzi ta' komunikazzjoni. Fl-istess ħin, lejżers tas-semikondutturi bl-użu ta 'arsenide tal-gallju (GaAs) bħala materjal ġew ivvintati wkoll u użati ħafna fis-sistemi ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika minħabba l-vantaġġ tad-daqs żgħir tagħhom. Fl-1976, l-ewwel sistema ta ’komunikazzjoni tal-fibra ottika b’veloċità ta ’44 .7 mbit \/ s twieldet f’pipeline taħt l-art f’Atlanta, l-Istati Uniti.
Wara perjodu ta 'riċerka u żvilupp ta' ħames snin, l-ewwel sistema ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika kummerċjali ġiet imnedija fl-1980. Din hija l-ewwel sistema ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika fl-istorja tal-bniedem li tuża laser tal-gallju arsenide b'tul ta 'mewġa ta' 800 nanometru bħala s-sors tad-dawl, b'rata ta 'trasmissjoni ta' 45 MB \/ s (bits kull sekonda), u teħtieġ ripetizzjoni biex tirbaħ is-sinjal kull 10 kilometers.
It-tieni ġenerazzjoni ta 'sistemi ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika kummerċjali ġiet żviluppata wkoll fil-bidu tas-snin 1980, bl-użu ta 'lejżers InGaAs b'tul ta' mewġa ta '1300 nanometru. Għalkemm is-sistemi bikrija ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika ġew affettwati minn kwistjonijiet ta' tixrid, l-invenzjoni ta 'fibra ta' mod wieħed fl-1981 għelbet din il-problema. Sal-1987, ir-rata ta 'trasmissjoni ta' sistema ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika kummerċjali kienet laħqet 1.7 GB \/ s, kważi erbgħin darba aktar malajr mill-veloċità tal-ewwel sistema ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika. Il-problema ta 'qawwa ta' trasmissjoni simultanja u attenwazzjoni tas-sinjal tjiebet ukoll b'mod sinifikanti, u teħtieġ ripetitur biex itejjeb is-sinjal f'intervalli ta '50 kilometru. Fl-aħħar tas-snin 1980, it-twelid ta 'EDFA kien avveniment importanti fl-istorja tal-komunikazzjoni ottika. Huwa ppermetta relay ottiku dirett fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika, li għamel trasmissjoni b'veloċità għolja fuq distanza twila u wassal għat-twelid ta 'DWDM.
Is-sistema ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika tat-tielet ġenerazzjoni tuża lejżers b'tul ta' mewġa ta '155 0 nanometri bħala s-sors tad-dawl, u l-attenwazzjoni tas-sinjal tnaqqset għal baxxa daqs 0. 2 decibels kull kilometru (0.2dB \/ km). Preċedentement, sistemi ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika bl-użu ta' lasers tal-fosfid tal-indju tal-gallium ħafna drabi ltaqgħu ma 'problemi ta' tixrid tal-polz, iżda x-xjentisti ddisinjaw fibri ta 'dispersjoni eċċellenti li jbiddlu l-fibri biex isolvu dawn il-problemi. Dawn il-fibri għandhom dispersjoni kważi żero meta jittrasmettu l-mewġ tad-dawl 1550 nanometru, peress li jistgħu jillimitaw l-ispettru tal-lejżer għal mod lonġitudinali wieħed. Dawn l-avvanzi teknoloġiċi ppermettew ir-rata ta 'trasmissjoni tas-sistema ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika tat-tielet ġenerazzjoni biex tilħaq 2.5GB \/ s, u d-distanza bejn ir-ripetituri tista 'tilħaq sa 100 kilometru.
Ir-raba 'ġenerazzjoni ta' sistema ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika tintroduċi amplifikaturi ottiċi biex tkompli tnaqqas il-ħtieġa għal ripetituri. Barra minn hekk, it-teknoloġija tal-multiplexing tad-diviżjoni tat-tul tal-mewġ (WDM) iżżid b'mod sinifikanti r-rati ta 'trasmissjoni. L-iżvilupp ta 'dawn iż-żewġ teknoloġiji wassal għal qabża sinifikanti fil-kapaċità ta' sistemi ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika, li tirdoppja kull sitt xhur. Sal-2001, hija kienet laħqet veloċità tal-għaġeb ta '10TB \/ s, li hija 200 darba dik tas-sistemi ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika fis-snin 80. F'dawn l-aħħar snin, ir-rata ta 'trasmissjoni żdiedet għal 14TB \/ s, li teħtieġ ripetitur wieħed biss kull 160 kilometru.
L-enfasi tal-iżvilupp tas-sistema ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika tal-ħames ġenerazzjoni hija li tespandi l-firxa operattiva tat-tul tal-mewġa tal-multiplexer tad-diviżjoni tat-tul tal-mewġ. Il-firxa tradizzjonali tat-tul ta 'mewġa, magħrufa komunement bħala l-'C band', hija bejn wieħed u ieħor bejn 1530 nanometri u 1570 nanometri, filwaqt li l-faxxa ta 'telf baxx ta' fibra niexfa fil-medda l-ġdida testendi għal bejn 1300 nanometru u 1650 nanometri. Teknoloġija oħra li qed tiżviluppa hija l-introduzzjoni tal-kunċett ta 'solitoni ottiċi, li jużaw l-effetti mhux lineari ta' fibri ottiċi biex jippermettu l-impulsi jirreżistu t-tixrid u jżommu l-forma tal-mewġ oriġinali tagħhom.
Mill-1990 sal-2000, l-industrija tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika kibret b'mod sinifikanti minħabba l-impatt tar-ragħwa tal-internet. Barra minn hekk, uħud mill-applikazzjonijiet tan-netwerk emerġenti, bħal vidjow fuq talba, jagħmlu t-tkabbir tal-wisa 'tal-banda tal-internet saħansitra jaqbeż ir-rata ta' żieda ta 'transistors fiċ-ċipep taċ-ċirkwiti integrati mistennija mil-liġi ta' Moore. Mill-fqigħ tar-ragħwa tal-internet sal-2006, l-industrija tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika kompliet il-ħajja tagħha permezz tal-konsolidazzjoni tal-intrapriżi u t-tnaqqis tal-ispejjeż permezz tal-esternalizzazzjoni.
