Страница 145 из 161
Как часто бывает в таких ситуациях, в Великобритании, Японии и США начались интенсивные усилия с целью получить волокна с улучшенными характеристиками. Первый успех был достигнут в 1970 г. Е. П. Капроном, Дональдом Кеком и Робертом Майером их Компании Корнинг Глас. Они изготовили волокна, которые имели потери 20 дБ/км на длине волны 6328 А (длина волны He-Ne-лазера). В том же году �. Хаяши с сотрудниками сообщили о лазерном диоде, работающем при комнатной температуре.
В 1971 г. �. Джакобс был назначен директором Лаборатории цифровой связи в AT&T Bell Laboratories (Холмдел, Нью-Джерси, США), и ему было поручено разработать системы с высокой скоростью передачи информации. Его начальники У. Даниельсон и Р. Компфнер перевели часть персонала в другую лабораторию, руководимую С. Миллером, чтобы не спускать глаз с того, что происходит в области оптических волокон. Тремя годами позднее Даниельсон и Компфнер поручили Джакобсу сформировать исследовательскую группу для изучения практической возможности связи с помощью волокон. Было ясно, что наиболее экономичным, первоначальным применением систем, использующих свет, является связь телефонных станций в крупных городах. Тогда для этого использовались кабели, а информация передавалась в цифровом виде, путем кодирования ее серией импульсов. Волокна, с их способностью передавать огромное количество информации, представлялись идеальной заменой электрических кабелей. Офисы и телефонные станции в больших городах расположены на расстояниях несколько километрах друг от друга, и их уже в то время можно было связать без проблем, даже используя волокна с относительно большими потерями.
Р�так, предварительный эксперимент был сделан РІ середине 1976 Рі. РІ Атланте СЃ оптическими волоконными кабелями, помещаемыми РІ трубы обычных кабелей. Первоначальный успех этих попыток привел Рє созданию системы, которая связала РґРІРµ телефонные станции РІ Чикаго. РќР° РѕСЃРЅРѕРІРµ этих первых результатов, осенью 1977 Рі., РІ Bell Labs было решено разработать оптическую систему для широкого пользования. Р’ 1983 Рі. СЃРІСЏР·СЊ была установлена между Вашингтоном Рё Бостоном, хотя это Рё было связано СЃ РјРЅРѕРіРёРјРё трудностями. Рта система СЃРІСЏР·Рё работала СЃРѕ скоростью передачи 90 РњР±РёС‚/СЃ. Р’ ней использовалось РјРЅРѕРіРѕРјРѕРґРѕРІРѕРµ волокно РЅР° длине волны 825 РЅРј.
Между тем NTTC (японская телеграфная Рё телефонная компания) сумела вытягивать волокна СЃ потерями лишь 0,5 РґР‘/РєРј РЅР° длинах волн 1,3 Рё 1,5 РјРєРј, Р° Линкольновская лаборатория РІ MIT продемонстрировала работу InGaAsP лазерного РґРёРѕРґР°, СЃРїРѕСЃРѕР±РЅРѕРіРѕ непрерывно работать РІ диапазоне между 1,0 Рё 1,7 РјРєРј РїСЂРё комнатной температуре. Р�спользование волокон СЃ малыми потерями РЅР° 1,3 РјРєРј позволило создать более совершенные системы. Были построены системы СЃ пропусканием 400 РњР±РёС‚/СЃ РІ РЇРїРѕРЅРёРё Рё 560 РњР±РёС‚/СЃ РІ Европе. Европейская система могла пропускать одновременно 8000 телефонных каналов. Р’ РЎРЁРђ было произведено более 3,5 миллионов километров волокна. Единственной частью, которая РІСЃРµ еще использует медный РїСЂРѕРІРѕРґ, является СЃРІСЏР·СЊ между РґРѕРјРѕРј Рё телефонной станцией. Рта последняя миля, как ее стали называть, также становится объектом волоконной СЃРІСЏР·Рё.
Первый трансатлантический телеграфный кабель был введен в действие в 1858 г. Почти сто лет спустя, в 1956 г., был проложен первый телефонный кабель, получивший название ТАТ-1. В 1988 г. начало действовать первое поколение трансатлантических кабелей на оптических волокнах (их стали называть ТАТ-8). Они работают на длине волны 1,3 мкм и связывают Европу, Северную Америку и Восточную часть Тихого океана. В 1991 г. началось установление второго поколения волоконно-оптической связи, ТАТ-9, которая работает на 1,3 мкм и связывает США и Канаду с Великобританией, Францией и �спанией. Другая линия работает между США и Канадой и Японией.
В мире имеется ряд других волоконно-оптических линий. Для примера, оптическая подводная линия между Англией и Японией покрывает 27 300 км в Атлантическом океане, Средиземном море, Красном море, �ндийском океане, в Тихом океане, и имеет 120 000 промежуточных усилителей на пару волокон. Для сравнения, первый трансатлантический телефонный кабель 1956 г. использовал 36 преобразователей, а первый оптический кабель, проложенный через Атлантический океан, использовал 80 000.
Сегодня, после 30 лет исследований, оптические волокна достигли своих физических пределов. Кварцевые волокна могут пропускать инфракрасные импульсы на длине волны 1,5 мкм с минимальными потерями 5% на километр. Нельзя уменьшить эти потери из-за физических законов распространения света (законы Максвелла) и фундаментальной природы стекла.