главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика
Волоконная оптика /
  Распространение света в оптоволокне
  Волоконная оптика. Основные понятия
  Окна прозрачности оптического волокна
  Числовая апертура оптоволокна
  Потери в оптоволокне
  Оптические волноводы
  Профили показателя преломления оптоволокна
  Связь мод (mode coupling) в оптоволокне
  Изготовление и структура оптоволокна
  Волоконные лазеры и усилители
  Приборы и устройства на основе оптоволокна
  Оптоволоконная связь
  Комплектующие и оборудование для работы с оптоволокном
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Исторический экскурс

 XVII век: Клауд Чапп построил первый оптический телеграф во Франции. Сигнальщики располагались на вышках, расположенных от Парижа до Лилля по цепочке длиной 230 км. Сообщения передавались из одного конца в другой за 15 минут;

- 1870 г.: Английский физик Джон Тиндалл продемонстрировал возможность управления светом на основе внутренних отражений. На собрании Королевского общества было показано, что свет, распространявшийся в струе очищенной воды, может огибать любой угол. Струю воды Тиндалл пропускал по желобу, изогнутому по параболической траектории. Когда свет направлялся по касательной к струе воды, аудитория могла наблюдать зигзагообразное распространение света внутри изогнутой части струи. Аналогичное зигзагообразное распространение света происходит и в оптическом волокне;
 
Этот эффект можно наблюдать на шоу фонтанов . Разноцветные лампы размещаются под водой, в трубке недалеко от места выхода воды. За счет эффекта полного внутреннего отражения свет распространяется вдоль струи воды, рассеиваясь на неоднородностях струи. Шоу танцующих фонтанов – это поистине незабываемое зрелище, мгновенно погружающее зрителей в атмосферу праздника. www.lasermaster.ru
 
 - 1880 г.: Александр Белл запатентовал фотофон, в котором направленный свет использовался для передачи голоса. В этом устройстве с помощью системы линз и зеркал свет направлялся на плоское зеркало, закрепленное на рупоре. Под воздействием звука зеркало колебалось, что приводило к модуляции отраженного света. В приемном устройстве использовался детектор на основе селена, электрическое сопротивление которого меняется от интенсивности света. Модулированный голосом солнечный свет, падающий на образец селена, изменял силу тока, протекающего через контур приемного устройства, и воспроизводил голос. Данное устройство позволяло передавать речевой сигнал на расстояние более 200 м;
- Начало XX века: первые теоретические и экспериментальные исследования диэлектрических волноводов, в том числе гибких стеклянных стержней;
- 50-е годы XX века.: Брайен О’Бриен (Американская оптическая компания) и Нариндер Капании (Императорский научно-технический колледж в Лондоне) разработали оптические волокна для передачи изображения. Эти волокна нашли применение в световодах, используемых в медицине для визуального наблюдения внутренних органов человека. Доктор Капании был первым, кто разработал стеклянные волокна в стеклянной оболочке и ввел термин «волоконная оптика» (1956 г).  .
- 1966 г.: К. Ч. Као и Дж.А. Хокхем (Standart Telecommunication Laboratories) сформулировали требования на систему передачи информации по стеклянным волокнам и показали возможность создания оптического стеклянного волокна с затуханием менее 20 дБ/км. Они пришли к выводу, что высокий уровень затухания, присущий первым волокнам (около 1000 дБ/км), связан с присутствующими в стекле примесями (за эту работу Чарльз Као получил Нобелевскую премию 2009 года по физике); 
-1970 г.: Роберт Маурер и Дональд Кек (Corning Glass Work) получили оптическое волокно с потерями 16 дБ/км. Эту дату можно смело называть началом использования волоконной оптики;
- 1972 г. в лабораторных условиях получено оптическое волокно с потерями 4 дБ/км (Corning Glass Work);
- середина 70-х годов: Военные были первыми в деле внедрения волоконно-оптических линий связи. В 1973 г. военно-морские силы США впервые внедрили волоконно-оптическую линию на борту корабля Little Rock. В 1976 г.: военно-воздушные силы США заменили кабельную оснастку самолета А-7 на волоконно-оптическую. При этом кабельная система из 302 медных кабелей, имевшая суммарную протяженность 1260 м и весившая 40 кг, была заменена 12 волокнами общей длиной 76 м и весом 1.7 кг. В 1977 г. была запущена 2 км система со скоростью передачи информации 20 Мб/сек, связавшая наземную спутниковую станцию с центром управления;
- 1974 г.: разработано градиентное многомодовое волокно;
- 1974 г.: описан метод изготовления заготовок волокна – метод внутреннего осаждения из газовой фазы (MCVD);
- 1976 г.: создана первая промышленная установка по производству волокна;
- 1976 г.: открыто третье окно (1,55 мкм) в спектральном диапазоне работы ВОСП (компания NTT);
- 1976 г.: стандартизованы размеры многомодового волокна;
- 1977 г.: внедрена первая коммерческая телефонная система на волоконно-оптическом кабеле (США). Информация передавалась со скоростью 44.7 Мб/сек одновременно по 672 каналам;
- 1977 г.: разработан метод наружного осаждения (OVD) для производства заготовок волокна (Corning);
- 1978 г.: построен первый завод по производству волокна;
- 1978 г.: тестирование ВОСП со скоростью передачи информации 32 Мбит/с, длина участка 53 км и рабочая длина волны 1,3 мкм;
- 1978 г.: получено затухание в оптическом волокне 0,2 дБ/км (на рабочей длине волны 1,55 мкм);
- 1980 г.: первая коммерческая ВОСП (между Бостоном и Ричмондом, США), три рабочих длины волны, градиентное многомодовое волокно, скорость передачи информации 45 Мбит/с;__
- 1980 г.: передача по волоконной линии видеосигнала с Зимней Олимпиады в Лейк Плэсиде (градиентное многомодовое волокно, рабочая длина волны 0,85 мкм);
- 1981 г.: получена скорость передачи сигнала 140 Мбит/с в одномодовом волокне длиной 49 км, рабочая длина волны 1,3 мкм. Начало работ с одномодовыми волокнами со смещенной дисперсией;
- 1982 г.: скорость передачи в одномодовом волокне достигла 400 Мбит/с (1,3 мкм);
- 1982 г.: первый заказ на 100 тыс. км одномодового волокна;
- 1982 г.: построен завод на производство 1,5 млн. км волокна в год;
- 1983 г.: стандартизовано одномодовое волокно с нулевой дисперсией на длине волны 1,3 мкм (G652);
- 1987 г.: разработан эрбиевый оптический усилитель. Начало работ по ВОСП со спектральным уплотнением;
- 1988 г.: первая трансокеанская ВОСП - ТАТ-8 (одномодовые волокна, 1,3 мкм);
- начало 90-х: создание одномодового волокна с нулевой дисперсией на длине 1,55 мкм - волокна со смещенной нулевой дисперсией (G653);
- 1993 г.: начало использования оптических усилителей;
- 1994 г.: создание одномодового волокна с ненулевой дисперсией на длине 1,55 мкм - волокна со смещенной ненулевой дисперсией (G655);
- 1995 г.: начало практического использования ВОСП со спектральным уплотнением;
- 1998 - 2000 гг.: создание систем с плотным (DWDM) и сверхплотным (HDWDM) спектральным уплотнением;
- 1990 г.: компания Bellcore продемонстрировала возможность передачи сигнала на основе солитонного режима без регенерации со скоростью 2.5 Гб/сек на расстояние 7500 км. Ценность солитонной технологии заключается в принципиальной возможности прокладки по дну Тихого или Атлантического океана волоконно-оптической линии связи, не требующей установки промежуточных усилителей;
- 1990 г.: компания NTT достигла скорости передачи информации 20 Гб/сек;
- 2000 г.: создание волокна с низким поглощением в области водяного пика;
- 2000 -2002 гг.: DWDM-системы с пропускной способностью до 1,6 Тбит/сек;
 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru