Как удалось передать свет по проводам, и почему именно свет?

Цифровой океанHi-Tech

Свет по шнурку. Оптоволокно – что такое, как работает и зачем нужно

Повсеместное распространение оптоволокна стало новым шагом развития цифровых сетей. Как удалось передать свет по проводам, и почему именно свет?

Павел Иевлев

1652787693_dunya_bu_sorularin_yanitlarini_ariyor_1536150945515.jpg

Повсеместное распространение оптоволокна стало новым шагом развития цифровых сетей. Как удалось передать свет по проводам, и почему именно свет?

Ethernet появился на свет в далеком 1973 году, когда скорость передачи данных в компьютерных сетях достигала максимальной отметки в2,94 Мбит/с. Сейчас это кажется смешным, но тогда хватало. Сайты были маленькими, контент – легким, клиенты локальными, а кабели – витыми.

Сейчас витой парой разводится разве что пресловутая «последняя миля», да и то она все чаще уступает место оптической линии GPON, оставив меди только «последний метр» – Ethernet-кабель от роутера до компьютера.

Почему сеть выбрала «светлую сторону»?

Да будет свет!

Чем же была плоха старая добрая медная жила? Медный провод исправно передавал информацию, начиная с первого телеграфного кабеля, и вдруг стал не мил. Что случилось?

Интенсивное развитие технологий приводит к тому, что однажды они упираются в физический предел. Последовательное развитие на этом прекращается, и нужен качественный скачок. Об это поломался, например,знаменитый Закон Мура: «Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца». Когда размер транзистора становится сравним с размером атома, приходится придумывать что-то еще. То же самое случилось и с передачей информации по проводам.

Дело в том, что скорость передачи информации зависит от частоты несущей электромагнитной волны. Чем выше частота несущей, тем больше скорость передачи. Если нужно больше мегабит в секунду – изволь поднимать частоту. Несущая частота Ethernet десятки и сотни мегагерц, WiFi, Bluetooth – несколько гигагерц. И вот тут мы подходим к физическому пределу: полупроводниковая электроника имеет потолок рабочих частот, связанный с предельной скоростью переключения pn-перехода транзистора. Самый быстрый полупроводниковый транзистор работает на частоте около 1ТГц, но для этого его нужно охладить почти до кельвиновского нуля. В общем, в практическом применении выше гигагерцового диапазона не прыгнуть. И тут случился качественный скачок, и обеспечил его лазер.

Световой шнурок джедая

Первый же газовый лазер показал теоретическую возможность создания когерентного источника электромагнитных волн световой частоты. Частоты ближнего инфракрасного диапазона – сотни ТГц, частота несущей выше «меднопроводной» на 4или 5 порядков, соответственно возрастает и теоретическая скорость передачи информации. Осталось как-то передать свет от лазера на приемник, когда они не находятся в прямой видимости в вакууме. И тут на помощь снова приходит физика – точнее, эффект полного внутреннего отражения (ПВО).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Боевые машины Боевые машины

Тяжелые боевые машины, которые участвуют в соревнованиях по всему миру

Популярная механика
Кто помог маме неизлечимо больного ребенка отстоять интересы сына и человеческое достоинство Кто помог маме неизлечимо больного ребенка отстоять интересы сына и человеческое достоинство

Как живут дети с миодистрофией Дюшенна

СНОБ
7 признаков социопата 7 признаков социопата

Как распознать опасность в лице другого человека?

Psychologies
«Меня тянет к человеку, но останавливает страх показаться навязчивой» «Меня тянет к человеку, но останавливает страх показаться навязчивой»

Как понять, стоит ли сближаться с новым человеком?

Psychologies
Как сейчас живет Бекхэм: ремонтирует дом за 37 млн и за день зарабатывает месячную зарплату футболиста Как сейчас живет Бекхэм: ремонтирует дом за 37 млн и за день зарабатывает месячную зарплату футболиста

Вначале мая Дэвиду Бекхэму исполнилось 47 лет. Но он в абсолютном порядке

Maxim
6 проблем с поведением у детей, которые нельзя игнорировать 6 проблем с поведением у детей, которые нельзя игнорировать

На некоторые поступки детей нельзя закрывать глаза

Psychologies
Орнитологи сфальсифицировали голосование галок за время вылета с ночевки Орнитологи сфальсифицировали голосование галок за время вылета с ночевки

Галки принимают решение покинуть место, основываясь на результатах голосования

N+1
«Нет друзей, нет смысла, жизнь однообразна» «Нет друзей, нет смысла, жизнь однообразна»

Как начать принимать то, что у нас есть уже сейчас?

Psychologies
Вирус бедности: 10 признаков, что ты его подцепила Вирус бедности: 10 признаков, что ты его подцепила

Задумываешься о том, отчего же тебе не удается разбогатеть?

VOICE
Любимица ацтеков: названы 6 научных причин есть тыкву каждый день Любимица ацтеков: названы 6 научных причин есть тыкву каждый день

Рассказываем все о пользе тыквы, какие болезни она лечит и кому ее нельзя

Вокруг света
Мозг нужен не для мышления: 5 неожиданных фактов от профессора Гарварда Мозг нужен не для мышления: 5 неожиданных фактов от профессора Гарварда

Отрывок из книги ​«Семь с половиной уроков о мозге» ​

Популярная механика
Брачная окраска завезенных на Гавайи хамелеонов стала ярче в отсутствие хищников Брачная окраска завезенных на Гавайи хамелеонов стала ярче в отсутствие хищников

Самцы хамелеонов Джексона окрашиваются в более яркие цвета, чем их сородичи

N+1
Супчик с сюрпризом Супчик с сюрпризом

Как похудеть на борще и снять похмелье буйабесом

Лиза
Как однокурсник Марка Цукерберга строит глобальную фабрику стартапов Как однокурсник Марка Цукерберга строит глобальную фабрику стартапов

Antler — стартап-студия, инкубатор, акселератора и венчурной фирма

Forbes
Вращая «колесо смерти»: секрет нашего самого грозного врага среди болезней Вращая «колесо смерти»: секрет нашего самого грозного врага среди болезней

«Колесо смерти», собрание из десяти определяющих характеристик болезни

Вокруг света
Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть

Может ли протеиновый порошок помочь похудеть?

Популярная механика
Кресс-салат Кресс-салат

Кресс-салат — один из самых полезных и в то же время непопулярных видов зелени

Здоровье
Серфинг по-русски: где и как поймать волну от Калининграда до Камчатки Серфинг по-русски: где и как поймать волну от Калининграда до Камчатки

Русские серферы — суровые ребята, катающиеся на Балтийском и Японском морях

Вокруг света
Вместе навсегда: сиамские близнецы, у которых хорошо сложилась жизнь Вместе навсегда: сиамские близнецы, у которых хорошо сложилась жизнь

Истории сиамских близнецов, которым повезло прожить счастливую жизнь

VOICE
«Весь мир против меня!»: чем опасен синдром жертвы и как от него избавиться «Весь мир против меня!»: чем опасен синдром жертвы и как от него избавиться

Что такое синдром жертвы и почему он возникает?

Psychologies
Секретный старый порт: почему стоит отправиться в турецкий город Гечек Секретный старый порт: почему стоит отправиться в турецкий город Гечек

У туристов Гечек славится мягким климатом и длинным купальным сезоном

Forbes
Платежи в России: от расчетов по почте до моментальной оплаты на сайте. Как развивалась финансовая система Платежи в России: от расчетов по почте до моментальной оплаты на сайте. Как развивалась финансовая система

Свое начало современная российская платежная система берет в 80-х годах

ТехИнсайдер
И умер на руках у короля Франции: 10 мифов о Леонардо Да Винчи И умер на руках у короля Франции: 10 мифов о Леонардо Да Винчи

О картинах гения рассказывают почти столько же легенд, сколько о нем самом

Вокруг света
Чужой снег Чужой снег

«Нелегал»: якутское кино о мигрантах из Киргизии

Weekend
Какие продукты питания полезны для поддержания иммунитета Какие продукты питания полезны для поддержания иммунитета

Могут ли продукты питания укрепить иммунную систему?

ТехИнсайдер
Когда нами манипулируют: 10 самых вредных приемов Когда нами манипулируют: 10 самых вредных приемов

Важна не сам факт манипуляции, а какими способами она совершается

Psychologies
Какие эксперименты Зигмунд Фрейд ставил над своей младшей дочерью Какие эксперименты Зигмунд Фрейд ставил над своей младшей дочерью

Были ли счастливы дети основателя психоанализа Зигмунда Фрейда?

VOICE
Налепили Налепили

Легенды и традиции разных стран, связанные с пельменями

Лиза
Песня победы Песня победы

История о неперспективных детях, человеческих ценностях и музыке

СНОБ
Гаплонедостаточность уличили в развитии тяжелой формы стафилококковой инфекции Гаплонедостаточность уличили в развитии тяжелой формы стафилококковой инфекции

Недостаток деубиквитиназы привел к тяжелому течению стафилококковой инфекции

N+1
Открыть в приложении