-Цитатник

МАССОВЫЕ АРЕСТЫ В США НАЧИНАЮТСЯ, ЭЛИТА ГОТОВИТСЯ К АРМАГЕДДОНУ - (0)

МАССОВЫЕ АРЕСТЫ В США НАЧИНАЮТСЯ, ЭЛИТА ГОТОВИТСЯ К АРМАГЕДДОНУ В недавнем видео альт...

О чём молчат руины и шепчут пирамиды - (1)

О чём молчат руины и шепчут пирамиды - 1 Жан-Кристоф Мивилль «Руины на...

 -Резюме

Мила

 -Приложения

  • Перейти к приложению Открытки ОткрыткиПерерожденный каталог открыток на все случаи жизни
  • Перейти к приложению Стена СтенаСтена: мини-гостевая книга, позволяет посетителям Вашего дневника оставлять Вам сообщения. Для того, чтобы сообщения появились у Вас в профиле необходимо зайти на свою стену и нажать кнопку "Обновить
  • Перейти к приложению Я - фотограф Я - фотографПлагин для публикации фотографий в дневнике пользователя. Минимальные системные требования: Internet Explorer 6, Fire Fox 1.5, Opera 9.5, Safari 3.1.1 со включенным JavaScript. Возможно это будет рабо
  • Перейти к приложению Онлайн-игра "Empire" Онлайн-игра "Empire"Преврати свой маленький замок в могущественную крепость и стань правителем величайшего королевства в игре Goodgame Empire. Строй свою собственную империю, расширяй ее и защищай от других игроков. Б
  • Перейти к приложению Онлайн-игра "Большая ферма" Онлайн-игра "Большая ферма"Дядя Джордж оставил тебе свою ферму, но, к сожалению, она не в очень хорошем состоянии. Но благодаря твоей деловой хватке и помощи соседей, друзей и родных ты в состоянии превратить захиревшее хозяйст

 -Фотоальбом

Посмотреть все фотографии серии фотообои
фотообои
19:12 17.06.2015
Фотографий: 138
Посмотреть все фотографии серии Цветы.
Цветы.
19:09 17.06.2015
Фотографий: 6
Посмотреть все фотографии серии Красиво.
Красиво.
21:49 26.10.2008
Фотографий: 20

 -Поиск по дневнику

Поиск сообщений в Mila111111

 -Подписка по e-mail

 

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 17.02.2005
Записей: 40038
Комментариев: 214673
Написано: 300067


Академик Дианов: «Мир находится на пороге пета-эры»

Четверг, 06 Июня 2013 г. 15:53 + в цитатник

Волоконно-оптическая связь находится в одном шаге от перехода к петабитному диапазону. Выступая на XIV Школе молодых ученых «Актуальные проблемы физики» Евгений Дианов, академик РАН, директор Научного центра волоконной оптики РАН, заявил, что в настоящее время волоконно-оптическая связь находится всего в одном шаге от перехода к петабитному диапазону, сообщается на сайте Физического института им. П.Н. Лебедева.

Во время своего выступления Дианов рассказал о главном достижении волоконно-оптической связи в прошлом году – разработке экспериментальной системы со скоростью передачи информации 1 Петабит/с.

Насыщенная история связи была представлена с 1974 года – с изобретения оптического телеграфа. Дианов вспомнил великих изобретателей и ученых, работы которых заложили основы современной связи, – Попова, Герца, Белла, Маркони и других. Также Евгений Михайлович отметил основные тенденции и этапы эволюции связи и отдельно выделил бурное развитие в XX веке радиосвязи, которому сопутствовало укорочение длин волн радиоизлучения, а также переход к оптическому диапазону.

В настоящее время общая длина волоконных световодов в волоконно-оптических системах связи составляет 1 миллиард километров, а к 2015 году, считает академик, это значение должно вырасти в два раза.

Как известно, волоконные световоды – это тонкие нити из стекла, которые имеют сложную структуру. В самом простом случае они состоят из сердцевины, оболочки, а также защитного покрытия, имеющих разные показатели преломления.

В основе их действия – использование процессов преломления и отражения оптической волны на границе сердцевины и оболочки. Легирование стекла различными элементами позволяет менять показатели преломления.

По словам Дианова, в 1950-х годах появились первые волоконные световоды, однако из-за больших оптических потерь (от 1 до 10 дБ/м) использовать их в протяженных системах связи было невозможно. В 1970-х годах пришла потребность в этих проводниках, и в то время был сделан настоящий прорыв в решении этой важной задачи. Чарльз Као установил, что эти потери возникают из-за высокого поглощения, источником которого являются примеси в кварцевом стекле. Као также предсказал получение волоконных световодов с оптическими потерями ниже 20 дБ/км.

Впоследствии Као получил за это открытие Нобелевскую премию, а его работа дала огромный импульс разработке «чистых» стекол. В 1970 году в США были получены первые волоконные световоды с оптическими потерями менее 20 дБ/км.

В том же 1970 году в Ленинграде команде Ж.И. Алферова (в то время – будущий нобелевский лауреат) впервые удалось получить непрерывную генерацию при комнатной температуре в полупроводниковых лазерах на основе гетероструктур. Она велась на длине волны 0,85 мкм. Отметим, что именно в этом диапазоне работали созданные спустя 10 лет первые коммерческие волоконно-оптические системы связи. В настоящее время на данной длине работают исключительно небольшие оптоволоконные сети, а в магистральных световодах используется длина волны 1,55 мкм.

Еще одним крупным достижением стала разработка очень важного элемента оптоволоконных систем – эффективных усилителей сигнала, которые были изобретены на основе световодов, легированных ионами эрбия. Данный металл оказался единственным из редкоземельной группы, позволившим создать усилитель, который работал в спектральной области вблизи 1,55 мкм, точно совпавшей с областью минимальных потерь современных световодов. В конце 1990-х годов замена использовавшихся электронных ретрансляторов на эрбиевые усилители позволила довести скорость передачи информации до 40 Гбит/с, а также упростить схему линий связи. Таким образом последние препятствия на пути создания высокоскоростных систем дальней связи были почти устранены.

В дальнейшем прогресс в увеличении скорости передачи информации обязан явлению спектрального уплотнения каналов. По словам Дианова, информацию можно передавать на одной частоте по одному световоду, но при этом также можно ввести в него сотню каналов, чуть-чуть на разных длинах волн, чтобы они не взаимодействовали друг с другом. В итоге скорость передачи информации увеличится соответственно числу каналов (разумеется, в пределах полосы усиления этого волоконного усилителя).

Именно благодаря данной разработке скорость передачи информации по одному световоду в коммерческих системах к 2010 году уже составила 10 Тбит/с и в настоящее время продолжает расти.


Явление спектрального уплотнения каналов. Фото с сайта fian-inform.ru

По оценкам, мировой поток передаваемых данных в развитых странах растет примерно на 30-40% в год. Таким образом, если такой прирост сохранится, то через 20 лет необходимо будет научиться передавать данные со скоростью около 100 Петабит/с, однако современная волоконная техника делать этого не позволяет из-за нескольких ограничений.

Во-первых, это допустимая мощность излучения, так как превышение некоторого порога приводит к сильным нелинейным эффектам, преобразованию частоты за счет нелинейности, а также к перекрестным помехам, иногда – к эффекту катастрофического разрушения волоконных световодов. Во-вторых, это узость спектрального диапазона для передачи данных, определяемого полосой усиления, в которой работает эрбиевый усилитель.

В настоящее время ученые рассматривают несколько путей для перехода к более высоким скоростям. Для этого в первую очередь рассматривают расширение спектрального диапазона от 1,53-1,61 мкм в настоящее время до 1,4-1,7 мкм к 2015 году и 1,25-1,7 мкм к 2025 году, что позволит увеличить число каналов. Основной трудностью здесь является создание подходящего усилителя.

Напомним, что в 2001 году японские исследователи нашли висмут – активный элемент, пригодный для легирования кварцевого стекла, а через несколько лет ученые из НЦВО РАН разработали волоконные световоды, усилители и лазеры на его основе и показали перспективность своих разработок для расширения спектральной области передачи данных.

Кроме того, ученые рассматривают многоуровневую модуляцию, а также разные методы мультиплексирования сигналов: множества входных каналов связи объединяются в один канал большей емкости для передачи по единому физическому каналу. Также можно использовать и поляризационное уплотнение каналов.

Повысить скорость передачи данных, по мнению специалистов, также можно и использовав пространственное уплотнение каналов. Речь идет о переходе от одномодового световода к маломодовому (они различаются числом мод – возможных траекторий, по которой может распространяться свет в волокне), позволяющем использовать каждую моду как носитель информации. Сейчас европейские ученые уже добились некоторых первых экспериментальных результатов в данном направлении и передали информацию по маломодовому световоду на расстояние в 119 километров. Помимо этого, данное уплотнение может осуществляться с помощью введения в световоды нескольких сердцевин. В прошлом году многосердцевинные световоды вместе с соответствующими усилителями также уже были испробованы экспериментально: информация была передана на 6000 километров со скоростью 35 Тбит/с.

В том же 2012 году произошел настоящий прорыв: была создана первая система со скоростью передачи 1 Петабит/с. Для создания экспериментальной линии использовались сразу несколько методов: световод состоял из 12 сердцевин, в каждую из которых вводились 222 канала со скоростью передачи 456 Гбит/с. Отметим, что хотя в настоящее время ученым удалось передать информацию только на небольшое расстояние в 52 километра и без многосердцевинного усилителя, данный результат имеет огромное значение, так как доказывает саму возможность преодоления рубежа в 1 Петабит/с.

По прогнозам Евгения Михайловича, в течение 10 лет будут разработаны волоконно-оптические системы связи, скорость передачи данных в которых составит от 10 до 100 Петабит/с. «Мир находится на пороге пета-эры», – говорит Е.М. Дианов.

http://earth-chronicles.ru/news/2013-06-05-45006
Рубрики:  интересно.


Процитировано 3 раз
Понравилось: 3 пользователям



ТараньЖина_тАмАрА   обратиться по имени Четверг, 06 Июня 2013 г. 16:04 (ссылка)
Интересно! Благодарю!
Ответить С цитатой В цитатник
Mila111111   обратиться по имени Четверг, 06 Июня 2013 г. 16:07 (ссылка)
ТараньЖина_тАмАрА, Пожалуйста!:))
Ответить С цитатой В цитатник
Валентин15   обратиться по имени Четверг, 06 Июня 2013 г. 17:26 (ссылка)
Очень интересно!!!
Ответить С цитатой В цитатник
Mila111111   обратиться по имени Четверг, 06 Июня 2013 г. 17:28 (ссылка)
Валентин15, Очень!
Ответить С цитатой В цитатник
Lechka-Alechka   обратиться по имени Пятница, 07 Июня 2013 г. 04:21 (ссылка)
Интересная статья,будем знать :)
Ответить С цитатой В цитатник
Mila111111   обратиться по имени Пятница, 07 Июня 2013 г. 15:14 (ссылка)
Elenka-Lenusya, На здоровье!:))
Ответить С цитатой В цитатник
Комментировать К дневнику Страницы: [1] [Новые]
 

Добавить комментарий:
Текст комментария: смайлики

Проверка орфографии: (найти ошибки)

Прикрепить картинку:

 Переводить URL в ссылку
 Подписаться на комментарии
 Подписать картинку