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

Жизнь на полной мощности Жизнь на полной мощности

Управление энергией – ключ к высокой эффективности, здоровью и счастью

kiozk originals
Почему искусственный интеллект обыгрывает всех в Dota, но пока не выживет в реальном мире Почему искусственный интеллект обыгрывает всех в Dota, но пока не выживет в реальном мире

Почему машины быстро эволюционируют в виртуальном, а не в реальном мире?

TechInsider
Пирамида Маслоу Пирамида Маслоу

Как понимание основных потребностей поможет добиться успеха

Лиза
Профессиональная переподготовка: как AR и VR могут решить проблему нехватки кадров Профессиональная переподготовка: как AR и VR могут решить проблему нехватки кадров

Технологии виртуальной реальности позволяют решать целый класс проблем

Forbes
Выдача ипотеки в России обвалилась более чем втрое за месяц Выдача ипотеки в России обвалилась более чем втрое за месяц

Рынок розничного кредитования в России откатился до уровней 2015-2016 годов

Forbes
Маску на себя: почему не стоит забывать о собственных чувствах Маску на себя: почему не стоит забывать о собственных чувствах

Почему обращаться к помощи — не стыдно, а правильно

РБК
Чтобы не было мучительно больно Чтобы не было мучительно больно

Новые цели – вот спасательный круг, за который мы можем схватиться

Psychologies
Идеальный овал: 5 лучших способов убрать щеки Идеальный овал: 5 лучших способов убрать щеки

Не хочешь быть «луноликой»?

The Voicemag
Артур Гэнсон и его удивительные машины: Леонардо XX века Артур Гэнсон и его удивительные машины: Леонардо XX века

С великим Леонардо да Винчи Артура Гэнсона сравнивают с завидной регулярностью

Популярная механика
Методика мышечной релаксации по Джекобсону: что это такое и кому будет полезно Методика мышечной релаксации по Джекобсону: что это такое и кому будет полезно

Как методика релаксации по Джекобсону поможет справиться со стрессом?

Psychologies
Почему Виктор Франкл так популярен в России в 2022 году: объясняет психотерапевт Почему Виктор Франкл так популярен в России в 2022 году: объясняет психотерапевт

Чем книга «Сказать жизни „Да!“ Психолог в концлагере» может помочь сегодня?

Psychologies
8 способов продлить молодость 8 способов продлить молодость

Несколько простых советов, которые помогут тебе жить дольше

Лиза
Игры со смертью и небесный роман Амелии Эрхарт Игры со смертью и небесный роман Амелии Эрхарт

Амелия Эрхарт буквально играла с небом и «отобрала» его у мужчин

Вокруг света
Амазонские дельфины поиграли с анакондой и случайно убили ее Амазонские дельфины поиграли с анакондой и случайно убили ее

Необычный случай произошел на одной из боливийских рек

N+1
Как сэкономить на бензине и заправляться реже: простые, но неочевидные хитрости Как сэкономить на бензине и заправляться реже: простые, но неочевидные хитрости

Простые и проверенные способы, которые помогут "растянуть" бак бензина

The Voicemag
«Комемадре» Роке Ларраки: сюрреалистичный роман о жестоком научном эксперименте, который на деле оказывается высказыванием о гуманизме «Комемадре» Роке Ларраки: сюрреалистичный роман о жестоком научном эксперименте, который на деле оказывается высказыванием о гуманизме

Отрывок из жутковатого философского романа «Комемадре» Роке Ларраки

Правила жизни
Горячая ванна вместо тренировки: как работает новый лайфхак для похудения Горячая ванна вместо тренировки: как работает новый лайфхак для похудения

Не любишь спорт, но обожаешь домашние бьюти-процедуры? Значит, это судьба!

The Voicemag
Невидимый Бреттон-Вудс: почему мировая экономика нуждается в новых правилах Невидимый Бреттон-Вудс: почему мировая экономика нуждается в новых правилах

Неспособность регуляторов взять под контроль инфляцию становится проблемой

Forbes
В шкуре лобстера В шкуре лобстера

«Волк»: социальный хоррор, подражающий Лантимосу

Weekend
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
Дети и супруги от первого брака: как найти общий язык? Дети и супруги от первого брака: как найти общий язык?

Как строить отношения между новыми женами или мужьями и «старыми» детьми?

Psychologies
Кто украл главную икону православной России Кто украл главную икону православной России

О краже иконы Казанской Божией Матери

СНОБ

Что успел сделать за стремительную жизнь режиссер Евгений Вахтангов

Правила жизни
Подвески из Оленеостровского могильника изготовили из человеческих костей Подвески из Оленеостровского могильника изготовили из человеческих костей

Палеозоологи исследовали артефакты из Карелии возрастом около 8000 лет

N+1
Как менялся российский рубль и что на него можно было купить Как менялся российский рубль и что на него можно было купить

Старые вши, ефимки, русы, моржовки — чем только не расплачивались на Руси

Вокруг света
Без Zombie и Ziggy: как «трагические оптимисты» из караоке-бара ведут бизнес во время нового кризиса Без Zombie и Ziggy: как «трагические оптимисты» из караоке-бара ведут бизнес во время нового кризиса

Что такое альтернативное караоке и может ли такой бизнес приносить прибыль?

VC.RU
Рассеянный склероз: как сохранить профессию и качество жизни Рассеянный склероз: как сохранить профессию и качество жизни

Что такое рассеянный склероз и как можно помочь людям с этим заболеванием?

РБК
Тёмная материя Тёмная материя

Шоколадные скульптуры шефа Николя Клуазо

Robb Report
Кризисный HR: как управлять разными поколениями сотрудников в новых реалиях Кризисный HR: как управлять разными поколениями сотрудников в новых реалиях

По каким сотрудникам кризис ударит сильнее?

Forbes
Манкала: африканская игра, которая покорила мир Манкала: африканская игра, которая покорила мир

Есть игра, которая вся, от начала до конца, является прикладной математикой

TechInsider
Открыть в приложении