Jump to content

კომუნიკაციის ევოლუცია -კონტინენტები გაცილებით ახლოსაა


Recommended Posts

კომუნიკაციის საშვალებების ისტორია, რომელმაც კონტინენტები დააკავშირა, ძალიან ძველია. ტექნოლოგიამ საუკუნეების მანძილზე დიდი სრულყოფა განიცადა და დღეს მხოლოდ კლავიატურაზე აკრეფვა დაგვრჩა იმისთვის, რომ დედამიწის მეორე მხარეს გაქცეული ადამიანი მოვაბრუნოთ.
კავშირგაბმულობის შედარებით პრიმიტიულ მეთოდები ოდითგანვე გამოიყენებოდა: 1792 წელს საფრანგეთში კლონ შაფმა შექმნა ინფორმაციის გადაცემის საშვალება სინათლის სხივების მეშვეობით, სადაც სინათლის დახშობით ხდებოდა დაშიფრული ინფორმაციის ვიზუალური „წაკითხვა“ -დამუშვება.
Seaman_send_Morse_code_signals.jpg
1832 წელს ტელეგრაფიც გამოჩნდა , ინფორმაციის გადაცემის სისწრაფე დასაწყისში 3 ბიტი/წმ-ში გახლდათ, დახვეწის შემდეგ 1875 წლისთვის - 1000ბიტი/წმ-ში (ანუ 100 ასო/წმ-ში), და ეს იმ დროისთვის გახლდათ high-end ტექნოლოგია.
მომდევნო წლებში თანდათან მოხდა ტექნოლოგიის დახვეწა: ელ. სიგნალის გადასაცემად გამოყენებული იქნა კოაქსიალური სადენი( ტელევიზორის ანტენის მსგავსი), თუმცა, ელექტრული კომუნიკაციის სისტემისთვის მთავარი უარყოფითი: სიგნალის ჩაქრობა შორ მანძილზე აქტუალური რჩებოდა.
XX საუკუნის მეორე ნახევრისთვის დაიწყო ინფორმაციის გადაცემის ახალი სისტემის ძიება, რომელიც სხივით გადაცემაზე შეჩერდა.
1966 წელს STC Laboratory-ს მეცნიერებმა წარმოადგინეს ოპტიკური ბოჭკო, რომელიც ჩვეულებრივი შუშისგან იყო დამზადებული, ტექნოლოგია ინოვაციური გახლდა, მაგრამ შუშაში შემავალი მინარევების გამო სიგნალის „ჩაქრობა“ კოაქსიალურ სადენზე 100-ჯერ მეტი იყო. ამ პრობლემის მოგვარებისთვის კი მინარევის მინიმუმამდე დაყვანა გახდა საჭირო.
snn_ebln.jpg
მთავარი პრობლემა ოპტიკური სისტემის მაგ დროისათვის გახლდათ სინათლის წყარო(ლაზერი) და სიგნალის გადამტანი. AsGa(დარიშხან გალიუმის შენადნობი) ლაზერი შექმნეს 1960 წელს, 1970 წლისთვის კი, კვარცისგან მიიღეს სრულყოფილი ოპტიკურბოჭკოვანი სადენი, სადაც სინათლის ტალღის გავრცელების მანძილი უფრო მეტი იყო.
1977 წლის 22 აპრილს , ლონგ ბიჩში (კალიფორნიის შტატი) General Telephone and Electronics-მა პირველად გამოიყენა ოპტიკურბოჭკოვანი სადენი სატელეფონო ნაკადის გადასაცემად და სიჩქარე გახლდათ 6 მბიტი/წმ-ში.
როგორ ხდება სხივის გადაცემა ოპტიკურბოჭკოვან სადენში:
თითოეული ბოჭკო შედგება შემდეგი ელემენტებისგან: ცენტრალური ნაწილი , რომელიც დაფარულია ნაკლები სხივის გარდატეხვის კოეფიციენტის მქონე მასალისგან, ეს ბოლო შრე დაფარულია დამცავი საფარით.
image.png
ცენტრალური ნაწილი მზადდება ზესუფთა კვარცის კრისტალისგან, ეს შრე წარმოადგენს მთავარ „სხივსადენს“ , სადაც სხივის გავრცელება სადენში ხდება 2 განსხვავებული შუქმტეხობის მქონე მასალის დახმარებით, რომლების მაჩვენებელი ოპტიმალურადაა შერჩეული. ცენტრალური ღეროს სისქე 7-10 მიკრონია, რაც თმის სისქის მეათედია.
სადენში სხივი ვრცელდება შემდეგნაირად : როდესაც სხივი გაივლის ცენტრალურ ნაწილს(ღეროს) , ხდება 2 მოვლენა : სხივის გარდატეხვა და არეკლვა.
800px_Laser_in_fibre.jpg
სხივის გავრცელება ხდება ცენტრალური ნაწილში , კედლებიდან კი , ხდება არეკლვა.
სადენში გამოიყენება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ოპტიკური დიაპაზონი , რომელიც ახლოსაა ინფრაწითელ ტალღასთან.
იმისათვის რომ უკეთ გავიგოთ ზედა აბზაცი, ავხსნათ რა არის სხივი
სხივი არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება , რომელსაც გამოსცემს ნივთიერება აგზნებულ მდგომარეობაში.
სხივს გააჩნია 2 ბუნება : ტალღური და კარპუსკულარული(ნაწილაკების ნაკადი-მაგ : ფოტონი) , რომელსაც ასხივებს სინათლის ობიექტი. 744px_Spectre_svg.png
სინათლის ის ნაწილი, რითიც ვხედავთ სამყაროს, ხილული ნაწილია და 380ნმ-დან 780 ნმ-მდე მდებარეობს.
ხილული ნაწილის 380ნმ-იანი ტალღის ქვემოთ მდებარეობს ულტრაიისფერი სპექტრი, ეს სპექტრის ის ნაწილია, რის გამოც სოლარიუმში და მზის ქვეშ ირუჯებიან.
ხილული ნაწილის ზედა ზღვარს ზემოთ კი , სადაც წითელი ფერია , იწყება ინფრაწითელი სპექტრი . ინფრაწითელ ნათებას იყენებენ უამრავ სფეროში, საყოფაცხოვრებო ტექნიკიდან დაწყებული-მედიციანასა და სამხედრო სფეროში.
ამ სხივებს (ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი) გააჩნია სპექტრის მოკლე, საშუალო და გრძელტალღოვანი ნაწილი, რომლებსაც თავისი მახასიათებლები აქვს. მაგ: ულტრაიისფერი სპექტრის ნათებას (ახლო სპექტრში) გააჩნია ბაქტერიოციდული ეფექტი და სხვა დადებითი თვისებაც.
ტალღის სიგრძე ულტრაიისფერსა და ინფრაწითელს შორის მთელი ხილული სპექტრია , ანუ , მარტივად რომ ვთქვათ , ტალღების სიმჭიდროვე განაპირობებს სხივის გარდატეხის მაჩვენებელს. გავიხსენოთ ნიუტონის პრიზმა , აქ ყველაზე მეტად გარდატყდებოდა იისფერი სხივი, შედარებით ნაკლებად კი - ინფრაწითელი.
image.png
ოპტიკურბოჭკოვან სადენში სხივის გავრცელება ხდება შიდა არეკლვით , სხივი კი სადენის კედლებიდან არეკლვით ვრცელდება სადენში .
მომდევნო ფუნქციური ელემენტი ოპტიკურბოჭკოვანი სისტემის გახლავთ ლაზერი, მის გარეშე ეს „შუშის“ ბოჭკო კავშირგაბმულობაში ევოლუციას ვერ მოახდენდა.
lasers.jpg
ლაზერის(light amplification by stimulated emission of radiation) მუშაობის პრინციპი დაფუძნებულია ატომის აგზნებულ მდგომარეობაში გადაყვანაზე, რის შედეგადაც ხდება ატომის მიერ ფოტონების გამოსხივება (ფოტონი არის ელემენტარული ნაწილაკი, რომელსაც არ გააჩნია მასა, არ გააჩნია ელექტრული მუხტი. იგი ავლენს ორგვარ თვისებას: ტალღურსა და კარპუსკულარულს ) .
მუშაობის პრინციპი შემდეგშია : აქტიური ელემენტი მოთავსებულია 2 პარალელურ სარკეს შორის, ერთ-ერთი სარკე არის ნახევრად გამჭვირვალე სხივის გამოსასასვლელად. ლაზერი შედგება: აქტიური ელემენტისგან , ენერგიის წყაროსა და ოპტიკური რეზონატორისგან.
800px_Laser_svg.png
1)აქტიური გარემო
2)ენერგია ლაზერის ასამუშვებლად
3)გაუმჭვირვალე სარკე
4)ნახევრადგამჭვირვალე სარკე
5)ლაზერის სხივი
ლაზერში აქტიური ელემენტის აგზნებით ხდება ატომების გააქტიურება და ფოტონების გავრცელება.
ლაზერის სხვადასხვა სახეებია, ისინი არის გაზზე (მაგ: ჰელიუმ-ნეონის) , მყარსხეულიანი , ნახევარგამტარული და სხვა. მათი დაყოფა ხდება იმის მიხედვით, თუ რა ნივთიერების სახე წარმოადგენს აქტიურ გარემოს. მაგ: ჰელიუმ-ნეონის ლაზერის აქტიურ გარემოს წარმოადგენს ეს ნივთიერება , რომელიც არის აირი. აქტიურ გარემოში კი ფოტონების გამომუშავება ხდება სწორედ ამ ნივთიერების ატომების აგზნებით.
ლაზერს ფართოდ იყენებენ სხვადასხვა სფეროში, მედიცინაშიც მხედველობის კორექციიდან დაწყებული -ლაზერული სკალპელით დამთავრებული.
ოპტიკურბოჭკოვან სადენში 2006 წლისთვის უკვე მიღწეული იქნა მოდულაციის სიჩქარე 111გიგაჰერცი , თითოეულ ბოჭკოში კი ინფორმაციის რამდენიმე არხით გადაცემამ შესაძლო გახადა გამტარობა არხის 20 ტერაბიტი/წმ-ში.
ინფორმაციის რამდენიმე ნაკადად გადატანა საშვალებას იძლევა გამოვიყენოთ უკვე არსებული სადენი, აქ შეიცვალა სხივების გავრცელების კუთხე სადენში. წარმოიდგინეთ მარტივად: სარკეს, რომელსაც რამდენიმე მხრიდან ანათებთ , თითოეული სხივი, რომელიც ცალ-ცალკეა ორიენტირებული, ავტონომიური ინფორმაციის მატარებელი წყაროა. სპექტრალური შემჭიდროვების ტექნოლოგიით (Wavelength-division multiplexing, WDM) ხდება სიგნალების გენერირება გარკვეული სიხშირით, რომელიც ოპტიკურბოჭკოვან სადენში „შესვლამდე“ მულტიპლექსორის დახმარებით ერთიანდება. ინფორმაციის მიმღების მეშვეობით კი სხივის განცალკევება ხდება.
ოპტიკურბოჭკოვან სადენს რიგი დადებითი თვისებები გააჩნია:
ოპტიკურბოჭკოვანი სადენის დადებითი მხარეები:

1)ძალიან დაბალი „სიგნალის ჩაქრობის“ მაჩვენებელი ბოჭკოში,რაც საშვალებას იძლევა სიგნალის 100კმ-ზე გადაცემას მისი რეგენერაციის გარეშე.
2)გამძლეობა სიგნალის სპილენძის სადენების ელექტრომაგნიტური ხარვეზებისაგან და ცუდი გარემოპირობებისაგან.
3) ინფორმაციის დაცვა ხელყოფისაგან.ინფორმაცია რომელიც გადაეცემა ოპტიკურბოჭკოვანი სადენების დახმარებით პრაქტიკულად შეუძლებელია ინფორმაციის „გაჟონვა“ სადენის დაზიანების გარეშე.
4)ბოჭკო რომელიც დიელექტრიკია,იგი ამაღლებს ქსელის უსაფრთხოებას.(ანუ მასში არ გადის არც ელექტრული დენი და არც ქიმიური ნივთიერება)
5)ბოჭკოების გამძლეობა-მისი ფუნქციონირების ვადა დაახლოვებით 25 წელია.

ოპტიკურბოჭკოვანი სადენის უარყოფითი მხარეები:
1)მაღალი ღირებულება ქსელის აქტიური ელემენტების,როგორიცაა:ელექტრ
ული სიგნალის სხივად გარდაქმნა და პირიქით.
2)მაღალი ფასი ოპტიკური ბოჭკოს შედუღების.(როცა წყდება ბოჭკო,მისი აღდგენა უფრო დიდ დანახარჯს მოითხოვს,ვიდრე სპილენძის).

 

  • Upvote 4
Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...

:thumbsup:

 

იმას დავამატებდი რომ ზოგადად მაგ პლასტმასის ან მინის კაბელებში სინათლე მოძრაობს სინათლის ვაკუუმში მოძრაობის სიჩქარის 70%-ით ანუ სადღაც 210000 კილომეტრი წამით ხოლო ახალი ტექნოლოგია hollow-core optic იყენებს აირებს რომელშიც სინათლე 99.7%-ით მოძრაობს... ეს ტექნოლოგია თუ დამკვიდრდა პირველ რიგში შესამჩნევად შემცირდება დაყოვნების დრო   (იმიტომ რომ ვთქვათ აქედან გადაცემული სიგნალი ამერიკაში სადღაც 30%-ით უფრო მალე ჩავა ვიდრე დღეს მიდის)

Link to comment
Share on other sites

აქ დავდებ ბარემ

 

როგორ გამოიყურება ოკეანის ქვეშ გამავალი ბოჭკოვანი კაბელი

 

18wh7lrxtjjdrpng.png

  • Upvote 3
Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.