Оптоволоконный интернет - что это? Как подключить оптоволоконный интернет. Ростелеком и технология PON Что такое оптоволоконный интернет

Сложно представить жизнь современного человека без Интернета, причем с годами потребители телекоммуникационных услуг хотят иметь более качественное высокоскоростное соединение. О том, как предложить населению по-настоящему качественный Интернет, способный удовлетворить даже самых требовательных клиентов, задумались первыми на Западе. В то время как в России многие еще смутно представляли, что такое «мировая паутина», в Англии уже заговорили о гигабитной технологии «PON», или оптических пассивных сетях. В Российской Федерации занялся внедрением GPON Ростелеком, первым предложивший подключить по этой инновационной технологии сразу три услуги – Интернет, интерактивное телевидение и телефон.

Пообщавшись с соседями и знакомыми, по достоинству оценившими качество технологии GPON от Ростелеком, многие даже не представляют, с чем придется иметь дело. Поэтому мы вкратце расскажем, что это за технология, и какие преимущества она имеет. В первую очередь отметим, что технология эта пассивная, а в данном случае это означает, что на пути следования оптической линии Интернет от поставщика услуги к клиенту нет дополнительного активного оборудования.

Нельзя, конечно, сказать, что преград нет совсем, так как прямая прокладка дорогостоящего кабеля стоит очень дорого, просто в некоторых местах сигнал делится. Для этого используется специальное устройство – сплиттер, или оптический делитель, делящий оптоволокно Ростелекома на несколько линий. Остается невыясненным вопрос, как же такой долгожданный Интернет попадет к конечному потребителю, и какое оборудование для этого используется.

Оборудование для оптоволокна

Для преобразования сигнала в понятный нам Ethernet-интерфейс используют еще одно уникальное устройство – ONT, или оптический терминал. Устройства данного типа представлены в широком ассортименте, причем это может быть, как стандартный прибор с двумя Ethernet-портами и одним портом PON, так и полноценный роутер GPON Ростелеком, имеющий целый ряд преимуществ в виде:

четырех гигабитных портов Ethernet;

Важно! Нулевой и первый порт используются исключительно для подключения высокоскоростного Интернета, а порты 3 и 4 используют для организации просмотра IP-телевидения.

предусмотрены два разъема для IP-телефонии;
есть возможность подключения интерактивного IPTV;
раздача сигнала GPON от Ростелеком производится через Wi-Fi (стандарт 802.11n с пропускной способностью до 300 мегабит в секунду).

Пользователей «мировой паутины» скоростью в 100 Мбит/секунду уже не удивишь. С использованием оборудования GPON компании Ростелеком возможности Интернета будут в скором времени ограничиваться гигабайтами информации, полученной в секунду. Поддерживать такие высокие скорости, и особенно если речь идет о больших расстояниях передачи информации, может только оптический кабель. Причем оптика Ростелеком в квартиру попадает не через медный кабель, как в случае с полосой пропускания FTTH, а посредством деления сигнала при помощи специального оптического разделителя. После установки модема, тем не менее, вы столкнетесь с проблемой его настройки. Сделать это не сложно, воспользовавшись нашими советами.

Настройка модема

Оборудование, используемое поставщика телекоммуникационных услуг, представлено в широком многообразии, но первое, с чем вам придется столкнуться для организации качественного соединения оптоволокна и подключением Ростелеком, это выбор модема. Специалисты заверяют, что одним из преимуществ технологии GPON является ее универсальность, а в оптоволоконной системе будут корректно работать устройства любого производителя оборудования данной серии. Таким образом, исключается необходимость использования редкого дорогостоящего оборудования, что позволяет существенно снизить расходы на Интернет. Настройку маршрутизатора для GPON от Ростелеком может сделать любой, соблюдая определенную последовательность действий.

Как правило, настройка оборудования не требует наличия специальных знаний. При этом даже настраивать основные функции роутера вам не придется, так как это за вас уже сделал провайдер, но в случае, если вы купили оборудование в офисе Ростелеком. Если роутер куплен самостоятельно, придется поискать в сети Интернет подробную инструкцию о настройке устройства, так как порядок действий отличается в зависимости от производителя и модели. Проверить настройки модема вы можете в вэб-конфигурации, а для ONT-устройства РТК G PON ONT RFT620, чаще всего используемого РТК, это выглядит так:

в адресной строке надо ввести адрес 192.168.1.254;
в открывшемся окне вводятся ваши данные: имя пользователя и пароль;
что касается настроек сети, то с ними вы можете только ознакомиться, а менять стандартные настройки от провайдера не стоит;
далее включаем модуль Wi-Fi в сеть;
изменяем настройки безопасности;
устанавливаем статические или динамический IP-адреса.

Сложности могут возникнуть в случае, если вы используете некоторые модели маршрутизаторов с возможностью раздачи Wi-Fi, для которых придется настроить конфигурацию беспроводной сети. Для настройки соединения PPPoE вам предложат ввести логин и пароль, предоставленные при заключении договора на поставку услуг. Обычно на это не уходит много времени и все происходит без проблем, но в некоторых случаях без вмешательства службы поддержки не обойтись.

Преимущества технологии и возможные скорости

О том, что оптоволоконный Интернет провайдера Ростелеком имеет просто «выдающиеся» показатели по скорости, даже говорить не приходится — в это сложно поверить, но 1 Гбит/секунду это далеко не предел. Что касается других преимуществ «оптики», то особого внимания заслуживает следующее:

Монтировать оптоволоконные линии гораздо проще, что уже оценили монтажники – в отличие от старых кабелей, оптоволокно в квартире не толще стержня шариковой ручки, причем крепится кабель самоклеящимися клипсами, которые не портят внешний вид помещения и легко снимаются, в случае необходимости.

Помните! Несмотря на эластичность и прочность, специалисты не рекомендуют делать изгиб под углом 90°, и это можно причислить к недостаткам системы. В углах допускается изгиб радиусом 25-50 миллиметров.

Оптоволоконный кабель отличается высокой степень электробезопасностью, есть риск пострадать от лазерного излучения, но этого можно избежать, не заглядывая в разъем оптической розетки.
Модем GPON от Ростелеком – это еще и хорошая экономия энергоресурсов, так как питается устройство от 12-вольтового элемента, а расходы на свет составляют порядка 30 руб. в месяц.
Универсальность, так как теперь вы можете наслаждаться качественным цифровым оптико-волоконным телевидением, пользоваться интернетом и телефоном Ростелеком, и при этом квартира не будет загромождена многочисленными кабелями и розетками.

К сожалению, нет вечного оборудования и безупречных технологий, никто не застрахован и от проблем с оптоволоконными линиями. Первое, на что вы должны обратить внимание, если пропал сигнал – подключение терминала. Попробуйте подключить кабель напрямую, и если питание отсутствует, надо обратиться к специалистам. Узнать о причинах отключения и способах решения любой проблемы вы можете в технической службе. Чтобы облегчить решение многих технических вопросов и для получения своевременной информационной поддержки, специалисты Ростелеком предлагают завести на сайте поставщика услуг личный кабинет. В нем можно узнать наличие средств на счете, сменить тариф и оплатить услуги.

Тарифы на Интернет GPON

Для каждого региона цены разные!

Для многих пользователей вопрос стоимости телекоммуникационных услуг далеко не праздный, и в этом плане тарифы на оптоволокно от Ростелеком можно назвать «демократичными», учитывая ассортимент предлагаемых услуг. Пользователь, к слову, может сам выбирать услугу: домашний интернет, телевидение, стационарный или мобильный телефон, аренду терминала, при этом вы можете заказать отдельную услугу, а можете комбинировать пакеты. От ассортимента предложений, собственно, и зависят тарифы, а, согласно отзывам пользователей, они сегодня доступные. Стоит помнить также, что цены для каждого региона могут отличаться, а на официальном сайте РТК вы всегда можете познакомиться с акциями и выгодными предложениями.

Рассказывалось о самых распространенных типах оптоволоконного кабеля, применяемых на Украине. А сегодня - кабель в разрезе, и по ходу повествования - некоторые практические моменты его монтажа.

Мы не будем останавливаться на подробной структуре всех видов кабеля. Возьмем некий усредненный типовой ОК:

Центральный (осевой) элемент.
Оптическое волокно.
Пластиковые модули для оптических волокон.
Пленка с гидрофобным гелем.
Полиэтиленовая оболочка.
Броня.
Внешняя полиэтиленовая оболочка.

Что же представляет каждый слой при подробном рассмотрении?

Центральный (осевой) элемент

Стеклопластиковый прут в полимерной оболочке или без нее. Основное назначение - придает жесткость кабелю . Стеклопластиковые стержни без оболочки плохи тем, что легко ломаются при изгибе и повреждают расположенное вокруг них оптоволокно.

Оптическое волокно

Нити оптического волокна чаще всего имеют толщину в 125 микрон (примерно с волос). Они состоят из сердечника (по которому, собственно, идет передача сигнала) и стеклянной же оболочки немного другого состава, обеспечивающей полное преломление в сердечнике.

В маркировке кабеля диаметр сердечника и оболочки обозначается цифрами через слэш. К примеру: 9/125 - сердцевина 9 мкм, оболочка - 125 мкм.

Количество волокон в кабеле варьируется от 2 до 144, это также фиксируется цифрой в маркировке.

В зависимости от толщины сердечника оптоволокно подразделяется на одномодовое (тонкий сердечник) и многомодовое (большего диаметра). В последнее время многомод применяется все реже, поэтому останавливаться на нем не будем. Отметим только, что предусмотрен он для использования на небольшие расстояния. Оболочку многомодового кабеля и патчкордов обычно делают оранжевого цвета (одномодовый - желтый).

В свою очередь одномодовое оптическое волокно бывает:

Стандартное (маркировка SF, SM или SMF );
Со смещенной дисперсией (DS, DSF );
С ненулевой смещенной дисперсией (NZ, NZDSF или NZDS).

В общих чертах - оптоволоконный кабель со смещенной дисперсией (в т.ч. с ненулевой) применяется на гораздо большие расстояния, чем обычный.

Поверх оболочки стеклянные нити покрыты лаком, и этот микроскопический слой тоже играет важную роль. Оптоволокно без лакового покрытия повреждается, крошится и ломается при малейшем воздействии. В то время как в лаковой изоляции его можно скручивать и подвергать некоторой нагрузке. На практике оптоволоконные нити неделями выдерживают вес кабеля на опорах, если в процессе эксплуатации рвутся все остальные силовые стержни.

Однако не стоит возлагать на прочность волокон слишком большие надежды - даже покрытые лаком они легко ломаются. Поэтому при монтаже оптических сетей, особенно при ремонте действующих магистралей, требуется предельная аккуратность.

Пластиковые модули для оптических волокон

Это пластиковые оболочки, внутри которых - пучок оптоволоконных нитей и гидрофобная смазка. В кабеле может быть либо одна такая туба с оптоволокном, либо несколько (последнее - чаще, особенно если волокон много). Модули выполняют функцию защиты волокон от механических повреждений и попутно - их объединения и маркировки (если модулей в кабеле несколько). Однако нужно помнить, что пластиковый модуль при изгибе довольно просто переламывается, и ломает находящиеся в нем волокна.

Какого-то одного стандарта на цветную маркировку модулей и волокон нет, но каждый производитель прикрепляет к барабану с кабелем паспорт, в котором это обозначено.

Пленка и полиэтиленовая оболочка

Это элементы дополнительной защиты волокон и модулей от трения, а также влаги - в некоторых видах оптического кабеля под пленкой содержится гидрофоб. Пленка сверху может быть дополнительно армирована переплетением нитей и пропитана гидрофобным гелем.

Пластиковая оболочка выполняет те же функции, что и пленка, плюс служит прослойкой между броней и модулями. Есть модификации кабеля, где ее вообще нет.

Броня

Это может быть либо кевларовая броня (сплетенные нити), либо кольцо стальных проволок, либо лист гофрированной стали:

Кевлар применяется в тех видах оптоволоконного кабеля, где содержание металла недопустимо или если нужно снизить его вес.
Кабель с броней из стальных проволочек предназначен для подземной укладки непосредственно в грунт - прочная броня защищает от многих повреждений, в т.ч. от лопаты.
Кабель с гофроброней прокладывают в трубах или кабельной канализации, защитить такая броня может лишь от грызунов.

Внешняя полиэтиленовая оболочка

Первый и практически самый важный уровень защиты. Плотный полиэтилен призван выдерживать все нагрузки, выпадающие на долю кабеля, поэтому если он повреждается, существенно увеличивается риск порчи кабеля. Нужно следить, чтобы оболочка:

a) Не была повреждена при монтаже - иначе попавшая внутрь влага увеличит потери на линии;

b) Не касалась в процессе эксплуатации о дерево, стену, угол или ребро конструкции и т.д., если есть риск возникновения трения в этом месте при ветровых и иных нагрузках.

По локальной сети. Делается он из таких материалов, как пластик и металл, его особенность состоит в том, что данные передаются не электрическим, а световым сигналом. Благодаря этому кабель имеет значительные преимущества перед медными проводами и другими способами подачи интернет-соединения - высокая скорость, отсутствие помех и прочие.

IT-технологии не останавливаются на достигнутом

Ранее подобные кабеля использовались для подключения к интернету зданий и офисов, больших домов, а для отдельных клиентов утилизировались медные провода или витая пара. Сейчас возможности провайдера разрешают провести оптоволоконный кабель прямо в квартиру, чтобы вы пользовались бесперебойным высокоскоростным интернетом.

Кроме того, при подключении услуг провайдера через локальную сеть вы получаете неограниченный трафик и больше не беспокоитесь о том, сколько времени проведёте за компьютером. Давайте рассмотрим, какой выбрать роутер для оптоволокна, который раздаёт сигнал для другого оборудования через модуль Wi-Fi.

Поскольку мы узнали, что ранее оптическая связь предназначалась для создания большой сети, от которой затем получают сигнал отдельные юзеры, целесообразно упомянуть о технике для серверов.

Лучше всех в передачи данных оптическим способом проявляют себя сетевые маршрутизаторы Cisco. Указанная марка производит самое мощное оборудование, которое оправдывает свою высокую стоимость отличным качеством. К примеру, модель 7600 series обладает скоростью 32 Гбит/сек и обеспечивает подключение крупных офисов и фирм. Помимо неё, у марки есть ещё множество других серверных роутеров, которые без труда справятся с большой нагрузкой и предоставят отличную связь с интернетом.

Домашние маршрутизаторы

Для пользования дома или в небольших офисах девелоперы создают маршрутизаторы с оптическими портами, имеющими специальный формат FTTH. Какой порт нужен для домашней эксплуатации? Формат FTTB создан специально для обычного пользования интернетом и отличается от оптоволоконного кабеля, утилизируемого для создания сети между несколькими группами клиентов.

Теоретически сейчас можно подключать оптоволоконные кабеля в обычный разъём WAN на приборе. Мы остановимся на девайсах, которые имеют отдельный оптический порт, и упомянем о маршрутизаторе, что имеет такой порт в виде формата WAN.

Так как нас интересует возможность получать сигнал и раздавать его через модуль Wi-Fi, мы рассмотрим, какие модели роутеров подойдут для подключения оптическим способом.

D-Link DIR-615

Роутер с возможностью использования интернета через оптоволокно при поддержке домашнего формата FTTH. Выглядит, как обычный маршрутизатор , интерфейс настроек достаточно простой и понятный для юзера. Устройство оснащено 2 внешними антеннами, что позволит охватить большую площадь помещения для раздачи сигнала.

Самая высокая скорость соединения составляет 300 Мбит/сек, работает прибор на стандартной частоте 2,4 ГГц. Есть поддержка функции IPTV - интерактивного телевидения, работающего через интернет, предоставить которое роутер сможет в достаточно высоком качестве, без перебоев в трансляции.

Huawei EchoLife HG-8240

Устройство представляет собой оптический маршрутизатор для дома или небольшого офиса с 2 внешними антеннами. Стоимость оборудования довольно доступна для обычного пользователя, предусмотрены все нужные разъёмы:

Сам порт для оптоволокна.
3 порта формата LAN для подключения нескольких компьютеров по локальной сети.
2 телефонных разъёма.
Специальный порт для интернет-телевидения.

Mikrotik RB2011UAS-2HnD-IN

Мощный по характеристикам маршрутизатор, который имеет довольно внушительный внешний вид - корпус изготовлен из металла, что только прибавляет ему надёжности.

У него целых 10 портов - 5 гигабитных и 5 стомегабитных разъёмов, есть дополнительный порт USB.

D-Link DVG-N5402GF

Отличный роутер с 4 гигабитными портами, 1 портом WAN и модулем Wi-Fi для раздачи сигнала беспроводным способом. В нём предусмотрено 2 съёмные антенны, порт USB, Wi-Fi стандарта 802.11n, что обеспечит высокую скорость передачи данных.

D-Link DIR-825/ACF

Ещё одно устройство указанного бренда, выделяющееся среди остальных богатым функционалом. Роутер оснащён портом 1000BASE-X SFP для подключения по оптоволоконной линии. В маршрутизаторе дополнительно есть USB вход, который можно утилизировать для подсоединения модема или любого другого девайса в качестве сетевого диска.

В приборе предусмотрено два диапазона работы - стандартный 2.4 ГГц и более мощный на 5 ГГц. Для защиты сети от стороннего вмешательства эксплуатируется один из нескольких стандартов безопасности, можно установить фильтрацию подключаемого оборудования по MAC-адресам. Роутер поддерживает режим работы в качестве станции для одновременного подключения нескольких устройств при огромной максимальной скорости передачи данных - до 1167 Мбит/сек.

D-Link DIR-615/FB

Маршрутизатор именитого производителя, в котором есть встроенный оптический WAN-порт, оснащён двумя внешними антеннами, которые обеспечивают большую зону покрытия сигнала.

Поддерживает все виды соединения, при необходимости к нему подключается кабель LAN, если провайдер поставляет интернет при помощи данной технологии. Максимальная скорость соединения довольно высокая - до 300 Мбит/сек.

Пользование интернетом посредством оптоволоконного кабеля имеет ряд преимуществ - высокая скорость соединения, электробезопасность, защищенность от помех, небольшие размеры и масса. Теперь вы знаете, какой маршрутизатор нужно установить дома, чтобы подключить такой шнур и получить максимум выгоды от использования интернета, раздавая его по Wi-Fi без потери скорости и качества сигнала.

Это связано с требованиями новых услуг и "тяжелых" приложений, которые могут полноценно функционировать только с подключением PON от Ростелеком. Именно поэтому было необходимо введение оптоволоконных технологий, которые отвечают требованиям высокоскоростного интернета.

Даная статья состоит из нескольких пунктов:

Что представляет собой PON-технология
Особенности PON-интернета
Оборудование для подключения
Настройка модемов

PON технология от Ростелекома

Самым главным преимуществом данной технологии по сравнению с другими типами подключения является высокая передачи данных и, как следствие, отзывчивость сетей. Поэтому PON-подключение является оптимальным для подсоединения к интернету крупных кокомпаний.

В настоящее время требования к скорости интернета достигают 100 Мбит/с, а в скором будущем приблизятся к 1 Гбит/с. Поддерживать такие высокие показатели способны только оптические кабели. Особенно это касается больших расстояний, которые, конечно же, существуют между провайдером и пользователем.

Для поставщиков услуг уже сейчас предоставляется полоса пропускания FTTH (Fiber to the Home), которая проводится к дому. Такими образом, новые постройки будут служить основой сетей доступа и смогут функционировать на протяжении многих лет. Проведение сетей доступа FTTH далеко не дешевый процесс, который требует не только трудоемких строительных работ, но и значительных финансовых затрат.

Тем не менее, развитие технологии разделения сигналов по длине волны (WDM), использующей одно волокно для входящего и исходящего трафика, в значительной степени улучшило ситуацию. Первые из сетей FTTH уже перешли к более новому стандарту, где одиночное волокно соединяется с пассивным оптическим разделителем, который в свою очередь распространяет сигнал для нескольких абонентов.

Именно этот стандарт и стал называться PON-технологией, которую сейчас активно применяет Ростелеком. Благодаря этой технологи, сеть может поддерживать расщепление сигнала в соотношении 1:64 из одного волокна. Кроме того, PON-технологии Ростелеком позволяют абонентам использовать без применения IP-приставок.

Преимущества интернета по технологии PON от Ростелекома

Наиболее значимым преимуществом PON интернета от Ростелеком является то, что при помощи недорогих оптических разделителей общее оптоволокно обеспечивает сетью множество пользователей. Но следует помнить, что такие разделители поддерживают отзывчивость сети при количестве пользователей до 64. Таким образом, эта технология вызывает интерес не только у абонентов, но и поставщиков услуг, которые желают заменить несколько устаревшие медные сети.

Особеностями PON сетей, которые можно назвать ещё и плюсами, являются:

отсутствие электромагнитных помех, так как нет необходимости использовать активное оборудование непосредственно в сети доступа;
уменьшение волокна и оборудования в центральном офисе.

PON оборудование от Ростелеком обеспечивает большую пропускную способность и поддерживает двойной коэффициент распределения. Это значит, что с 64-полосным распределением каждый пользователь получит довольно большую пропускную способность соединения, около 35 Мбит/с. В случае использования провайдером более низких коэффицентов распределения, к примеру, 16 или 32, абоненты получат еще большую пропускную способность. Благодаря эффективному использованию пропускной способности стандарта PON абонентам предоставляется большая скорость передачи данных. Кроме того, данная технология дает возможность использовать не только высокоскоростной интернет, но и мультисервисные услуги, такие, как видео, голос, данные.

Какие модемы подойдут для подключения PON от Ростелекома

Технология GPON представляет собой общеотраслевой взаимозаменяемый стандарт. Это свидетельствует о том, что модемы PON любого производителя будут корректно работать с такими устройствами, как ONT.

Это, в свою очередь, влияет на снижение стоимости оборудования и дает возможность провайдерам предлагать абонентам наиболее выгодные тарифы на услуги. Также, важно отметить, что обновленная технология на основе XGPON стандартов увеличивает производительность сетей до 10 Гбит, при этом сохраняется обратная совместимость с уже развернутыми сетями.

Как настроить оборудование

Как правило, PON оборудование от Ростелеком не нуждается в тщательной настройке, так как все необходимые параметры уже внесены провайдером. Но в некоторых моделях Wi-Fi роутера с технологией PON необходимо будет настроить конфигурации беспроводной сети и установить параметры подключения. К этим параметрам относятся логин и пароль пользователя PPPoE типа, которые Ростелеком предоставляет абоненту при заключении договора.

Если после корректного внесения всех необходимых параметров, на оборудовании горит красным индикатор PON, то рекомендуем с этой проблемой обратиться в службу технической поддержки клиентов Ростелеком.

Если у вас остались вопросы по данной технологии, то советуем посмотреть данный видеоролик.

Ростелеком и технология PON в Вологде видео

Скоростной интернет, цифровое телевидение, мобильная связь возможны благодаря тонким стеклянным нитям, тянущимся по морскому дну между континентами. Если бы не оптоволокно, вы бы вряд ли читали эти строки.

Принципиальные основы этой технологии описаны еще в середине XIX века. Тогда в роли проводника сигнала пытались использовать воду – безуспешно. Подходящие для реализации смелой идеи материалы были разработаны только через сто с лишним лет.

Проводник для света

В обычном проводе сигнал передается по медной жиле. Информацию переносит поток электронов – электрический ток. Данные передаются зашифрованными в двоичном коде. Если импульс проходит – это обозначает единицу, не проходит – ноль.

В оптоволоконной линии связи принцип кодировки тот же, но информацию переносят фотоны или световые волны, точнее, и то, и другое одновременно. Ученые так долго спорили о природе света, что в конце концов объединили несовместимые теории. Но не нужно понимать квантово-волновой дуализм, чтобы разобраться, как свет используют для передачи информации в телекоммуникационных сетях.

Достаточно понять, как заставить свет течь по проводам на протяжении километров.

Первое, что приходит в голову, – зеркала. Сделайте металлическую трубку и покройте изнутри гладким слоем, например, из серебра.

Свет, попав внутрь с одной стороны, будет отражаться от стенок, пока не достигнет выхода с другой стороны. Неплохая идея, но она не будет работать.

Во-первых, изготовление такой трубки нужной длины – чрезвычайно сложная, а значит и дорогая задача.

Во-вторых, коэффициент отражения серебра – 99%, то есть попавший в трубку свет будет терять энергию и уже через 100 отражений совершенно погаснет.

Гораздо лучше обойтись и без зеркал. Как это сделать, подскажут основы геометрической оптики, заложенные в XIX веке.

Основную идею легко продемонстрировать на примере аквариума. Луч света от источника под водой проходит через границу воды и воздуха – двух сред с разными оптическими свойствами – и частично меняет направление движения, а частично отражается от границы двух сред как от зеркала.

Если угол падения луча уменьшать, в определенный момент свет перестанет выходить из воды вовсе и будет отражаться полностью, на 100%. Граница двух сред работает лучше всякого зеркала.

Как выяснилось, чтобы создать такую границу, вода не нужна. Подойдут любые два материала, по-разному пропускающие свет – имеющие разные коэффициенты преломления. Даже разницы в 1% достаточно для создания световода.

Стеклянные провода

В светильниках и игрушках световоды делают из пластмасс, но, чтобы получить пригодное для связи оптоволокно, необходимы более дорогие и более прозрачные материалы.

Ученые приспособили для этой цели кварцевое стекло. Сердцевину заготовки для оптоволокна чаще всего делают из чистого диоксида кремния. Внешний слой также создают из кварца, но с примесью бора или германия для снижения коэффициента преломления.

Раньше, чтобы получить такую заготовку, просто вставляли две стеклянные трубки друг в друга, но сегодня чаще поступают иначе. Полые трубки из чистого кварца наполняют смесью газов с высоким содержанием германия и медленно нагревают до тех пор, пока германий не осядет равномерным слоем на внутреннюю поверхность.

После того как на кварцевом стекле нарастет достаточно толстый слой оксида германия, трубу нагревают до размягчения и вытягивают до тех пор, пока полость внутри не схлопывается.

Так получается стержень диаметром от 1 до 10 сантиметров и длиной приблизительно 1 метр, уже содержащий в сердцевине кварц с добавкой германия, имеющий повышенный показатель преломления и оболочку из чистого кварца вокруг.

Такую заготовку доставляют на вершину башни высотой до нескольких десятков метров. Там нижнюю часть заготовки вновь нагревают до полутора тысяч градусов — почти что до точки плавления, и вытягивают из нее тончайшую нить. По пути вниз стекло остывает и окунается в ванну с полимером, который формирует на поверхности кварца защитный слой. Таким методом из одной заготовки получается до 100 км стекловолокна. У основания башни остывшее волокно наматывается на бобину.

Да, именно наматывается: как ни странно, кварцевое волокно легко гнется.

Получившиеся волокна собираются в пучки по несколько штук и запаиваются в полиэтилен. Затем из этих пучков сплетаются кабели.

В каждом кабеле может быть от двух-трех и до нескольких сотен световодов. Снаружи они для прочности оплетаются полимерной нитью и получают еще одну защитную оболочку из полиэтилена.

Преимущества и недостатки оптоволокна

Все эти сложности оправданы потому, что свет – самое быстрое, что есть во Вселенной.

Благодаря этому свойству света оптоволокно обладает непревзойденной информационной емкостью. Витая пара, подобная телефонной линии, или коаксиальный кабель, проводник с экраном, пропускают 100 мегабит в секунду.

Самый распространенный для компьютерных сетей восьмижильный кабель из 4 скрученных пар пропускает до 1000 мегабит в секунду. Оптоволокно по одной жиле — в три раза больше, до 3000 мегабит в секунду, а при помощи различных экспериментальных ухищрений можно преодолеть и этот порог.

К тому же оптоволокно значительно легче меди. При толщине 9 микрон – тоньше человеческого волоса – нить из кварца длиной 100 км весит около 15 г.

Практически все современные магистральные линии передачи данных проложены из оптоволоконных кабелей. Они связывают континенты, страны и дата-центры.

В крупных городах «оптика» используется и при подключении многоквартирных домов к мировой сети, но волокно прокладывается между провайдером и домом, а по квартирам разводится обычная витая пара.

При такой схеме подключения максимальная скорость доступа к сети для абонента по-прежнему не превышает 100 Мбит/с. Для сравнения, проведя оптический кабель прямо в квартиру, можно получить канал в 1 Гбит/с, и все же потребитель редко сталкивается с оптоволоконным Интернетом.

Дело не только в том, что оптоволокно дорого в производстве. Проложить кабель – это лишь начало. Сигналы, идущие по линии связи, с расстоянием накапливают ошибки и в конце концов вовсе затухают. У витой пары это происходит через 1 км, у коаксиального кабеля примерно через 5 км. После сигнал приходится восстанавливать и усиливать – регенерировать.

У оптоволокна дистанция регенерации в разы больше, но, каким бы чистым ни было кварцевое стекло, в нем остаются примеси, например, миллионные доли процентов воды.

Длина волокна может составлять сотни тысяч километров, но через 100–200 км затухание оптического сигнала все же себя проявляет.

Поэтому на линиях оптоволоконной связи устанавливаются промежуточные усилители, которые восстанавливают амплитуду оптического сигнала, и регенераторы, удаляющие помехи. Такое оборудование значительно более дорогое, чем усилители на традиционных линиях связи, и требует квалифицированного обслуживания.

Но главное, на данный момент гигабитные каналы связи мало востребованы обычными людьми. Возможно, с появлением умных домов, носимых компьютеров, распространением стриминга видео в сверхвысоком разрешении потребность в них возрастет, но пока скорости, предоставляемой витой парой, среднему потребителю вполне достаточно.

Даже не соприкасаясь с этой технологией напрямую, каждый из нас пользуется ее преимуществами. Стабильность подключения, малая задержка прохождения сигнала до самых удаленных серверов и высокая скорость получения ответа от них, возможность снять деньги в любом банкомате и совершить звонок в любую страну мира – все это заслуга оптоволокна, и конкурентов у него нет и в проекте.