Aaltojohdon sisällä oleva väliaine on kaasua. Se voi olla tyhjiö, luultavasti jopa vähemmän menetyksiä. Sen ei kuitenkaan pitäisi olla vedessä. On lähes mahdotonta estää vettä tuhansien aaltojohtimien kannalta välttämättömien nivelten mailissa ja 10: ssä.

Optiset aaltojohteet eli kuitu ovat kiinteitä ja estävät siten veden tunkeutumisen hetkessä ja jonkin verran pitkällä aikavälillä. perusteella. Myönnetty, lasikuitu ja sen takki absorboivat mikroskooppisia määriä vettä aiheuttaen suuria menetyksiä. Mutta se vie jonkin aikaa ja on helppo estää erittäin pienellä määrällä materiaalia kussakin liitoksessa. Se on myös erittäin tehokas tiivistys.

Vedenalaiset valokuituyhteydet ovat uskomattomia. Aina niin usein kuidusta valmistettu valokuituvahvistin asetetaan sarjaan. Kuituoptisen laserin energia on TOINEN laser ammunta aina toiselle mantereelle. Jakajia ja yhdistimiä käyttämällä pieni määrä LOWER-taajuuden (pidemmän aallonpituuden) teholaseria lähetetään erityisen seostetun kuitupalan läpi, pitäen lisäaine-atomit viritetyssä tilassa. Kun pulssisignaalilaseri yhdistyy laservahvistinkuituun, se laukaisee viimeisen lisätehon vahvistimen eksokeissa olevista atomista ja hyvin, vahvistusta tapahtuu :-)

Palapelin toista osaa kutsutaan aikadispersioksi. Kaikki fotonit eivät kulje täsmälleen samaa polkua kuidussa. Jotkut halaavat ja pomppivat seiniltä, ​​toiset alas keskustaan. Joten kaikki eivät saapu samaan aikaan, koska he ovat kulkeneet mikroskooppisesti erilaisilla reitin pituuksilla. Tämä aiheuttaa fotonien toimittaman energian amplitudin leviämisen, aaltomuoto EI hyppää välittömästi täydelle amplitudille. Tämä rajoittaa kaistanleveyttä, mitä pidempi kuitu on.

Nerokkaat fyysikot ja optiset insinöörit tajusivat, jos valmistettu kuitu, jossa valonopeus on hitaampaa keskeltä kuin ulkoseinän lasikuitua, voisivat kaikki fotonit kohdistaa ajoissa poistuttaakseen tämän "korjauskuidun" . Koska he tekivät nopeuden muutoksesta merkittävän, korjauksen tekemiseen kuluu vain pieni määrä kuitua noin kilometrillä.

NYT kaikki tämä on rakennettu kaapelikokoonpanoon, sinetöity ja pudotettu valtameri. Kokoonpano tehdään aluksella merellä, kun he pudottavat sen, tai kuorma-autossa kaivannon puolella maalla. Olen nähnyt osan siitä tapahtuvan maalla. Hämmästyttävä. Hämmästyttävin osa on, että koko kaapelissa ei ole sähköä tai elektroniikkaa TUHANNIT MILEITÄ. Kaikki uudelleenmuodostukset ja aaltomuotojen uudelleensuunnittelu onnistuivat optisesti yllä kuvatulla tavalla. Unohdin mainita, että koska teholaseri on pienempi aallonpituus ja jatkuva aalto, sen kuituhäviö on hyvin pieni ja se voi mennä ainakin puoliväliin. Sitten he voisivat injektoida teholaseria toisesta mantereesta keskipisteeseen signaalien vahvistamiseksi loppumatkalla kohdemantereelle.

Kukaan näistä ei ole mahdollista radiotaajuusalueella. Ja kuten muut sanoivat, kaistanleveys on hullu. Nykyään he voivat lisätä kanavia seuraavilla tavoilla: aallonpituuden erottelu, polarisaation erottelu, optinen kiertyminen keskiakselia pitkin ja spiraalisuihkutusvalo spiraalimaisen mutterin muodossa kuitua alaspäin. Melko monta muuta yritetään. Joten kuitujen kaistanleveys nousee vielä jonkin aikaa käyttämällä jo asennettuja kuituja!

Useiden mailien aaltojohdot olisivat kalliita ja epävakaita. Kuinka kestäisit mailia kallista tarkkuuskoneistettua putkea? Se roikkuu omalla painollaan. Lämpötilamuutokset tekisivät suunnittelun haastavaksi. Tällaisten aaltojohteiden valmistamiseksi tarvitaan raaka-ainetta mailia kohden, ja huoltotavoitetta mailia kohden vuodessa.

Ulkoilma maksaa nolla mailia kohden, eikä päätelaitteiden välillä tarvitse huoltoa lukuun ottamatta satunnaista puiden trimmausta, joten EM-säteily voittaa taloustieteen kilpailu. Kaikki kustannukset menevät antennin suunnitteluun ja valmistukseen, mukaan lukien lyhytaikaiset aaltojohteet, kussakin päätepisteessä, ei suuria määriä materiaalia pisteiden välillä. Se skaalautuu paremmin, kun rakennetaan valtakunnallista verkostoa.

Aaltojohteita käytettiin tosiasiallisesti vähän aikaa, Bell-järjestelmä kehitti pyöreisiin maanalaisiin aaltojohtoihin perustuvan verkon ja jopa rakensi pilottitehtaan.

Tässä on lyhyt esite http: // long -lines.net/tech-equip/radio/WE-waveguide/WEWP-1.html ja artikkeli https://archive.org/details/bstj43-4-1783

Osittain tämän investoinnin takia he olivat muutama vuosi myöhässä siirtymässä optisiin aaltojohtoihin, jotka ovat paljon halvempia ja paljon suurempia kaistanleveyksiä.

Kirjassa on paljon teknisiä yksityiskohtia. "A History of Engineering and Science in the Bell System: Transmission Technology (1925-1975)", Gertnerin suosittu tili Idea-tehtaassa. Molemmat ovat hienoja kirjoja.

On monia syitä sille, miksi tätä ei koskaan tehdä:

kestävyys

RF: n käytön tärkein etu on, että voit lähettää sen avaruudessa suhteellisen vakaasti. Asettaminen aaltojohtoon menettää tämän edun.

Aaltojohteet valmistetaan metallista, ja niiden rakentaminen erittäin pitkiä, tarkkoja aaltojohteita ja niiden asentaminen maahan tai ripustaminen pylväille on erittäin kallista. Tämän lisäksi RF on yleensä (aaltojohteessa tai vapaassa tilassa) enemmän tai vähemmän rajoitettu alle 100 GHz: n kaistanleveydelle.

Kustannukset

Toisaalta optinen kuitu on vain lasia ja niin melko halpaa. Optinen kuitu on myös yksi vähähäviöisimmistä materiaaleista - hyvällä siirtolaatuisella kuidulla voi olla menetys noin 0,2 dB / km. Kyllä, menetät 20 dB vain, kun käydään läpi 100 km kuitua, ja on erittäin helppoa lisätä sitä varmuuskopioon kuituvahvistimilla säännöllisin väliajoin.

Kaistanleveys

Kuitu tarjoaa myös ehdottoman suuren kaistanleveyden ja on immuuni ulkoisille EM-häiriöille. On triviaalia (vaikkakaan ei niin halpaa) laittaa vähintään 100 signaalia yhden kuidun kautta 100 GHz: n tai 50 GHz: n keskuksiin ja siirtää useita Tb / s.

On jopa mahdollista moduloida analoginen radiotaajuus laservalolle (usean GHz: n kaistanleveydellä) ja lähettää se alas kuidulle, mahdollisesti jopa useilla näistä kanavista rinnan. Tätä kutsutaan RF over fiberiksi, ja sitä käytetään satunnaisesti esimerkiksi lähetysasemien liittämiseen lähettimiin.

Kuidun kautta kulkeva kaistanleveys on ehdottomasti valtava, koska keskitaajuus on 100 s: n THz: ssä. RF ei pääse lähellekään.

BT Trunked Waveguide -kokeilulla pyrittiin käyttämään suuren kapasiteetin aaltojohtoa (300 000 äänipuhelua) puhelinrunkoreiteillä - se oli huipputeknologiaa omana aikanaan. Aaltojohto oli oikeastaan ​​pyöreä, kuparilanka kehrättiin karalle putken valmistamiseksi. Se oli luultavasti helpompi tehdä kuin suorakaiteen muotoinen aaltojohto, mutta se oli silti kallista - kuparia, kallista asentaa - kaivaa suorien viivojen lähellä ja kallista ylläpitää - pitää se paineistettuna kosteuden estämiseksi (toinen syy suorakaiteen poikkileikkausta ei suositella) jne

Sitten tuli kuituoptiikka ja teki runkoisen aaltojohdon tarpeettomaksi. Asennettu kupari oli niin arvokasta, että oli taloudellisesti kannattavaa repiä koeaaltojohde romua varten.

Lisätietoja täällä: Short History of Telecommunications Transmission in the UK: pp37

Tulin BT Research Labsiin muutama vuosi sen jälkeen, kun tämä projekti peruutettiin. Siitä puhuttiin edelleen todisteena siitä, miksi sinun on investoitava eri tekniikoiden tutkimiseen ... yksi niistä saattaa tehdä kaiken muun vanhentuneeksi.