Optické sítě - přednášky

Předmět „Optické sítě“ uvádí celou širokou škálu problematiky tohoto progresivního přenosu informací. Úvodní část pojednává o teorii přenosu po vlákně.

Pozornost je soustředěna k výrobě optických vláken, jednotlivým druhům vláken a jejich přenosovým vlastnostem. Samostatné kapitoly jsou věnovány optickým kabelům a technice spojování. Jsou uvedeny základní poznatky o zdrojích světla, modulaci a detekci světla. Hlouběji je diskutována problematika optoelektronických telekomunikačních systémů, především z pohledu přenosu digitálních signálů. Není opomenuta problematika přenosu dat, včetně lokálních optických sítí. Samostatná kapitola je věnována problematice měření.

Jestliže v roce 1970 začínaly první pokusy s přenosem signálu po optickém vlákně s útlumem 20 dB . km-1, pak za deset let později, v roce 1980 byly již v provozu stovky systémů a útlum u optického vlákna se pohyboval kolem 4 dB . km-1. Snížení útlumu výrazně ovlivnilo možnost zvýšení vzdálenosti mezi opakovači.

V současné době je dosahována hodnota útlumu pod 0,2 dB/km a vzdálenost mezi koncovými body optického spoje přesahuje 100 km. Optoelektronický přenos informací umožňuje zvýšit kapacitu a rychlost přenosu, nehledě na necitlivost k elektromagnetickému rušení, v porovnání ve své podstatě k dosažené hranici možností přenosu po metalických vedení.

Idea optického přenosu není nová, je stará. Ať již se jednalo o přenos informací ve formě kouře a ohňů, až po fotofon, který v roce 1880 vynalezl a nechal si patentovat G. Bell.

U Bellova fotofonu zdrojem optického záření bylo slunce, jehož paprsky byly soustřeďovány zrcadlem a soustavou čoček na pohyblivé zrcadlo umístěné na membráně, rozkmitávané akustickým signálem. Modulované světelné paprsky byly kolimovány soustavou čoček a fokusovány parabolickým reflektorem na selenovou tyčku, jejíž odpor se měnil v závislosti na ozáření. Tak mohl být modulován elektrický proud protékající z baterie telefonním sluchátkem, v němž byl transformován na akustický signál. Fotofon umožňoval přenos na vzdálenost asi 200 m, ale byl silně závislý na atmosférických podmínkách.

Následující období dosud nikdo z historiků moderní techniky z tohoto hlediska soustavně nepropátral, ale přímo souvisejících poznatků bylo poměrně málo.

Obrat nastal teprve po objevu kvantového generátoru optického záření laseru, v roce 1962. V následném období bylo na tomto principu zkoušeno několik experimentálních optoelektronických přenosů, které však vykazovaly provozní nespolehlivost v závislosti na klimatických podmínkách. Přenos se zhoršoval, případně nebyl vůbec uskutečnitelný za mlhy, deště a mraků.