답변:
도파관 내부의 매체는 가스에 의해 점유됩니다. 아마도 손실이 적더라도 진공 상태 일 수 있습니다. 그러나 물이 없어야합니다. 도파관에 필요한 수 마일과 수만 개의 조인트에서 물을 방지하는 것은 거의 불가능합니다.
광 도파관, 즉 섬유는 단단하므로 물의 침입을 순간적으로 그리고 다소 장기적으로 방지합니다. 물론 유리 섬유와 재킷은 '미세한'양의 물을 흡수하여 높은 손실을 유발합니다. 그러나 각 조인트에 매우 적은 양의 재료를 사용하면 시간이 오래 걸리고 예방하기 쉽습니다. 또한 매우 효과적인 밀봉입니다.
해저 광섬유 링크는 놀랍습니다. 종종 섬유로 만들어진 광섬유 증폭기는 직렬로 연결되어 있습니다. 광섬유 레이저의 에너지는 다른 대륙으로가는 다른 레이저 촬영입니다. 스플리터 및 컴 바이 너를 사용하여 소량의 LOWER 주파수 (장파장) 파워 레이저가 특수하게 도핑 된 광섬유 조각을 통과하여 도펀트 원자를 여기 된 상태로 유지합니다. 펄스 신호 레이저가 레이저 증폭기 섬유에 결합됨에 따라 증폭기에서 소멸 된 원자로부터 추가의 더 강력한 전력을 트리거하고 증폭이 발생합니다 :-)
퍼즐의 또 다른 부분을 시간 분산이라고합니다. 모든 광자가 섬유에서 동일한 경로를 취하는 것은 아닙니다. 어떤 사람들은 벽을 안고 튀기고, 어떤 사람들은 가운데로 내려갑니다. 미시적으로 다른 경로 길이로 이동했기 때문에 모두가 동시에 도착하는 것은 아닙니다. 이것은 광자에 의해 전달 된 에너지의 진폭이 확산되게하고, 파형은 순간적으로 최대 진폭으로 점프하지 않는다. 이것은 광섬유가 길수록 대역폭이 제한됩니다.
독창적 인 물리학 자와 광학 엔지니어들은 광속이 유리 섬유의 외벽에서보다 중앙에서 속도가 느린 섬유를 만들어 냈다면이 '수정 섬유'를 빠져 나 가면서 광자가 시간에 따라 다시 정렬 될 수 있는지 알아 냈습니다. 그들이 속도의 변화를 현저하게 만들었으므로, 보정을하기 위해 1 킬로미터마다 소량의 섬유 만 필요합니다.
이제이 모든 것이 케이블 어셈블리에 내장되어 밀봉되어 바다에 떨어졌습니다. 조립은 해상 선박이 선박을 떨어 뜨릴 때 또는 육상 트렌치 측면의 트럭에서 이루어집니다. 나는 그것의 일부가 육지에서 행해지는 것을 보았다. 놀랄 만한. 가장 놀라운 부분은 수천 마일의 케이블 전체에 전기 나 전자 제품이 없다는 것입니다. 모든 재 증폭 및 파형 재 형성은 전술 한 바와 같이 광학적으로 일어난다. 파워 레이저는 파장이 낮고 연속파이므로 광섬유에서 손실이 매우 적으며 적어도 중간 지점으로 이동할 수 있습니다. 그런 다음 다른 대륙에서 중간 지점까지 파워 레이저를 주입하여 나머지 신호를 대상 대륙으로 증폭시킵니다.
RF 도메인에서는이 중 어느 것도 가능하지 않습니다. 그리고 다른 사람들이 말했듯이, 밴드와는 미쳤다. 요즘, 이들은 파장 길이 식별, 편광 식별, 중심 축을 따른 광학 회전, 및 섬유 아래로 나선형 도넛 형태로 나선형으로 주입 된 광을 통해 채널을 추가 할 수있다. 다른 사람들도 시도하고 있습니다. 따라서 이미 설치된 광섬유를 사용하여 광섬유 대역폭이 잠시 동안 계속 증가합니다!
수 마일이 넘는 도파로는 매우 비싸고 불안정합니다. 어떻게 고가의 정밀 가공 파이프를 견딜 수 있을까요? 자체 무게로 처질 것입니다. 온도 변화로 인해 설계하기가 어려울 수 있습니다. 그러한 도파관을 제조하기 위해서는 마일 당 원자재가 필요하며, 매년 마일 당 유지 보수가 필요합니다.
야외 비용은 마일 당 0이며, 때때로 트리 트리밍을 제외하고 엔드 포인트간에 유지 보수가 필요하지 않으므로 EM 방사선이 경제 경쟁에서 승리합니다. 모든 비용은 지점간에 대량의 재료가 아니라 각 엔드 포인트에서 단기 도파관을 포함한 안테나 설계 및 제작에 소요됩니다. 국가 규모의 네트워크를 구축 할 때 더 잘 확장됩니다.
도파관은 실제로 짧은 시간 동안 사용되었으며 Bell System은 둥근 지하 도파관을 기반으로 네트워크를 개발했으며 심지어 파일럿 공장을 건설했습니다.
다음은 짧은 브로셔 http://long-lines.net/tech-equip/radio/WE-waveguide/WEWP-1.html 및 기사 https://archive.org/details/bstj43-4-1783입니다.
이러한 투자로 인해, 그들은 훨씬 더 저렴하고 훨씬 더 높은 대역폭을 갖는 광 도파로로 전환하는 데 몇 년이 늦었습니다.
많은 기술적 인 세부 사항은 Gertner의 "The Idea Factory"에서 많이 사용되는 "종 시스템의 공학 및 과학의 역사 : 전송 기술 (1925-1975)"책에서 찾을 수 있습니다. 둘 다 훌륭한 책입니다.
이것이 수행되지 않는 데는 여러 가지 이유가 있습니다.
RF 사용의 주요 장점은 공간을 통해 비교적 견고하게 전송할 수 있다는 것입니다. 도파관에 넣으면 이러한 이점이 사라집니다.
도파관은 금속으로 만들어졌으며 매우 길고 정밀한 도파관을 만든 다음 지상에 설치하거나 기둥에 매달리는 것은 매우 비쌉니다. 또한, 일반적으로 (도파관 또는 자유 공간에서) RF는 100GHz 미만의 대역폭으로 제한됩니다.
다른 한편으로, 광섬유는 단지 유리이므로 상당히 저렴합니다. 광섬유는 주변에서 가장 손실이 적은 재료 중 하나입니다. 우수한 전송 등급 광섬유는 km 당 약 0.2 dB의 손실을 가질 수 있습니다. 예, 100km의 광섬유를 통과 할 때 20dB 만 손실되며 일정한 간격으로 광섬유 증폭기를 사용하여 백업하는 것이 매우 쉽습니다.
파이버는 또한 절대적으로 큰 대역폭을 제공하며 외부 EM 간섭에 영향을받지 않습니다. 100GHz 또는 50GHz 센터의 단일 파이버를 통해 100 개 이상의 신호를 넣고 여러 Tbps를 이동하는 것은 사소한 일입니다.
아날로그 RF를 레이저 광 (수 GHz의 대역폭으로)으로 변조하고 가능하면 이러한 채널을 여러 개 병렬로 연결하여 광섬유로 전송할 수도 있습니다. 이것을 RF over fiber라고하며, 방송국을 송신기에 연결하는 것과 같은 경우에 종종 사용됩니다.
중심 주파수가 THz의 100에 있기 때문에 광섬유를 통한 대역폭은 절대적으로 큽니다. RF는 그 근처에 있지 않습니다.
BT Trunked Waveguide 시험은 전화 트렁크 경로에서 고용량 도파관 (300,000 개의 음성 통화)을 사용하기위한 노력으로, 당시에는 최첨단 기술이었습니다. 도파관은 실제로 원형이었고, 구리선은 맨드릴에 회전시켜 튜브를 만들었습니다. 직사각형 도파관보다 만들기가 쉽지만 구리, 설치 비용, 직선 근처의 트렌치 및 유지 보수 비용이 많이 들었습니다.
그런 다음 광섬유가 와서 트렁크 형 도파관을 여분으로 만들었습니다. 설치된 구리는 매우 귀중하여 시험용 도파관을 폐기하기 위해 경제적으로 실행 가능했습니다.
영국의 통신 전송의 짧은 역사 에서 더 많은 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오 : pp37
이 프로젝트가 취소 된 후 몇 년 후에 BT Research Labs에 도착했습니다. 다른 기술을 연구하는 데 투자해야하는 이유에 대한 증거로 여전히 논의되었습니다.