Как работает оптоволокно: свет в струе жидкости и кабель через Атлантику

Инженер Билл Хаммак показывает, как устроен оптоволоконный кабель. Для этого он берёт ведро с пропиленгликолем, в который добавлено немного сухих сливок, и лазерную указку. Свет лазера следует за вытекающей струёй до самого низа. Так работает полное внутреннее отражение: если луч падает на границу жидкости и воздуха под углом больше критического (для пропиленгликоля это примерно 44 градуса от нормали), он отражается целиком. В оптическом волокне тот же эффект создаётся двумя слоями: сердцевиной из чистого диоксида кремния и оболочкой, в которую добавлены бор или германий. Эти примеси снижают показатель преломления, и для работы волокна достаточно разницы всего в 1%. Волокно вытягивают из нагретой стеклянной заготовки со скоростью до 1600 метров в секунду. Вытяжные башни строят в несколько этажей, чтобы нить успела остыть, прежде чем её намотают на барабан. Ещё в ролике речь идёт о TAT-8, первом оптоволоконном кабеле через океан. Он шёл по дну из Нью-Джерси в Англию и Францию. При толщине меньше 2,5 см кабель пропускал около 40 000 звонков одновременно. Билл объясняет, как голос превращают в последовательность единиц и нулей с помощью импульсно-кодовой модуляции, почему сигнал затухает по пути и почему в TAT-8 его приходилось усиливать каждые 50 километров. Содержание: 00:00 Оптический кабель и лазер 00:29 Опыт со струёй жидкости 01:13 Полное внутреннее отражение 02:05 Как делают оптоволокно 02:44 Трансатлантический кабель TAT-8 03:25 Импульсно-кодовая модуляция сигнала 04:39 Почему сигнал затухает ——— Оригинал: «Fiber optic cables: How they work» — engineerguy, https://www.youtube.com/watch?v=0MwMkBET_5I Лицензия оригинала: Creative Commons Attribution (CC BY). Перевод и русская озвучка — «Железобетонно». #Оптоволокно #ОптоволоконныйКабель #ПолноеВнутреннееОтражение #ПоказательПреломления #КритическийУгол #Физика #Оптика #Лазер #Опыты #Инженерия