В апреле этого года АТМ Forum потихоньку, без фанфар и эффектных анонсов, утвердил новый стандарт АТМ-передачи данных: 155 Мбит/с (ОС-3) на 50 м.
Может показаться, что здесь нет ничего примечательного, но следует иметь в виду, что это значение скорости относится не к передаче данных по традиционному оптоволокну из кремниевого стекла, а к передаче световых сигналов, данных и информации с датчиков по пластиковому оптоволокну (plastic optical fiber, POF).
POF известно с середины 60-х, но никогда не пользовалось популярностью в качестве среды передачи данных.
По словам представителей отрасли, отношение к POF в скором времени должно измениться, во многом благодаря принятию нового стандарта АТМ.
По сравнению со стандартным оптоволокном, POF имеет намного больший объем и обладает повышенной гибкостью. Средний диаметр одного волокна - 62,5 мк - примерно равен толщине человеческого волоса. Размер POF составляет 1000 мк или 1 мм.
В отличие от многомодового (или стеклянного) волокна, POF передает световой сигнал в видимом диапазоне с длиной волны около 650 нм - в устройствах воспроизведения изображений с цифровых видеодисков (DVD player) используется лазерное излучение с такой же длиной волны. Это делает применение POF безвредным для сетчатки глаза, чего нельзя сказать об излучении невидимого диапазона, используемом при передаче сигнала с помощью стандартного оптоволоконного кабеля. Кроме того, POF не подвержено воздействию помех от электромагнитного или радиочастотного излучения (EMI или RFI). На передающие свойства POF не повлияет даже не слишком глубокая механическая зарубка на участке волокна.
Одно из основных преимуществ POF складывается из нескольких вышеприведенных его свойств: размер, передача светового сигнала видимого диапазона и простота в эксплуатации - вот те качества, которые делают POF простым в подключении и разводке. Критическое значение погрешности центровки (степень допустимого отклонения светового сигнала, или данных, от центра волокна) составляет для POF около 100 мкм, то есть превышает значение диаметра стекловолокна.
Кусок POF можно отрезать буквально бритвенным лезвием. Торец волокна даже не обязательно полировать перед подключением. Однако, если линия должна использоваться для высокоскоростной передачи, стоит пройтись по торцу волокна куском хорошей наждачной бумаги, быстро описав им восьмерку.
Разумеется, есть ограничения и у этой технологии. Характер материала, используемого для изготовления POF, и больший размер волокна объясняют тот факт, что затухание сигнала (ослабление его в процессе передачи) при использовании POF выше, чем при применении стекловолокна. Именно этим объясняется ограничение в 100 м, существующее для нынешних POF. Это значение падает до 50 м при подключении к системе, содержащей пару разъемов.
Джеймс Кюдер из фирмы Heochst Celanese, давно выпускающей POF, рассказал, что причин для затухания сигнала у POF больше, чем у стекловолокна. Наиболее очевидная из них состоит в смазывании сигнала при увеличении размера сердцевины волокна. Перечень композитных материалов и их коэффициенты преломления также играют важную роль, определяя такое простое понятие, как прозрачность.
"Прозрачность передающей среды тоже не последнее дело, и мы (промышленность) еще не научились делать пластик таким же прозрачным, как стекло", - заметил Кюдер.
Однако производители рассчитывают, что смогут повысить значение этого показателя. В своем развитии POF прошло уже много ступеней эволюции. Начиналось все со ступенчатого коэффициента одномодового волокна, затем наступил черед ступенчатого коэффициента многомодового, за ним последовал дифференцированный коэффициент, а в настоящее время идет работа над многомодовым кабелем с дифференцированным коэффициентом. (Дифференцированный коэффициент имеет меньшую цифровую апертуру, чем ступенчатый. Это означает, что сигнал меньше отражается, а следовательно, ему приходится преодолевать меньшее расстояние и передача осуществляется быстрее.)
В настоящее время продолжается работа по созданию волокна, которое позволит вести передачу со скоростью от 2,5 до 3 Гбит/с на расстояние 100 м. Но в ближайшем будущем рассчитывать на такую производительность не приходится.
Mitsubishi Rayon, промышленное подразделение холдинговой компании корпорации Mitsubishi, - одна из организаций, работающих над улучшением характеристик POF. Это подразделение уже выпускает POF на 800 Мбит/с, соответствующее официальным стандартам.
Достижение такого рода скоростей не определяет будущего POF - рынков сбыта - по крайней мере в ближайшем будущем.
В настоящее время POF обладают достаточным потенциалом для увеличения своего присутствия на рынке автозапчастей, в области локальных вычислительных сетей, домашних систем для развлечений и компьютерных сетей, а также в приложениях для медицинской аппаратуры, которые чувствительны к радиочастотным и электромагнитным помехам. Все представители отрасли уже ощутили, что POF идеально подходит для локальных сетей, так как может поддерживать высокие скорости на больших расстояниях и к тому же не создает затруднений при прокладке.
POF уже использовалось для монтажа освещения в автомобилях и в измерительных приборах, но в перспективе от него ждут большего.
В автомобилях используется все больше компьютеров - везде, от тормозной системы до систем обогрева и охлаждения. Возникает желание связать их в единую сеть.
POF, однако, не выдерживает экстремальных температур, при которых может работать автомобиль. Для применения в этой области нужны различные типы плакирования (внешнего пластикового покрытия) и различные материалы для сердцевины.
Филипп Эрмейтис, менеджер по оптоэлектронной продукции в California Eastern Laboratories, считает, что в скором времени POF проникнет на рынок бытовой техники, особенно если получит класс стандарта шины 1394.
В настоящее время стандарт подключения 1394 установлен только для передачи 100 Мбит/с по медному кабелю на 4,5 м. Но для того, чтобы связать дома воедино все компьютеры, телевизоры, видеомагнитофон и стереосистему, человеку надо больше 4,5 м кабеля. И, как утверждает Эрмейтис, при таком быстром росте рынка домашняя сеть понадобится довольно скоро. Он считает, что для организации в доме локальной сети звездообразной конфигурации будет вполне достаточно 70 м POF.
А появление нового стандарта 1394 заставит медный кабель "покинуть сцену".
10 "ЗА": Устройства подсветки на пластиковом оптоволокне
1 Долговечность - до 100 000 часов.
2 Малая потребляемая мощность - от 2 В, 30 мА до 12 В, 3 А.
3 Тонкое сечение - минимальная толщина 0,33 мм. При использовании мембранных переключателей требует тактильного усилия всего в 57 г. Испытания показали, что переключатели выдерживают свыше 5 млн. переключений.
4 Равномерная яркость - отсутствует необходимость в устройствах компенсации.
5 Низкие единовременные расходы на разработку и макетирование.
6 Низкая стоимость устройства - нет необходимости в световодах, многочисленных лампах, преобразователях тока и громоздких пластиковых корпусах.
7 Сокращение расходов на сборку и эксплуатацию - достаточно просто налепить панель на подсвечиваемое устройство. Прочная долговечная волоконно-оптическая панель не требует замены. Замена источников света не вызывает затруднений.
8 Отсутствие тепловых и электромагнитных помех - волоконно-оптические панели не излучают тепла и не создают электромагнитных помех.
9 Выносной источник света - можно использовать разнообразные удаленные источники (светодиоды, вакуумные, газонаполненные и галогеновые лампы).
10 Устойчивость к воздействию окружающей среды - оптоволокно не чувствительно к влажности (от 0 до 100%) и температуре (-40?С - +75?С).