Для прокладки кабеля в океанских глубинах пришлось сконструировать усилители одностороннего действия, смонтированные в гибких цилиндрических корпусах, выполненных из сочленных стальных колец. В1948г. была осуществлена опытная прокладка кабеля с усилителями в районе Багамских островов.

С 1952г. началось проектирование первой трансатлантической телефонной линии, а с 1954г. – изготовление кабеля для нее. Открытие состоялось 25 сентября 1956г. Пропускная способность первой трансатлантической кабельной линии, названной ТАТ-1, была 36 каналов. Но главным было доказательство принципиальной и практической возможности осуществления телефонной связи по кабелям через океан, обеспечения долговечной бесперебойной работы всех элементов системы.

Кабели без брони.

В 1951г. английский инженер Роберт Алстон Брокбэнк получил патент на изобретение глубоководного кабеля без брони. Оригинальное решение Брокбэнка – яркий пример красоты инженерной идеи в области кабельной техники. Он учел явление поверхностного эффекта – вытеснение тока к периферии при передаче высоких частот – и предложил делать внутренний проводник трубчатым, а внутри трубки располагать стальной трос из тонких высокопрочных проволок. На трос он возложил функцию несущего элемента – прежнюю функцию брони. Центральный несущий трос имеет меньшую массу, чем расположенная по периферии кабеля броня, поэтому первоначально новый кабель был назван “легковесным” или “облегченным”. В отличие от брони, несущий трос скручивается повивами. Можно так подобрать диаметры проволок, направления и шаги скрутки повивов, чтобы полностью сбалансировать трос от кручения и благодаря этому безостановочно прокладывать кабели с жестокими усилителями на любую глубину. Кабель с несущим тросом во всех отношениях экономичнее кабеля с броней: либо он имеет меньшие наружный диаметр и массу за счет исключения брони, либо при одинаковых наружных диаметрах у него меньше коэффициент затухания (за счет увеличения размеров коаксильной пары, покрытой только полиэтиленовой оболочкой). (Рис. стр. 269)

В 1961г. безбронный кабель был применен на линии “Кантат”, соединившей Великобританию с Канадой.

Дальнейшее развитие подводных кабелей шло по пути усовершенствования конструкции безбронного кабеля и расширения спектра передаваемых по линии частот. Начиная с 1960-х годов частотная полоса, отводимая на один телефонный канал, сужена с 4 до 3 кГц (200-3050 Гц). Качество телефонирования, несмотря на небольшие потери, остается достаточно удовлетворительным, а эффективность дорогостоящих магистралей возросла на 33%.

В период с 1961-1965 гг. был сделан скачок по шкале максимальной передаваемой частоты с 0,16 до 0,6 и затем до 1 МГц. Естественно, возросло затухание кабелей и вдвое сократились длины усилительных участков.Чтобы обеспечить дистанционным питанием большее число последовательно включенных усилителей, постоянное напряжение береговых батарей было повышено с 2-2,5 до 7 кВ. Подобное стало возможным благодаря разработке и применению особо чистого изоляционного полиэтилена с меньшими диэлектрическими потерями. Допустимое число промежуточных усилителей возросло до 185.

Следующему шагу по шкале частот способствовал переход во второй половине 1960-х годов с ламповых усилителей на полупроводниковые, потребляющие в 5-10 раз меньшую мощность, благодаря чему число их в линии могло быть увеличено до 400.

Десятилетие 1970-х годов принесло дальнейшее увеличение диаметра подводной коаксильной пары до 43,2 мм, расширение спектра передаваемых частот сначала до 12-14, затем до 25-30 и даже до 45 МГц, соответствующее укорочение усилительных участков до 12; 9 и 6 км.

Наступает 5 период – период стекловолоконных оптических кабелей.

Историю световодов принято начинать с Джона Тиндаля (1820-1893).

Начиная с 1910г. делались более или менее успешные попытки применять стеклянные стержни и гибкие волокна для передачи светового луча на небольшие расстояния. Решающим фактором для разработки оптических систем связи явилось создание в 1960г. квантовых генераторов – лазеров.

В 1966г. американскими учеными было предложено использовать световоды для целей связи – передавать по ним световой луч, источником которого могут быть лазер или светоизлучающий диод (светодиод) – полупроводниковые приборы, генерирующие при прохождении через них электрического тока узконаправленное оптическое излучение.

Принципиально различаются два варианта стекловолокон: ступенчатое и градиентное. Сочетание стеклянного волокна, то есть световода, с покрытием является конструктивным элементом, называемым оптическим волокном. (Рис. стр. 289)

Совокупность оптических волокон образует кабель связи. Его иногда называют волоконно-оптическим. У оптического и электрического кабеля много общего. Стеклянные волокна с покрытием выполняют функцию световедущих жил, подобную функцию изолированных токопроводящих жил; и те и другие скручиваются в кабельный сердечник.

Как и в электрических кабелях, число жил в оптических кабелях может доходить до нескольких тысяч.

Для защиты от внешних механических и климатических воздействий в оптических кабелях также служит оболочка – пластмассовая, алюминиевая, иногда комбинированная.Когда необходимо, применяются бронепокровы.

В то же время, в отличие от электрических кабелей, оптические содержат ряд дополнительных конструктивных элементов. В их числе: силовые, или армирующие, воспринимающие нагрузки, чтобы не повредились стекловолокна; демпфирующие, или буферные, дополнительно защищающие волокна от радикальных механических воздействий и обеспечивающие свободу их взаимногоперемещения при изгибах кабеля; элементы питания – металлические жилы, по которым подается электрический ток, питающий промежуточные усилители.

Впрочем, в отличие от линий электрической связи в линиях оптической связи, по которым осуществляется многоканальная передача в основном с временным разделением каналов, в частности с импульсно-кодовой модуляцией, устанавливаются усилители-регенераторы.

В них передаваемые сигналы претерпевают двойное преобразование. Поступающий из линии оптический сигнал принимается фотодиодом и преобразуется в электрический, который и усиливается.При этом восстанавливается его первоначальная форма. Затем электрический сигнал, в свою очередь, преобразуется в оптический, который посредством передающего устройства – лазера или светодиода – и направляется дальше в линию.

В оптических кабелях многоканальная передача по одному световоду идет в одном направлении, а по другому – в обратном направлении в той же полосной частоте. Таким образом, оптическая двухсветоводная цепь соответствует электрически четырехпроводной высокочастотной однополосной цепи, а один световод в этом случае – физической паре электрических жил. Не исключено применение одного световода для двусторонней передачи с разделением полосы частот.

Таб.20, стр. 295

Преимущества оптических кабелей.