2-3 / 2003 - strona startowa

Światłowody

Tadeusz Krasowski

Urządzenie techniczne zwane światłowodem jest kanałem do przesyłania promieniowania elektromagnetycznego, o rozmiarach liniowych znacznie większych niż długość fali przesyłanego promieniowania. Aktualnie, na ogół mają postać przezroczystych prętów i nici wykonanych z dielektryka. Stosuje się je głównie w widzialnym i podczerwonym obszarze widma fal elektromagnetycznych.

Wśród tego typu urządzeń można wyróżnić światłowody stożkowe, stosowane głównie w spektrometrach pracujących w podczerwieni - do kierowania światła z wyjściowej szczeliny monochromatora do odbiornika - i tymi urządzeniami nie będziemy się zajmować.

Inne typy światłowodów - którym poświęcimy nieco uwagi w niniejszych dywagacjach - wykonane są w postaci szklanych prętów lub lub nici. Wiąże się z nimi rozwój optyki stosowanej - tzw. optyki włókien.

Wiązka cienkich włókien w określony sposób ułożonych i ze sobą złączonych tworzy prowadnice światła

Jeśli na jeden koniec prowadnicy światła rzutuje się obraz jakiegoś przedmiotu, to wówczas zostaje on przekazany na jej drugi koniec. Giętkie plecionki jako prowadnice światła można stosować w różnego rodzaju układach optycznych do przekazywania obrazu po drodze krzywoliniowej, jak np. w giętkich peryskopach, gastroskopach, cystoskopach. Wykonano również lasery, w których rezonator ma postać włóknistego światłowodu w postaci nici szklanej z domieszką trójwartościowego neodymu. (Można je stosować np. do prawie punktowego naświetlania komórek nowotworowych).

Przełom lat 60 i 70 dwudziestego wieku, to początek cyfryzacji systemów teletransmisyjnych i opanowanie techniki modulacji impulsowo-kodowej (w skrócie PCM - Pulse Code Modulation). Prace te prowadzono w Instytucie Łączności w Miedzyszynie we współpracy z Politechniką Warszawską. (Profesor Feliks Błocki i ówczesny doktorant Jerzy Miłek). Zastosowanie techniki PCM pozwalało na znaczne eliminowanie zakłóceń w stosunku do technik analogowych. Inny problem, to stale wzrastająca ilość informacji które należało przesyłać między ich nadawcami i odbiorcami, przy czym zarówno nadawcami jak i odbiorcami informacji zaczęły stawać się również komputery.

Dla rozwiązywania tych problemów, symetryczne pary przewodów miedzianych o krotnościach max. 120 kanałów zastąpiono parami współosiowymi (tzw. kable koncentryczne), co pozwalało na krotność nawet do 2700 kanałów. Jednocześnie stosowano radiolinie o krotnościach 960 i 1800 kanałów. Dawało to przepływność rzędu 5 Mbit/s.

Zwiększenie przepływność do rzędu 500 Mbit/s i więcej osiągnięto przez zastosowanie światłowodów.

W tym czasie cyfrowe systemy teletransmisyjne, zwłaszcza oparte na światłowodach, (i nie tylko, np. modemy do łączy analogowych, nawet o najniższej przepływności przepływności 200 Bd), objęte były embargiem COCOM. (Instytucja rządowa w USA z siedzibą w Nowym Yorku, czuwająca nad eksportem nowoczesnych technologii, a zwłaszcza cyfrowych systemów teletransmisji, do krajów komunistycznych).

Do samodzielnego rozwiązywania problemów techniki elektronicznych systemów transmisyjnych - jak wspomniano wyżej - przystąpiono w Instytucie Łączności wspólnie z Politechniką Warszawską.

Pozostał trudny problem technologii produkcji włókien światłowodowych i technologii zwijania kabli.

Zadania tego podjął się zespół pasjonatów i entuzjastów z Uniwersytetu Marii-Curie Skłodowskiej w Lublinie pod kierownictwem profesora Andrzeja Waksmundzkiego. Zespół ten utworzył przy ówczesnej Dyrekcji Okręgowej Poczt i Telefonów w Lublinie najpierw laboratorium, a potem Ośrodek Techniki Optoelektronicznej (OTO).

(DOPiT w Lublinie chętnie przystała na współpracę, miała bowiem już bardzo dobre doświadczenia ze współpracy z UMSC po skonstruowaniu przez światowej sławy uczonego prof. Bogdana Adamczyka ECHO-KOREKTORA mowy).

Efektem prac tego zespołu było:

• wyprodukowanie pierwszych odcinków światłowodowego wielomodowego włókna gradientowego,

• wyprodukowanie pierwszych odcinków kabla światłowodowego z zastosowaniem tego włókna,

• zwijanie wyprodukowanego kabla na maszynach własnej konstrukcji.

Aktualnie, oprócz OTO, wysokiej klasy kable światłowodowe produkuje Fabryka Kabli w Ożarowie.

A więc niezależnie od zastosowań wspomnianych wyżej, kable światłowodowe znalazły bardzo szerokie zastosowanie w łączności publicznej - lokalnej, krajowej i międzynarodowej. Oprócz łączności publicznej, kable te wykorzystuje kolej (wzdłuż linii trakcyjnych) i energetycy (wzdłuż linii przesyłowych). W obu przypadkach kable światlowodowe mają na ogół nadmiar możliwości transmisyjnych, a więc jej część nie zagospodarowaną dla własnych celów oddawano na ogół na rzecz łączności publicznej.

Skąd więc nagła wrzawa wokół światłowodów?

Na jesieni 2000 roku sprawę światłowodów bardzo nagłośniły polskojęzyczne mass-media. Dlaczego?

Otóż niezależnie od tego, że gazociąg Jamał-Europa Zachodnia położono nielegalnie, (vide reportaż Marcina Kołodziejczyka pt. "Bój się rury Mazurkiewicz" zamieszczony w tygodniku "Polityka" nr 35 z dnia 31 sierpnia 2002 roku, gdzie autor reportażu informuje o nielegalności gazociągu), to wzdłuż "rury" - również nielegalnie i w tajemnicy - położono światłowód.

W dniu 28 marca 2002 roku Naczelny Sąd Administracyjny wydał kolejną niezaskarżalną decyzję o nieważności pozwolenia na budowę Gazociągu Jamalskiego wraz ze światłowodem (sygn. akt IV SA1563/00) na polach kilku rolników.

"Rzeczpospolita" z 28. II.1996 roku nazwała budowę tegoż rurociągu "Największą samowolą budowlaną i jednym ciągiem naruszeń Praw Budowlanych i Prawa Administracyjnego".

Po informacjach "Rzeczypospolitej" było cicho. Dlaczego więc sprawę nagłośniono w 2000 roku?

Ano dlatego, że to właśni wtedy dokonano "odkrycia", że wzdłuż "rury" położono w tajemnicy światłowód o bardzo wysokiej przepływności. Nasuwa się pytanie: po co potrzebna jest łączność wzdłuż rurociągu i jak te problemy rozwiązywano dotychczas?

System łączności dla rurociągu powinien zapewnić środki łączności dla:

• służb dyspozytorskich,

• telemetrii i teletestowania,

• służb utrzymania obiektów, w tym dla nadzoru liniowego,

• służb awaryjnych.

Rozwiązania dotychczasowe:

1. w ropociągu PRZYJAŹŃ:

wybudowanym w latach 1974-76, jako system łączności wykorzystywana jest dwukablowa linia z kabli symetrycznych, uwielokrotniona systemem 120-krotnym, ułożona wzdłuż rurociągu, w głównej mierze dla łączności publicznej. Od głównej trasy linii wybudowano linie łącznikowe do węzłów telekomunikacyjnych sieci publicznej: Siedlce, Struga, Płock, Konin, Poznań, Gorzów.

2. w ropociągu PŁOCK-GDAŃSK:

wybudowanym w latach 1975-77, zastosowano system łączności na zasadach podobnych, jak dla rurociągu PRZYJAŹŃ. Zastosowano kable współosiowe uwielokrotnione systemem 960-krotnym.

3. w ropociągu PŁOCK-WŁOCŁAWEK-NOWA WIEŚ:

wybudowanym w latach 1978-80, zastosowano system łączności taki sam jak w ropociągu PŁOCK-GDAŃSK z krotnością 300.

Polskie odcinki rurociągów, których systemy łączności nie są dostępne dla sieci publicznej.

1. w odcinku gazociągu orenburskiego SOCHRANOWKA-KRZEMINCZUK na Ukrainie:

wybudowanym w latach 1977-80, zastosowano łączność radiokablową umożliwiającą połączenie z ruchomymi radiotelefonami i łączność wewnętrzną.

2. w ropociągu PŁOCK-MOŻEJKI:

zastosowano system łączności wykorzystując jednokablową linię telekomunikacyjną uwielokrotnioną system 12-krotnym.

3. w ropociągu PŁOCK-ANDREAPOL:

zastosowano dalekosiężną ść radiową i linię kablową o krotności 300, prace wykonano w latach 1980-84.

4. w gazocągu KOBRYN-WARSZAWA:

wybudowanym w latach 1984-86 zastosowano system łączności liniąjednokablową o krotności 12.

I co z tego wynika?:

1. systemy łączności o dużych przepływnościach znajdują się pod kontrolą państwa,

2. systemy łączności nie będące pod kontrolą państwa dysponują małą przepływności, a i to wystarcza do właściwej eksploatacji rurociągów.

A co na to specjaliści?

Otóż inż. Witold St. Michałowski, autor m. in. pierwszej ocenzurowanej w III RP przez Sąd Wojewódzki w Warszawie książki pt. "Skok na rurę", w artykule zamieszczonym w "Tygodniku Polskim" z dn. 06.02.2002 r. wychodzącym w Australii, / artykuł przedrukował tygodnik "Tylko Polska" nr 19/87 z dn. 09.05-15.05.2002r./, użył następujących sformułowań:

"Już sześć lat temu próbowałem dotrzeć do ówczesnych decydentów politycznych z informacją, że kabel światłowodowy projektowany wzdłuż gazociągu może stać się infostradą łączących obu naszych sąsiadów poza kontrolą i ze szkodą dla państwa polskiego. Niestety, poza byłym premierem J. Olszewskim, paru niezależnymi posłami oraz szefami SAMOOBRONY i SIERPNIA 80 nikogo to nie interesowało". ...

"Nie wolno pozwolić bałamucić rzekomo niską ceną gazu rosyjskiego, ponieważ do jego ceny należy dodać poważne straty, jakie są powodowane drastycznym ograniczeniem opłat za tranzyt gazu przez Polskę. W pełni podzielam opinię legendarnego Kuriera z Warszawy Jana Jeziorańskiego RZECZPOSPOLITA z 20.01.2002, że TRANZYT GAZU ZIEMNEGO I TELEKOMUNIKACJI MÓGŁBY STAĆ SIĘ JEDNYM Z NAJWAŻNIEJSZYCH ŹRÓDEŁ POLSKIEGO DOCHODU SPOŁECZNEGO".

"Ponieważ mam 34-letnie doświadczenie w dziedzinie budowy rurociągów, było dla mnie oczywiste już w początku początkach lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku, że nie tyle sprzedaż gazu ziemnego przez GAZPROM do krajów UE będzie przynosiła krociowe zyski, co używanie kabla światłowodowego. Obawiałem się też, może to się odbyć z naruszeniem polskiej racji stanu. Rzeczywistość przerosła najgorsze obawy.
Niestety, jest bardzo niewielu przedstawicieli naszych elit politycznych, którzy to rozumieją".

A co o tym sądzą czytelnicy?

Tadeusz Krasowski

Puławy, listopad 2002 r.