Оптоволоконный кабель виды. Оптоволоконный кабель: виды, характеристики и применение

Что такое оптоволоконный кабель. Какие бывают виды оптоволокна. Каковы основные характеристики оптоволоконных кабелей. Где применяется оптоволокно в современных сетях. Каковы преимущества оптоволоконной связи.

Что такое оптоволоконный кабель и как он устроен

Оптоволоконный кабель — это современный тип кабеля связи, в котором для передачи информации используется свет, распространяющийся по тонким стеклянным или пластиковым волокнам. Основными компонентами оптоволоконного кабеля являются:

• Сердцевина — центральная часть волокна, по которой распространяется световой сигнал
• Оболочка — слой, окружающий сердцевину и обеспечивающий полное внутреннее отражение света
• Защитное покрытие — слой, защищающий волокно от механических повреждений
• Силовые элементы — обеспечивают прочность кабеля
• Внешняя оболочка — защищает кабель от внешних воздействий

Каков принцип передачи данных по оптоволокну? Информация кодируется в виде световых импульсов, которые передаются по сердцевине волокна за счет полного внутреннего отражения от границы сердцевины и оболочки. Это обеспечивает высокую скорость и дальность передачи данных.

Основные виды оптоволоконных кабелей

Существует два основных типа оптических волокон:

Одномодовое волокно

Одномодовое волокно имеет очень тонкую сердцевину диаметром около 9 мкм. По нему распространяется только один луч света. Основные характеристики:

• Дальность передачи сигнала — до 100 км и более
• Высокая пропускная способность — до 100 Гбит/с и выше
• Используется для дальних магистральных линий связи
• Более дорогое по сравнению с многомодовым

Многомодовое волокно

Многомодовое волокно имеет более широкую сердцевину диаметром 50 или 62,5 мкм. По нему одновременно распространяется несколько световых лучей. Характеристики:

• Дальность передачи — до 2 км
• Пропускная способность — до 100 Гбит/с на коротких расстояниях
• Используется в локальных сетях
• Дешевле одномодового волокна

Какой тип выбрать? Одномодовое волокно лучше подходит для высокоскоростных магистральных линий на большие расстояния. Многомодовое оптимально для локальных сетей в пределах зданий и кампусов.

Классификация оптоволоконных кабелей по конструкции

По конструктивному исполнению оптоволоконные кабели делятся на следующие основные типы:

Кабели с плотным буфером

Особенности кабелей с плотным буфером:

• Каждое волокно имеет индивидуальное плотное буферное покрытие
• Диаметр буфера — 900 мкм
• Обеспечивает хорошую защиту волокна
• Удобны для оконцевания и монтажа
• Применяются в основном внутри зданий

Кабели со свободным буфером

Характеристики кабелей со свободным буфером:

• Волокна свободно располагаются в трубках, заполненных гидрофобным гелем
• Обеспечивают лучшую защиту от влаги
• Имеют меньший вес и диаметр
• Используются для внешней прокладки
• Сложнее в монтаже по сравнению с плотным буфером

Какую конструкцию выбрать? Кабели с плотным буфером удобнее для внутренней прокладки и монтажа. Кабели со свободным буфером лучше подходят для внешней прокладки в сложных условиях.

Оптоволоконные кабели для внутренней и внешней прокладки

По условиям применения оптоволоконные кабели делятся на две основные категории:

Кабели для внутренней прокладки

Основные характеристики кабелей для прокладки внутри зданий:

• Облегченная конструкция
• Негорючая оболочка
• Малый радиус изгиба
• Удобство монтажа
• Ограниченная защита от внешних воздействий

Кабели для внешней прокладки

Особенности кабелей для наружной прокладки:

• Усиленная защита от влаги и УФ-излучения
• Повышенная прочность конструкции
• Наличие силовых элементов
• Защита от грызунов
• Возможность подвеса на опорах

В чем разница? Наружные кабели имеют более прочную конструкцию для защиты от внешних воздействий. Внутренние кабели оптимизированы для удобства прокладки в зданиях.

Основные характеристики оптоволоконных кабелей

При выборе оптоволоконного кабеля следует учитывать следующие ключевые характеристики:

Затухание сигнала

Затухание определяет, насколько ослабевает сигнал при прохождении по волокну. Измеряется в дБ/км. Типичные значения:

• Для одномодового волокна: 0.3-0.5 дБ/км
• Для многомодового волокна: 0.8-3 дБ/км

Чем меньше затухание, тем на большее расстояние можно передать сигнал без усиления.

Полоса пропускания

Полоса пропускания определяет максимальную скорость передачи данных. Зависит от типа волокна:

• Одномодовое волокно: до 100 Гбит/с и выше
• Многомодовое OM3/OM4: до 100 Гбит/с на коротких расстояниях
• Многомодовое OM1/OM2: до 1 Гбит/с

Механическая прочность

Важные параметры механической прочности:

• Допустимое растягивающее усилие
• Допустимое раздавливающее усилие
• Минимальный радиус изгиба
• Стойкость к ударным нагрузкам

Какие характеристики наиболее важны? Для магистральных линий критичны низкое затухание и высокая пропускная способность. Для кабелей внешней прокладки важна механическая прочность.

Области применения оптоволоконных кабелей

Оптоволоконные кабели находят широкое применение в различных сферах:

Телекоммуникации

В телекоммуникационной отрасли оптоволокно используется для:

• Магистральных линий связи между городами и странами
• Построения городских оптических сетей
• Организации «последней мили» до абонентов
• Подводных линий связи между континентами

Локальные сети

В корпоративных и кампусных сетях оптоволокно применяется для:

• Магистральных линий между зданиями
• Вертикальных подсистем СКС в зданиях
• Высокоскоростных соединений в центрах обработки данных

Промышленные сети

На производстве оптоволоконные кабели используются для:

• Передачи данных в условиях сильных электромагнитных помех
• Организации взрывобезопасных линий связи
• Построения протяженных линий на территории предприятий

Где еще применяется оптоволокно? В системах видеонаблюдения, автоматизации зданий, на транспорте, в медицине и научных исследованиях.

Преимущества оптоволоконных кабелей

Оптоволоконные кабели имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с медными кабелями:

Высокая пропускная способность

Оптоволокно обеспечивает значительно более высокие скорости передачи данных:

• До 100 Гбит/с и выше по одному волокну
• Возможность передачи нескольких длин волн по одному волокну (WDM)
• Практически неограниченный потенциал увеличения скорости

Большая дальность передачи

Оптические кабели позволяют передавать сигналы на большие расстояния без усиления:

• До 100 км без усилителей для одномодового волокна
• Тысячи километров с промежуточными усилителями
• Трансокеанские линии связи длиной в десятки тысяч километров

Невосприимчивость к электромагнитным помехам

Оптоволоконные кабели не подвержены влиянию электромагнитных полей:

• Нет необходимости в экранировании
• Можно прокладывать рядом с силовыми кабелями
• Идеально подходят для промышленных условий с сильными помехами

Какие еще преимущества у оптоволокна? Малый вес и размер, отсутствие излучения, высокая защищенность от прослушивания, долговечность.

Область применения и виды оптоволоконного кабеля

В настоящее время оптоволоконная продукция заменила собой многие другие виды кабелей. В основном это произошло благодаря более низкой цене изготовления материала. Сырьем для создания изделия служит пластик или стекло, а в других случаях медь, которая отличается более высокой ценой. Кроме этого, вес и общие габариты кабелей из стекла или пластика имеют более низкие показатели. Эти факты и формируют популярность оптической продукции.

 

Общие характеристики оптоволоконных линий

Кроме вышеописанных параметров в низкой стоимости, малом удельном весе и размерах, оптическое волокно имеет еще несколько положительных моментов. Сигналы, проходящие через каналы, практически не затухают и передаются бесшумно, что обуславливает высокую пропускную способность, то есть увеличиваются показатели приема и передачи импульса. Информация передается таким образом, что ее практически нереально отследить, а способы подключения не позволяют взломать линию обычными методами.

Эксплуатация оптических проводов исключает возникновение искр, поэтому их можно укладывать в помещениях любого назначения. Подключение к источнику производится гальваническим способом, благодаря чему оптоволоконный кабель не требует заземления. Сроки эксплуатации линии данного типа также высоки и составляют 20-25 лет, после чего проводящая способность теряется и наступает процесс деградации. Соединение точек осуществляется посредством сварки или специальными муфтами – сплайсами.

 

Применение оптоволоконного кабеля: общие сведения

Кабели данного вида постепенно вытесняют медные разновидности из силовых и коммуникационных сетей. Интернет и телефонная связь, кабельное телевидение, реструктуризация и систематизация схем разного назначения – вот далеко не полный перечень сфер, где может использоваться оптическое волокно. Кроме этого, кабель такого плана задействуется для создания осветительных линий, позволяет обеспечивать декорирование зданий световыми вывесками, макетами и прочей иллюминацией, может применяться в качестве питания датчиков и других осветительных приборов.

 

Виды и типы оптоволоконных кабелей

Видов данных коммуникационных устройств насчитывается достаточно много, что обуславливает сферу их применения. Они различаются исполнением, характеристиками и назначением. Например, кабель волоконно-оптический отличается от других своими характеристиками и может быть использован в разных сферах. По назначению каналы бывают:

• распределительными;
• самонесущими;
• подвесными;
• подземными;
• внешнего и внутреннего применения.

По сути, последняя группа включает в себя все виды коммуникационных схем. То есть изделия для внешнего и внутреннего применения совмещают каналы для прокладки в грунт, канализацию и могут использоваться в качестве внутренних сетей для подачи сигнала потребителю. По исполнению оптоволоконные кабели делятся на одномодовые и многомодовые (мультимодовые). Последние отличаются меньшей стоимостью, большей функциональностью и простой технологией изготовления. Также они широко используются в магистральных сетях высокой пропускной способности и большей протяженности. Одномодовые кабели имеют сердечник очень маленького диаметра, что характеризует более сложный процесс их изготовления.

Оптоволоконные кабели имеют стандарт качества, который задает структуру и требования к производительности отдельных линий. Все основные характеристики сетей и схем подобного исполнения можно найти на специализированных порталах, занимающихся реализацией данной продукции и созданием высокотехнологических коммуникационных систем.

Оптоволоконный кабель: виды и сфера применения

Оптоволоконный кабель: виды и сфера применения

Поиск товаров

В современных кабельных системах передачи данных оптоволоконный кабель используется очень широко. Ему отдают предпочтение благодаря возможности транспортировать сигналы на длинные расстояния, а также из-за его устойчивости к радиочастотным и электромагнитным помехам. По сравнению с другими кабелями оптоволокно обладает целым рядом преимуществ. Рассмотрим их подробнее.

Широкое распространение оптоволоконный кабель стал получать сравнительно недавно. Но благодаря отличным техническим и экономическим показателям быстро оттеснил своих конкурентов.

• При соблюдении всех условий эксплуатации срок службы оптоволоконного кабеля может достигать 25 лет и более.
• Возможно прокладывать кабельные сети на огромные расстояния – до 40 км.
• Поток передаваемой информации может достигать свыше 10 Гбит/с.
• Как уже было сказано, оптоволокну не страшны электромагнитные помехи.
• Отсутствие в кабеле электрической энергии и передача данных посредством светового луча создают максимальную безопасность в использовании оптоволокна. Благодаря этому оптоволоконный кабели используют на объектах повышенной опасности, где нельзя допускать возникновения чрезвычайных ситуаций.
• Передаваемую по оптоволокну информацию невозможно перехватить, поскольку сигнал не излучается во внешнюю среду. Если же кабель будет поврежден злоумышленниками, то об этом мгновенно станет известно.
• Защита от несанкционированного доступа. Оптоволоконные линии не излучают сигнал во внешнюю среду, поэтому передаваемую информацию невозможно перехватить, не нарушая целостность кабеля. А в случае повреждения оптоволоконного кабеля, об этом сразу станет известно пользователю, т.к. это контролируется системой. Таким образом, злоумышленникам крайне сложно получить доступ к данным.

Классификация оптоволоконного кабеля

В силу своего широкого применения оптоволокно делится в зависимости от сферы применения и задач, которые на него будут возложены. Самое первостепенное деление идет на кабели для внутренней прокладки (внутри домов, помещений) и кабели, которые способны работать во внешних сетях (между зданиями, при подвесе на опорах, под водой, внутри кабельной канализации, при обеспечении связи между отдаленными населенными пунктами).

Существует и дальнейшее деление по месту применения и охвату территории:

• Магистральные кабели имеют многоканальность и предназначены для передачи данных на длинные расстояния.
• Зоновые кабели рассчитаны на охват расстояния до 250 км.
• Городские кабели – следующий по уменьшению охвата территории вариант, который рассчитаны на длину канала не более 10 км.
• Подводные оптоволоконные кабели, прокладываемые по дну водных преград, дополнительно защищены гидроизоляцией и имеют усиленную прочность, чтобы противостоять возможному разрыву.
• Объектовые кабели предназначены для проведения кабельной сети внутри помещений.

Исходя из конструкции и размера оптоволоконного кабеля, выделяют два основных типа волокна:

• Одномодовое оптоволокно чаще всего применяется в телефонных сетях и кабельном телевидении. Оно способно передавать сигнал на расстояния длиной до 40 км, а размер светопередающей части при этом незначительный.
• Многомодовое волокно отличается очень скромными параметрами длины передачи сигнала, не более 1 км. Однако благодаря большому диаметру светопередающей части такое оптоволокно может передавать сигнал с разной длиной волны. Сфера применения многомодового волокна – компьютерные сети.

Прокрутка вверх

Типы волоконно-оптических кабелей и разъемов

Типы волоконно-оптических кабелей и разъемов — краткий справочник

Содержание

1. Одномодовое волокно
2. Многомодовое волокно
3. Разъем SC (абонентский разъем)
4. Разъем ST (прямой наконечник)
5. Разъем LC (соединитель Lucent)
6. Разъем FC (коннектор с наконечником/оптоволоконный канал)
7. Разъем MT-RJ (гнездо с механическим переключением)

---

Одномодовое волокно

• Одномодовое волокно — это тип оптоволоконного кабеля, по которому одновременно может проходить только один световой сигнал.
• Поскольку одномодовое волокно более устойчиво к затуханию, чем многомодовое волокно, его можно использовать в значительно более длинных кабелях.
• Сердцевина одномодового волокна обычно имеет ширину 9 микрон. Микрон – это одна миллионная часть метра.
Одномодовое волокно
• может поддерживать Gigabit Ethernet на расстоянии до 10 километров.
• Противоположностью одномодового волокна является многомодовое волокно.
• Одномодовые оптоволоконные кабели обычно желтого цвета,
Одномодовое волокно
• иногда обозначается аббревиатурой SMF.

---

 В начало

---

---

Многомодовое волокно

• Многомодовое волокно — это тип оптоволоконного кабеля, достаточно толстый, чтобы свет мог проходить по коду несколькими путями.
Многомодовое волокно
• лучше всего подходит для использования на коротких участках, например, в локальных вычислительных сетях (LAN) и сетях хранения данных (SAN).
Многомодовое волокно
• выпускается двух стандартных размеров: 62,5 мкм и 50 мкм. Микрон – это одна миллионная часть метра.
• 62,5-микронное многомодовое волокно может поддерживать Gigabit Ethernet на расстоянии до 275 метров; 50-микронное многомодовое волокно может увеличить этот диапазон до 550 метров
• Противоположностью многомодового волокна является одномодовое волокно.
С многомодовым волокном
• легче работать, чем с одномодовым волокном. Волокно больше, а требуемые допуски намного ниже.
• Многомодовое волокно иногда обозначается аббревиатурой MMF.
• Многомодовые оптоволоконные кабели обычно имеют оранжевый цвет.
• Многомодовое волокно обычно дешевле одномодового.

 В начало

---

Коннектор SC (абонентский коннектор)

• Коннектор SC представляет собой оптоволоконный коннектор с защелкивающимся механизмом push-pull, который обеспечивает быстрое вставление и извлечение, а также обеспечивает надежное соединение.
• Разъем SC был стандартизирован как FOCIS 3 (стандарты взаимозаменяемости волоконно-оптических разъемов) в EIA/TIA-604-03.

Штыревой кабель SC от C2G

 В начало страницы

---

Разъем ST (прямой разъем)

• Разъем ST представляет собой оптоволоконный разъем, в котором используются вилка и розетка, фиксируемые на месте с помощью поворота наполовину. штыковый замок.
• Разъем ST был первым стандартом де-факто для оптоволоконных кабелей.
• Разъем ST был стандартизирован как FOCIS 2 (стандарты взаимозаменяемости волоконно-оптических разъемов) в EIA/TIA-604-02.
• Ссылка: http://www.thefoa.org/tech/connID.htm

Штыревой кабель ST от C2G

 В начало

---

Разъем LC (разъем Lucent)

• Разъем LC представляет собой волоконно-оптический разъем малого форм-фактора.
• Разъем LC похож на небольшой разъем SC.
• Lucent Technologies разработала разъем LC для использования в средах TelCo.
• Разъем LC был стандартизирован как FOCIS 10 (стандарты взаимозаменяемости волоконно-оптических разъемов) в EIA/TIA-604-10.

Штыревой кабель LC от C2G

 В начало

---

Разъем FC (коннектор с наконечником/оптоволоконный канал)

• Разъем FC представляет собой оптоволоконный разъем с резьбовым корпусом, предназначенный для использования в условиях высокой вибрации. .
• Разъем FC был стандартизирован в FOCIS 4 (Стандарты взаимозаменяемости волоконно-оптических разъемов) в EIA/TIA-604-04.
  

 В начало

---

Разъем MT-RJ (механический разъем с регистровым номером)

• Разъем MTRJ представляет собой оптоволоконный разъем малого форм-фактора, напоминающий разъем RJ-45, используемый в сетях Ethernet.
• Разъем MTRJ был разработан AMP, но позже был стандартизирован как FOCIS 12 (Стандарты совместимости оптоволоконных разъемов) в EIA/TIA-604-12.

Штыревой кабель MTRJ от C2G

 В начало

---

Что вам следует знать – VCELINK

В основном для сетевого подключения используются кабели трех типов: кабели с витой парой, коаксиальные кабели и оптоволоконные кабели. Среди них волоконно-оптические кабели становятся все более популярными в последние годы из-за их высокой скорости передачи информации, и в будущем они могут постепенно заменить медные провода.

Что такое оптоволоконный кабель? Волоконно-оптический кабель

, также известный как оптоволоконный кабель, предназначен для удовлетворения различных потребностей оптических или механических сред. Он содержит различные жилы оптического волокна в изолированном корпусе, который используется для передачи света. Волоконно-оптический кабель хорошо подходит для передачи данных на большие расстояния и телекоммуникаций. Волоконно-оптический кабель может иметь много прядей волокон, и каждая прядь такая же тонкая, как человеческий волос, но эти тонкие волокна очень мощные. Они могут нести большой объем информации и передавать данные с высокой скоростью.

Оптоволоконная структура

Простейший оптоволоконный кабель обычно состоит из четырех частей: сердцевины, оболочки, покрытия, силового элемента и оболочки.

Волоконно-оптический кабель имеет сердцевину в центре, предназначенную для передачи света. Оболочка представляет собой тонкий слой, который помогает передавать данные по волокну. На оболочку также нанесено покрытие для дополнительной защиты сердцевины волокна. Силовой элемент, также известный как укрепляющее волокно, обычно изготавливается из стали, стекловолокна или арамидной пряжи, чтобы предохранить сердцевину волокна от повреждений, особенно во время установки. Внешняя часть оптоволоконного кабеля называется оболочкой кабеля, которая предназначена для защиты кабеля от воздействия окружающей среды.

Кроме того, внешняя оболочка часто имеет цветовую маркировку для идентификации типа оптоволоконного кабеля. Это основная структура оптоволоконного кабеля, но она может иметь различную структуру в зависимости от типа.

Типы волоконно-оптических кабелей

Волоконно-оптические кабели можно разделить на разные типы в зависимости от конструкции, материалов, областей применения и методов передачи.

Одномодовое и многомодовое волокно Одномодовое волокно

(SMF), также известное как основное или одномодовое волокно, имеет только один режим передачи, поскольку имеет сердцевину относительно небольшого диаметра. Многомодовое волокно имеет сердцевину большого диаметра, которая позволяет проходить нескольким модам света.

По сравнению с одномодовым волокном, многомодовое волокно более экономично и подходит для коротких расстояний, таких как передача данных в локальных сетях. Одномодовое волокно имеет меньшее отражение света, когда свет проходит через сердцевину, поэтому оно позволяет сигналу проходить дальше. Одномодовое волокно больше подходит для приложений на большие расстояния, таких как колледжи и даже подводная сеть.

Одномодовое волокно часто можно разделить на OS1 и OS2, а многомодовое волокно обычно классифицируют на OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5. Существуют разные цветовые коды для разных типов оптических волокон, и вы можете обратиться к следующей таблице.

Волоконно-оптический кабель для использования внутри помещений по сравнению с Волоконно-оптический кабель для использования вне помещений

Внутренний волоконно-оптический кабель

Процесс производства волоконно-оптических кабелей для помещений может быть проще, чем для наружных волоконно-оптических кабелей. Обычно он состоит из сердцевины волокна, защитного рукава и оболочки. Волоконно-оптический кабель для внутренней прокладки характеризуется низкой механической нагрузкой и недостаточно прочным защитным слоем, но он легче и дешевле, чем оптоволоконные кабели для наружной установки. Внутренние оптоволоконные кабели часто можно увидеть в зданиях и домах. Ключевой характеристикой внутреннего оптоволоконного кабеля является огнестойкость.

Наружный оптоволоконный кабель

Существуют различные типы наружных волоконно-оптических кабелей, включая подземные оптоволоконные кабели, волоконно-оптические кабели для прокладки в грунте, воздушные волоконно-оптические кабели и подводные волоконно-оптические кабели. Наружные волоконно-оптические кабели могут легко подвергаться воздействию внешней среды, и они должны быть более прочными, чем внутренние волоконно-оптические кабели. В этой статье мы дадим краткое введение в наружный оптоволоконный кабель.

• Воздушные оптоволоконные кабели: Воздушные оптоволоконные кабели часто можно увидеть висящими на столбах или зданиях. Обычно они подвергаются воздействию экстремальных условий, таких как ветер, лед и шторм, поэтому их легче повредить, чем оптоволоконные кабели для прокладки в грунте и оптоволоконные кабели для труб. Воздушные волоконно-оптические кабели часто делятся на два типа: самонесущие и контактные.
• Волоконно-оптические кабели для прямой прокладки: Волоконно-оптические кабели для прямой прокладки прокладываются под землей, обычно на глубине от 0,8 до 1,2 метра. Эти кабели должны быть устойчивы к пыли, эрозии почвы и поеданию животными.
• Волоконно-оптические кабели для труб: Волоконно-оптические кабели для труб обычно прокладываются в городах. Труба обычно имеет хорошие условия окружающей среды, поэтому для нее не предъявляются особые требования к оптоволоконным кабелям.
• Подводные оптоволоконные кабели: Подводные оптоволоконные кабели должны выдерживать суровые условия окружающей среды, поэтому они обычно изготавливаются из геля или порошка. Они также должны обладать отличной устойчивостью к воде и влаге. Он предъявляет еще более высокие требования к подводным оптоволоконным кабелям, и они должны иметь срок службы не менее 25 лет.

Плотная буферная трубка и свободная трубка

В зависимости от конструкции волоконно-оптические кабели можно разделить на кабели с плотным буфером и кабели со свободной трубкой.

Кабели с плотной буферизацией обычно изготавливаются из волокон с буфером 900 мкм. Сердцевина волокна окружена арамидной нитью или стекловолокном во внешней оболочке. Плотный буфер внутри кабеля используется для защиты волокна от повреждений, особенно во время установки. Кабели с плотным буфером часто используются в зданиях или университетах.

Волоконно-оптические кабели со свободными трубками содержат волокна диаметром 250 мкм в незакрепленных трубках, заполненных гелем. Такие тросы со свободной трубкой обычно имеют центральный элемент для обеспечения устойчивости. Волоконно-оптические кабели со свободной трубкой больше подходят для суровых условий окружающей среды, так как заполненный гелем защитный слой защищает кабель от воды и экстремальных погодных условий.