Что такое оптоволоконный кабель. Какие существуют виды оптических кабелей. Каковы основные характеристики и преимущества оптоволокна. Где применяется волоконно-оптический кабель. Как осуществляется монтаж оптических линий связи.
Что такое волоконно-оптический кабель и как он работает
Волоконно-оптический кабель (ВОК) — это современное средство передачи информации, использующее в качестве носителя сигнала световое излучение. В отличие от обычных электрических кабелей, где передается электрический сигнал, в оптоволокне перемещаются кванты света — фотоны.
Принцип работы оптического кабеля основан на эффекте полного внутреннего отражения света. Внутри прозрачной нити из кварцевого стекла или пластика световой луч многократно отражается от стенок, что позволяет ему распространяться на большие расстояния с минимальными потерями.
Источником светового сигнала в оптических линиях связи служат лазеры или светодиоды. Скорость распространения света в оптоволокне достигает 200 000 км/с, что обеспечивает практически мгновенную передачу данных.
Основные виды оптических кабелей
По принципу распространения оптического сигнала различают два основных вида оптоволокна:
- Одномодовое — с диаметром сердцевины менее 10 мкм, пропускает только один луч света. Обеспечивает передачу данных на большие расстояния с минимальными потерями.
- Многомодовое — с диаметром сердцевины 50-62,5 мкм, пропускает несколько световых лучей одновременно. Используется на коротких линиях связи.
По области применения оптические кабели классифицируются на:
- Магистральные — для прокладки на большие расстояния
- Внутризоновые — для соединения узлов связи в пределах одной зоны
- Городские — для построения городских сетей связи
- Локальные — для создания сетей внутри зданий
Конструкция волоконно-оптического кабеля
Типовая конструкция оптического кабеля включает следующие элементы:
- Оптическое волокно — стеклянная или пластиковая нить, по которой распространяется свет
- Буферное покрытие — защищает волокно от механических повреждений
- Силовые элементы — обеспечивают прочность кабеля на растяжение
- Гидрофобный гель — предотвращает проникновение влаги
- Внешняя оболочка — защищает внутренние элементы от внешних воздействий
Конструкция может различаться в зависимости от назначения и условий прокладки кабеля. Например, для подземной прокладки используются кабели с усиленной броней.
Характеристики и преимущества оптоволоконного кабеля
Основными характеристиками волоконно-оптических кабелей являются:
- Пропускная способность — до 100 Тбит/с и выше
- Затухание сигнала — менее 0,2 дБ/км
- Дальность передачи без ретрансляции — до 100 км и более
- Диаметр оптического волокна — от 8 до 62,5 мкм
Ключевые преимущества оптоволоконных линий связи:
- Высочайшая скорость передачи данных
- Огромная пропускная способность
- Минимальные потери сигнала
- Нечувствительность к электромагнитным помехам
- Малый вес и габариты кабеля
- Высокая надежность и долговечность
Области применения волоконно-оптического кабеля
Волоконно-оптические кабели получили широкое распространение в следующих сферах:
- Магистральные линии связи национального и международного уровня
- Городские телекоммуникационные сети
- Локальные компьютерные сети
- Кабельное телевидение
- Системы видеонаблюдения и безопасности
- Промышленные сети передачи данных
- Бортовые системы связи самолетов и кораблей
Применение оптоволокна обеспечивает высокоскоростной доступ в интернет для миллионов пользователей по всему миру.
Особенности монтажа оптических кабелей
Монтаж волоконно-оптических линий связи имеет ряд особенностей:
- Необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба кабеля
- Требуется специальное оборудование для сварки оптических волокон
- Важно обеспечить герметичность соединений
- Нужна высокая квалификация монтажников
- Обязательно тестирование линии после монтажа
При правильном монтаже оптоволоконные линии могут эксплуатироваться десятки лет практически без обслуживания.
Перспективы развития оптических технологий
Технологии волоконно-оптической связи продолжают активно развиваться. Основные направления совершенствования:
- Увеличение пропускной способности кабелей
- Снижение затухания сигнала
- Создание полностью оптических сетей без преобразования сигнала
- Разработка новых типов оптических волокон
- Удешевление производства оптических компонентов
В ближайшие годы ожидается дальнейшее расширение сфер применения оптоволоконных технологий и рост скоростей передачи данных.
Типы и виды оптических кабелей: условия прокладки, сферы применения
В современном мире сложился такой стереотип, что всё работает «без проводов». Сотовые телефоны, домашние/рабочие Wi-Fi сети и другие гаджеты. Базовые станции, от которых работает сотовая связь, жилые дома, офисы — в большинстве своём все имеют «физическое» подключение по оптическому кабелю. Да, есть варианты подключения «по воздуху», но на пока именно оптический кабель обеспечивает самую высокую скорость передачи и самую минимальную задержку при практически любых погодных условиях и на любые расстояния.
Сегодня на российском рынке представлены более пятидесяти различных типов оптоволоконных кабелей. Такое количество создаёт некие трудности в подборе ОК под конкретный проект. Ускорить процесс подбора можно в нашем удобном конфигураторе — Подбор оптического кабеля.
Основное деление всех типов оптических кабелей происходит в первую очередь от условий их прокладки (рис.1). Главная задача — защитить оптическое волокно от всех внешних воздействий.
Рис. 1. Конструкции ОК
Оптический кабель для задувки в трубы
Способ прокладки в трубы достаточно перспективен по причинам удобства и практичности технологии. Конструкция кабеля очень простая (рис.2), в качестве дополнительных силовых элементов на сердечник накладываются стеклонити, а поверх внешняя оболочка. Плотная труба защищает кабель от возможных механических повреждений. В последнее время, популярное направление задувка микротрубок в канализацию. Для микротрубок был разработан микрокабель, где нет дополнительной защиты, кроме внешней оболочки. Такой вариант меньше по размеру (кстати, в этом варианте возможно использование ОВ с уменьшенным диаметром, 200-микронное волокно SMF-28® Ultra 200, чтобы также уменьшить диаметр модулей в ОК).
Рис. 2 ОК для задувки в трубы
Оптический кабель для прокладки в кабельной канализации
При прокладке в кабельной канализации существует необходимость защиты кабеля от грызунов. Поэтому в конструкции кабеля предусмотрена броня в виде стальной гофрированной ленты, проволочной брони или стеклонитей (рис.3). Существуют варианты как с промежуточной оболочкой, так и без неё. Возможно использование в конструкции ОК двух дополнительных стальных проволок, выполняющих роль силового элемента.
Рис. 3 ОК для кабельной канализации
Оптический кабель для прокладки в грунт
Самый суровый вариант прокладки кабеля — непосредственно в грунт без какой-либо дополнительной защиты (рис 4). Оптические кабели в своей конструкции имеют броню в виде стальной оцинкованной или канатной проволоки, одного либо двух повивов, в зависимости от требуемых характеристик. Обеспечивается защита как от поперечного сдавливания, так и от растягивающих нагрузок.
Рис. 4 ОК для прокладки в грунт (проволочная броня)
Когда необходим кабель с похожими характеристиками, но при этом полностью диэлектрический, то в конструкции вместо проволоки используется броня из стеклопластиковых прутков (рис. 5).
Рис. 5 ОК для прокладки в грунт (диэлектрический)
Подводный оптический кабель
Подводный оптоволоконный кабель (рис. 6) необходим для прокладки на морских участках (прибрежных шельфовых и глубоководных), в том числе во все типы грунтов, включая скальные и подверженные мерзлотным деформациям, в болота, на переходах через судоходные реки и другие водные преграды, в кабельную канализацию, трубы, блоки, лотки, тоннели, эстакады, мосты, коллекторы.
Рис. 6 Подводный оптический кабель
Конструкция такого кабеля имеет дополнительную защиту от проникновения воды в виде алюмополимерной ленты.
Оптический кабель для подвеса
Самый распространённый метод строительства ВОЛС на сегодняшний день. Кабель должен выдерживать растягивающие нагрузки по всей своей длине. Оптические кабели для подвеса бывают по своей конструкции типа «8» (рис. 7, 8) и круглыми (рис. 9).
Оптические кабели типа «8» имеют в своей конструкции металлический (рис. 7) либо стеклопластиковый трос (рис. 8). Кабель со стеклопластиковым тросом полностью диэлектрический (рис. 8).
Рис. 7 ОК для подвеса (с выносным силовым элементом, металлический трос)
Постепенно телеком-операторы переходят на круглый самонесущий оптический кабель (рис. 9) в виду некоторых недостатков кабеля типа «8». Более подробно про недостатки можно прочитать в статье про основные принципы подбора магистральных оптических кабелей.
Рис. 8 ОК для подвеса (с выносным силовым элементом, стеклопластиковый трос)
Подвесной самонесущий кабель или оптический кабель самонесущий неметаллический (ОКСН). Возможны исполнения данного кабеля как на арамидных нитях, так и на стеклонитях. Кабель на арамидных нитях меньше в диаметре и легче в сравнении со стеклонитями. Также у арамидных нитей двухкратный запас прочности на разрыв по отношению к максимально допустимым нагрузкам. Самонесущий кабель на арамидных нитях аттестован к применению на объектах ОАО «ФСК ЕЭС России» и ОАО «Холдинг МРСК», на стеклонитях — запрещен.
Читайте подробнее про применение и особенности монтажа кабеля ОКСН.
Рис. 9. Подвесной самонесущий ОК
Дроп-кабель
Популярный тип подвесного самонесущего оптического кабеля в виду массового строительства сетей GPON в малоэтажном и сельском сегменте (рис. 10). Смотрите подробнее про типы дроп-кабеля.
Рис. 10. Дроп-кабель
Внутриобъектовый оптический кабель
Данный кабель прокладывается внутри помещений, поэтому конструкция очень простая (рис. 11). Чаще всего кабели не содержат в себе гидрофобный заполнитель и потому полностью сухие.
Рис. 11 Внутриобъектовый ОК
Каждый из типов ОК подбирается под условия проекта, т. к. у кабелей свои особенности при прокладке и монтаже.
Оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ)
Это отдельная категория оптических кабелей, которые применяются на воздушных линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше (рис. 12). Конструкции ОКГТ полностью металлические.
Рис. 12 Грозотрос/ОКГТ
В зависимости от требуемых технических характеристик, ОКГТ может быть разного исполнения в конструкции сердечника:
- ОКГТ-Ц — оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос с центральным модулем;
- ОКГТ-Ц-А — оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос с центральным модулем, плакированным аллюминием;
- ОКГТ-С — оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос с оптическим модулем в повиве.
Если использовать ОКФП (оптический кабель, встроенный в фазный провод), то получим продукт «два в одном»: передачу электрической энергии и линию волоконно-оптического кабеля связи. Подробнее про ОКФП читайте в нашей статье.
С помощью конструкций ОКГТ и ОКФП можно проводить мониторинг ЛЭП.
Там, где линия связи уже проложена и требуется защита от ударов молнии применяется ГТК — грозозащитный трос коррозионностойкий.
Огнестойкий и пожаробезопасный ОК
Если важна работоспособность ВОЛС даже при возможном воздействии на неё открытого пламени (при времени воздействия огня до 180 минут), используют огнестойкий и пожаробезопасный оптический кабель (рис. 13).
Рис. 13 Огнестойкий и пожаробезопасный ОК
Оптические кабели-датчики
Данные типы кабелей используются в нефтегазовой отрасли, а также для распределенного мониторинга промышленных и гражданских объектов. Подробнее с конструкциями и сферами применения можно ознакомиться на сайте специальных кабелей Инкаб.
Заключение
Выбор оптического кабеля всегда был делом непростым. Особенно сейчас, когда на рынке есть многообразие различных типов и конструкций. Можно выбрать и проложить самый дорогой и самый надежный в плане защиты от всех внешних факторов (влага, грызуны и т. д.) оптический кабель, но в процессе строительства ответсвенность за работоспособность всей ВОЛС ложится на плечи специалистов-монтажников. Даже одна некорректно смонтированная муфта через некоторое время начнёт отрицательно влиять на характеристики всей ВОЛС.
Учебный центр ВОЛС.Эксперт проводит обучение специалистов отрасли связи. Мы обучаем самым современным технологиям проектирования, строительства, монтажа и измерений волоконно-оптических линий связи.
Равиль Волков,
технический эксперт, преподаватель ВОЛС.Эксперт
Оптический кабель и типы конструкций волоконно-оптических кабелей
Симплексный кабель обладает одним световодом, дуплексный – двумя. Фактически, дуплексный кабель представляет собой сдвоенный симплексный с оболочкой в виде восьмерки. Дуплексный кабель равносилен двум симплексным, однако прокладка первого наиболее предпочтительна. Дуплексный кабель всё же прокладывать дешевле, чем два симплексных. Кроме того такой вариант выглядит аккуратнее с эстетической стороны.Многожильный кабель
Конструкцией многожильного кабеля предусмотрено наличие нескольких волокон-световодов, собранных в один или несколько жгутов. В свою очередь жгуты объединяются в одну или несколько свивок. Данное устройство покрывают внешней защитной оболочкой. Часто световоды имеют свою цветовую кодировку и маркировку для быстрого и правильного соединения. При выборе того или иного типа многожильного кабеля важно учитывать условия его эксплуатации.Кабель для оконечной разводки (breakout cable) — вариант с волокнами в виде отдельных проводящих элементов в собственных оболочках. Данные кабели предназначены для передачи сигнала приемнику без использования специальных панелей соединения. В конструкции предусмотрена цветная маркировка волокон. Ввиду упрочненной конструкции кабель имеет достаточно большую массу и размер в сравнении с прочими многожильными моделями. Кабели вариативны в своем исполнении и применяются в основном в сетях локальных, в системах передачи данных и АСУТП.
Пожаробезопасный кабель – изделие, предназначенное для прокладки в пространствах между напольным покрытием и полом, между перекрытиями и навесным потолком. Оболочку кабелей plenum cables изготавливают из негорючего, малодымного, нетоксичного пластика, чаще из тетраполифторэтилена, либо из композиции LSFOH.
Производители выделяют еще один тип кабелей – многожильный, для разводки по этажам. К данному типу кабелей также предъявляют достаточно серьезные требования по пожаробезопасности.
Гибридный кабель – особая модификация, имеющая как конструкции для общего применения, так для специальных случаев. Данный кабель применяют в ситуациях, когда необходимо сочетать сразу несколько технологий.
Соединение оптических волокон
Телекоммуникационные системы – огромная паутина, с большим числом соединений для разводки сигналов к конечному потребителю и подключения оборудования. Для соединения волоконно-оптических линий служат специальные устройства. К соединителям, как правило, предъявляют следующие требования:— стойкость к внешним негативным воздействиям,
— малое затухание в местах стыка,
— легкость установки,
— адекватная цена.
Соединение выполняется по следующей схеме:
— проводят зачистку кабеля, удаляя оболочку и буфер световода;
— подготавливают торцы;
— производят установку в соединитель;
— в заключительном этапе наносят защитные покрытия и восстанавливают оболочку волокна.
По типу соединения делятся на разъемные и соответственно неразъемные.
Методом сварки, склейки или посредством специальных соединительных трубок проводят неразъемное соединение. При этом на стыке не должно быть дефектов и неровностей. В месте соединения волокон возможна установка защитной втулки или муфты.
С помощью коннекторов типа ST, SC, FDDI проводят разъемное соединение оптических волокон. Волокно зачищают, оставляют свободный конец и проводят обжим специальным устройством или фиксирующим составом (по технологии hot melt, заключающейся в нагреве до определенной температуры с целью затвердевания состава). По окончанию соединения концы обрезаются, а торец тщательно полируется.
В настоящее время для преобразования электронного сигнала в световое излучение применяют два типа устройств: светодиоды и инжекционные лазеры. Данное оборудование способно вырабатывать излучение, пригодное для волоконно-оптических линий.
Заказанный оптический кабель у компании «Вионет» вы можете получить в городах:
в Анапе, Архангельске, в Абакане, в Адлере, в Актау, в Альметьевске, в Актюбинске, в Алматы, в Астане, в Анадыре, в Ангарске, в Астрахани, в Апатитах, в Атырау, в Арзамасе;
в Благовещенске, в Балаково, в Бийске, в Белгороде, в Балхаше, в Боровичах, в Брянске, в Братске, в Белогорске, в Борисоглебске, в Березниках, в Барнауле, в Бугульме, в Буденновске;
во Владивостоке, в Волжске, во Владимире, в Вологде, в Волгограде, в Великом Новгороде, в Волгодонске, в Великих Луках, в Воронеже, в Волжском;
в Железнодорожном, в Екатеринбурге, в Дзержинске, в Димитровграде, в Забайкальске, в Зеленодольске, в Йошкар-Оле, в Иваново, в Ижевске, в Иркутске;
в Кургане, в Казани, в Калуге, в Краснодаре, в Костроме, в Кемерово, в Каменск-Уральском, в Караганде, в Кирове, в Кокчетаве, в Коломне, в Котласе, в Красноярске, в Кузнецке, в Курске, в Кустанае, в Кызыл-Орде, в Калининграде, в Камышине, в Комсомольске-на-Амуре;
в Москве, в Магадане, в Мурманске, в Миассе, в Магнитогорске, в Липецке;
в Новороссийске, в Нижнем Новгороде, в Набережных Челнах, в Нижнем Тагиле, в Новом Уренгое, в Нижнекамске, в Ногинске, в Нальчике, в Нефтекамске, в Невинномысске, в Новочебоксарске, в Новомосковске, в Новокузнецке, в Ноябрьске, в Новосибирске, в Нижневартовске;
в Орске, в Орле, в Обнинске, в Оренбурге, в Омске, в Октябрьском;
в Перми, в Подольске, в Петрозаводске, в Пскове, в Пензе, в Петропавловск – Камчатском, в Петропавловске, в Пушкино, в Павлодаре, в Пятигорске;
в Рязани, в Рыбинске, в Ростове-на-Дону, в Россоши;
в Санкт-Петербурге, в Сыктывкаре, в Севастополе, в Северодвинске, в Салавате, в Старом Осколе, в Саратове, в Саранске, в Самаре, в Серпухове, в Ставрополе, в Смоленске, в Семипалатинске, в Сочи, в Солнечногорске, в Стерлитамаке, в Сызрани, в Сургуте;
в Твери, в Туле, в Туапсе, в Тюмени, в Тамбове, в Таганроге, в Тольятти, в Таразе, в Талды-Кургане, в Томске;
в Уфе, в Ульяновске, в Улан-Удэ, в Уссурийске, в Ухте, в Уральске, в Усть-Каменогорске, в Хабаровске, в Ханты-Мансийске, в Чите, в Череповце, в Челябинске, в Чебоксарах, в Чимкенте, в Энгельсе, в Экибастузе, в Ярославле, в Якутске, в Шахтах, в Южно-Сахалинске.
Виды оптических кабелей и оборудования
Отредактировано: 05.08.2019
Современные оптические кабели связи различаются по следующим показателям:
- типу,
- предназначению,
- сфере применения,
- условиям и требованиям к прокладке.
Преимущества такого кабеля по сравнению с другими:
Среди всего многообразия видов кабеля из оптоволокна самые популярные это наружный тип и внутренний (FTTH). Они используются повсеместно для протяжки в больших и маленьких абонентских сетях, офисах, многоквартирных и загородных домах. В ходе проведения монтажа оптических волокон используют специальный монтажный кабель, который называют пигтейл. Это коммутационный шнур с находящимся на нем коннектором, похожим по форме на поросячий хвостик, что по-английски — pigtail. Шнуры приобрели обширную популярность и применяются повсюду. Пигтейлы соединяются с оптическими кроссами и дальше идут в оптические розетки. Соединение оптического пигтейла с волокном кабеля осуществляется с помощью сварки или механических неразъёмных соединений. Оптические кабели по своему строению делятся на две группы. |
Первая группа оптических кабелей
Эти шнуры схожи с электрическими и имеют классическую повивную структуру ядра. Ядро находится в металлической трубке, которая может быть герметичной или негерметичной. Трубка защищает оптический сердечник от разного рода негативных воздействий. Снаружи трубки расположены повивы из проволоки, отвечающие за прочность кабеля. Используется такой провод в основном в телефонных и других сетях общего пользования.
Вторая группа оптических кабелей
Отличие этих кабелей в том, что по центру расположен пластиковый сердечник с выемками, в которых расположены оптические волокна. Эти волокна находятся внутри герметичной трубки из нержавеющей стали, которая изнутри залита специальным наполнителем. Для прочности сверху расположены повивы проволоки. Основное использование такого кабеля – компьютерные сети. Преимуществами кабеля второго поколения над первым являются: применение новых типов волокон, медных жил и разнообразной внешней оплетки.
Оптическое оборудование
Прокладка линий волоконно-оптической связи невозможна без использования кроссов. Кросс оптический нужен для присоединения волокон к разъемам. Снаружи он выглядит как ящик из металла, передняя панель оснащена оптическими разъемами, внутри находится сплайс-пластина. Так же в передаче данных важным компонентом являются — оптические адаптеры. Они нужны для объединения коммутационных шнуров и кабелей. Адаптеры устанавливаются в оптические кроссы и отвечают за надежное соединение.
Выбор кабеля и оборудования для него нужно производить с учетом параметров и сферы его использования. Качественная и безопасная передача данных – важное требование нынешнего времени.
Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.
Что такое волоконно-оптический кабель: основные виды и характеристики
15 мин. на прочтениеВ современных системах телекоммуникаций ключевую роль играет оперативность, с которой осуществляется обмен информацией. Лучшим инструментом для функционирования сетей является применение волоконно-оптических кабелей (ВОК), которые обеспечивают рекордную скорость передачи данных.
Именно изобретение оптического волокна обеспечило прямой доступ к высокоскоростному интернету огромному количеству людей, в том числе непосредственно в жилищах.
Как работает волоконно-оптический кабель
В обычных кабелях передается электрический сигнал. В материале с высокой электропроводностью под действием электрического напряжения происходит направленное движение электронов.
В волоконно-оптическом кабеле носитель сигнала — световое излучение, посредством которого передается оптический импульс. Внутри прозрачного материала перемещаются кванты света — фотоны. Скорость света в оптоволокне приблизительно 200’000 км/с, которое различается в зависимости от количества не прямолинейных участков. Источником выступают лазеры или светодиоды.
Сигнал доходит мгновенно. Ограничения накладывает пропускная способность волоконно-оптического кабеля, которая в десятки раз выше, чем у электрических линий. Под пропускной способностью понимают количество информации, переданной в единицу времени. При этом потери чрезвычайно малы, что позволяет передавать сигнал на расстояние до нескольких сотен километров, если использовать соответствующее оборудование.
Оптическое волокно представляет собой нить из материала, способного пропускать свет. Благодаря эффекту полного внутреннего отражения луч, отражаясь от стенок, удерживается внутри нити, которую называют волоконно-оптическим световодом. Необходимое количество таковых помещается внутрь изолирующей оболочки и образуют оптоволоконный кабель.
Сфера применения ВОК
Сразу после изобретения оптоволокно не получило массового распространения. Виной тому высокая стоимость кабелей и укладки. Со временем цены снизились и стали демократичнее, что привело к бурному росту популярности волоконно-оптической технологии.
Основное применение ВОК — телекоммуникационные сети различного уровня сложности. С помощью волоконно-оптического кабеля можно создать как сеть для офиса, так и единый канал передачи данных для целого региона и даже страны.
Как осуществляется монтаж
Укладка оптических кабелей почти не отличается от таковой при использовании электрических кабелей. Необходимо учитывать, что оптоволокно является прочным, но хрупким материалом. При прокладке нельзя превышать предельные углы изгиба. Кабели поставляются намотанными на барабаны, имеющие немалый вес, поэтому необходимо убедиться в отсутствии повреждений, неразрывности волокна. На длине оптического кабеля до 2 км неразрывность можно проверить обычным лазерным фонариком.
Затем кабель протягивается по трассе. Усилие протяжки не должно превышать указанную производителем величину. Места соединений должны находиться в доступных, но защищенных от внешних воздействий местах.
Наибольшую сложность представляет сочленение концов оптического кабеля для последующей сварки. Для этого кабель разделывается, освобождается от гидрофобного материала. Зачищенные концы под микроскопом юстируются (совмещаются) и свариваются за счет нагрева электрической дугой. Современные сварочные аппараты полностью автоматизированы и высококачественно выполняют данную операцию.
Конструкция ВОК
Конструкция кабелей различается в зависимости от области применения. К подземному кабелю требования гораздо выше, чем к линии внутри здания. Различия вызваны необходимостью обеспечить нужную прочность кабеля и достаточную изоляцию от внешних воздействий в разных условиях.
Конструкция световода во всех случаях одинакова. Это нить из сверхчистого кварцевого стекла или пластика.
Когда требуется высокая прочность на растяжение, в центре кабеля прокладывается сердцевина из гибкого металла или прочного пластика, вокруг которой располагаются оптические модули с трехслойной изоляцией.
Как классифицируются кабели
Международная электротехническая комиссия предложила свою классификацию ВОК в зависимости от того, где прокладывается кабель:
Для каждого вида разработана своя конструкция ВОК, удовлетворяющая требованиям по прочности и влагостойкости, которые зависят от области применения волокна. Для надежной защиты применяются материалы с высокими изоляционными свойствами, которые заключают в прочную металлическую броню.
По принципу распространения оптического сигнала различают два вида волокна:
- одномодовое;
- многомодовое.
Одномодовый кабель
Световод, который пропускает один луч света (его называют модой), имеет сердечник диаметром менее 10 мкм. В кабелях с небольшим сечением на распространение сигнала мало влияет модовая дисперсия (рассеяние), величина которой прямо пропорциональна диаметру сердечника. Низкая дисперсия помогает передавать данные на значительные расстояния без затухания сигнала. Соответственно, не требуется большое количество ретрансляторов. Пропускная способность таких кабелей превышает 10 Гбит/с.
Одномодовые кабели по типу волокна подразделяют на два класса.
- Кабели с одномодовым оптическим волокном, соответствующее рекомендации ITU-T G.652.D / G.657.A — волокно с малыми изгибными потерями, т.е. волокно с пониженной чувствительностью к изгибам.
- Кабели с одномодовым оптическим волокном с ненулевой смещенной дисперсией, соответствующее рекомендации ITU-T G.655. Предназначены для магистральных волоконно-оптических систем передачи данных со спектральным DWDM уплотнением, работающих в C- и L-диапазонах.
Многомодовый волоконно-оптический кабель
Такой кабель позволяет пропускать сквозь себя несколько лучей, которые распространяются по независимым друг от друга путям. В этом случае необходимо применять сердечники большего диаметра, что приводит к значительному возрастанию модовой дисперсии.
Результат более интенсивного рассеяния света внутри кабеля — ускоренное затухание сигнала, что существенно снижает протяженность линии передачи данных. Когда сигнал необходимо передавать на значительные расстояния, появляется потребность в дополнительных ретрансляторах.
В свою очередь, многомодовые кабели по классу оптоволокна подразделяются следующим образом:
Тип волокна | Полоса пропускания, МГц/км | Расстояние передачи, м | |||
---|---|---|---|---|---|
850 нм | 1300 нм | 1GBase-SR | 10GBase-SR | 40GBase-SR4 / 10GBase-SR10 | |
62,5/125 ОМ1 | более 160 | более 500 | 275 | — | — |
50/125 ОМ2 | более 500 | более 500 | 600 | 83 | — |
50/125 ОМ3 | более 1500 | более 500 | 1000 | 300 | 140 |
50/125 ОМ4 | более 3500 | более 500 | 1100 | 550 | 170 |
Характеристиками, определяющими выбор между этими типами кабелей, является пропускная способность и протяженность линии.
Трудно переоценить влияние волоконно-оптических линий связи на современное общество. Пользоваться интернетом без задержек и сбоев, получить наличные в любом банкомате, связаться с человеком в любой стране, и многое другое стало возможным благодаря изобретению оптоволокна.
Оптический кабель, виды волоконно-оптического кабеля и пропускная способность
На сегодняшний день широкое распространение при создании телекоммуникационных сетей получил оптический кабель. В его характерные особенности включены такие показатели, как:
- высокая скорость передачи данных;
- отсутствие восприимчивости к различным помехам;
- по сравнению с медными кабелями, малый вес и габаритные размеры;
- высокая продолжительность срока эксплуатации;
- возможность увеличения расстояния между передающими устройствами до 800 км.
Пожалуй, единственными недостатками, которые можно выделить при создании сети из оптоволокна — высокая стоимость материалов и оборудования, трудоемкий процесс монтажа кабеля, связанный с необходимостью проведения сварочных работ при прокладке основных магистралей.
Конструкция оптического кабеля
- 1 — центральный силовой элемент
- 2 — оптические волокна
- 3 — пластиковые трубочки-модули
- 4 — плёнка
- 5 — тонкая внутренняя оболочка из полиэтилена
- 6 — кевларовые нити или броня
- 7 — внешняя толстая оболочка из полиэтилена
Пропускная способность оптоволокна
За последние несколько десятков лет пропускная способность волоконно-оптического кабеля значительно увеличилась. При этом разработки по усовершенствованию одной из передовых технологий передачи данных не прекращается даже на минуту. В сущности, скорость передачи сигнала во многом зависит от расстояния между оборудованием, типа волоконного носителя и количества соединительных стыков в магистралях.
К примеру, использованный при построении внутренней сети (между серверами данных) многомодовый оптический кабель на расстоянии приблизительно в 200 метров способен обеспечить скорость до 10 Гбит/с.
Для прокладки внешних коммуникаций, где расстояние между передатчиками может достигать нескольких десятков километров применяется одномодовое оптоволокно. Структура такого кабеля позволяет развивать скорость потока более 10 Гбит/с. Правда, это далеко не предел возможности оптики. С увеличением потребительского спроса возникнет необходимость наращивать мощность оборудования и даже замена техники, позволяющая добиться скорости передачи данных на уровне 160 Гбит/с не способна использовать потенциал носителя в полной мере.
Виды оптоволоконного кабеля
По своей структуре оптоволоконный кабель делится на две категории:
- многомодовое;
- одномодовое.
Многомодовый оптический кабель хорошо зарекомендовал себя как проводник, передающий сигнал на малые расстояния. В первую очередь, это обусловлено структурой самого волокна, в названии которого слово «много» означает далеко не то, что принято считать хорошим показателем. Рекомендованное расстояние, при прокладке многомодового кабеля, от передающего устройства и до пользователя должно составлять не более одного километра. На этой дистанции проводник показывает великолепные способности по передаче светового потока практически без потерь и способен обеспечивать скорость до 10 Гбит/с. Таким образом, его можно использовать при построении сети в маленьком районе или же как оптический кабель для внутренней прокладки.
Одномодовый оптический кабель в первую очередь предназначен для передачи данных на большие расстояния, которые могут исчисляться в десятках, а то и сотнях километров. По своей структуре такой тип волокна обладает более лучшими качествами и способен поддерживать постоянную высокую скорость потока информации практически без затухания в оптическом кабеле. Таким образом, пропускная способность одномодового оптического носителя лимитируется непосредственно передающими устройствами и, при установленном мощном оборудовании, может достигать нескольких Тбит/с.
Необходимое оборудование для передачи информации по оптоволоконному кабелю
На сегодняшний день оптоволоконные сети получили широкое распространение среди компаний, предоставляющих своим абонентам доступ к интернету. При этом, для осуществления передачи данных, если не считать промежуточных муфт и прочего сопутствующего оборудования, используется следующая техника:
со стороны провайдера:
— специальное оборудование DLC, известное также под названием мультиплексор. Оно позволяет производить передачу данных по волоконно-оптическому кабелю на значительные расстояния с постоянно поддерживаемой высокой скоростью.
со стороны абонента:
— роутер ONT, который является оконечным клиентским оборудованием и позволяет обеспечить доступ к интернету через оптоволоконную сеть. Позволяет осуществлять доступ на скорости до 2.5 Гбит/с.
Волоконно-оптический кабель виды
17.09.2020
Начало производства волоконно-оптического кабеля (ВОК) стало подлинным прорывом в технологии передачи информации, позволившим приступить к массовому созданию высокоскоростных сетей и линий связи. Вначале высокая стоимость ограничивала широкое использование оптоволоконного кабеля. Совместные усилия разработчиков и производственников дали возможность сделать цену кабельной продукции рентабельной для конечных потребителей. Удешевление ВОК способствовало его применению в различных проектах от организации кабельной структурированной системы локальных инфосетей до строительства тысячекилометровых магистралей.
Волоконно-оптический кабель отличается целым рядом особенностей, определяющих его огромные функциональные возможности. Высокий потенциал ВОК достигается благодаря оптической среде передачи данных и особой конструкции оптического волокна.
Что такое волоконно-оптический кабель?
Волоконно-оптический кабель — это кабельное изделие, в котором полезные сигналы передаются по оптическим волокнам (ОВ), а не по медным жилам. Передача информации осуществляется в оптическом формате при помощи светового излучения.
В конструкцию ВОК входят от двух до нескольких сотен ОВ, количество которых зависит от назначения оптоволоконного кабеля. Оптоволокно производится из разных типов кварцевого стекла с добавлением определенных легирующих материалов, которые изменяют коэффициент преломления светового луча.
Конструкция волоконно-оптического кабеля
Конструкция ВОК изменяется в зависимости от его типа и назначения при общем сходстве отдельных конструктивных элементов. Познакомимся с особенностями кабельной конструкции на примере оптоволоконного кабеля, изображенного на рисунке.
Волоконно-оптический кабель в разрезе
В центре конструкции виден силовой элемент из стеклопластикового прутка, предназначенный для демпфирования нагрузок, создаваемых при монтаже и эксплуатации. Волокна расположены внутри оптических модулей, оберегающих их от внешнего воздействия. Модули представляют собой пластиковые трубки, имеющие оптимальный диаметр для группирования нужного количества ОВ.
В состав ВОК входят один или несколько модулей, что зависит от общего числа волокон. Модульное группирование оптических волокон и их цветовая маркировка намного облегчают идентификацию каждого конкретного оптоволокна при монтаже муфт и расшивке оптоволоконного кабеля на кроссе.
Оптические модули покрыты водоотталкивающим гелем, предохраняющим от проникновения влаги. Бандажная лента из полиэтилена фиксирует оптические модули и не дает вытечь гелевому наполнителю.
Внутренняя полиэтиленовая оболочка является буферным слоем, разделяющим оптические модули и армирующую броню. В данном примере бронирование выполнено стальной оцинкованной проволокой, надежно защищающей от грызунов и экстремальных нагрузок.
Важнейшим элементом защиты является внешняя оболочка из негорючего высокоплотного полиэтилена. От надежности наружного покрытия зависит длительность безотказного функционирования оптоволоконного кабеля, что диктует строгие требования к технологии его производства.
Принцип работы волоконно-оптического кабеля
Принцип работы волоконно-оптического кабеля базируется на передаче модулированного светового потока, инициируемого лазером или специальным светодиодом в составе оптического трансивера. Электрические сигналы преобразуются в свет на одном конце ВОК, передаются по оптоволокну и принимаются на другом конце кабеля. На приеме свет конвертируется в исходные электрические сигналы.
Разработчики оптического волокна нашли гениальное решение, разделив его на сердцевину и оболочку с разными показателями преломления света. Лазерное излучение проходит по сердцевине, отражаясь от оболочки, что способствует минимальным потерям мощности даже на протяженных магистралях. Физические параметры полученного световода легко рассчитываются, позволяя изготавливать оптоволоконные кабели с заданными характеристиками, предназначенные для решения конкретных задач.
Дальность распространения световых импульсов ограничивается затуханием и дисперсией. Причинами затухания в оптическом кабеле являются внутренние отражения, рассеяние и поглощение. Дисперсия приводит к искажению исходной формы сигналов, а именно к увеличению их длительности.
Современные ВОК имеют параметры, предоставляющие возможность передавать сигналы на расстояние до 100 км. Учитывая эти ограничения, на магистральных трактах через каждые 80 — 100 км устанавливаются регенерационные пункты, в которых полностью восстанавливается исходный сигнал. Таким образом, можно строить линии связи в несколько десятков тысяч километров.
Волоконно-оптические кабели разделяются на разные типы, что важно понимать при выборе ВОК для индивидуального проекта. Зная типовые особенности оптоволоконного кабеля, можно без труда подобрать наиболее подходящий вариант.
По виду оптоволокна
По виду оптоволокна ВОК подразделяются на одномодовые и многомодовые. Под модой понимается траектория распространения светового луча внутри световода. ОВ этих видов отличаются диаметром сердцевины и оболочки.
Световой луч вводят в оптическое волокно одним их двух способов:
- под нулевым углом — одномодовое волокно. Возникает лишь одна мода, распространяющаяся прямолинейно;
- под небольшим углом — многомодовое волокно. Образуются много мод, которые распространяются, многократно отражаясь от оболочки, и достигают точки приема за различное время.
Схема ввода светового луча в оптоволокно
Оптоволоконные кабели с одномодовыми волокнами обеспечивают повышенную дальность передачи без восстановления сигнала и лучшую пропускную способность. Для сравнения:
- одномодовое волокно — 100 км, до 200 Тбит/сек;
- многомодовое волокно — 500 м, до 10 Гбит/сек.
Очевиден вывод о эффективности применения одномодовых волоконно-оптических кабелей на магистралях связи большой протяженности и подключения удаленных сегментов высокоскоростных информационных сетей. Для мультимодовых ВОК находится применение при создании локальных кабельных сетей на небольшой территории.
По назначению
Специалисты выделяют несколько типов волоконно-оптических кабелей по назначению. Встречается аналогичное разделение по способу монтажа. В принципе, это одно и тоже, что нужно учитывать при выборе кабельной продукции. Основным отличием ВОК разных типов являются их конструктивные особенности, например, параметры внешней оболочки, наличие и материал брони/силовых элементов, огнестойкость, уровень защиты от влаги.
Для монтажа внутри зданий
Волоконно-оптические кабели внутри зданий монтируются в пространстве кабельных лотков и кабель-каналов от оптических кроссов до мест подключения абонентских устройств. Наружную оболочку ВОК производят из материалов с пониженным уровнем дымовыделения, не распространяющих горение, чтобы соблюсти требования противопожарной безопасности. Броня и силовые элементы, как правило, отсутствуют. Защитные функции выполняет армирование кевларовыми нитями.
Кабели характеризуются минимальным весом, небольшим радиусом изгиба. Количество ОВ может варьироваться от 2 до 24. В случае прокладки по помещениям с наличием агрессивной, пожароопасной или взрывоопасной среды применяются специализированные оптоволоконные кабели.
Для прокладки в канализации
Для прокладки в канализации и коллекторных сооружениях востребованы волоконно-оптические кабели с броней, выдерживающие большой уровень растягивающих и раздавливающих нагрузок. Виды бронирования:
- ленточное;
- проволочное — с 1 или 2 повивами.
Чаще применяется ленточное бронирование, которое выполняется в виде гладкой или гофрированной трубки из стали 0,1 — 0,2 мм. Гофрированная лента эффективнее противостоит грызунам и повышает гибкость кабельного изделия. Массивная проволочная броня выбирается в случае особо сложных условий окружающей среды.
Особое внимание уделяется кабельной оболочке, изготавливаемой из негорючего полиэтилена высокой плотности, выдерживающего значительные перепады температур. Оптические модули обязательно защищаются слоем водоотталкивающего геля. Такое решение отлично зарекомендовало себя в условиях влажной атмосферы канализации и коллекторов.
Для укладки в грунт
Укладка в грунт предполагает эксплуатацию волоконно-оптического кабеля в крайне агрессивной внешней среде и риск критических механических воздействий. Нередки случаи повреждений ВОК в результате работы тяжелой строительной техники, ошибочно организованной в охранной зоне на трассе оптоволоконной линии связи.
Для минимизации ущерба оптическим волокнам применяют кабели с мощной проволочной броней, имеющей один или два повива, очень редко с ленточной броней. Такой выбор становится понятен, если учитывать, что проволочное бронирование обеспечивает:
- максимальную нагрузку при растяжении — до 80 000 Ньютон/100 мм;
- допустимое раздавливающее усилие — до 4 000 Ньютон/1 см.
У ленточного бронирования эти показатели гораздо ниже: 2 700 Ньютон/100 мм и 500 Ньютон/1 см соответственно.
Сохранность ОВ от проникновения влаги, особенно в период дождей, обеспечивается надежной изоляцией оптических модулей гидрофобным гелеобразным наполнителем
Для воздушной подвески
Для воздушной подвески на опорах низковольтных и высоковольтных линий электропередачи, связи, освещения или между зданиями/сооружениями применяются самонесущие волоконно-оптические кабели. Название «самонесущие» хорошо отражает преимущество этого типа ВОК — отсутствие необходимости в использовании дополнительного стального троса для подвески кабеля.
Основными видами самонесущих ВОК являются:
- кабели круглого сечения — полностью диэлектрические, с силовым элементом из стеклопластиковых прутков или армирующих арамидных нитей. Это грамотный выбор для подвески на ЛЭП ввиду отсутствия металла в конструкции кабеля. Можно применять на протяженных пролетах ввиду небольшой парусности. Крепление ВОК выполняют арматурой, а соединение кабельных строительных длин — с помощью оптических муфт;
- кабели с сечением в форме цифры «восемь» — интересны наличием вынесенного силового элемента: стального троса или стеклопластикового стержня в изолированной оболочке.
ВОК со стальным тросом не допускается к подвеске на ЛЭП из-за высоковольтных наводок от электромагнитного поля, представляющих опасность для линейного персонала. Длина пролетов ограничивается 70 метрами из-за увеличенной парусности ВОК. Кабель монтируется в поддерживающих и натяжных зажимах, позволяющих добиться необходимого значения провеса.
Оптоволоконные самонесущие кабели могут эксплуатироваться в условиях крайнего севера и юга с температурными перепадами в пределах -60О — +70О. Оптические волокна надежно защищены гидрофобным гелем от воздействия осадков.
В завершение обзора волоконно-оптического кабеля сформулируем его основные преимущества:
- Увеличенная пропускная способность — до 2 Тбит/с (и более в перспективе).
- Экономические выгоды:
- стоимость намного ниже по сравнению с «медным» кабелем;
- требуется меньшее количество усилителей/регенераторов — одно устройство на 100 км. Для электрической линии связи нужен усилитель на каждые 5 км.
- Минимальный коэффициент шума.
- Устойчивость к любым помехам и наводкам.
- Малый вес и компактный объем.
- Пожарная безопасность.
- Взрывобезопасность.
- Невозможность злоумышленного съема информации.
Совокупность преимуществ оптоволоконного кабеля позволяет сделать вывод о его комплексном превосходстве над традиционным «медным» кабелем. ВОК выгоднее применять в проектах по организации информационных сетей любого масштаба и линий связи любой протяженности.
ВОЛС, всё про волоконно-оптические линии связи!
Самой высокой пропускной способностью среди всех существующих средств связи обладает оптическое волокно (диэлектрические волноводы). Волоконно-оптические кабели применяются для создания ВОЛС – волоконно-оптических линий связи, способных обеспечить самую высокую скорость передачи информации (в зависимости от типа используемого активного оборудования скорость передачи может составлять десятки гигабайт и даже терабайт в секунду).
Кварцевое стекло, являющееся несущей средой ВОЛС, помимо уникальных пропускных характеристик, обладает ещё одним ценным свойством – малыми потерями и нечувствительностью к электромагнитным полям. Это выгодно отличает его от обычных медных кабельных систем.
Данная система передачи информации, как правило, используется при постройке рабочих объектов в качестве внешних магистралей, объединяющих разрозненные сооружения или корпуса, а также многоэтажные здания. Она может использоваться и в качестве внутреннего носителя структурированной кабельной системы (СКС), однако законченные СКС полностью из волокна встречаются реже – в силу высокой стоимости строительства оптических линий связи.
Применение ВОЛС позволяет локально объединить рабочие места, обеспечить высокую скорость загрузки Интернета одновременно на всех машинах, качественную телефонную связь и телевизионный приём.
Преимущества ВОЛС
При грамотном проектировании будущей системы (этот этап подразумевает решение архитектурных вопросов, а также выбор подходящего оборудования и способов соединения несущих кабелей) и профессиональном монтаже применение волоконно-оптических линий обеспечивает ряд существенных преимуществ:
- Высокую пропускную способность за счёт высокой несущей частоты. Потенциальная возможность одного оптического волокна – несколько терабит информации за 1 секунду.
- Волоконно-оптический кабель отличается низким уровнем шума, что положительно сказывается на его пропускной способности и возможности передавать сигналы различной модуляции.
- Пожарная безопасность (пожароустойчивость). В отличие от других систем связи, ВОЛС может использоваться безо всяких ограничений на предприятиях повышенной опасности, в частности на нефтехимических производствах, благодаря отсутствию искрообразования.
- Благодаря малому затуханию светового сигнала оптические системы могут объединять рабочие участки на значительных расстояниях (более 100 км) без использования дополнительных ретрансляторов (усилителей).
- Информационная безопасность. Волоконно-оптическая связь обеспечивает надёжную защиту от несанкционированного доступа и перехвата конфиденциальной информации. Такая способность оптики объясняется отсутствием излучений в радиодиапазоне, а также высокой чувствительностью к колебаниям. В случае попыток прослушки встроенная система контроля может отключить канал и предупредить о подозреваемом взломе. Именно поэтому ВОЛС активно используют современные банки, научные центры, правоохранительные организации и прочие структуры, работающие с секретной информацией.
- Высокая надёжность и помехоустойчивость системы. Волокно, будучи диэлектрическим проводником, не чувствительно к электромагнитным излучениям, не боится окисления и влаги.
- Экономичность. Несмотря на то, что создание оптических систем в силу своей сложности дороже, чем традиционных СКС, в общем итоге их владелец получает реальную экономическую выгоду. Оптическое волокно, которое изготавливается из кварца, стоит примерно в 2 раза дешевле медного кабеля, дополнительно при строительстве обширных систем можно сэкономить на усилителях. Если при использовании медной пары ретрансляторы нужно ставить через каждые несколько километров, то в ВОЛС это расстояние составляет не менее 100 км. При этом скорость, надёжность и долговечность традиционных СКС значительно уступают оптике.
- Срок службы волоконно-оптических линий составляет полрядка четверти века. Через 25 лет непрерывного использования в несущей системе увеличивается затухание сигналов.
- Если сравнивать медный и оптический кабель, то при одной и той же пропускной способности второй будет весить примерно в 4 раза меньше, а его объём даже при использовании защитных оболочек будет меньше, чем у медного, в несколько раз.
- Перспективы. Использование волоконно-оптических линий связи позволяет легко наращивать вычислительные возможности локальных сетей благодаря установке более быстродействующего активного оборудования, причем без замены коммуникаций.
Область применения ВОЛС
Как уже было сказано выше, волоконно-оптические кабели (ВОК) используются для передачи сигналов вокруг (между) зданий и внутри объектов. При построении вешних коммуникационных магистралей предпочтение отдаётся оптическим кабелям, а внутри зданий (внутренние подсистемы) наравне с ними используется традиционная витая пара. Таким образом, различают ВОК для внешней (outdoor cables) и внутренней (indoor cables) прокладки.
К отдельному виду относятся соединительные кабели: внутри помещений они используются в качестве соединительных шнуров и коммуникаций горизонтальной разводки – для оснащения отдельных рабочих мест, а снаружи – для объединения зданий.
Монтаж волоконно-оптического кабеля осуществляется с помощью специальных инструментов и приборов.
Технологии соединения ВОЛС
Длина коммуникационных магистралей ВОЛС может достигать сотен километров (например, при постройке коммуникаций между городами), тогда как стандартная длина оптических волокон составляет несколько километров (в том числе потому, что работа со слишком большими длинами в некоторых случаях весьма неудобна). Таким образом, при построении трассы необходимо решить проблему сращивания отдельных световодов.
Различают два типа соединений: разъёмные и неразъёмные. В первом случае для соединения применяются оптические коннекторы (это связано с дополнительными финансовыми затратами, и, кроме того, при большом количестве промежуточных разъёмных соединений увеличиваются оптические потери).
Для неразъёмного соединения локальных участков (монтажа трасс) применяются механические соединители, клеевое сращивание и сваривание волокон. В последнем случае используют аппараты для сварки оптических волокон. Предпочтение тому или иному методу отдаётся с учётом назначения и условий применения оптики.
Наиболее распространённой является технология склеивания, для которой используется специальное оборудование и инструмент и которая включает несколько технологических операций.
В частности, перед соединением оптические кабели проходят предварительную подготовку: в местах будущих соединений удаляются защитное покрытие и лишнее волокно (подготовленный участок очищается от гидрофобного состава). Для надёжной фиксации световода в соединителе (коннекторе) используется эпоксидный клей, которым заполняется внутреннее пространство коннектора (он вводится в корпус разъёма с помощью шприца или дозатора). Для затвердевания и просушки клея применяется специальная печка, способная создать температуру 100 град. С.
После затвердевания клея излишки волокна удаляются, а наконечник коннектора шлифуется и полируется (качество скола имеет первостепенное значение). Для обеспечения высокой точности выполнение данных работ контролируется с помощью 200-кратного микроскопа. Полировка может осуществляться вручную или с помощью полированной машины.
Самое качественное соединение с минимальными потерями обеспечивает сваривание волокон. Этот метод используется при создании высокоскоростных ВОЛС. Во время сваривания происходит оплавление концов световода, для этого в качестве источника тепловой энергии могут использоваться газовая горелка, электрический заряд или лазерное излучение.
Каждый из методов имеет свои преимущества. Лазерная сварка благодаря отсутствию примесей позволяет получать самые чистые соединения. Для прочной сварки многомодовых волокон, как правило, используют газовые горелки. Наиболее распространенной является электрическая сварка, обеспечивающая высокую скорость и качество выполнения работ. Длительность плавления различных типов оптовых волокон отличается.
Для сварочных работ применяются специальный инструмент и дорогостоящее сварочное оборудование – автоматическое или полуавтоматическое. Современные сварочные аппараты позволяют контролировать качество сварки, а также проводить тестирование мест соединения на растяжение. Усовершенствованные модели оснащены программами, которые позволяют оптимизировать процесс сварки под конкретный тип оптоволокна.
После сращения место соединения защищается плотно насаживаемыми трубками, которые обеспечивают дополнительную механическую защиту.
Ещё один метод сращивания элементов оптоволокна в единую линию ВОЛС – механическое соединение. Этот способ обеспечивает меньшую чистоту соединения, чем сваривание, однако затухание сигнала в данном случае всё-таки меньше, чем при использовании оптических коннекторов.
Преимущество этого метода перед остальными состоит в том, что для проведения работ используются простые приспособления (например, монтажный столик), которые позволяют проводить работы в труднодоступных местах или внутри малогабаритных конструкций.
Механическое сращивание подразумевает использование специальных соединителей – так называемых сплайсов. Существует несколько разновидностей механических соединителей, которые представляют собой вытянутую конструкцию с каналом для входа и фиксации сращиваемых оптических волокон. Сама фиксация обеспечивается с помощью предусмотренных конструкцией защёлок. После соединения сплайсы дополнительно защищаются муфтами или коробами.
Механические соединители могут использоваться неоднократно. В частности, их применяют во время проведения ремонтных или восстановительных работ на линии.
ВОЛС: типы оптических волокон
Оптические волокна, используемые для построения ВОЛС, отличаются по материалу изготовления и по модовой структуре света. Что касается материала, различают полностью стеклянные волокна (со стеклянной сердцевиной и стеклянной оптической оболочкой), полностью пластиковые волокна (с пластиковой сердцевиной и оболочкой) и комбинированные модели (со стеклянной сердцевиной и с пластиковой оболочкой). Самую лучшую пропускную способность обеспечивают стеклянные волокна, более дешёвый пластиковый вариант используют в том случае, если требования к параметрам затухания и пропускной способности не критичны.
По типу путей, которые проходит свет в сердцевине волокна, различают одно- и многомодовые волокна (в первом случае распространяется один луч света, во втором – несколько: десятки, сотни и даже тысячи).
- Одномодовые волокна (SM) отличаются малым диаметром сердцевины, по которой может пройти только один пучок света.
- Многомодовые волокна (MM) отличаются большим диаметром сердцевины и могут быть со ступенчатым или градиентным профилем. В первом случае пучки света (моды) расходятся по различным траекториям и поэтому приходят к концу световода в различное время. При градиентном профиле временные задержки различных лучей практически полностью исчезают, и моды идут плавно благодаря изменению скорости распространения света по волнообразным спиралям.
Все современные ВОК (и одно-, и многомодовые), с помощью которых создаются линии передачи данных, имеют одинаковый внешний диаметр – 125 мкм. Толщина первичного защитного буферного покрытия составляет 250 мкм. Толщина вторичного буферного покрытия составляет 900 мкм (используется для защиты соединительных шнуров и внутренних кабелей). Оболочка многоволоконных кабелей для удобства работы окрашивается в различные цвета (для каждого волокна).
Диагностика волоконно-оптических линий связи
Основным инструментом для диагностики волоконно-оптических линий связи является оптический рефлектометр. Пример работы с таким прибором смотрите в следующем видео:
Посмотреть примеры оборудования и статьи по теме ВОЛС на fibertop.ru.
Примеры оборудования
Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.
Учебное пособие для одномодового многомодового оптоволоконного кабеля
ОСНОВЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
(Одномодовый многорежимный)
a Учебник
КРАТКИЙ ОБЗОР ПРЕИМУЩЕСТВА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ ПЕРЕД МЕДЬЮ:
• СКОРОСТЬ: Оптоволоконные сети работают на высоких скоростях.
скорости — до гигабит
• ПОЛОСА: большая грузоподъемность
• РАССТОЯНИЕ: сигналов можно передавать дальше
без необходимости «обновлять» или укреплять.
• СОПРОТИВЛЕНИЕ: Повышенное сопротивление электромагнитному
шум от радио, двигателей или других близлежащих кабелей.
• ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ: Оптоволоконные кабели обходятся намного дешевле.
поддерживать.
В последние годы стало очевидно, что волоконная оптика неуклонно заменяет
медный провод как подходящее средство передачи сигнала связи. Они
покрывают большие расстояния между местными телефонными системами, а также обеспечивают
магистраль для многих сетевых систем.Другие пользователи системы включают кабельное телевидение
услуги, университетские городки, офисные здания, промышленные предприятия и электрические
коммунальные предприятия.
Волоконно-оптическая система аналогична системе с медным проводом. что оптоволокно заменяет. Разница в том, что в оптоволокне используется свет. импульсы для передачи информации по волоконно-оптическим линиям вместо использования электронных импульсы для передачи информации по медным линиям. Глядя на компоненты в волоконно-оптическая цепь позволит лучше понять, как работает система в в сочетании с проводными системами.
На одном конце системы находится передатчик. Это место происхождения информации, поступающей по оптоволоконным линиям. Передатчик принимает закодированную информацию об электронном импульсе, поступающую по медному проводу. Тогда это обрабатывает и преобразует эту информацию в эквивалентно закодированные световые импульсы. Светодиод (LED) или инжекционный лазерный диод (ILD) может использоваться для генерирование световых импульсов. С помощью линзы световые импульсы направляются в волоконно-оптическая среда, по которой они проходят по кабелю.Свет (рядом инфракрасный) чаще всего составляет 850 нм для более коротких расстояний и 1300 нм для более длинных расстояния для многомодового волокна и 1300 нм для одномодового волокна и 1500 нм для используется на большие расстояния.
Оптоволоконный кабель можно представить как очень длинный картон.
рулон (изнутри рулона бумажного полотенца), покрытый зеркалом на
внутри.
Если вы посветите фонариком на один конец, вы увидите, что свет выходит на дальний конец, даже если он
был согнут
за углом.
Световые импульсы легко перемещаются по оптоволоконной линии, потому что принципа, известного как полное внутреннее отражение. «Этот принцип тотальной внутреннее отражение утверждает, что когда угол падения превышает критический ценность, свет не может выходить из стекла; вместо этого свет отражается обратно. Когда этот принцип применяется к конструкции волоконно-оптического кабеля, он возможна передача информации по волоконно-оптическим линиям в виде световых лучей. импульсы.Ядро должно быть очень прозрачным и чистым материалом для света или в большинстве случаев. чехлы для ближнего инфракрасного света (850нм, 1300нм и 1500нм). Сердечник может быть пластиковым (используются на очень короткие расстояния), но большинство из них сделаны из стекла. Стекло оптическое волокна почти всегда сделаны из чистых кремнезем, но некоторые другие материалы, такие как фторцирконат, фторалюминат и халькогенидные стекла используются для длинноволнового инфракрасного излучения.
Обычно используются три типа оптоволоконных кабелей: одномодовый, многомодовое и пластиковое оптическое волокно (ПОФ).
Прозрачные стеклянные или пластиковые волокна, которые позволяют направлять свет от одного конца к другому с минимальными потерями.
Волоконно-оптический кабель работает как «световод», направляя свет, введенный на одном конце кабеля, через другой конец. Источник света может быть либо светоизлучающим. диод (LED)) или лазер.
Источник света импульсный, включается и выключается, а светочувствительный приемник на другом конце кабеля преобразует импульсы обратно в цифровые единицы и нули исходного сигнала.
Даже лазерный свет, проходящий через оптоволоконный кабель, подвержены потере прочности, в первую очередь из-за рассеивания и рассеяние света внутри самого кабеля. Чем быстрее лазер колеблется, тем больше риск рассеивания. Свет усилители, называемые повторителями, могут потребоваться для обновления сигнал в некоторых приложениях.
А сам оптоволоконный кабель подешевел время — эквивалент длина медного кабеля меньше за фут, но не по емкости.Разъемы для оптоволоконных кабелей и оборудование, необходимое для их установки, по-прежнему дороже, чем их медные аналоги.
Одномодовый кабель — одиночная стойка (в большинстве приложений используются 2 волокна) из стекловолокна с диаметром от 8,3 до 10 мкм, имеет один режим пропускания. Одномодовое волокно с относительно узким диаметром, через которое только одна мода будет распространяться обычно на 1310 или 1550 нм. Обладает более высокой пропускной способностью, чем многомодовое волокно, но требует источник света с узкой спектральной шириной.Синонимы одномодовое оптическое волокно, одномодовое волокно, одномодовый оптический волновод, одномодовое волокно.
Одномодемное волокноиспользуется во многих приложениях, где данные отправляется на многочастотном режиме (WDM-мультиплексирование с разделением волн), поэтому используется только один кабель. необходимо — (одномодовое на одном волокне)
Одиночный режим оптоволокно обеспечивает более высокую скорость передачи и расстояние до 50 раз больше, чем многомодовый, но и стоит дороже. Одномодовое волокно имеет намного меньшую сердцевину чем многомодовый.Небольшое ядро и одиночная световая волна практически устранить любые искажения, которые могут возникнуть из-за перекрытия световых импульсов, обеспечение наименьшего затухания сигнала и наивысшей скорости передачи любой тип оптоволоконного кабеля.
Одномодовое оптическое волокно — это оптическое волокно, в котором используется только оптическое волокно самого низкого порядка. Связанная мода может распространяться на интересующей длине волны обычно от 1300 до 1320 нм.
переход на одномодовое волокно
стр.
Многорежимный кабель чуть больше
диаметр,
с обычными диаметрами в диапазоне от 50 до 100 микрон для легких компонентов
(в США самый распространенный размер — 62.5 мкм). Большинство приложений, в которых
Используется многомодовое волокно, используются 2 волокна (WDM обычно не используется на
многомодовое волокно). POF — это новый кабель на пластиковой основе, который обещает аналогичные характеристики
стеклянный кабель на очень короткие расстояния, но по более низкой цене.
Многомодовое волокно обеспечивает широкую полосу пропускания на высоких скоростях (от 10 до 100 Мбит / с — гигабит от 275 м до 2 км) на средних расстояниях. Световые волны рассредоточены по многочисленным путям или режимам при прохождении через сердечник кабеля обычно 850 или 1300 нм.Типичные диаметры сердцевины многомодового волокна составляют 50, 62,5 и 100 микрометров. Однако в длинных кабельных трассах (более 3000 футов [914,4 метра) несколько путей. света может вызвать искажение сигнала на приемном конце, что приведет к нечеткая и неполная передача данных, поэтому дизайнеры теперь призывают к одиночному режиму оптоволокно в новых приложениях, использующих гигабит и выше.
Использование волоконной оптики было недоступно до 1970 г., когда компания Corning Стекольный завод смог произвести волокно с потерей 20 дБ / км.Это было признал, что оптическое волокно пригодно для телекоммуникаций пропускание только в том случае, если бы стекло могло быть настолько чистым, что затухание было бы 20 дБ / км или меньше. То есть 1% света останется после проезда 1 км. Сегодняшнее затухание в оптическом волокне колеблется от 0,5 дБ / км до 1000 дБ / км в зависимости от используемое оптическое волокно. Пределы затухания основаны на предполагаемом применении.
Применение волоконно-оптической связи быстро увеличивалось. скорость, с момента первой коммерческой установки оптоволоконной системы в 1977 году.Телефонные компании начали рано, заменив свои старые системы медных проводов на волоконно-оптические линии. Сегодняшние телефонные компании используют оптоволокно повсюду. их система в качестве магистральной архитектуры и междугородней связи между городскими телефонными системами.
Компании кабельного телевидения также начали интегрировать оптоволокно в их кабельные системы. Магистральные линии, соединяющие центральные офисы, обычно имеют был заменен на оптическое волокно.Некоторые провайдеры начали экспериментировать с волокно к бордюру с помощью гибрида волокна / коаксиального кабеля. Такой гибрид позволяет интеграция волокна и коаксиального кабеля по соседству. Это место, называется узлом, обеспечит оптический приемник, преобразующий свет импульсы обратно в электронные сигналы. Затем сигналы могут быть переданы отдельным дома через коаксиальный кабель.
Локальные сети (LAN) — это коллективная группа компьютеров или компьютеров. системы, подключенные друг к другу, позволяющие совместно использовать программное обеспечение или данные базы.Колледжи, университеты, офисные здания и промышленные предприятия, просто чтобы Назовите несколько, все они используют оптическое волокно в своих системах LAN.
Энергетические компании — это развивающаяся группа, которая начала использовать оптоволоконные кабели. в их системах связи. Большинство энергетических компаний уже имеют оптоволоконные кабели. системы связи, используемые для мониторинга своих электросетевых систем.
перейти к Иллюстрированный волоконно-оптический кабель Глоссарий страниц
Волокно
, Джон МакЧесни, сотрудник Bell Laboratories, Lucent Technologies
Около 10 миллиардов цифровых битов могут передаваться в секунду по оптоволоконному каналу в коммерческой сети, достаточно, чтобы нести десятки тысяч телефонные звонки.Волокна тонкие, как волосы, состоят из двух концентрических слои кварцевого стекла высокой чистоты сердцевина и оболочка, которые заключены в защитную оболочку. Модулированные световые лучи в цифровые импульсы с помощью лазера или светодиода по сердцевине, не проникая в оболочку.
Свет остается ограниченным сердцевина, потому что оболочка имеет более низкий показатель преломления — a мера его способности отклонять свет. Уточнения в оптике волокна, наряду с разработкой новых лазеров и диодов, могут однажды позволить коммерческим оптоволоконным сетям передавать триллионы бит данных в секунду.
Полная внутренняя переработка ограничивает свет в оптических волокнах (аналогично тому, как смотреть вниз зеркало в виде длинной трубочки из бумажного полотенца). Поскольку облицовка имеет более низкий показатель преломления, световые лучи отражаются обратно в сердцевину, если они сталкиваются с оболочкой под небольшим углом (красные линии). Луч, превышающий определенный «критический» угол выходит из волокна (желтая линия).
МНОГОРЕЖИМНОЕ ВОЛОКНО STEP-INDEX имеет крупную сердцевину, до 100 мкм в диаметре.Как результат, некоторые световые лучи, составляющие цифровой импульс, могут перемещаться прямой маршрут, в то время как другие зигзагообразно отскакивают от облицовка. Эти альтернативные пути вызывают разные группы световых лучей, называемые модами, чтобы прибыть отдельно в пункте приема. Пульс, совокупность различные режимы, начинает распространяться, теряя четко выраженный форма. Необходимость оставлять интервалы между импульсами для предотвращения перекрытие ограничивает пропускную способность, то есть количество информации которые могут быть отправлены.Следовательно, этот тип волокна лучше всего подходит. для передачи на короткие расстояния, в эндоскоп, для экземпляр.
МНОГОРЕЖИМНОЕ ВОЛОКНО
СО СТЕПЕННЫМ ИНДЕКСОМ содержит сердцевину, в которой показатель преломления уменьшается постепенно от центральной оси к облицовке. В более высокий показатель преломления в центре заставляет световые лучи двигаться вниз по оси продвигаются медленнее, чем у облицовки. Кроме того, вместо того, чтобы зигзагообразно выходить из оболочки, свет в сердцевине изгибается по спирали из-за градиентного индекса, уменьшая его ход расстояние.Укороченный путь и более высокая скорость позволяют свету на периферия прибыть к приемнику примерно в то же время, что и медленные, но прямые лучи в центральной оси. Результат: цифровой импульс имеет меньшую дисперсию.
ОДНОМОДОВОЕ ВОЛОКНО имеет узкую ядро (восемь микрон или меньше), а показатель преломления между сердцевина и оболочка меняются меньше, чем для многомодовых волокна. Таким образом, свет распространяется параллельно оси, создавая мало импульсная дисперсия.Установка телефонных сетей и сетей кабельного телевидения. миллионы километров этого волокна каждый год.
ОСНОВНОЙ КАБЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
1 — Два основных конструкции кабеля:
Кабель со свободными трубками, применяемый в большинство внешних установок в Северной Америке, и кабель с плотной буферизацией, в основном используемый внутри зданий.
Модульная конструкция кабели со свободными трубками обычно содержат до 12 волокон на буферную трубку с максимальным количеством волокон в одном кабеле более 200 волокон.Кабели со свободным концом могут быть полностью диэлектрическими или армированными. Модульная конструкция буферной трубки позволяет легко снимать группы волокна в промежуточных точках, не мешая другим защищенные буферные пробирки направляются в другие места. В конструкция со свободными трубками также помогает в идентификации и введение волокон в систему.
Одноволоконный кабели с плотной буферизацией используются как косички, патч-корды и перемычки для подключения кабелей со свободными трубками непосредственно к оптоэлектронные передатчики, приемники и другие активные и пассивные компоненты.
Мультиволокно с плотной буферизацией кабели также доступны и используются в основном для альтернативных гибкость и легкость в прокладке и транспортировке внутри зданий.
2 — Свободная трубка Кабель
В кабеле со свободной трубкой дизайн, пластиковые буферные трубки с цветовой кодировкой и защитой оптические волокна. Гелевый наполнитель препятствует проникновению воды. Излишняя длина волокна (относительно длины буферной трубки) изолирует волокна от напряжений монтажа и нагрузки окружающей среды.Буферные трубки скручены вокруг диэлектрической или стальной центральной член, который служит элементом, предотвращающим коробление.
В сердечнике кабеля обычно используется арамидная пряжа, как первичный предел прочности на разрыв член. Внешняя полиэтиленовая оболочка выдавливается поверх сердцевины. Если требуется бронирование, вокруг образуется стальная гофрированная лента. кабель с одинарной оболочкой с дополнительной оболочкой, выдавленной поверх доспехи.
Кабели со свободными трубками обычно используются для наружной установки в антенне, воздуховоде. и прямо закопанные приложения.
3 — Кабель с жесткой буферизацией
С кабелем с плотной буферизацией конструкции, буферный материал находится в прямом контакте с волокно. Эта конструкция подходит для «соединительных кабелей», которые подключать внешние кабели завода к оконечному оборудованию, а также для связывание различных устройств в локальной сети.
Многоволоконный, кабели с плотным буфером часто используются для внутри зданий, стояков, общестроительные и пленумные приложения.
Конструкция с плотной буферизацией обеспечивает прочную структуру кабеля для защиты отдельных волокон во время погрузочно-разгрузочных работ, маршрутизации и коннектификации. Прочность пряжи члены удерживают растягивающую нагрузку подальше от волокна.
То же, что и кабели со свободными трубками, оптические спецификации для кабелей с плотной буферизацией также должны включают максимальную производительность всех волокон в рабочем температурный диапазон и срок службы кабеля. Средних не должно быть приемлемо.
Типы разъемов
Gruber Industries
кабельные соединители
вот некоторые распространенные волокна
типы кабелей
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как лучше всего заделать оптоволоконный кабель? Тот
зависит от приложения, соображений стоимости и ваших личных
предпочтения.Следующие сравнения разъемов могут принять решение
Полегче. Эпоксидная смола и полироль Эпоксидные и полированные соединители были оригинальными оптоволоконными соединителями. Они по-прежнему представляют собой самый большой сегмент разъемов в обоих количествах. используется и доступно разнообразие. Практически любой тип соединителя доступны, включая ST, SC, FC, LC, D4, SMA, MU и MTRJ. Преимущества включают: Очень прочный. Этот стиль разъема основан на проверенных технологиях,
и может выдерживать самые большие экологические и механические нагрузки, когда
по сравнению с другими технологиями соединителей. Время установки: время начальной настройки для выездного специалиста кто должен подготовить рабочее место с полировальным оборудованием и отверждением эпоксидной смолы духовой шкаф.Время завершения для одного разъема составляет около 25 минут из-за время, необходимое для термического отверждения эпоксидной смолы. Среднее время на один разъем в большом партия может длиться от 5 до 6 минут. Более быстрое отверждение эпоксидных смол, таких как анаэробная эпоксидная смола может сократить время установки, но эпоксидные смолы быстрого отверждения подходит не для всех разъемов. Уровень квалификации: эти соединители не сложны в установке, но требуют обучение навыкам под самым строгим контролем, особенно по полировке.Они лучшие подходит для массового установщика или монтажного цеха с обученным и стабильная рабочая сила. Затраты: наименее дорогие разъемы для покупки, во многих случаях от 30 до 50. на процентов дешевле, чем другие соединители оконечного типа. Однако фактор стоимость оборудования для отверждения эпоксидной смолы и полировки наконечников, а также их сопутствующие расходные материалы. Предварительно загруженная эпоксидная смола или без эпоксидной смолы и полироли Есть две основные категории безэпоксидных и полированных соединителей.Первые соединители, предварительно залитые отмеренным количеством эпоксидной смолы. Эти соединители снижают уровень навыков, необходимых для установки соединителя, но они не сокращайте существенно время или необходимое оборудование. Второй Категория разъемов вообще не использует эпоксидную смолу. Обычно используют внутренний обжимной механизм для стабилизации волокна. Эти разъемы уменьшают как необходимый уровень квалификации и время установки. Типы разъемов ST, SC и FC доступны.К преимуществам можно отнести: Не требуется впрыскивание эпоксидной смолы. Время установки: Обе версии имеют короткое время установки, с предварительно загруженными эпоксидные соединители, имеющие немного более длинную установку. Из-за времени отверждения предварительно загруженные эпоксидные соединители требуют того же времени на установку, что и стандартные разъемы, 25 минут для 1 разъема, в среднем 5-6 минут для партия.Разъемы, использующие метод внутреннего обжима, устанавливаются за 2 минуты или меньше. Уровень квалификации: Требования к навыкам снижаются, потому что обжимной механизм легче освоить, чем использовать эпоксидную смолу. Они обеспечивают максимальную гибкость с одним технология и баланс между навыками и стоимостью. Стоимость: Умеренно дороже, чем стандартный разъем. Стоимость оборудования равна или меньше стоимости стандартных разъемов. Стоимость расходных материалов снижается на полировочную пленку и чистящие средства.Расходы преимущества заключаются в сокращении требований к обучению и быстрой установке время. Без эпоксидной смолы и без полировки Самые простые и быстрые соединители в установке; хорошо подходит для подрядчиков, которые
не может оправдать затраты на обучение и супервизию, необходимые для стандартных
разъемы. Хорошее решение для быстрых реставраций в полевых условиях. ST, SC, FC, LC и
Доступны стили соединителя MTRJ. Преимущества включают: Время установки: Почти ноль. Менее 1 минуты независимо от номера разъемов. Уровень квалификации: Требует минимального обучения, что делает этот тип соединителя идеальным. для монтажных компаний с высокой текучестью монтажников и / или которые делают ограниченное количество оконцовок оптического волокна. Стоимость: Обычно самый дорогой разъем для покупки, так как некоторые Работы (полировка) производятся на заводе. Кроме того, один или два достаточно могут потребоваться дорогостоящие инструменты для установки. Тем не менее, это может быть меньше дорого из-за более низкой стоимости рабочей силы. |
перейти на Расчет потерь волокна и расстояние
перейти на Связанный волоконно-оптическое оборудование страницы
перейти к
Telebyte
Страницы руководства по волокну
(очень хорошее описание)
2.Волоконно-оптический канал передачи данных в помещении
2.1
Сквозной волоконно-оптический канал передачи данных
2.2
Волоконно-оптический кабель
2.3
Передатчик
2,4
Ресивер
2,5
Разъемы
2,6
Сращивание
2,7
Анализ производительности канала
перейти к
Полный Telebyte
Учебные страницы по волокну
ARC Electronics
301-924-7400 EXT 25
arc @ arcelect.com перейти к … домой Стр.
Выбираем оптоволоконный кабель
Существует много различных типов оптоволоконных кабелей. На сайте FiberCables.com представлены сотни разновидностей, и мы можем построить тысячи других типов по индивидуальному заказу.
Огромное количество вариантов может быть ошеломляющим для людей, которые не работают с оптоволоконным кабелем регулярно. Итак, вот несколько общих вопросов.
Вам нужен одномодовый или многомодовый оптоволоконный кабель?
Если у вас уже есть кабель и вам нужно его больше, вы обычно можете определить тип кабеля по его цвету.Одномодовый кабель обычно желтого цвета. Многорежимный кабель (62,5 микрон или 50 микрон) обычно оранжевого цвета. А многорежимный кабель 10GB обычно голубой.
Если вы не знаете цвет, вам нужно найти какую-то документацию, описывающую тип кабеля, который вам нужен. Ниже приведены некоторые термины и тип кабеля, с которым они обычно связаны.
- OS1, OS2, 9 микрон, 9 мкм, 9/125 = одномодовый
- OM1, 62,5 мкм, 62,5 мкм, 62,5 / 125 = многомодовый 62,5
- OM2, 50 микрон, 50 мкм, 50/125 = многомодовый 50
- OM3, 10 ГБ, 10 ГБ, 50 микрон, 50 мкм, 50/125 = 10 ГБ, многомодовый
Как видите, это может немного сбивать с толку, поскольку и 50 микрон, и 62.5 микрон — многомодовые, оранжевого цвета. Это также сбивает с толку, потому что кабель 50 микрон также может быть кабелем длиной 10 ГБ. В случаях, когда это неясно, вам, возможно, придется найти документацию для оборудования, которое вы используете, чтобы выяснить, что вам действительно нужно.
У разных кабелей есть свои сильные и слабые стороны. Одномодовый кабель часто используется для прокладки кабеля на очень большие расстояния. Нет ничего необычного в использовании отрезка одномодового кабеля длиной 20 км. Но оборудование для поддержки одномодового кабеля традиционно дороже.
Многомодовое волокно не работает на таких больших расстояниях, но оборудование для него традиционно дешевле. Многорежимный 62,5 и многомодовый 50 обычно используются с аппаратными средствами связи на основе светодиодов. Многомодовый 10 ГБ, который также составляет 50 микрон, быстрее, чем другие типы многомодового, в основном потому, что он был разработан для работы с более быстрым оборудованием связи на основе лазера.
Какие разъемы вам нужны?
Существует много типов разъемов для оптоволоконного кабеля.Наиболее распространенные разъемы для наших клиентов:
Разъем | Фото | Описание |
FC | Это одинарный (симплексный) разъем FC. | |
LC | Это два (дуплексных) разъема LC, удерживаемых зажимом. | |
SC | Это два (дуплексных) разъема SC, удерживаемых зажимом. | |
СТ | Это одинарный (симплексный) коннектор ST. |
Есть много других типов кабелей. Мы изготавливаем практически любой кабель, который вам нужен.
Что такое возвратные убытки?
Когда свет попадает на конец оптоволоконного кабеля, его часть может отскочить обратно к источнику. Это называется обратным отражением и может вызвать несколько различных проблем.Возвратные потери — это термин, обозначающий, насколько конец кабеля сокращает обратное отражение.
Вы хотите получить как можно больше возвратных убытков.
Что такое вносимая потеря?
Когда свет проходит из порта на вашем оборудовании по оптоволоконному кабелю, часть его теряется при переходе. Сумма, которая теряется, называется вкладом.
Вы хотите как можно меньше вносимых потерь
Нужен UPC?
Большинство наших клиентов просто хотят минимизировать вносимые потери и максимизировать возвратные потери.Это означает, что они хотят, чтобы как можно больше света проходило через волокно к месту назначения и как можно меньше света отражалось обратно к его источнику. Для большинства приложений это вам предоставит UPC. Однако в некоторых случаях вам потребуется больше возвратных убытков, чем может предложить UPC. Это когда вы используете APC. Если у вас есть зеленых разъемов на вашем оптоволокне или устройствах, вам может понадобиться APC.
Вам нужен APC?
APC разработан специально для максимального увеличения возвратных потерь.Концы APC фактически отполированы, чтобы угол наклона конца волокна составлял ~ 8 °. На конце APC почти всегда будет зеленый разъем, чтобы было понятно, что это волокно APC. Деталь, которая на самом деле полируется под углом, настолько мала, что вы не сможете сказать, что она находится под углом, глядя на нее.
Если вы смешиваете APC и UPC, результатом могут быть огромные вносимые потери (это означает, что много света будет потеряно в точке, где вы подключаете APC к UPC). Итак, если у вас есть порт на вашем устройстве, который указывает, что ему нужен APC, вам нужно будет использовать кабель с концом APC на нем.Если у вас есть кабель с зеленым разъемом, и вы хотите подключить к концу кабель адаптера, вам необходимо убедиться, что конец APC подключается к нему.
Вам нужен односторонний, дуплексный или другой формат?
Симплексный кабель имеет один оптоволоконный кабель и обычно по одному разъему на каждом конце. Оборудование оптоволоконной связи обычно отправляет данные по кабелю в одном направлении. Таким образом, для двунаправленной связи оборудование обычно использует дуплексный кабель.
Дуплексный кабель имеет два оптоволоконных кабеля и обычно имеет два разъема на каждом конце.Разъемы LC и SC могут быть соединены вместе с помощью зажима, который разносит их на правильном расстоянии друг от друга для одновременного подключения обоих разъемов к оборудованию. Если есть оборудование, которое требует, чтобы концы вставлялись ближе или дальше друг от друга, вы можете просто удалить зажимы.
Вы также можете приобрести кабель с большим количеством волокон.
Какая куртка вам нужна?
Наш дуплексный кабель обычно выпускается в виде обычного шнура с застежкой-молнией, когда два волокна находятся в своих собственных оболочках, а эти две оболочки сшиты вместе.Вы также можете приобрести кабель с круглой оболочкой, когда несколько кабелей проложены внутри одной круглой оболочки, часто с армирующими элементами, проходящими через нее.
Если вы собираетесь прокладывать кабель на открытом воздухе или в кабелепроводе, где он может подвергаться воздействию влаги, вам понадобится кабель, рассчитанный на использование вне помещений.
Если кабель будет неправильно использоваться каким-либо образом, в том числе при прокладке по земле, где на него могут наступить, или при использовании таким образом, чтобы он неоднократно разматывался и снова наматывался, может потребоваться армированный кабель.
Если вам нужен кабель, по которому можно переехать танком, просто упомяните об этом, у нас есть кое-что, что может работать с танками.
Если кабель находится в камере статического давления, вам может потребоваться кабель, рассчитанный на камеру статического давления. Пленум — это воздушное пространство над несколькими комнатами. Например, в офисных зданиях нет ничего необычного в том, что стены комнат поднимаются до высоты подвесного потолка. Если вы высунете голову над потолком, вы увидите сквозь многие стены и потолки многих комнат. Эта зона представляет собой зону статического давления, в которой несколько комнат имеют общее воздушное пространство над головой.Правила использования пленума различаются в зависимости от местных строительных норм.
Сколько вам нужно?
Это довольно простой вопрос, но если вам нужен быстрый кабель, может быть очень полезно узнать, как длина влияет на оптоволоконный кабель. Многорежимный кабель 10 ГБ обеспечивает скорость до 10 ГБ / с на скорости до 330 МБ. Но если вам нужен кабель длиной 20 м, 50 микрон, который может работать со скоростью 10 ГБ / с, вы можете вместо него использовать многомодовый кабель 50. Вот краткая диаграмма, показывающая зависимость пропускной способности от скорости:
Тип волокна | 100Мб | 1 ГБ | 10 ГБ | 40 ГБ |
OM1 — многомодовый 62.5 | до 2000M | до 275M | до 30M | – |
OM2 — многомодовый 50 | до 2000M | до 550M | до 80M | – |
OM3 — 10 ГБ, многорежимный | до 2000M | до 550M | до 330M | до 100M |
Когда это нужно?
Здесь, в FiberCables.com у нас есть много оптоволоконного кабеля. Но если вы размещаете крупный заказ на волокно и можете разместить его за 3-4 недели до установленного срока, у нас есть больше возможностей для вашего бюджета. Дайте нам больше времени, и мы обычно сможем сэкономить вам больше денег.
Типы оптоволоконных кабелей Введение
Существует три распространенных типа оптоволоконных кабелей, перечисленных ниже. Пригодность каждого типа для конкретного применения зависит от характеристик оптоволоконного кабеля.
Одномодовый оптоволоконный кабель, иногда называемый одномодовым оптоволоконным кабелем, показан на Рисунке 1.5 (a). Одномодовые и многомодовые оптоволоконные кабели со ступенчатым показателем преломления являются простейшими типами оптоволоконных кабелей. Одномодовые волоконно-оптические кабели имеют чрезвычайно малый диаметр жилы, от 5 до 9,5 мкм. Ядро окружено стандартной оболочкой диаметром 125 мкм. Оболочка накладывается на облицовку для обеспечения механической защиты, как показано на рисунке 1.3. Куртки изготавливаются из полимера одного типа и разного цвета для цветовой кодировки.Одномодовые волокна могут передавать сигналы на большие расстояния с низкими потерями и в основном используются в системах связи. Количество мод, распространяющихся в одномодовом волокне, зависит от длины волны переносимого света. Количество режимов будет указано в уравнении (1.9). Длина волны 980 нм обеспечивает многомодовый режим. По мере увеличения длины волны волокно переносит все меньше и меньше мод, пока не останется только одна мода. Одномодовый режим работы начинается, когда длина волны приближается к диаметру сердечника.Например, на длине волны 1310 нм оптоволоконный кабель допускает только один режим. Затем он работает как одномодовый оптоволоконный кабель.
Многомодовые оптоволоконные кабели, иногда называемые многомодовыми оптоволоконными кабелями. Многомодовые волоконно-оптические кабели имеют больший диаметр, чем их одномодовые соединительные элементы, с диаметром сердцевины от 100 до 970 мкм. Они доступны в виде стекловолокна (стеклянная сердцевина и стеклянная оболочка), кремнезема из пластика (стеклянная сердцевина и пластиковая оболочка) и пластиковых волокон (пластиковая сердцевина и оболочка).Они также имеют самый широкий диапазон, хотя и не самые эффективные на больших расстояниях, и имеют более высокие потери, чем одномодовые оптоволоконные кабели. Многомодовые волоконно-оптические кабели могут передавать сигналы на средние и большие расстояния с низкими потерями (когда оптические усилители используются для усиления сигналов до требуемой мощности). Пластиковый оптоволоконный кабель можно приобрести в Fiberstore, это оптическое волокно, сделанное из пластика, а не из традиционного стекла. Он обеспечивает дополнительную надежность при использовании в системах передачи данных, а также в отделке, освещении и в промышленности.FiberStore предлагает как симплексные, так и дуплексные пластиковые оптические волокна.
Поскольку световые лучи, проходящие через оптоволоконный кабель, отражаются под разными углами для разных путей c, длины пути для разных мод также будут разными. Таким образом, разным лучам требуется меньше или больше времени, чтобы пройти по длине оптоволоконного кабеля. Луч, который проходит прямо по центру ядра, не отражаясь, быстрее попадает на другой конец. Другие лучи занимают немного больше времени и поэтому прибывают позже. Соответственно, световые лучи, входящие в волокно в одно и то же время, выходят на другом конце в разное время.Со временем свет расширится из-за различных режимов. Это называется модальной дисперсией. Дисперсия описывает распространение световых лучей с помощью различных механизмов. Модальная дисперсия — это такой тип дисперсии, который возникает из-за различной длины модальных участков в оптоволоконном кабеле.
Многомодовое волокно с градиентным индексом преломления иногда называют кабелем с градиентным индексом преломления (GRIN). Кабели с градиентным показателем преломления и многомодовые волоконно-оптические кабели имеют одинаковые диаметры. Обычные волокна с градиентным показателем преломления имеют диаметр сердцевины 50,62.5 или 85 мкм с диаметром оболочки 125 мкм. Ядро состоит из множества концентрических слоев стекла, чем-то напоминающих кольцевые кольца дерева или кусочка лука. Каждый последующий слой расширяется наружу от центральной оси сердечника до тех пор, пока внутренний диаметр оболочки не будет иметь более низкий показатель преломления. Свет распространяется быстрее в оптическом материале с более низким показателем преломления. Таким образом, чем дальше свет от центральной оси, тем больше его скорость. Эти типы оптоволоконных кабелей популярны в приложениях, требующих широкого диапазона длин волн, в частности в системах связи, сканирования, визуализации и обработки данных.В частности, в телекоммуникациях многомодовый оптоволоконный кабель OM4 используется в любом центре обработки данных, которому требуются высокие скорости 10 Гбит / с или даже 40 Гбит / с или 100 Гбит / с. Многомодовое волокно OM4 идеально подходит для использования во многих приложениях, таких как магистрали локальных сетей (LAN), сети хранения данных (SAN), центры обработки данных и центральные офисы.
Возможно, вы уже знакомы с основными типами оптоволоконных кабелей. Fiberstore предлагает широкий выбор типов оптоволоконного кабеля с подробными спецификациями, отображаемыми для вашего удобства выбора.Цена за фут каждого оптоволоконного кабеля может варьироваться в зависимости от количества вашего заказа, что значительно снижает стоимость крупных заказов. Заказчики также могут гибко настроить кабельную установку в соответствии со своими потребностями.
Статья по теме: Преимущества и недостатки оптического волокна
Связанная статья: Какой тип оптоволоконного патч-корда мне выбрать?
типов волоконно-оптических кабелей. Есть два типа оптических волокон… | by Quantum Cabling
Существует два типа оптических волокон, которые используются в сети.
· Одномодовое оптическое волокно
· Многомодовое оптоволокно
Они имеют разные применения и не предназначены для одного и того же использования.
Два типа оптического волокна:
Одномодовое волокно Кабели в основном используются для покрытия очень больших расстояний. Используемое волокно очень тонкое (сердцевина от 8 до 10 микрон). Типы оптоволоконных кабелей
Многомодовые оптоволоконные кабелипредназначены для передачи на короткие расстояния. Когда многомодовые оптоволоконные кабели используются на большей длине, на приемном конце обычно возникают искажения, что приводит к значительному снижению качества сигнала.
Во всех случаях оптоволоконный кабель может создавать сети гораздо большего размера, чем традиционные кабели Ethernet, расстояния могут составлять несколько километров, в то время как в сети Ethernet расстояния не могут превышать 100 метров.
Волоконно-оптические соединители
Независимо от типа оптического волокна, соединители используются для соединения одного оптического волокна с другим (тогда это соединитель) или с преобразователем. Типы соединителей
для оптоволоконных кабелейСоединители могут быть разными на обоих концах, если они соединены смешанным волокном.
Что нужно знать
· Необходимо использовать оптоволокно, если расстояние между различными элементами вашей сети превышает 100 метров.
· Оптоволокно используется парами, так как соединение осуществляется в обоих направлениях одновременно.
· Необходимо, чтобы сигнал, отправляемый разным оборудованием, был идентичным, иначе связь между устройствами будет невозможна.
· Оптические волокна изготовлены из стекловолокна, поэтому необходимо следить за тем, чтобы они не сгибались, так как изгиб может привести к поломке стекловолокна. Есть «подвязки» для заваривания. Радиус различается в зависимости от длины волокна и рисунка.Вам нужно будет узнать об этом во время покупки.
16 типов оптоволоконных разъемов на выбор
Съемные соединения становятся возможными благодаря оптоволоконным разъемам. Поэтому волоконно-оптические соединители обычно используются там, где требуется гибкость в точках подключения при маршрутизации оптического сигнала.
Примеры могут включать соединения от приемников к кабельным выводам оборудования, нормальную оконечную нагрузку или переконфигурирование систем. Съемные соединения позволяют легко удовлетворять меняющиеся требования клиентов за счет упрощения перенастройки системы.
Соединители для полировки и эпоксидной смолы
РазъемыPolish и Epoxy изначально использовались для заделки, и они все еще широко устанавливаются. Эти разъемы предлагают широкий выбор, включая SC, ST, LC, FC, SMA, D4, MT-RJ и MU. Некоторые из их преимуществ перечислены ниже:
- Прочность — Способность выдерживать более высокие уровни окружающей среды и механических нагрузок
- Размер кабеля — Может использоваться для кабелей различного диаметра, от большого до маленького
- Многочисленные разъемы — Может работать с одним или несколькими кабелями (до 24) в одном разъеме
Соединители для полировки и без эпоксидной смолы или предварительно загруженные эпоксидные
Главное преимущество этих разъемов в том, что они просты в установке.Это означает более низкий уровень навыков, необходимых для их решения. Эти разъемы можно разделить на два типа:
- Разъемы без эпоксидной смолы
- Разъемы с предварительно нанесенным эпоксидным покрытием
Волокно стабилизировано внутренним обжимным механизмом, и эти соединители доступны в стилях SC, ST и FC.
Без полировки и без эпоксидной смолы
Отличительными чертами этих разъемов являются простой дизайн и низкая стоимость.В результате значительно снижаются затраты на обучение и установку, а также становится возможным быстрое восстановление.
Доступны разъемы SC, ST, LC, FC и MT-RJ.
Многочисленные соединители, как стандартные, так и фирменные, используются в области телекоммуникационного оборудования, линий передачи данных, телевидения и кабеля, а также в других промышленных областях. Соединители, описанные в этом тексте, наиболее широко использовались в прошлом, и многие из них используются до сих пор.Также обсуждаются различные соединители, которые потенциально могут иметь большое влияние в будущем.
Некоторые из распространенных типов разъемов перечислены ниже:
- Бионический разъем
- Стандартный разъем (SC)
- Разъем с сердечником с наконечником (FC)
- Соединитель ST (ST)
- Разъем SMA
- Разъем Lucent (LC)
- Пластиковые волоконно-оптические кабельные соединители
- Соединительный разъем корпоративных систем (ESCON)
- Оптоволоконный соединитель интерфейса распределенной передачи данных (FDDI)
- Разъем Opti-Jack
- Разъем LX-5
- Разъем Volition
- Разъем MT-RJ
- Соединитель MU
- Соединитель MT
- Разъем E2000
Краткое описание разъемов следующее:
- Bionic Connector — Устаревший
Устаревший разъем Bionic был одним из первых разъемов, используемых в волоконно-оптических линиях связи.Этот разъем можно легко идентифицировать по сужающейся втулке, которая крепится к оптоволоконному разъему. Сужающийся конец позволяет правильно расположить гильзу на соединителе. Соединение обеспечивается направляющими кольцами, которые поставляются в комплекте с крышками. Они надеваются на наконечник и навинчиваются на втулку с резьбой.
Рисунок 1: Бионический разъем
- Стандартный разъем (SC)
В простых, прочных и недорогих разъемах SC используется керамическая втулка для точного выравнивания SMF.Разъем SC поставляется с фиксирующим язычком, который позволяет нажимать / снимать.
На момент написания статьи это наиболее популярный выбор для такого оборудования, как оптоволоконные мультиплексоры, GPON и EPON ONU, оптоволоконные медиаконвертеры и многое другое.
Рисунок 2: Разъем SC
Рис. 3. Гигабитный оптоволоконный медиаконвертер ADnet с одномодовым двухпроводным оптоволоконным портом с использованием разъема SC (типа UPC).
- Разъем сердечника наконечника (FC)
Хотя разъем FC до недавнего времени широко использовался в волоконно-оптических сетях, его использование быстро сокращается. В этом соединителе используется контейнер с резьбой и выемка с возможностью позиционирования для достижения точного расположения SMF по отношению к приемнику и оптическому источнику. После установки разъема его положение сохраняется с полной точностью. Разъем
FC — довольно распространенный выбор, например, в оборудовании для передачи видео по оптоволокну.
Рис. 4. Передатчик ADnet AHD / TVI / CVI по оптоволоконному кабелю с 1 портом и разъемом FC.
Рисунок 5: Соединитель FC
- Соединитель ST
Конструкция байонета разъема ST с ключом аналогична конструкции разъема BNC (разъем с байонетной гайкой или байонетный разъем Neill-Concelman). Разъем широко используется для MMF и SMF FOC и чрезвычайно прост в использовании.Разъем ST выпускается в двух вариантах — ST и ST-II. Оба типа имеют ключ и подпружинены, и в них используется механизм «вдавить и повернуть».
Рисунок 6: Штекер ST
В некоторых случаях, если требуется кабель многомодового типа, некоторые из наших клиентов заказывают преобразователь звука RCA через оптоволокно с разъемами ST:
Рисунок 6: Разъем ST на конвертере аудио RCA по оптоволокну
- Разъем SMA
Устаревший разъем SMA был предшественником разъема ST, о котором мы говорили выше.. В конечном итоге этот разъем был заменен на разъемы ST, а затем на разъемы SC.
Рисунок 7: Разъем SMA
- Разъем Lucent (LC)
Lucent Connector, иногда называемый Little Connector, представляет собой волоконно-оптический кабель малого форм-фактора, в котором используется наконечник 1,25 мм. Есть 3 различных типа разъемов LC:
- Одномодовый LC APC
- Одномодовый LC UPC
- Многорежимный LC UPC
Если вы использовали какой-либо модуль SFP, вы наверняка видели этот разъем.
Рисунок 8: Разъем LC
РазъемLC всегда присутствует на SFP, и если какое-то оборудование использует SFP в качестве передатчика, как, например, наши передатчики USB по оптоволокну, то вы можете легко его распознать:
Рисунок 8: Разъем LC на передатчике USB через оптоволокно из AD-net
- пластиковых волоконно-оптических кабельных соединителей
Пластиковых соединителей относительно меньше, чем стекловолоконных.Эти соединители дешевле и в первую очередь предназначены для удобного использования. Варианты полировки и эпоксидной смолы, как правило, недоступны для пластиковых соединителей.
Пластиковые разъемы FOCдоступны как в стандартном, так и в собственном исполнении. Хотя разъемы SMA или ST в основном предназначены для использования со стеклом, их также можно использовать с пластиковыми оптоволоконными проводами.
Рисунок 9: Соединители POF
- Соединительный разъем корпоративных систем (ESCON)
ESCON были разработаны IBM для подключения периферийных устройств хранения, включая ленточные накопители, к их мэйнфреймам.ESCON — это полудуплексный последовательный интерфейс, использующий оптоволоконный кабель.
Рисунок 10: Разъемы ESCON
- Оптоволоконный разъем интерфейса распределенных данных (FDDI)
FDDI обеспечивает передачу данных со скоростью 100 Мбит / с в локальной сети с двумя кольцевыми маркерами в пределах 200-километрового диапазона. Разъем FDDI подключает сетевое оборудование к розетке.Разъем содержит наконечник 2,5 мм, который можно подсоединять к разъемам ST и SC с помощью переходников.
Рисунок 11: Разъемы FDDI
- Opti-Jack
Дуплексный разъем Opti-Jack напоминает универсальный разъем RJ-45. В комплект входят два наконечника типа ST и прочный штекерный разъем (розетка / вилка).
Рис.11: Разъемы Opti-Jack
- Разъем LX-5
LX-5 обеспечивает высокую плотность, высокую производительность и надежность соединений. В этом разъеме используется технология автоматической металлической заслонки в стандартизированном корпусе малого форм-фактора с наконечником 1,25 мм. Эти разъемы предназначены для использования в приложениях CATV, а также в современных высокопроизводительных устройствах
.телекоммуникационных сетей.LX-5 обеспечивает высокую плотность упаковки из-за своего небольшого форм-фактора, а автоматический металлический затвор обеспечивает повышенную безопасность и высокую производительность. При уровне 0,1 дБ вносимые потери этого разъема являются одними из самых низких на рынке.
Рисунок 12: Разъемы LX-5
- Разъем Volition
Разъем Volition уникален тем, что в нем используется наконечник.В этом дуплексном соединителе типа «штекер и гнездо» используется V-образная канавка для совмещения волокон.
Рисунок 13: Разъемы Volition
- Соединитель MT-RJ
Дуплексный соединитель MT-RJ с одним полимерным наконечником включает выравнивание. Он доступен с разъемами типа «мама» / «папа» или в формате «вилка и розетка».
Рисунок 14: Разъем MT-RJ
- MU Разъем
Соединители MU занимают меньше места и представляют собой соединители нового поколения, используемые в основном в плотных приложениях.Соединитель имеет квадратную форму и имеет двухтактный ответный механизм. Различные варианты этого разъема перечислены ниже:
- Одномодовый APC
- Одномодовый UPC
- Многорежимный UPC
Этот разъем используется для SONET, SDH, LAN, WDM, CATV, а также для приложений ATM.
Рисунок 15: Разъем MU
- Соединитель MT
Разъем MT представляет собой ленточный кабель с 12 оптоволоконными разъемами.Они используются для кабельных сборок и кабельных систем с заводской заделкой.
Рис.16: Разъем MT
- Разъем E2000
В современных телекоммуникационных сетях все чаще используются соединители E2000. Включение встроенной подпружиненной заслонки — уникальная особенность этого разъема. Он защищает наконечник от грязи, пыли и царапин.Поскольку в этом разъеме используется моноблочная керамическая втулка, устраняются проблемы, связанные с различным коэффициентом расширения. E2000 представляет собой двухтактный разъем с защелкой. E2000 является товарным знаком компании Diamond SA, расположенной в Лозоне, Швейцария.
Этот разъем доступен в следующих вариантах:
- Одномодовый APC
- Одномодовый UPC
- Многорежимный UPC
Основными преимуществами этого разъема являются повышенная безопасность и высокая производительность за счет механизма заслонки и моноблочного наконечника.Разъем E2000 поддерживает цветовую кодировку, а его возвратные потери 0,1 дБ являются одними из самых низких в отрасли. Этот разъем используется в широкополосных приложениях, телекоммуникационных сетях, LAN (Fiber-In-the-loop [FITL], Fiber CATV, Fiber-to-the-Desk [FTTD], Fiber-to-the-home [FTTH] и данных). сетей.
Рис.17: Разъем E2000
Также см. FOA Лекция 60 Как работает волокно (видео) Мелочи по волокну Хотя
стеклянные оптические волокна изготовлены из материала, который
все думают, что оно хрупкое, это сверхчистое стекло.
на самом деле довольно гибкий и в 3 раза прочнее, чем
стали и в 6 раз прочнее титана по
крупнейший производитель оптического волокна Corning.
1300 или 1310нм? Fiber наполнен жаргоном, традиционным и часто тупой по смыслу.Проблема 1300/1310 восходит к прошлому к началу. Длинноволновые лазеры AT&T были статистически центрировано около 1310 нм (но варьировалось от 1290-1330 или более), поэтому они приняли 1310 нм номенклатура. Светодиоды с более широким и разнообразным спектральным выход (~ 1260-1350 нм со спектральной шириной 60-150 нм в зависимости от конструкции) стали называть 1300нм устройств. Когда NBS (ныне NIST) создал калибровочный стандарт для измерители мощности, они использовали 850, 1300 и 1550 нм, поэтому метр калибровка обычно выполняется на этих длинах волн, хотя некоторые производители предлагают и 1300, и 1310 или называют это 1300/1310, потому что это несущественная разница в калибровка.
Всего внутренних Отражение Показатель преломления стекла или любого оптического материала является мерой скорости света в материале и изменения показателя преломления — вот что заставляет свет изгиб — как показано на этой фотографии пластмассового стержня в пруд: За пределами
под определенным углом преломление приведет к тому, что свет будет
отраженный от поверхности.Оптическое волокно использует это
отражение, чтобы «захватить» волокно в сердцевине волокна за счет
выбор основных и облицовочных материалов с правильным
показатель преломления, который заставит весь свет
отражается, если угол света ниже определенного
угол. Мы называем это «полным внутренним отражением». Многомодовое волокно со ступенчатым показателем преломления было первым волокном дизайн. Сердцевина многомодового волокна со ступенчатым показателем преломления сделана полностью из одного типа оптического материала и облицовка другого типа с другими оптическими характеристики. Он имеет более высокое затухание и слишком медленно для многих применений из-за дисперсии, вызванной различная длина пути различных режимов путешествуя по ядру.Волокно со ступенчатым показателем преломления не является широко распространенным б / у — только POF и PCS / HCS (пластик или твердое покрытие кремнезем, пластиковая оболочка на стеклянном сердечнике) используйте ступеньку индексный дизайн сегодня. POF в основном используется для потребителей аудио и ТВ ссылки. Многомодовое волокно с градиентным индексом В многомодовом волокне с градиентным индексом состав стекла в ядре для компенсации различная длина пути мод.Это предлагает в сотни раз больше пропускной способности, чем у шагового оптоволокна — примерно до 4 гигагерц / км. Используются два типа, 50/125 и 62,5 / 125, где числа представляют диаметр сердцевины / оболочки в микронах. Многомодовое волокно с градиентным показателем преломления в основном используется для сети помещений, локальные сети, оптоволокно к столу, видеонаблюдение и другие системы безопасности. Волокно с градуированным индексом (GI) производится с различными материалы в ядре, выбранные для минимизации модальных дисперсия, вызванная разной длиной пути по волокну передаются разные моды.В профиль показателя преломления керна изогнут, а точнее параболы — со стеклом с более низким показателем преломления на внешней стороне сердечника. В стекло с более низким показателем преломления пропускает световые лучи под большим углом (так называемые режимы высокого порядка) быстрее чем стекло с более низким показателем преломления около центра сердечника. Индексный профиль сердцевины многомодового GI-волокна равен не непрерывно, что трудно, если не невозможно производство, но поэтапно, от сотен шагов до тысячи в зависимости от конструкции волокна и производственный процесс.Поскольку режим света проходит на каждом шаге он слегка сгибается, пока не отразится обратно к сердцевине волокна. Кому помочь визуализировать слои в волокне, рассмотрите Линза Френеля, «плоская» линза из кольцевых колец. из стекла, напоминающего обычный объектив. Эти линзы используются в маяках, например: Линза Френеля, подобная той, что используется в маяке, — это
плоская линза из сегментов обычной линзы. Показатель преломления связан со скоростью света в волокно; N = C / V, поэтому более высокий показатель преломления указывает на то, что свет движется с меньшей скоростью (V) относительно скорости света в вакууме (С.) Поскольку свет переходит в более низкий показатель преломления материал за пределами сердечника, это ускоряет по сравнению со скоростью в центре ядра.По тщательно проектируя и производя волокно, вы можете получить среднюю скорость режима высшего порядка примерно так же, как и режимы, идущие прямо вниз волокно, уменьшающее модальную дисперсию. Хотя большая часть волокна с дифференцированным показателем преломления целиком состоит из стекла, есть также некоторые волокна GI POF. Одномодовое волокно Одномодовое волокно сжимает сердцевину до такой степени, что
свет может перемещаться только в одном луче или режиме, отсюда и название
одиночный режим. Так как режим только один, проблем с модальная дисперсия и выбор материала сердцевины могут уменьшить хроматическую дисперсию (см. ниже), что увеличивает пропускная способность почти бесконечна — но это практически ограничивается примерно 100 000 гигагерц — это еще много! Одномодовое волокно имеет диаметр сердцевины 8-10 мкм, заданный как «диаметр модового поля», эффективный размер сердечника и оболочки диаметром 125 мкм. Специальные волокна были разработаны для приложений которые требуют уникальных характеристик волокна. В волокнах используются одномодовые волокна, легированные эрбием. усилители, устройства, используемые очень долго удаленные сети для регенерации сигналов. Волокна оптимизирован для полосы пропускания на длинах волн, подходящих для DWDM систем или для обращения хроматической дисперсии.Этот является активной областью развития волокон. Волокна, нечувствительные к изгибу Затухание в оптическом волокне чувствительно к нагрузке
как встречается при слишком сильном сгибании волокна,
особенно с патчкордами и волокнами в плотном
вольеры. Стресс заставляет свет выходить из сердцевины
волокно, вызывающее потери.Модификация волокна
индексный профиль, добавляя слой стекла с низким индексом
вокруг сердечника, обычно называемого оптическим желобом,
который направляет или отражает свет, потерянный от сердечника, обратно
в сердцевину может сделать волокно менее чувствительным к
потери на изгибе. Это можно сделать как с многомодовыми
и одномодовые волокна. Многие волокна теперь доступны как нечувствительные к изгибу. волокна, включая большинство многомодовых волокон.Одиночный режим волокна, используемые в патчкордах, малый диаметр, высокое волокно подсчитать кабели, называемые микрокабелями, и специальные кабели обычно представляют собой нечувствительные к изгибу волокна. Подробнее
на нечувствительных к изгибу волокнах.
Относительные размеры всех волокон Сравнение размеров сердцевины / оболочки Вот еще один способ взглянуть на волокно — Оптическое волокно Семейное древо Многомодовые волокна изначально были нескольких размеров, оптимизирован для различных сетей и источников, но данные промышленный стандарт на 62,5-жильное волокно в середине 80-х (Волокно 62,5 / 125 имеет сердцевину 62,5 мкм и 125 мкм облицовка. Теперь это стандартное волокно OM1.) поскольку гигабитные и 10-гигабитные сети получили широкое распространение была восстановлена старая конструкция волокна.50/125 волокно использовалось с конца 70-х годов с лазерами для телекоммуникаций. приложений до того, как стали доступны одномодовые волокна. Оптоволокно 50/125 (стандарт OM2) обеспечивает более высокую пропускную способность с лазерные источники, используемые в гигабитных локальных сетях, и могут позволить гигабитные ссылки для больших расстояний. Новее OM3 или оптимизированное для лазера оптоволокно 50/125 сегодня рассматривается большинством быть лучшим выбором для многомодовых приложений.Волокно OM4 — это волокно с более высокой пропускной способностью для сетей 10G +. OM5 — это широкополосное многомодовое волокно, оптимизированное для длины волны. мультиплексирование с разделением на VCSEL на длине волны 850-950 нм диапазон. Для определения типов волокна в кабеле есть стандартизованные цветовые коды для покрытой оболочки кабеля под TIA-598. Здесь дополнительная информация о цветовых кодах кабелей и разъемы.
* Некоторые стандарты теперь включают затухание на 1383 нм (вода пик), который обычно не превышает 1310 нм. ВНИМАНИЕ: нельзя смешивать и сочетать волокна! Пытаясь подключение одномодового к многомодовому волокну может привести к 20 дБ потеря — это 99% мощности. Даже связи между 62,5 / 125 и 50/125 могут вызвать потери на 3 дБ и более — более половины мощности. Более на несовпадающих волокнах. Характеристики волокна Обычные спецификации волокна — это размер (диаметр сердцевины / оболочки в микронах), затухание коэффициент (дБ / км на соответствующих длинах волн) и полоса пропускания (МГц-км) для многомодового волокна и хроматических и поляризационно-модовая дисперсия для одномодового волокна.Пока производители имеют другие спецификации для проектирования и производство волокна в соответствии с отраслевыми стандартами, например числовая апертура (угол приема света в волокно), овальность (насколько круглое волокно), концентричность сердцевины и оболочки и т. д., эти спецификации обычно не влияют на пользователей, которые указывают волокна на покупку или установку.Здесь дополнительная информация о тестировании спецификаций волокна.Некоторые волокна были разработаны, чтобы быть менее чувствительными. к потерям, вызванным изгибом. Эти «нечувствительные к изгибу» волокна предназначены для использования в качестве патчкордов или в тесных помещениях приложения, где обычные волокна будут нести потери. Вот больше информации о нечувствительных к изгибу волокнах. Затухание Например, потери в многомодовом волокне намного выше на длине волны 850 нм (называемой короткой длиной волны) при 3 дБ / км, в то время как на длине волны 1300 нм (называемой длинной волной) она составляет всего 1 дБ / км. Это означает, что на длине волны 850 нм половина света теряется на 1 км. в то время как на 1300 нм теряется только 20%. Следовательно, для передачи на большие расстояния это выгодно использовать самую длинную практическую длину волны для минимальное затухание и максимальное расстояние между повторители.Вместе поглощение и рассеяние создают кривая затухания для типичного стеклянного оптического волокна показано выше. Оптоволоконные системы передают в созданных «окнах» между полосами поглощения при 850 нм, 1300 нм и 1550 нм нм, где физика также позволяет изготавливать лазеры и детекторы легко. Пластиковое волокно имеет более ограниченный диапазон длин волн, ограничивающий практическое использование светодиодами с длиной волны 660 нм источники. Подробнее: Длина волны Полосы, используемые для оптоволоконной передачи Дисперсия относится к расширение или распространение световых импульсов по мере их прохождения вниз по оптическому волокну. Дисперсность — один из факторов что ограничивает пропускную способность оптоволоконного канала вместе с ширина полосы передатчика-источника.Дисперсия имеет несколько причин, описанных ниже. Пропускная способность Пропускная способность передачи информации многомодового волокна составляет ограничивается двумя отдельными компонентами дисперсии: модальным и хроматический. Модальная дисперсия возникает из-за того, что профиль показателя преломления многомодового волокна не идеален. Градуированный профиль индекса был выбран теоретически таким образом, чтобы разрешить всем режимам иметь одинаковую групповую скорость или скорость прохождения по длине волокна.Сделав внешние части сердечника имеют более низкий показатель преломления чем внутренние части сердечника, моды более высокого порядка ускоряются по мере удаления от центра ядра, компенсируя их большую длину пути. В идеализированном волокне все моды имеют одну и ту же группу скорости и модальной дисперсии не происходит. Но на самом деле волокна, профиль показателя преломления является приблизительным, и все режимы не передаются идеально, что позволяет некоторым модальным дисперсия.Поскольку моды более высокого порядка имеют больше отклонения, модальная дисперсия волокна (и следовательно, его полоса пропускания лазера), как правило, очень чувствителен к модальным условиям в волокне. Таким образом полоса пропускания более длинных волокон нелинейно ухудшается по мере того, как моды более высокого порядка ослабляются сильнее. Второй фактор в полосе пропускания волокна, хроматический дисперсия влияет как на многомодовое, так и на одномодовое волокно.Помните, что призма расширяет спектр происшествий свет, поскольку свет движется с разной скоростью в соответствии с его цветом и поэтому преломляется на разные углы. Обычный способ заявить, что это показатель преломления стекла — длина волны зависимый. Таким образом, тщательно изготовленный градуированный индекс профиль можно оптимизировать только для одной длины волны, обычно около 1300 нм, а свет других цветов будет страдают хроматической дисперсией.Даже свет в том же режим будет разогнан, если он другой длины волн. Хроматическая дисперсия — большая проблема для светодиодных источников в ММ-волокне, которое имеет широкие спектральные выходы, в отличие от лазеры, которые концентрируют большую часть своего света в узком спектральный диапазон. Такие системы, как FDDI, основанные на широком со спектральным выходом светодиодов с поверхностным эмиттером, страдающих такими интенсивная хроматическая дисперсия, что передача была ограничивается всего двумя км из 62.5/125 волокна. Хроматическая дисперсия (CD) также влияет на длинные ссылки в одномодовые системы, даже с лазерами, поэтому волокна и источники оптимизированы для минимизации хроматической дисперсии в междугородних ссылках. Дефекты волокна и нагрузка на волокна могут вызывать поляризационную модовую дисперсию (PMD) по длинным ссылкам. И CD, и PMD тестируются на кабеле. установки для протяженных высокоскоростных волоконно-оптических сетей, а процесс, называемый характеристикой волокна. Узнать больше о дисперсия в оптическом волокне. Более на CD и PMD. Тест Ваше понимание Таблица
Содержание: Справочное руководство FOA по волоконной оптике |