Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Съвременните мрежи за предаване на данни все повече използват оптични кабели вместо стандартни електрически модели, в които медни и алуминиеви проводници действат като проводящ материал. Подобна популярност се дължи на редица причини, сред които има много по-ниска цена на силикатни материали, необходими за производството на оптични влакна и много по-добри параметри за работата на оптичните системи. Следователно кабелните продукти, базирани на оптични влакна, постепенно заменят обичайните кабелни линии.
уговорена среща
Оптичният кабел (известен също като оптичен) е предназначен за предаване на комуникационни сигнали посредством светлинен поток. Неговата основна разлика от класическите системи, при които данните се предават чрез електрически сигнали с различни размери, честоти и дължини, е използването на светлинни импулси, които се генерират в оптичния модул и пристигат в приемника от другия край на влакното. Благодарение на своята структура, оптичният проводник осигурява загуба на светлина от загуба на светлинни импулси, с изключение на тези, при които мощността на потока е значително намалена поради отражението и дисперсията.
Спецификациите на предаването осигуряват практически неограничени възможности за свързване на приемници или броя на предаваните сигнали.
Към дестинацията може да се използва оптичен кабел за:
- Линии за пренос на данни между компютри в предприятието;
- Формиране на мултифункционални мрежи във всеки град или регион;
- Инсталиране като телефонен кабел за свързване на абонати;
- Произведения на високоточни инструменти и измервания;
- Производство на аларми и сензори, работещи с помощта на светлинен поток;
- Осветяване на труднодостъпни места, където е невъзможно да се достигне с класически устройства
Въпреки разнообразните възможности за монтаж, специфичният обхват на оптичен кабел се определя от неговите конструктивни особености.
дизайн
Структурно, оптичен кабел може да бъде представен, както следва.
Вижте картината, дизайнът на оптичен кабел включва следните елементи:
- Носещата сърцевина - е инсталирана за опъване на оптичния кабел, като правило, е изработена от метал или фибростъкло и приема цялото тегло на оптичната линия при окачване, тъй като самото оптично влакно не притежава достатъчна якост на опън. Той също така центрира цялата структура около него. Тя може да бъде направена както с предпазна капачка, така и без нея.
- Оптичното влакно е основният елемент на ядрото, проектиран специално за предаване на светлинен сигнал. Един кабел обикновено съдържа от 2 до 250 влакна. Всеки от тях е покрит със специален лак, който осигурява достатъчно здравина на влакното и предотвратява разпространението на светлина извън нейните граници.
- Тръбни модули - предназначени да предпазват влакната от механични повреди и да маркират отделните им групи. Кабелът може да съдържа един или няколко такива модула, вътре в тях са запълнени със специален защитен слой от хидрофобен пълнител. Колкото повече влакна са включени в оптичния кабел, толкова по-релевантно е използването на множество модули.
Фиг. 2: един модул и мулти модул кабел пример - Филм с хидрофобен пълнител - действа като една или повече защитни обвивки за целия сноп от оптични кабели, като броят им се определя от конструкцията на цялото ядро и неговите работни условия. Проектиран да намали триенето вътре и да предотврати проникването на влага във вътрешността. Като правило, във влакнесто-оптичния кабел той се затяга допълнително с резба.
- В този случай слоят от диелектричен материал е полиетилен, но в други модели може да се използва и PVC изолация. Също така изпълнява функцията за защита на влакнесто-оптичните линии от влага.
- Броня - осигурява достатъчна механична якост за всяко уплътнение. Неговата основна задача е да предотврати нарушаването на целостта на влакната чрез рязане на предмети, в процеса на изтриване или гризачи. Тя може да бъде изработена от метална жица, фибростъкло или кевлар. Бронираният кабел може да се използва за външна инсталация, в мини и кладенци и под земята.
- Външната обвивка е основният елемент на оптичния кабел, предотвратявайки вредните въздействия на външните фактори върху линията. Външният слой е направен от полиетилен или друг херметичен диелектрик. Позволява използването на оптични продукти, както за въздушни, така и за кабелни канали. Допълнителна характеристика на диелектричната обвивка е защитата от въздействието на електрическото напрежение в аварийни ситуации.
Трябва да се отбележи, че разглежданата версия на оптичния кабел е специален случай, освен това можете да намерите и други модели, при които някои от горните елементи може да липсват или да се различават по брой.
класификация
Оптичният кабел, в зависимост от избрания критерий, ще бъде разделен на различни категории. Така че, според материала на изработката, има два вида продукти от оптични влакна:
- GOF - кабел, оптичното влакно, в което е направено от стъкло (първата буква на съкращението идва от английското стъкло);
- POF - модели с полимерен проводящ елемент (първата буква на съкращението идва от английската пластмаса).
В зависимост от начина на полагане на оптичната линия, всички марки се разделят на тези, които могат да бъдат поставени:
- Чрез окачване - тези модели съдържат носеща сърцевина и броня от кевлар, а когато са окачени на опори, с нея се използват мълниезащитни устройства.
- За вътрешно полагане - в кладенци, камери, мини кабелни канали и др .;
- За подземни инсталации - модели с подсилена външна обвивка, които могат да издържат на агресивните въздействия на околната среда;
- За подводни уплътнения - тези модели имат многослойна структура с подобрена хидроизолация.
В зависимост от величината на проводимата сърцевина във влакнесто-оптичния канал по отношение на амортизиращия слой се отделят едномодови и многомодови кабели. Те се различават по броя на провежданите сигнали (mod), от които произлиза името им.
Едномоторен кабел се характеризира с относително малък диаметър на проводимото ядро - 9 микрона. Този размер предава само един сигнал на канал. Въпреки факта, че еднорежимният дизайн има малка честотна лента, сигналът в него не се изкривява и не избледнява по цялата дължина на линията.
Един многомодов кабел, за разлика от кабела с един режим, се характеризира с много по-широк диаметър на проводимото ядро - 50 или 62, 5 микрона. Чрез увеличаване на ширината на канала е възможно едновременно да се отразят няколко вълни в ядрото с определена стъпка (дисперсия). Следователно тя може едновременно да премества няколко сигнала едновременно.
Недостатъкът на многомодовото влакно е изкривяването и затихването на сигнала, но в същото време многомодов и по-евтин вариант, в сравнение с едномодово влакно, тъй като той работи на конвенционалните светодиоди, а не на лазер. В зависимост от конкретните параметри, размери и външен диаметър, многорежимните кабели са разделени на четири класа и имат различни приложения.
Таблица: използване на многомодови кабели от различни класове
| Клас влакно | Размер на ядрото / амортисьор, µm | Съотношение на широколентов достъп Режим OFL, MHz · km | Когато се прилага | |
| 850 nm | 1300 nm | |||
| OM1 | 62.5 / 125 | 200 | 500 | Използва се за разширяване на вече инсталирани системи. Не се препоръчва използването на нови системи. |
| OM2 | 50/125 | 500 | 500 | Той се използва за поддържане на приложения с капацитет до 1 Gbit / s на разстояние до 550 m. |
| OM3 | 50/125 | 1500 | 500 | Влакното е оптимизирано за лазерни източници. В режим RML широколентовото съотношение при дължина на вълната 850 nm е 2000 MHz · km. Влакното се използва за подпомагане на приложения с капацитет до 10 Gbit / s на разстояние до 300 m. |
| OM4 | 50/125 | 3500 | 500 | Влакното е оптимизирано за лазерни източници. В RML режим широколентовото съотношение при дължина на вълната 850 nm е 4700 MHz · km. Влакното се използва за поддържане на приложения с капацитет до 10 Gbit / s на разстояние до 550 m. |
Технически спецификации
По време на монтажа и по време на експлоатацията е важно да се вземат предвид основните параметри на окабеляване и продукти за свързване, които определят номиналните условия за нормална работа на системата. Оптичните кабели имат следните характеристики:
- Минималният радиус на огъване е поне 20 диаметра на продукта.
- Границите на работните температури са от - 60 до + 70 ° С. Трябва да се отбележи, че монтажните работи на влакнесто-оптичните линии могат да се извършват при температура на околната среда от поне - 10 ° C, без да се губят характеристиките на основните елементи на оптичния кабел.
- Електрическото съпротивление е най-малко 2000 MΩ. Освен това изолацията трябва да издържа на пренапрежение 20 kV AC и 10 kV DC.
- Изолацията е в състояние да издържи краткотрайно разпръскване на ток до 105 kA, но продължителността му е допустима не повече от 60 ms.
- Силата на опън, в зависимост от конкретния модел, е от 4 до 42 kN.
Плюсове и минуси
Оптичните линии, в сравнение със същите медни кабели, имат редица съществени предимства:
- Не е изложена на електромагнитно излъчване от близки източници, така че да не предизвиква смущения;
- Поради липсата на електрическо напрежение в свързващите кабели се осъществява галванична изолация между източника и приемника;
- Висока скорост и висока пропускателна способност, в сравнение с медните опции;
- Дълги разстояния за предаване на сигнали;
- Относително ниско затихване на сигнала;
- Сигурност на данните поради невъзможността за безконтактно събиране на данни и сложността на свързване към линията;
- Антивандална съпротива - поради факта, че оптичните продукти не се приемат на местата за приемане, кражбата им е напълно безполезна.
Но, заедно с горните предимства, фибрите имат някои недостатъци. Недостатъците на оптичните линии включват:
- Чувствителността на самия материал е живяла, заради това, което лесно се разчупва;
- За предаване и преобразуване на сигнали, изпратени по оптични канали, е необходимо специално оборудване;
- В случай на повреда на оптичния кабел, не е възможно да се запълни празнината, като класическия меден, като правило трябва да замените цяла секция;
- Относително високата цена на самия кабел и допълнителни устройства;
- Инсталационните работи могат да се извършват само от специално обучени лица.