Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Moderné siete na prenos údajov využívajú čoraz viac optických káblov namiesto štandardných elektrických modelov, v ktorých vodiče medi a hliníka pôsobia ako vodivý materiál. Takáto popularita je spôsobená mnohými dôvodmi, medzi ktorými je oveľa nižšia cena silikátových materiálov potrebných na výrobu optických vlákien a oveľa lepšie parametre prevádzky systémov optických vlákien. Preto káblové produkty založené na optickom vlákne postupne nahrádzajú bežné káblové vedenia.

vymenovanie

Kábel s optickými vláknami (známy aj ako optické vlákno) je určený na prenos komunikačných signálov pomocou svetelného toku. Hlavným rozdielom oproti klasickým systémom, v ktorých boli dáta prenášané elektrickými signálmi rôznych veľkostí, frekvencií a dĺžok, je použitie svetelných impulzov, ktoré sú generované v optickom module a prichádzajú k prijímaču na druhom konci vlákna. Vďaka svojej štruktúre optický vodič zaisťuje bezstratovú stratu svetelných impulzov, s výnimkou tých, kde je výkon prúdu výrazne znížený v dôsledku odrazu a rozptylu.

Špecifikácie prenosu poskytujú prakticky neobmedzené možnosti pripojenia prijímačov alebo počtu vysielaných signálov.

K cieľovému optickému káblu je možné použiť:

  • Linky na prenos údajov medzi počítačmi v rámci podniku;
  • Vytvorenie multifunkčných sietí v každom meste alebo regióne;
  • Inštalácia ako telefónny kábel pre pripojenie účastníkov;
  • Práce na veľmi presných prístrojoch a meraniach;
  • Výroba alarmov a senzorov pracujúcich s pomocou svetelného toku;
  • Osvetlenie ťažko dostupných miest, kde nie je možné dosiahnuť klasickými zariadeniami

Napriek rôznym možnostiam inštalácie je špecifický rozsah optického kábla určený jeho konštrukčnými vlastnosťami.

dizajn

Štrukturálne môže byť optický kábel znázornený nasledovne.

Obr. 1: dizajn optických káblov

Pozrite sa na obrázok, návrh optického kábla obsahuje nasledujúce prvky:

  • Ložiskové jadro - je inštalované pre napnutie optického kábla, spravidla je vyrobené z kovu alebo sklolaminátu a pri zavesení preberá celkovú hmotnosť optického vlákna, pretože optické vlákno nemá dostatočnú pevnosť v ťahu. Tiež sústreďuje celú štruktúru okolo neho. Môže byť zhotovený s ochranným krytom a bez neho.
  • Optické vlákno je hlavným prvkom jadra, špeciálne navrhnutým pre prenos svetelného signálu. Jeden kábel zvyčajne obsahuje 2 až 250 vlákien. Každý z nich je pokrytý špeciálnym lakom, ktorý vláknu poskytuje dostatočnú pevnosť a zabraňuje šíreniu svetla za jeho hranice.
  • Trubkové moduly - určené na ochranu vlákien pred mechanickým poškodením a na označenie jednotlivých skupín. Kábel môže obsahovať jeden alebo niekoľko takýchto modulov, vnútri sú naplnené špeciálnou ochrannou vrstvou hydrofóbneho plniva. Čím viac vlákien je zahrnutých v optickom kábli, tým dôležitejšie je použitie viacerých modulov.
    Obr. 2: príklad jedného modulu a viac modulového kábla
  • Film s hydrofóbnym plnivom - pôsobí ako jeden alebo viac ochranných plášťov pre celý zväzok optických káblov, ich počet je určený konštrukciou celého jadra a jeho prevádzkovými podmienkami. Navrhnuté na zníženie trenia vo vnútri a zabránenie vniknutiu vlhkosti do vnútra. Vo vnútri optického kábla sa spravidla dotiahne závitom.
  • Vrstva dielektrického materiálu je v tomto prípade polyetylén, ale v iných modeloch sa môže použiť aj PVC izolácia. Tiež plní funkciu ochrany optických vlákien pred vlhkosťou.
  • Pancierová vrstva - poskytuje dostatočnú mechanickú pevnosť pre akékoľvek tesnenie. Jeho hlavnou úlohou je zabrániť porušeniu integrity vlákien rezaním predmetov, v procese odierania alebo hlodavcov. Môže byť vyrobený z kovového drôtu, sklolaminátu alebo kevlaru. Pancierový kábel môže byť použitý pre externú inštaláciu, v baniach a studniach a podzemí.
  • Vonkajší plášť je hlavným prvkom optického kábla, čo zabraňuje škodlivým účinkom vonkajších faktorov na linke. Vonkajšia vrstva je vyrobená z polyetylénu alebo iného hermetického dielektrika. Umožňuje použitie výrobkov z optických vlákien, a to ako pre vzduchové, tak aj káblové kanály. Ďalšou vlastnosťou dielektrického plášťa je ochrana pred účinkami elektrického napätia v núdzových situáciách.

Treba poznamenať, že uvažovaná verzia optického kábla je špeciálnym prípadom, okrem toho môžete nájsť iné modely, v ktorých niektoré z vyššie uvedených prvkov môžu chýbať alebo sa líšia v ich počte.

klasifikácia

Optický kábel, v závislosti od zvoleného kritéria, bude rozdelený do rôznych kategórií. Podľa výrobného materiálu existujú dva typy výrobkov z optických vlákien:

  • GOF - kábel, ktorého optické vlákno je vyrobené zo skla (prvé písmeno skratky pochádza z anglického skla);
  • POF - modely s polymérnym vodivým prvkom (prvé písmeno skratky pochádza z anglického plastu).

V závislosti od spôsobu položenia optickej linky sú všetky značky rozdelené na tie, ktoré je možné umiestniť:

  • Zavesením - takéto modely obsahujú nosné jadro a pancier kevlaru, a keď sú zavesené na jeho podperách, používajú sa s nimi zariadenia na ochranu pred bleskom.
  • Pre vnútorné uloženie - v studniach, komorách, banských káblových kanáloch atď.
  • Pre podzemné inštalácie - modely so zosilneným vonkajším plášťom, ktoré odolávajú agresívnym vplyvom prostredia;
  • Pre podvodné tesnenia majú tieto modely viacvrstvovú štruktúru so zvýšenou vodotesnosťou.

V závislosti od veľkosti vodivého jadra vo vláknovom optickom kanáli vzhľadom na tlmiacu vrstvu sú oddelené jednovidové a multimódové káble. Líšia sa počtom riadených signálov (mod), z ktorých odvodzuje ich názov.

Obr. 3: singlemode a multimode kábel v priereze

Jednovidový kábel sa vyznačuje relatívne malým priemerom vodivého jadra - 9 mikrónov. Táto veľkosť prechádza len jedným signálom na kanál. Napriek tomu, že jednovidová konštrukcia má malú šírku pásma, signál v nej nie je skreslený a nezmizne po celej dĺžke linky.

Obr. 4: pohyb signálu v jednovidovom vlákne

Multimode kábel, na rozdiel od single-mode kábla, sa vyznačuje oveľa širším priemerom vodivého jadra - 50 alebo 62, 5 mikrónov. Zvýšením šírky kanála je možné odrážať niekoľko vĺn naraz v jadre s určitým krokom (disperziou). Preto môže súčasne presúvať niekoľko signálov naraz.

Obr. 5: pohyb signálu v multimode vlákne

Nevýhodou multimódového vlákna je skreslenie a zoslabenie signálu, ale zároveň multimódová a lacnejšia možnosť v porovnaní s jednovidovým vláknom, pretože pracuje s bežnými LED diódami a nie s laserom. V závislosti od špecifických parametrov, rozmerov a vonkajšieho priemeru sú multimode káble rozdelené do štyroch tried a majú rôzne aplikácie.

Tabuľka: použitie multimode káblov rôznych tried

Trieda vlákna Veľkosť jadra / tlmič, µm Širokopásmový pomer
Režim OFL, MHz · km
Kde je to vhodné
850 nm1300 nm
OM162, 5 / 125200500Používa sa na rozšírenie predtým nainštalovaných systémov. Použitie v nových systémoch sa neodporúča.
OM250/125500500Používa sa na podporu aplikácií s kapacitou až 1 Gbit / s vo vzdialenosti do 550 m.
OM350/1251500500Vlákno je optimalizované pre laserové zdroje. V režime RML je širokopásmový pomer pri vlnovej dĺžke 850 nm 2000 MHz · km. Vlákno sa používa na podporu aplikácií s kapacitou až 10 Gbit / s vo vzdialenosti do 300 m.
OM450/1253500500Vlákno je optimalizované pre laserové zdroje. V režime RML je širokopásmový pomer pri vlnovej dĺžke 850 nm 4700 MHz · km. Vlákno sa používa na podporu aplikácií s kapacitou až 10 Gbit / s vo vzdialenosti do 550 m.

Technické špecifikácie

Počas inštalácie a počas prevádzky je dôležité brať do úvahy základné parametre kabeláže a elektroinštalácie, ktoré určujú nominálne podmienky pre normálnu prevádzku systému. Káble z optických vlákien majú nasledujúce vlastnosti:

  • Minimálny polomer ohybu je najmenej 20 priemerov výrobku.
  • Limity pracovných teplôt sú od - 60 do + 70 ° C. Treba poznamenať, že inštalačné práce optických káblov sa môžu vykonávať pri teplote okolia aspoň - 10 ° C bez straty vlastností hlavných prvkov optického kábla.
  • Elektrický odpor je najmenej 2000 MΩ. Okrem toho musí izolácia odolávať prepätiu 20 kV AC a 10 kV DC.
  • Izolácia je schopná odolať krátkodobému prúdu rozprestierajúcemu sa až do 105 kA, ale jeho trvanie je povolené maximálne 60 ms.
  • Ťažná sila závisí od konkrétneho modelu od 4 do 42 kN.

Výhody a nevýhody

Vedenia z optických vlákien majú v porovnaní s rovnakými medenými káblami množstvo významných výhod:

  • Nie je vystavený elektromagnetickému žiareniu z okolitých zdrojov, takže nespôsobuje rušenie;
  • Kvôli absencii elektrického napätia v spojovacích kábloch sa vykonáva galvanické oddelenie medzi zdrojom a prijímačom;
  • Vysoká rýchlosť a vysoká priepustnosť v porovnaní s možnosťami medi;
  • Dlhá vzdialenosť pre prenos signálu;
  • Pomerne nízky útlm signálu;
  • Bezpečnosť dát z dôvodu nemožnosti bezkontaktného zberu dát a zložitosti pripojenia k linke;
  • Odolnosť proti vandalizmu - vzhľadom na skutočnosť, že výrobky na optických vláknach nie sú prijímané na miestach príjmu, je ich krádež úplne zbytočná.

Ale spolu s vyššie uvedenými výhodami má vlákno určité nevýhody. Nevýhody optických káblov zahŕňajú:

  • Krehkosť samotného materiálu, pretože sa ľahko rozbije;
  • Na prenos a konverziu signálov vysielaných cez optické vlákna je potrebné špeciálne vybavenie;
  • V prípade poškodenia optického kábla nie je možné spojiť medzeru, ako klasická medená, spravidla musíte vymeniť celú časť;
  • Relatívne vysoká cena samotného kábla a prídavných zariadení;
  • Montážne práce smú vykonávať len špeciálne vyškolené osoby.

Súvisiace videá

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie: