Design, funkce a vlastnosti optického kabelu

Nelze zastavit pokrok. Každý den naše životy zahrnují nové materiály. Revoluční objev, pokud jde o pokládání komunikace s vysokou rychlostí, byl vynález optického kabelu.

Co je to optický kabel

Optický kabel je zvláštním rodem kabelů pro komunikační sítě. Hlavním rozdílem od standardního kabelu je metoda přenosu energie. Převodovka se provádí s použitím světelného toku a vůbec ne elektrickým proudem. Optický kabel je z velké části vláknem, ve kterém se světlo pohybuje. Hlavní součástí je optická vlákna. Je to nejmodernější a nejspolehlivější prostředí pro přenos dat. Světlo podél vláken je přenášeno na obrovské vzdálenosti s prakticky žádnými ztrátami a vysokou rychlostí.

Hlavní vlastnosti optického kabelu. Jeho výhody a nevýhody

Výhoda optického kabelu oproti obvyklému kabelu je nepochybná. Mezi nejzřetelnější body bych chtěl zdůraznit:

• Neuvěřitelně vysoká propustnost. Optický kabel je schopen přenést značné množství informací po malou dobu.
• Vlákno nevyzařuje elektromagnetické vlny. V souladu s tím není schopen odhalit elektromagnetické záření. Výsledkem je, že signál je chráněn před zkreslením.
• Kabel je spolehlivě chráněn před neoprávněným připojením. Pokus o neautorizované spojení způsobuje porušení integrity kabelu a ukončení přenosu dat. Je nemožné to skrýt.
• Velmi nevýznamný indikátor útlumu signálu.   Moderní vlákno optického kabelu  s vlnovou délkou 1500 nm má indikátor útlumu asi 0,3 dB/km.   To umožňuje uspořádat sousední opakovače a zesilovače ve vzdálenosti až 100 km.
• Optický kabel má menší hmotnost a objem než obyčejný. Například průměr 900-dílného telefonního kabelu je 7,5 cm. Průměr přímo z vlákna bude 0,1 cm.

• Při použití optického kabelu není nutné uzemnit skořepinu.   Důvodem je izolační vlastnosti vlákna.
• Možnost použití v podnicích se zvýšeným rizikem. Je spojen s takovým rysem vlákna jako nedostatek jiskření. Je to díky jí, že optický kabel je ohnivzdorný materiál.
• Optický kabel je velmi ekonomický materiál. Pro výrobu vlákna se používá křemen, prvek je velmi levný a běžný. V důsledku toho se náklady na samotný optický kabel neliší od nákladů na obvyklý kabel.
• Trvanlivost. Nic navždy. V průběhu času ztratí všechny materiály, včetně optického kabelu. Zvyšuje se útlum. Tyto procesy se však vyskytují velmi pomalu. Rychlost ztráty vlastností optického kabelu je ve srovnání s jinými typy kabelů mnohem nižší. Doba nepřetržitého provozu optického kabelu je nejméně 25 let.

Navzdory velkému počtu pozitivních bodů má použití optického kabelu řadu nevýhod:

• Vysoké náklady na komunikaci s optickým kabelem. Je pravda, že je to kvůli použití dodatečného drahého vybavení.   Náklady na samotný optický kabel se příliš neliší od nákladů na obvyklý kabel.
• Složitost montážních sítí s optickým kabelem. Konektory musí být nainstalovány doslova s \u200b\u200bpřesností mikronu. Samotné spojení musí být navázáno velmi přesně, rovnoměrně. Přítomnost mezer je nepřijatelná. Povrch kloubu musí být hladce leštěný. V případě nedodržení výše uvedených požadavků nelze zabránit ztrátám rychlosti a kvality přenášeného signálu.
• Sloučeniny se provádějí svařováním nebo lepením. Při lepení se používá speciální gel, který má stejnou hodnotu refrakčního koeficientu jako skleněné vlákno.
• Při práci s optickým kabelem se používají speciální nástroje. Instalace optických sítí provádí výhradně vysoce kvalifikovaní specialisté.
• Je možné zkazit optický kabel kvůli prudkému rozdílu teploty. Slobra vláken praskají. K vyřešení tohoto problému jsou zahájeny optické kabely do výroby, ve výrobním procesu, který se používá záření odolné sklo.   Bohužel to vede k významnému zvýšení hodnoty.

Jak vidíte, nevýhody nejsou tak významné. Popularita optických sítí roste každý den. Současně se sníží náklady na materiál a počet specialistů pracujících s optickým kabelem roste. S tímto trendem v blízké budoucnosti se tyto nedostatky nastíní.

Typy optických kabelů

Existují dva typy optických kabelů:

1. Jeden optický kabel. Všechny světelné paprsky v kabelech tohoto typu se pohybují po jedné cestě a zároveň se přiblíží k přijímači. Výsledkem je, že neexistují žádné zkreslení tvaru signálu. Jediný uveden kabel je vybaven vláknem s průměrem 1300 nm. Přenášejí se pouze lehké vlny stejné délky. Použití jednotlivých kabelů pomáhá přenášet signál na větší vzdálenosti než použití multimuddy kabelů. Tato funkce je spojena s velmi nevýznamnými hodnotami rozptylu a ztráty signálu.   Při používání jednoho z módního kabelu se používají laserové LED diody. Útlum signálu v jednom módním kabelu je velmi nízký, asi 5 dB/km.
2. Multi -DOON Optical Cable. V tomto typu kabelu paprsky nechodí po jedné cestě. Jejich trajektorie mají významný rozptyl. Výsledkem je zkreslení signálu na přijímači. Při přenosu signálu pomocí kabelu s více znakami se používají běžné LED diody. To vede k významnému snížení nákladů na komunikační sítě a ke zvýšení životnosti transceiverů. Multimodený kabel je charakterizován délkou světelné vlny asi 850 nm s odchylkami 30-50 nm. Útlum signálu v kabelu může dosáhnout 20 dB/km. Délka kabelu tohoto typu je povolena až 5 km.

Hlavní typ optického kabelu je v současné době vícekrát. Důvodem je jeho dostupnost a legitistotu. V budoucnu by vedoucí pozice měly jít k kabelu k jednorázovému kabelu. Její vynikající vlastnosti, nízká úroveň útlumu nám umožňuje doufat, že v průběhu času budou vysoké náklady na akceptační zařízení být překážkou šíření tohoto vysoce kvalitního materiálu.

Design optického kabelu

Hlavní komponenty optického kabelu jsou:

1. Optické vlákno. Tenká skleněná vlákna zvaná jádro nebo rezidenční. Potahováno pochvou ze skla. Koeficient lomu skořepiny se mírně liší od stejného indikátoru jádra směrem ke snížení. Proto se světelný paprsek zaměřený na jádro šíří výhradně na něm. Pro snížení nákladů na materiál je často jádro vyrobeno z plastu a nikoli ze skla. Taková optická vlákna jsou horší. Rozlišujte jednorázová a multidoon optická vlákna. Jádro jednofikovaného vlákna je velmi tenké, jeho průměr je asi 10 mikronů. Je to právě kvůli nevýznamnému průměru jádra se přenáší pouze jedinou módu pro elektromagnetické záření, což vylučuje přítomnost disperzních zkreslení. Ale jádro vlákniny s víceseacemi je několikrát silnější, asi 50 mikronů. To přispívá k šíření několika modů záření na něm. Každý z mod se šíří v určitém úhlu.   Světelný impuls podléhá rozptylu, což vede k transformaci jeho formy z pravoúhlého do zvonu.
2. Jádro.

Pro zlepšení síly optického kabelu jsou jeho optické moduly, které jsou polymerní trubicí, ve které je vlákno volně umístěno, kolem jádra kabelu.

Úlohu jádra hraje centrální výkonový prvek, který chrání strukturu před zatížením.

Při výrobě optických kabelů se používá kroucení ve vrstvách. Twistingové prvky jsou koncentricky umístěny podél centrálního napájecího prvku.   Účelem kroucení je dosáhnout přítomnosti prostoru, ve kterém zatížení komprese, protahování a ohýbání neovlivňuje přenos kabelu. Maximální hodnota těchto zatížení je samozřejmě omezena určitými rámci.

Kolem centrálního napájecího prvku jsou plnivy také zaseknuté. Plniva jsou:

1. Moduly bez vlákna.
2. Měděná jádra
3. Plastové tyče.

Všechny výše uvedené prvky jsou k sobě připevněny páskou nebo skořápkou. Jejich kombinace se nazývá jádro.

1. kryty pro ochranu a posílení. Vzhledem k nedostatku potřeby chránit optický kabel z externí elektromagnetické překážky se kovový cop nepoužívá. Existuje však potřeba mechanické ochrany kabelu. Za tímto účelem se používají následující materiály:

• kevlar vlákno;
• ocelová páska;
• ocelový drát.

2. Vnější skořápka. Chrání kabel před vnějšími vlivy, mechanickými i vlivy škodlivých látek, vlhkosti.

Odrůdy kabelových struktur

Rozlišit následující odrůdy struktur:

• Kabel pro venkovní položení. Účel - položení v zemi nebo v potrubí.

Rozsah kabelů s jedním dřevem s přítomností světel NEME 10. Ale s větším množstvím vlákna je vhodnější používat multifiační modul nebo hořící modul.

Moduly jsou zabaleny do vrstev podél centrálního výkonu.

Výkonové prvky jsou pokryty skořápkou vyrobenou z polyethylenu nebo vrstvené skořepiny vyrobené z polyethylenu laminovaného hliníkem.

Modul je naplněn hydrofobní sloučeninou.

Je možné si dát skořápku další vrstvy ochranného brnění. Za účelem ochrany před škůdci jsou vlnité ocelové stuhy ideální.

• Kabel pro vnitřní pokládání. Používá se uvnitř budov. U kabelů tohoto druhu není nutné uzemnit, protože neobsahují kov. Pohodlné používání kvůli lehkosti a flexibilitě.

Existují kabely:

1. distribuce.   Pro jednotlivé zapojení. Tři typy designu na základě průměru modulu:

• za závažných podmínek používání - 0,27 cm;
• za standardních podmínek aplikace - 0,24 cm;
• v případě usnadněných podmínek aplikace - 0,20 cm.

Jsou položeny ve svislých dolech uvnitř budov nebo v kanálech umístěných pod úrovní mrazu mezi sousedními budovami.

2. Připojení. Používá se jako kabelové skokany nebo během procesu zpracování s konektory zástrčky.

3. Zvláštní kabel. Jedná se o univerzální kabely používané venku i uvnitř. Funkce optického kabelu tohoto typu:

• úplný odolnost proti vodě;
• nedostatek potřeby dalšího zbarvení u vchodu do budovy;
• přítomnost speciálních požadavků na požár.

Odrůdy speciálních kabelů jsou podvodní kabel a optický kabel s vlastním přínosem, nazývaným také vzduch.

Vzduchové kabely jsou položeny na póly. Může to být sloupy osvětlení a komunikace, elektrického vedení, elektrických vozidel. Existuje mnoho vzduchových kabelů. Vše záleží na modelu. Charakteristickým rysem vzduchového kabelu je vysoká pevnost mezery. Koneckonců, zatížení na něm není omezeno pouze na svou vlastní hmotnost. Zvýšení zátěže v důsledku námrazy, větru.

Podvodní kabely jsou položeny hluboko pod vodu. Centrální trubice kabelu tohoto typu je vyrobena z mědi a naplněna hydrofobním gelem. Zbroj je však 2-3 vrstvy galvanizovaného ocelového drátu. Mezi vrstvami a venku je vrstva polyethylenu. Výsledkem je, že se kabel cítí skvěle ve velkých hloubkách a vydrží významný tlak