پیشرفت نمی تواند متوقف شود. هر روز زندگی ما شامل مواد جدید است. کشف انقلابی از نظر ایجاد ارتباطات بالا ، اختراع کابل نوری بود.
محتوا
کابل نوری چیست
کابل نوری یک جنس خاص از کابل ها برای شبکه های ارتباطی است. تفاوت اصلی کابل استاندارد روش انتقال انرژی است. انتقال با استفاده از یک جریان نور انجام می شود و به هیچ وجه جریان الکتریکی نیست. به طور کلی ، یک کابل نوری یک نخ است که در آن نور حرکت می کند. مؤلفه اصلی فیبر نوری است. این مدرن ترین و مطمئن ترین محیط برای انتقال داده است. نور در امتداد الیاف در مسافت های عظیم و تقریباً بدون ضرر و با سرعت بالا منتقل می شود.
ویژگی های اصلی کابل نوری. مزایا و معایب آن
مزیت کابل نوری بر روی کابل معمول بدون شک است. از جمله واضح ترین نکاتی که می خواهم برجسته کنم:
- توان فوق العاده بالا کابل نوری قادر به انتقال مقدار قابل توجهی از اطلاعات برای مدت زمان کمی است.
- فیبر امواج الکترومغناطیسی را تابش نمی کند. بر این اساس ، قادر به در معرض تابش الکترومغناطیسی نیست. در نتیجه ، سیگنال از اعوجاج محافظت می شود.
- کابل با اطمینان از یک اتصال غیرمجاز محافظت می شود. تلاش برای اتصال غیرمجاز باعث نقض یکپارچگی کابل و خاتمه انتقال داده می شود. پنهان کردن آن غیرممکن می شود.
- شاخص میرایی سیگنال بسیار ناچیز. فیبر مدرن کابل نوری با طول موج 1500 نانومتر ، نشانگر میرایی در حدود 0.3 دسی بل در کیلومتر است. این امر باعث می شود که تکرار کننده ها و تقویت کننده های همسایه با فاصله تا 100 کیلومتر ترتیب دهید.
- کابل نوری وزن و حجم کمتری نسبت به حد معمول دارد. به عنوان مثال ، قطر کابل تلفنی 900 قسمتی 7.5 سانتی متر است. قطر مستقیم فیبر 0.1 سانتی متر خواهد بود.
- هنگام استفاده از کابل نوری ، نیازی به زمین زدن پوسته نیست. این به دلیل خاصیت عایق فیبر است.
- امکان استفاده در شرکت هایی با افزایش خطر. این امر با چنین ویژگی فیبر به عنوان فقدان جرقه همراه است. به لطف او است که کابل نوری یک ماده ضد آب است.
- کابل نوری یک ماده بسیار اقتصادی است. برای ساخت فیبر ، از کوارتز استفاده می شود ، این عنصر بسیار ارزان و متداول است. در نتیجه ، هزینه کابل نوری به خودی خود با هزینه کابل معمول متفاوت نیست.
- دوام هیچ چیز برای همیشه با گذشت زمان ، تمام مواد ، از جمله کابل نوری ، خواص خود را از دست می دهند. میرایی افزایش می یابد. با این حال ، این فرایندها بسیار آهسته اتفاق می افتد. سرعت از دست دادن خواص کابل نوری در مقایسه با سایر انواع کابل ها بسیار پایین است. مدت عملکرد بی وقفه کابل نوری حداقل 25 سال است.
با وجود تعداد زیادی از نقاط مثبت ، استفاده از کابل نوری دارای معایبی است:
- هزینه بالای ارتباطات با کابل نوری. درست است ، این به دلیل استفاده از تجهیزات گران قیمت اضافی است. هزینه کابل نوری خود با هزینه کابل معمول تفاوت چندانی ندارد.
- پیچیدگی شبکه های نصب با کابل نوری. اتصالات باید به معنای واقعی کلمه با دقت میکرون نصب شوند. خود ارتباط باید به طور مساوی بسیار دقیق انجام شود. حضور شکافها غیرقابل قبول است. سطح مفصل باید به آرامی صیقل داده شود. در صورت عدم رعایت الزامات فوق ، نمی توان از ضرر و زیان در سرعت و کیفیت سیگنال منتقل شده جلوگیری کرد.
- ترکیبات با جوش یا چسباندن انجام می شوند. هنگام چسبیدن ، از یک ژل مخصوص استفاده می شود که دارای همان ضریب انکسار به عنوان فایبرگلاس است.
- در فرآیند کار با کابل نوری ، از ابزارهای ویژه استفاده می شود. نصب شبکه های نوری به طور انحصاری توسط متخصصان بسیار ماهر انجام می شود.
- به دلیل اختلاف شدید دما می توان کابل نوری را خراب کرد. فایبرگلاس در حال ترکیدن است. برای حل این مشکل ، کابل های نوری به تولید راه اندازی می شوند که در فرآیند تولید شیشه مقاوم در برابر تابش استفاده می شود. متأسفانه ، این منجر به افزایش قابل توجهی در ارزش می شود.
همانطور که مشاهده می کنید ، مضرات چندان قابل توجه نیستند. محبوبیت شبکه های نوری هر روز در حال رشد است. در عین حال ، هزینه مواد کاهش می یابد و تعداد متخصصانی که با کابل نوری کار می کنند در حال رشد است. با این روند در آینده نزدیک ، این کاستی ها خود را ترسیم می کنند.
انواع کابل های نوری
دو نوع کابل نوری وجود دارد:
- کابل نوری تک. تمام پرتوهای نوری در کابل های این نوع در یک مسیر حرکت می کنند و در عین حال به گیرنده نزدیک می شوند. در نتیجه ، هیچ تحریف شکل سیگنال وجود ندارد. یک کابل تک کد دار مجهز به فیبر با قطر 1300 نانومتر است. فقط امواج نور با همان طول منتقل می شوند. استفاده از کابل های تک مدلی به انتقال سیگنال در مسافت های طولانی تر از استفاده از کابل های چند بادی کمک می کند. این ویژگی با مقادیر بسیار ناچیز پراکندگی و تلفات سیگنال همراه است. هنگام استفاده از یک کابل تک مد ، از LED های لیزری استفاده می شود. میرایی سیگنال در یک کابل تک مد شده بسیار کم است ، در حدود 5 دسی بل در کیلومتر.
- کابل نوری چند دون. در این نوع کابل ، پرتوهای در یک مسیر پیش نمی روند. مسیرهای آنها پراکندگی قابل توجهی دارد. نتیجه تحریف سیگنال روی گیرنده است. هنگام انتقال سیگنال از طریق کابل چند دونی ، از LED های معمولی استفاده می شود. این منجر به کاهش قابل توجه در هزینه شبکه های ارتباطی و افزایش عمر سرویس گیرنده ها می شود. کابل چند منظوره با طول موج نور در حدود 850 نانومتر با انحراف 30-50 نانومتر مشخص می شود. میرایی سیگنال در کابل می تواند به 20 دسی بل در کیلومتر برسد. طول کابل از این نوع تا 5 کیلومتر مجاز است.
نوع اصلی کابل نوری در حال حاضر چند برابر است. این به دلیل در دسترس بودن و ارزان بودن آن است. در آینده ، موقعیت های پیشرو باید به یک کابل یک مد روز به کابل بروند. ویژگی های عالی آن ، سطح پایین میرایی به ما این امکان را می دهد که با گذشت زمان هزینه بالای تجهیزات پذیرش مانع گسترش این ماده با کیفیت بالا شود.
طراحی کابل نوری
اجزای اصلی کابل نوری عبارتند از:
- فیبر نوری. یک نخ شیشه ای نازک به نام هسته یا مسکونی. روکش شده با یک غلاف شیشه. ضریب شکست پوسته با همان شاخص هسته به سمت کاهش کمی متفاوت است. به همین دلیل است که پرتوی نوری ، که به هسته هدایت می شود ، منحصراً روی آن پخش می شود. غالباً برای کاهش هزینه مواد ، هسته از پلاستیک ساخته می شود و نه از شیشه. چنین الیاف نوری بدتر است. متمایز کردن الیاف نوری تک مدل و چند دونی. هسته فیبر تک مدون بسیار نازک است ، قطر آن حدود 10 میکرون است. این دقیقاً به دلیل قطر ناچیز هسته فقط یک مد واحد برای تابش الکترومغناطیسی منتقل می شود ، که وجود اعوجاج پراکندگی را حذف نمی کند. اما هسته الیاف چند منظوره چندین برابر ضخیم تر ، حدود 50 میکرون است. این به گسترش چندین حالت تابش بر روی آن کمک می کند. هر یک از مودها با زاویه خاصی پخش می شوند. ضربه سبک در معرض پراکندگی است که منجر به تبدیل فرم آن از مستطیل به زنگ مانند می شود.
- هسته
برای بهبود استحکام کابل نوری ، ماژول های نوری آن ، که یک لوله پلیمری هستند که در آن فیبر آزادانه قرار می گیرد ، در اطراف هسته کابل پیچ خورده است.
نقش هسته توسط عنصر قدرت مرکزی بازی می شود که از ساختار از بارها محافظت می کند.
در تولید کابل های نوری ، از پیچش در لایه ها استفاده می شود. عناصر پیچش به طور متمرکز در امتداد عنصر قدرت مرکزی قرار دارند. هدف از پیچش ، دستیابی به حضور فضا است که در آن بار در فشرده سازی ، کشش و خم شدن بر انتقال کابل تأثیر نمی گذارد. البته حداکثر مقدار این بارها توسط قاب های خاصی محدود است.
در اطراف عنصر قدرت مرکزی ، پرکننده ها نیز گیر کرده اند. پرکننده ها هستند:
- ماژول های بدون فیبر.
- هسته های مس
- میله های پلاستیکی
تمام عناصر فوق با نوار یا پوسته به یکدیگر چسبانده می شوند. ترکیب آنها به عنوان هسته گفته می شود.
1. پوشش های محافظت و تقویت. به دلیل عدم نیاز به محافظت از کابل نوری از یک مانع الکترومغناطیسی خارجی ، از یک نوار فلزی استفاده نمی شود. با این حال ، نیاز به محافظت مکانیکی کابل وجود دارد. برای این منظور از مواد زیر استفاده می شود:
- موضوع Kevlar ؛
- نوار فولادی ؛
- سیم فولادی.
2. پوسته بیرونی. این کابل را از تأثیرات خارجی ، چه مکانیکی و چه تأثیرات مواد مضر ، رطوبت محافظت می کند.
انواع ساختارهای کابل
انواع زیر ساختارها را متمایز کنید:
- کابل برای تخمگذار در فضای باز. هدف - تخمگذار در زمین یا لوله.
دامنه کابل های تک چوب با حضور چراغ 10. اما با مقدار بیشتری فیبر ، توصیه می شود از یک ماژول چند بلبری یا یک ماژول سوزان استفاده کنید.
ماژول ها در لایه ها در امتداد عنصر قدرت مرکزی پیچیده می شوند.
عناصر برق با پوسته ساخته شده از پلی اتیلن یا یک پوسته لایه ای ساخته شده از پلی اتیلن که توسط آلومینیوم لمینت شده است ، پوشانده شده است.
این ماژول با یک ترکیب آبگریز پر شده است.
می توان روی پوسته یک لایه اضافی زره \u200b\u200bمحافظ قرار داد. به منظور محافظت در برابر آفات ، روبان های فولادی راه راه ایده آل هستند.
- کابل برای تخمگذار داخلی. در داخل ساختمانها استفاده می شود. برای کابل های این گونه نیازی به زمین زدن نیست ، زیرا آنها حاوی فلز نیستند. در استفاده راحت به دلیل سبکی و انعطاف پذیری.
کابل وجود دارد:
1. توزیع. برای سیم کشی فردی سه نوع طراحی بر اساس قطر ماژول:
- در شرایط شدید استفاده - 0.27 سانتی متر ؛
- در شرایط استاندارد کاربرد - 0.24 سانتی متر ؛
- در صورت وجود شرایط تسهیل شده کاربرد - 0.20 سانتی متر.
آنها در معادن عمودی در داخل ساختمانها یا کانال هایی قرار دارند که زیر سطح انجماد بین ساختمانهای همسایه قرار دارند.
2. اتصال. به عنوان پرش کابل یا در طی فرآیند پردازش با اتصالات پلاگین استفاده می شود.
کابل ویژه. اینها کابل های جهانی هستند که در خارج و داخل استفاده می شوند. ویژگی های کابل نوری از این نوع:
- مقاومت کامل در برابر آب ؛
- کمبود نیاز به یخ زدگی اضافی در ورودی ساختمان.
- وجود نیازهای ویژه آتش سوزی.
انواع کابل های ویژه یک کابل زیر آب و یک کابل خود پشتیبانی نوری است که به آن هوا نیز گفته می شود.
کابل های هوایی روی قطب ها گذاشته شده اند. این می تواند ستون های روشنایی و ارتباطات ، خطوط برق ، وسایل نقلیه برقی باشد. کابل های هوایی زیادی وجود دارد. همه اینها به مدل بستگی دارد. یکی از ویژگی های بارز کابل هوا ، مقاومت بالای شکاف است. از این گذشته ، بار آن فقط به وزن خود محدود نمی شود. افزایش بار به دلیل یخ زدن ، باد وجود دارد.
کابل های زیر آب در اعماق آب قرار گرفته اند. لوله مرکزی یک کابل از این نوع از مس ساخته شده و با ژل آبگریز پر شده است. اما زره پوش 2-3 لایه سیم فولادی گالوانیزه است. بین لایه ها و بیرون لایه ای از پلی اتیلن قرار دارد. در نتیجه ، کابل در اعماق عالی احساس عالی می کند و در برابر فشار قابل توجهی مقاومت می کند
