Projektowanie, funkcje i cechy kabla optycznego

Postęp nie zatrzymuje się. Każdego dnia nasze życie obejmuje wszystkie nowe materiały. Rewolucyjne odkrycie pod względem układu komunikacji o dużej prędkości była wynalezieniem kabla optycznego.

Jaki jest kabel optyczny

Kabel optyczny jest specjalnym rodzajem kabla do sieci komunikacyjnych. Główna różnica ze standardowego kabla jest sposób na przeniesienie energii. Przekładnia prowadzona jest za pomocą strumienia światła i bez prądu elektrycznego w ogóle. Dzięki i dużemu kabel optyczny jest nitką, wewnątrz którego się porusza światło. Głównym komponentem jest włókno optyczne. Jest to najbardziej nowoczesny i najbardziej niezawodny medium transferu danych. Światło na włóknach jest przekazywane do ogromnych odległości z prawie stratami i ogromną prędkością.

Główne cechy kabla optycznego. Jego zalety i wady

Zaleta kabla optycznego przed kablem jest zwykle niewątpliwie. Wśród najbardziej oczywistych chwil chciałbym przeznaczyć:

• Niesamowicie wysoka przepustowość. Kabel optyczny jest w stanie przenieść znaczną ilość informacji przez niewielki okres czasu.
• Cały błonnik nie promieniuje fal elektromagnetycznych. W związku z tym nie jest w stanie narażony na promieniowanie elektromagnetyczne. W rezultacie sygnał jest chroniony przed zniekształceniami.
• Kabel jest bezpiecznie chroniony przed nieautoryzowanym połączeniem. Próba nieautoryzowanego połączenia powoduje naruszenie integralności kabli i zakończenia transmisji danych. Ukryj, że staje się niemożliwe.
• Bardzo niewielki wskaźnik tłumienia sygnału. Nowoczesne włókno kabla optycznego  przy długości fali 1500 nm ma wskaźnik tłumienia około 0,3 dB / km. Umożliwia to pozycjonowanie sąsiednich powtórek i wzmacniaczy w odległości do 100 km.
• Kabel optyczny ma mniejszą wagę i objętość niż zwykły. Na przykład, średnica kabla telefonicznego 900 jest 7,5 cm. Z powodzeniem zastąpi kabel optyczny o średnicy około 1,5 cm. W tym przypadku większość kabla będzie różnego rodzaju skorup ochronnych. Średnica bezpośrednio światłowodowego będzie wynosić 0,1 cm.

• Podczas korzystania z kabla optycznego nie ma potrzeby podłoża membrany. Wynika to z właściwości izolacyjnych włókien.
• Możliwość wykorzystania w przedsiębiorstwach o wysokim ryzyku. Jest to związane z taką cechą błonnika, jako brak iskrzenia. To dzięki jej kabli optyczny - materiał ogniowy.
• Kabel optyczny - bardzo ekonomiczny materiał. Do produkcji włókna stosuje się kwarcowy, element jest bardzo niedrogi i powszechny. W rezultacie koszt najbardziej optycznego kabla nie różni się od kosztu kabla zwykłego.
• Trwałość. Nic nie jest wieczne. W czasie, wszystkie materiały, w tym kabel optyczny, tracą swoje właściwości. Wzrasta tłumienie. Jednak procesy te występują bardzo powoli. Prędkość utraty właściwości kabla optycznego jest znacznie niższa w porównaniu z innymi typami kabli. Termin nieprzerwanej działalności kabla optycznego wynosi co najmniej 25 lat.

Pomimo dużej liczby pozytywnych momentów, użycie kabla optycznego ma wiele niedociągnięć:

• Wysokie koszty komunikacji z kablem optycznym. To prawda, że \u200b\u200bwynika to z wykorzystania dodatkowego drogiego sprzętu. Koszt kabla optycznego nie jest zbyt inne niż koszt kabla zwykłego.
• Kompletność sieci montażowych z kablem optycznym. Złącza muszą być instalowane dosłownie za pomocą dokładności mikronów. Samo połączenie należy wykonywać bardzo dokładnie, płynnie. Obecność szczelin jest niedopuszczalna. Powierzchnia stawu musi być płynnie polerowana. Jeśli powyższe wymagania nie są porównywane z prędkością i jakością przesyłanego sygnału.
• Połączenia są wykonywane przez spawanie lub klejenie. Podczas klejenia stosuje się specjalny żel, który ma taką samą wartość współczynnika załamania jak włókna szklanego.
• W procesie pracy z kablem optycznym stosuje się narzędzia specjalne. Montaż sieci optycznych jest przeprowadzana wyłącznie wysoko wykwalifikowani specjaliści.
• Uszkodzenie kabla optycznego jest możliwe dzięki tej różnicy temperatury ostrych. Pęknięcia z włókna szklanego. Aby rozwiązać ten problem, kable optyczne są wprowadzane do produkcji, podczas wytwarzania, z którego stosuje się szkło odporne na promieniowanie. Niestety, prowadzi to do znacznego wzrostu wartości.

Jak widać, wady nie są tak znaczące. Popularność sieci optycznych rośnie codziennie. W tym samym czasie zmniejsza się wartość materiału, a liczba specjalistów pracujących z kablem optycznym rośnie. Z takim trendem w najbliższej przyszłości zostaną przedstawione te wady.

Rodzaje kabli optycznych

Odróżnij dwa typy kabli optycznych:

1. Kabel optyczny pojedynczy tryb. Wszystkie promienie świetlne w kabli tego typu poruszają się po tej samej ścieżce, a jednocześnie odpowiednie do odbiornika. W rezultacie nie ma zakłóceń przebiegu. Kabel jednobiegny jest wyposażony w średnicę światłowodową 1300 nm. Tylko fale świetlne są przesyłane na tej samej długości. Korzystanie z kabli jedno- trybów przyczynia się do transmisji sygnału na dłuższe odległości niż stosowanie kabli multimodowych. Funkcja ta jest związana z wartościami dyspersyjnych bardzo drobnych i straty sygnału. Za pomocą kabla single-mode, wykorzystywane są diody laserowe. Tłumienie sygnału w jednym kablu generowane jest bardzo niska, około 5 dB / km.
2. Kabel optyczny multimod. W tego typu kabla promienie nie idą w jedną stronę. Ich trajektorie są znacznie rozproszone. Rezultatem jest zniekształcenie sygnału w odbiorniku. Podczas przesyłania sygnału kablowego multimodego stosuje się konwencjonalne diody LED. Prowadzi to do znacznego zmniejszenia wartości sieci komunikacyjnych i zwiększenie czasu usługi nadawczo-odbiorczej. W przypadku kabla multimodego długość fali jest około 850 nm z odchyleniami 30-50 nm. Tłumienie sygnału w kablu może osiągnąć 20 dB / km. Długość kabla tego typu wynosi do 5 km.

Główny typ kabla optycznego jest obecnie multimode. Wynika to z jego dostępności i niski koszt. W przyszłości wiodące pozycje muszą przejść do kabla jednomodowego. Jego doskonałe cechy, niskie poziomy tłumienia sugerują, że w czasie, wysoki koszt sprzętu odbiorczego przestanie być przeszkodą w rozpowszechnianiu tego wysokiej jakości materiału.

Projekt kabla optycznego

Głównymi składnikami kabla optycznego to:

1. Światłowód. Cienka szklana nić, zwana rdzeniem lub mieszkaniami. Pokryte szklaną skorupą. Wskaźnik załamania światła powłoki nieco różni się od tego samego wskaźnika żyły w kierunku redukcji. Dlatego wiązka światła skierowana do rdzenia rozciąga się wyłącznie na nim. Często, w celu zmniejszenia materiału, żyła wykonana jest z tworzywa sztucznego, a nie ze szkła. Takie włókna optyczne są gorsze. Różne włókna optyczne jedno- i multimode. Rdzeń błonnika jednomodowego jest bardzo cienkie, jego średnica wynosi około 10 mikronów. Wynika to z nieznacznej średnicy przez rdzeń, przesyłany jest tylko jeden model promieniowania elektromagnetycznego, co eliminuje obecność zniekształcenia dyspersji. Ale rdzeń błonnika multimodego jest kilka razy grubsze, około 50 mikronów. Przyczynia się to do rozprzestrzeniania się kilku trybów emisji. Każdy z trybów dotyczy określonego kąta. Puls lekki jest podatny na dyspersję, co prowadzi do konwersji jego kształtu z prostokątnego do dzwonka.
2. Rdzeń.

Aby poprawić siłę kabla optycznego, jego moduły optyczne, które są rurą polimerową, w której swobodnie umieszczone włókno jest skręcone wokół rdzenia kablowego.

Rola rdzenia wykonuje centralny element mocy, który chroni projekt z ładunków.

Podczas produkcji kabli optycznych, skręt jest używany przez warstw. Elementy skręcie koncentraty wzdłuż centralnego elementu sieciowego. Celem jest osiągnięcie skręcie obecność przestrzeni, w której obciążenie na ściskanie, rozciąganie i zginanie nie ma wpływu na zdolność przesyłową kabla. Oczywiście, wartość maksymalna z tych obciążeń jest ograniczona do konkretnej ramy.

Wypełniacze są zawieszone wokół centralnego elementu sieciowego. Jako wypełniacze wystawać:

1. Moduły bez włókien.
2. miedziane rdzenie
3. Pręty z tworzyw sztucznych.

Wszystkie powyższe elementy są łączone tasiemką lub powłoki. Ich populacja jest nazywany rdzeń.

1. Pokrywy dla ochrony i wzmocnienia. Ze względu na brak konieczności osłonić kabel optyczny z zewnętrznego przeszkody elektromagnetycznego, metalowy oplot nie jest stosowana. Istnieje jednak potrzeba mechanicznej ochrony kabli. W tym celu stosowane są następujące materiały:

• gwint Kevlar;
• wstążka stali;
• stalowy drut.

2. Zewnętrzna powłoka. Chroni przewód przed wpływami zewnętrznymi, oba wilgoci mechaniczne i wpływy szkodliwych substancji.

Odmiany konstrukcji kabli

Następujące odmiany struktur wyróżnić:

• Kabel do uszczelki zewnętrznej. Cel - uszczelka w ziemi albo w rurze.

Zakres stosowania jednego Kwitnące i kable z obecności wielu 10 przewodników świetlnych. Ale z włókna optycznego więcej, jest bardziej celowe użycie multiseturized moduł lub moduł nagrywania.

Moduły są owinięte warstwy wzdłuż centralnego elementu sieciowego.

Elementy zasilające są powleczone polietylenem o warstwowym powłoki z polietylenu, podwyższone przez aluminium.

Moduł jest wypełniona związku hydrofobowego.

Możliwe jest nałożenie na powłokę dodatkowej warstwy pancerza ochronnego. W celu ochrony przed szkodnikami, karbowane wstążki stalowe są idealne.

• Kabel do uszczelki wewnętrznej. Stosowane wewnątrz budynków. Dla kabli tego gatunku, nie ma potrzeby stosowania uziemienia, ponieważ nie zawierają metalu. Wygodne korzystanie z powodu lekkości i elastyczności.

Rozróżnić kable:

1. rozdzielnia. Dla poszczególnych przewodów. Trzy rodzaje Konstrukcja oparta o średnicy modułu:

• przy ciężkich warunków zastosowania - 0,27 cm;
• w normalnych warunkach użytkowania - 0,24 cm;
• zgodnie z uproszczonych warunkach eksploatacyjnych - 0,20 cm.

Malowane pionowych min wewnątrz budynków lub w kanałach poniżej poziomu zamrażania, pomiędzy sąsiednimi budynków.

2. Podłączenie. Używany jako skoczków kablowych lub w trakcie wypowiedzenia złączy wtykowych.

3. Kabel specjalne. Są to kable uniwersalne, używane i na zewnątrz, jak i wewnątrz. Funkcje kabla optycznego tego typu:

• pełna wodoodporny;
• brak potrzeby dodatkowego łączenia przy wejściu do budynku;
• obecność szczególnych wymaganiach przeciwpożarowych.

Odmiany specjalnych kabli są podwodnego kabla optycznego i samonośnego kabla, zwany także powietrze.

przewody powietrzne są wyłożone w kolumnach. Może to być oświetlenie i posty komunikacyjne, linie energetyczne, sieci transportowych elektrycznych. Istnieje wiele opcji dla przewodów powietrznych. To wszystko zależy od modelu. Cechą charakterystyczną przewodu powietrza jest wysoka wytrzymałość na rozciąganie. Po tym wszystkim, obciążenie nie jest ograniczony tylko do własnego ciężaru. Jest zwiększenie obciążenia z powodu oblodzenia, wiatr.

podmorskie kable są rozmieszczone głęboko pod wodą. Rura centralna kabla tego gatunku jest wykonany z miedzi i wypełnione żelu hydrofobowego. Ale zbroja wykonuje 2-3 warstw ocynkowanego ze stali. Między warstwami zewnętrzną i nie jest warstwą z polietylenu. W efekcie, przewód czuje się świetnie na dużych głębokościach i wytrzymuje znaczne ciśnienie.