Design, recursos e características do cabo óptico

O progresso não pode ser interrompido. Todos os dias, nossas vidas incluem novos materiais. A descoberta revolucionária em termos de comunicação de alta velocidade foi a invenção de um cabo óptico.

O que é um cabo óptico

O cabo óptico é um gênero especial de cabos para redes de comunicação. A principal diferença do cabo padrão é o método de transferência de energia. A transmissão é realizada usando um fluxo de luz, e não uma corrente elétrica. Em geral, um cabo óptico é um fio dentro do qual a luz se move. O componente principal é a fibra óptica. É o ambiente mais moderno e mais confiável para a transferência de dados. A luz ao longo das fibras é transmitida por grandes distâncias, praticamente sem perdas e em alta velocidade.

As principais características do cabo óptico. Suas vantagens e desvantagens

A vantagem do cabo óptico sobre o cabo usual é indiscutível. Entre os pontos mais óbvios que eu gostaria de destacar:

• Taxa de transferência incrivelmente alta. O cabo óptico é capaz de transferir uma quantidade significativa de informações por um pequeno período de tempo.
• A fibra não irradia ondas eletromagnéticas. Consequentemente, não é capaz de expor a radiação eletromagnética. Como resultado, o sinal é protegido da distorção.
• O cabo é protegido de maneira confiável de uma conexão não autorizada. Uma tentativa de conexão não autorizada causa uma violação da integridade do cabo e do término da transferência de dados. Torna -se impossível escondê -lo.
• Um indicador de atenuação de sinal muito insignificante.   Fibra moderna de cabo óptico  com um comprimento de onda de 1500 nm, ele possui um indicador de atenuação de cerca de 0,3 dB/km.   Isso torna possível organizar repetidores e amplificadores vizinhos a uma distância de até 100 km.
• O cabo óptico tem menos peso e volume do que o comum. Por exemplo, o diâmetro do cabo telefônico de 900 partes é de 7,5 cm. O diâmetro diretamente da fibra será de 0,1 cm.

• Ao usar um cabo óptico, não há necessidade de aterrar a concha.   Isso se deve às propriedades isolantes da fibra.
• A possibilidade de uso em empresas com maior risco. Está associado a uma característica de fibra como a falta de desaceleração. É graças a ela que o cabo óptico é um material à prova de fogo.
• O cabo óptico é um material muito econômico. Para a fabricação de fibras, o quartzo é usado, o elemento é muito barato e comum. Como resultado, o custo do cabo óptico em si não difere do custo do cabo usual.
• Durabilidade. Nada para sempre. Com o tempo, todos os materiais, incluindo um cabo óptico, perdem suas propriedades. A atenuação aumenta. No entanto, esses processos ocorrem muito lentamente. A velocidade de perda das propriedades do cabo óptico é muito menor em comparação com outros tipos de cabos. O termo da operação ininterrupta do cabo óptico é de pelo menos 25 anos.

Apesar de um grande número de pontos positivos, o uso de um cabo óptico tem várias desvantagens:

• O alto custo das comunicações com um cabo óptico. É verdade que isso se deve ao uso de equipamentos caros adicionais.   O custo do cabo óptico em si não é muito diferente do custo do cabo usual.
• A complexidade das redes de montagem com cabo óptico. Os conectores devem ser instalados literalmente com precisão da Micron. A conexão em si deve ser feita com muita precisão, uniformemente. A presença de lacunas é inaceitável. A superfície da articulação deve ser suavemente polida. No caso de não conformidade com os requisitos acima, as perdas na velocidade e na qualidade do sinal transmitido não podem ser evitadas.
• Os compostos são realizados por soldagem ou colagem. Ao colar, é usado um gel especial, que possui o mesmo valor de coeficiente de refração que a fibra de vidro.
• No processo de trabalho com um cabo óptico, são usadas ferramentas especiais. A instalação de redes ópticas é realizada exclusivamente por especialistas altamente qualificados.
• É possível estragar o cabo óptico devido a uma diferença de temperatura acentuada. A fibra de vidro está rachando. Para resolver esse problema, os cabos ópticos são lançados em produção, no processo de fabricação do qual o vidro resistente à radiação é usado.   Infelizmente, isso leva a um aumento significativo de valor.

Como você pode ver, as desvantagens não são tão significativas. A popularidade das redes ópticas está crescendo todos os dias. Ao mesmo tempo, o custo do material é reduzido e o número de especialistas que trabalham com o cabo óptico está crescendo. Com essa tendência em um futuro próximo, essas deficiências se delinearão.

Tipos de cabos ópticos

Existem dois tipos de cabos ópticos:

1. Cabo óptico único. Todos os raios de luz nos cabos desse tipo se movem ao longo de um caminho e, ao mesmo tempo, se aproximam do receptor. Como resultado, não há distorções da forma do sinal. Um cabo de moderno único é equipado com uma fibra com um diâmetro de 1300 nm. Somente ondas leves do mesmo comprimento são transmitidas. O uso de cabos de moda única ajuda a transmitir o sinal a distâncias mais longas do que o uso de cabos com vários núcleos. Esse recurso está associado a valores muito insignificantes de dispersão e perdas de sinal.   Ao usar um cabo de moda única, os LEDs a laser são usados. A atenuação do sinal em um cabo único da moda é muito baixo, cerca de 5 dB/km.
2. Cabo óptico multi -decreto. Nesse tipo de cabo, os raios não seguem um caminho. Suas trajetórias têm uma dispersão significativa. O resultado é uma distorção do sinal no receptor. Ao transmitir um sinal através de um cabo múltiplo, os LEDs comuns são usados. Isso leva a uma redução significativa no custo das redes de comunicação e a um aumento na vida útil dos transceptores. O cabo multimodado é caracterizado pelo comprimento da onda de luz de cerca de 850 nm com desvios de 30-50 nm. A atenuação do sinal no cabo pode atingir 20 dB/km. O comprimento do cabo desse tipo é permitido até 5 km.

O principal tipo de cabo óptico é atualmente multifuncional. Isto é devido à sua disponibilidade e baixo custo. No futuro, as posições principais devem ir ao cabo para um único cabo de moda. Suas excelentes características, o baixo nível de atenuação, nos permite esperar que, com o tempo, o alto custo de aceitação do equipamento deixará de ser um obstáculo à propagação desse material de alta qualidade.

O design do cabo óptico

Os principais componentes do cabo óptico são:

1. Fibra óptica. Uma fina de vidro fina chamado núcleo ou residencial. Revestido com uma bainha de vidro. O coeficiente de refração da concha é ligeiramente diferente do mesmo indicador do núcleo em direção à diminuição. É por isso que o feixe de luz, direcionado ao núcleo, se espalha exclusivamente nele. Freqüentemente, para reduzir o custo do material, o núcleo é feito de plástico e não de vidro. Essas fibras ópticas são piores. Distinguir de fibras ópticas de moderna e multi -decreto. O núcleo da fibra de moda única é muito fina, seu diâmetro é de cerca de 10 mícrons. É precisamente por causa do diâmetro insignificante do núcleo é transmitido apenas uma única moda para a radiação eletromagnética, o que exclui a presença de distorções de dispersão. Mas o núcleo da fibra multi -sea é várias vezes mais espessa, cerca de 50 mícrons. Isso contribui para a propagação de vários mods de radiação. Cada um dos moda se espalha em um certo ângulo.   O impulso da luz está sujeito a dispersão, o que leva à transformação de sua forma de retangular em semelhante a um sino.
2. Essencial.

Para melhorar a força do cabo óptico, seus módulos ópticos, que são um tubo de polímero no qual a fibra é colocada livremente, são torcidos ao redor do núcleo do cabo.

O papel do núcleo é desempenhado pelo elemento de potência central que protege a estrutura das cargas.

Na produção de cabos ópticos, é usada torção em camadas. Os elementos de torção estão localizados concentricamente ao longo do elemento de potência central.   O objetivo da torção é alcançar a presença de espaço, dentro da qual a carga na compressão, alongamento e flexão não afeta a transmissão do cabo. Obviamente, o valor máximo dessas cargas é limitado por certos quadros.

Ao redor do elemento de potência central, os enchimentos também estão presos. Os preenchimentos são:

1. Módulos sem fibra.
2. Núcleos de cobre
3. Hastes de plástico.

Todos os elementos acima são presos um com o outro com uma fita ou concha. A combinação deles é chamada de núcleo.

1. Capas para proteção e reforço. Devido à falta da necessidade de proteger um cabo óptico de um obstáculo eletromagnético externo, uma trança de metal não é usada. No entanto, é necessário a proteção mecânica do cabo. Para esse fim, os seguintes materiais são usados:

• thread Kevlar;
• fita de aço;
• fio de aço.

2. A concha externa. Protege o cabo das influências externas, tanto mecânicas quanto influências de substâncias nocivas, umidade.

Variedades de estruturas de cabo

Distinguir as seguintes variedades de estruturas:

• Cabo para posições ao ar livre. Objetivo - Deitando no solo ou no tubo.

O escopo dos cabos de madeira única com a presença de luzes Neme 10. Mas com uma quantidade maior de fibras, é mais aconselhável usar um módulo multi -portador ou um módulo queimado.

Os módulos são embrulhados em camadas ao longo do elemento de potência central.

Os elementos de potência são cobertos com uma concha feita de polietileno ou uma concha em camadas feita de polietileno laminado por alumínio.

O módulo é preenchido com um composto hidrofóbico.

É possível colocar a concha de uma camada adicional de armadura protetora. Para proteger contra pragas, as fitas de aço ondulado são ideais.

• Cabo para posicionamento interno. Usado dentro de edifícios. Para cabos desta espécie, não há necessidade de aterramento, pois eles não contêm metal. Conveniente em uso devido à leveza e flexibilidade.

Existem cabos:

1. Distribuição.   Para fiação individual. Três tipos de design com base no diâmetro do módulo:

• sob condições graves de uso - 0,27 cm;
• sob condições padrão de aplicação - 0,24 cm;
• em caso de condições facilitadas de aplicação - 0,20 cm.

Eles são colocados em minas verticais dentro de edifícios ou em canais localizados abaixo do nível de congelamento entre edifícios vizinhos.

2. Conectando. Usado como jumpers de cabo ou durante o processo de processamento com conectores de plugue.

3. Cabo especial. Estes são cabos universais usados \u200b\u200bfora e dentro. Recursos de um cabo óptico deste tipo:

• resistência completa à água;
• falta de necessidade de frenagem adicional na entrada do edifício;
• a presença de requisitos especiais de incêndio.

As variedades de cabos especiais são um cabo subaquático e um cabo auto -apoiado, também chamado de ar.

Os cabos de ar são colocados em postes. Pode ser os pilares da iluminação e comunicação, linhas de energia, veículos elétricos. Existem muitos cabos de ar. Tudo depende do modelo. Uma característica do cabo de ar é a alta resistência da lacuna. Afinal, a carga não se limita apenas ao seu próprio peso. Há um aumento na carga devido à cobertura, vento.

Os cabos subaquáticos são colocados profundamente debaixo d'água. O tubo central de um cabo desse tipo é feito de cobre e preenchido com um gel hidrofóbico. Mas a armadura é de 2-3 camadas de arame de aço galvanizado. Entre as camadas e fora, há uma camada de polietileno. Como resultado, o cabo é ótimo em grandes profundidades e suporta uma pressão significativa