Proiectarea, caracteristicile și caracteristicile cablului optic

Progresul nu poate fi oprit. În fiecare zi, viața noastră include materiale noi. Descoperirea revoluționară în ceea ce privește acordarea comunicărilor cu viteză mare a fost invenția unui cablu optic.

Ce este un cablu optic

Cablul optic este un gen special de cabluri pentru rețelele de comunicații. Principala diferență față de cablul standard este metoda de transfer de energie. Transmisia se realizează folosind un flux de lumină și nu deloc un curent electric. În general, un cablu optic este un fir în interiorul căruia se mișcă lumina. Componenta principală este fibra optică. Este cel mai modern și mai fiabil mediu pentru transferul de date. Lumina de -a lungul fibrelor este transmisă pe distanțe uriașe, fără a pierde practic și cu viteză mare.

Principalele caracteristici ale cablului optic. Avantajele și dezavantajele sale

Avantajul cablului optic peste cablul obișnuit este indubitabil. Printre cele mai evidente puncte pe care aș dori să le subliniez:

• Un randament incredibil de mare. Cablul optic este capabil să transfere o cantitate semnificativă de informații pentru o perioadă mică de timp.
• Fibra nu radiază unde electromagnetice. În consecință, nu este capabil să expună radiații electromagnetice. Drept urmare, semnalul este protejat de distorsiune.
• Cablul este protejat în mod fiabil de o conexiune neautorizată. O încercare de conectare neautorizată determină o încălcare a integrității cablului și încetarea transferului de date. Devine imposibil să -l ascunzi.
• Un indicator de atenuare a semnalului foarte nesemnificativ.   Fibra modernă de cablu optic  cu o lungime de undă de 1500 nm, are un indicator de atenuare de aproximativ 0,3 dB/km.   Acest lucru face posibilă aranjarea repetoarelor și amplificatoarelor vecine la o distanță de până la 100 km.
• Cablul optic are mai puțină greutate și volum decât obișnuit. De exemplu, diametrul cablului telefonic din 900 de părți este de 7,5 cm. Diametrul direct al fibrei va fi de 0,1 cm.

• Când utilizați un cablu optic, nu este nevoie să împământați coaja.   Acest lucru se datorează proprietăților izolante ale fibrei.
• Posibilitatea utilizării la întreprinderi cu risc crescut. Este asociată cu o astfel de caracteristică a fibrei ca o lipsă de scânteie. Datorită ei, cablul optic este un material ignifug.
• Cablul optic este un material foarte economic. Pentru fabricarea fibrelor, este utilizat cuarț, elementul este foarte ieftin și comun. Drept urmare, costul cablului optic în sine nu diferă de costul cablului obișnuit.
• Durabilitate. Nimic pentru totdeauna. În timp, toate materialele, inclusiv un cablu optic, își pierd proprietățile. Atenuarea crește. Cu toate acestea, aceste procese apar foarte lent. Viteza pierderii proprietăților cablului optic este mult mai mică în comparație cu alte tipuri de cabluri. Termenul funcționării neîntrerupte a cablului optic este de cel puțin 25 de ani.

În ciuda unui număr mare de puncte pozitive, utilizarea unui cablu optic are o serie de dezavantaje:

• Costul ridicat al comunicațiilor cu un cablu optic. Este adevărat, acest lucru se datorează utilizării echipamentelor suplimentare costisitoare.   Costul cablului optic în sine nu este prea diferit de costul cablului obișnuit.
• Complexitatea rețelelor de montare cu cablu optic. Conectorii trebuie să fie instalați literalmente cu precizie micron. Conexiunea în sine trebuie făcută foarte precis, uniform. Prezența golurilor este inacceptabilă. Suprafața articulației trebuie lustruită fără probleme. În cazul nerespectării cerințelor de mai sus, nu pot fi evitate pierderi ale vitezei și calității semnalului transmis.
• Compușii sunt efectuați prin sudare sau lipire. La lipire, se folosește un gel special, care are aceeași valoare a coeficientului de refracție ca fibra de sticlă.
• În procesul de lucru cu un cablu optic, se folosesc instrumente speciale. Instalarea rețelelor optice este realizată exclusiv de specialiști cu înaltă calificare.
• Este posibil să stricați cablul optic datorită unei diferențe de temperatură accentuate. Fibra de sticlă se crăpa. Pentru a rezolva această problemă, cablurile optice sunt lansate în producție, în procesul de fabricație al căruia este utilizat sticla rezistentă la radiații.   Din păcate, acest lucru duce la o creștere semnificativă a valorii.

După cum puteți vedea, dezavantajele nu sunt atât de semnificative. Popularitatea rețelelor optice crește în fiecare zi. În același timp, costul materialului este redus, iar numărul de specialiști care lucrează cu cablul optic este în creștere. Cu această tendință în viitorul apropiat, aceste deficiențe se vor prezenta.

Tipuri de cabluri optice

Există două tipuri de cabluri optice:

1. Cablu optic unic. Toate razele de lumină în cabluri de acest tip se mișcă pe o cale și, în același timp, se apropie de receptor. Drept urmare, nu există distorsiuni ale formei semnalului. Un cablu cu un singur momodat este echipat cu o fibră cu un diametru de 1300 nm. Sunt transmise doar valuri de lumină de aceeași lungime. Utilizarea cablurilor cu modă unică ajută la transmiterea semnalului pe distanțe mai lungi decât utilizarea de cabluri multi -muddy. Această caracteristică este asociată cu valori foarte nesemnificative ale dispersiei și pierderilor de semnal.   Când utilizați un cablu de modă unică, se folosesc LED -uri laser. Atenuarea semnalului într -un singur cablu de modă este foarte scăzută, aproximativ 5 dB/km.
2. Cablu optic multi -doon. În acest tip de cablu, razele nu merg pe o singură cale. Traiectoriile lor au o împrăștiere semnificativă. Rezultatul este o distorsiune a semnalului pe receptor. Când transmiteți un semnal printr -un cablu multi -doon, se folosesc LED -uri obișnuite. Aceasta duce la o reducere semnificativă a costurilor rețelelor de comunicare și la o creștere a duratei de viață a transceiverilor. Cablul multi-modelat este caracterizat prin lungimea undei de lumină de aproximativ 850 nm cu abateri de 30-50 nm. Atenuarea semnalului în cablu poate ajunge la 20 dB/km. Lungimea cablului de acest tip este permisă până la 5 km.

Principalul tip de cablu optic este în prezent multiplu. Acest lucru se datorează disponibilității și ieftinității sale. În viitor, pozițiile de frunte ar trebui să meargă la cablu la un singur cablu de modă. Caracteristicile sale excelente, nivelul scăzut de atenuare ne permit să sperăm că, în timp, costul ridicat al echipamentului de acceptare va înceta să fie un obstacol în calea răspândirii acestui material de înaltă calitate.

Proiectarea cablului optic

Principalele componente ale cablului optic sunt:

1. Fibra optică. Un fir de sticlă subțire numit miez sau rezidențial. Acoperit cu o teacă de sticlă. Coeficientul de refracție a cochiliei este ușor diferit de același indicator al miezului față de scădere. De aceea, fasciculul de lumină, direcționat către miez, se răspândește exclusiv pe el. Adesea, pentru a reduce costurile materialului, miezul este confecționat din plastic și nu din sticlă. Astfel de fibre optice sunt mai rele. Distincția de fibre optice cu momole unice și multi -doon. Nucleul fibrei cu modă unică este foarte subțire, diametrul său este de aproximativ 10 microni. Tocmai din cauza diametrului nesemnificativ al miezului este transmis doar o singură modă pentru radiații electromagnetice, care exclude prezența distorsiunilor de dispersie. Dar nucleul fibrei multi -SEA este de mai multe ori mai groasă, aproximativ 50 de microni. Acest lucru contribuie la răspândirea mai multor moduri de radiații pe acesta. Fiecare dintre moduri se răspândește într -un anumit unghi.   Impulsul luminos este supus dispersiei, ceea ce duce la transformarea formei sale de la dreptunghiular în clopot.
2. Miez.

Pentru a îmbunătăți rezistența cablului optic, modulele sale optice, care sunt un tub polimeric în care fibra este plasată liber, sunt răsucite în jurul miezului cablului.

Rolul miezului este jucat de elementul central de putere care protejează structura de sarcini.

În producția de cabluri optice, se folosește răsucirea în straturi. Elementele de răsucire sunt localizate concentric de -a lungul elementului de putere centrală.   Scopul răsdării este de a atinge prezența spațiului, în cadrul căreia încărcarea pe compresie, întindere și îndoire nu afectează transmisia cablului. Desigur, valoarea maximă a acestor încărcături este limitată de anumite cadre.

În jurul elementului central de putere, umpluturile sunt de asemenea blocate. Umpluturile sunt:

1. Module fără fibre.
2. Nuclee de cupru
3. Tije de plastic.

Toate elementele de mai sus sunt fixate între ele cu o bandă sau o coajă. Combinația lor se numește nucleu.

1. Capace pentru protecție și întărire. Din cauza lipsei nevoii de a proteja un cablu optic de la un obstacol electromagnetic extern, nu se folosește o împletitură metalică. Cu toate acestea, este nevoie de protecția mecanică a cablului. În acest scop, se folosesc următoarele materiale:

• fir Kevlar;
• bandă de oțel;
• sârmă de oțel.

2. Shell exterior. Protejează cablul de influențele externe, atât mecanice, cât și influențe ale substanțelor nocive, umiditate.

Soiuri de structuri de cablu

Distinge următoarele soiuri de structuri:

• Cablu pentru așezare în aer liber. Scop - așezând în pământ sau în țeavă.

Domeniul de aplicare al cablurilor cu un singur lemn cu prezența NEME 10 Lights. Dar cu o cantitate mai mare de fibre, este mai recomandabil să utilizați un modul multi -purtare sau un modul de ardere.

Modulele sunt înfășurate în straturi de -a lungul elementului central de putere.

Elementele de putere sunt acoperite cu o coajă din polietilenă sau o coajă stratificată din polietilenă laminată de aluminiu.

Modulul este umplut cu un compus hidrofob.

Este posibil să vă puneți pe coaja unui strat suplimentar de armuri de protecție. Pentru a proteja împotriva dăunătorilor, panglicile ondulate ondulate sunt ideale.

• Cablu pentru așezarea internă. Folosit în clădiri în interiorul. Pentru cablurile acestei specii, nu este nevoie de împământare, deoarece acestea nu conțin metal. Convenabil în utilizare datorită ușurinței și flexibilității.

Există cabluri:

1. Distribuție.   Pentru cabluri individuale. Trei tipuri de design pe baza diametrului modulului:

• în condiții severe de utilizare - 0,27 cm;
• în condiții standard de aplicare - 0,24 cm;
• În cazul condițiilor de aplicare facilitate - 0,20 cm.

Acestea sunt așezate în mine verticale în interiorul clădirilor sau în canale situate sub nivelul de îngheț între clădirile vecine.

2. Conectare. Folosit ca jumperi de cablu sau în timpul procesului de procesare cu conectori de mufe.

3. Cablu special. Acestea sunt cabluri universale utilizate atât în \u200b\u200bexterior, cât și în interior. Caracteristici ale unui cablu optic de acest tip:

• rezistență completă a apei;
• lipsa de nevoie de o fixare suplimentară la intrarea în clădire;
• prezența cerințelor speciale de incendiu.

Soiurile de cabluri speciale sunt un cablu subacvatic și un cablu de susținere a auto -susținerii, numit și aer.

Cablurile de aer sunt așezate pe stâlpi. Poate fi pilonii de iluminat și comunicare, linii electrice, vehicule electrice. Există o mulțime de cabluri de aer. Totul depinde de model. O caracteristică caracteristică a cablului de aer este rezistența ridicată a decalajului. La urma urmei, sarcina de pe ea nu este limitată doar la propria greutate. Există o creștere a sarcinii din cauza glazurii, vântului.

Cablurile subacvatice sunt așezate adânc sub apă. Tubul central al unui cablu de acest tip este confecționat din cupru și umplut cu un gel hidrofob. Dar armura este de 2-3 straturi de sârmă de oțel galvanizat. Între straturi și exterior este un strat de polietilenă. Drept urmare, cablul se simte excelent la adâncimi și rezistă la presiunea semnificativă