Design, funktioner och egenskaper hos den optiska kabeln

Framsteg kan inte stoppas. Varje dag inkluderar våra liv nya material. Den revolutionära upptäckten när det gäller att lägga höghastighetskommunikation var uppfinningen av en optisk kabel.

Vad är en optisk kabel

Den optiska kabeln är en speciell släkt med kablar för kommunikationsnätverk. Den största skillnaden från standardkabeln är metoden för energiöverföring. Överföringen utförs med hjälp av ett ljusflöde och inte en elektrisk ström alls. I stort är en optisk kabel en tråd inuti vilken ljus rör sig. Huvudkomponenten är optisk fiber. Det är den mest moderna och mest pålitliga miljön för dataöverföring. Ljus längs fibrerna överförs över enorma avstånd med praktiskt taget inga förluster och med hög hastighet.

Huvudegenskaperna för den optiska kabeln. Dess fördelar och nackdelar

Fördelen med den optiska kabeln jämfört med den vanliga kabeln är utan tvekan. Bland de mest uppenbara punkterna skulle jag vilja lyfta fram:

• Otroligt hög genomströmning. Den optiska kabeln kan överföra en betydande mängd information under en liten tid.
• Fiberen strålar inte elektromagnetiska vågor. Följaktligen kan den inte avslöja elektromagnetisk strålning. Som ett resultat skyddas signalen från distorsion.
• Kabeln är pålitligt skyddad från en obehörig anslutning. Ett försök att obehörigt samband orsakar en överträdelse av kabelns integritet och avslutande av dataöverföring. Det blir omöjligt att dölja det.
• En mycket obetydlig signaldämpningsindikator.   Modern fiber av optisk kabel  med en våglängd på 1500 nm har den en indikator på dämpning på cirka 0,3 dB/km.   Detta gör det möjligt att ordna angränsande repeatrar och förstärkare på ett avstånd av upp till 100 km.
• Den optiska kabeln har mindre vikt och volym än vanligt. Till exempel är diametern på den 900-delade telefonkabeln 7,5 cm. Diametern direkt i fibern är 0,1 cm.

• När du använder en optisk kabel finns det inget behov av att grunda skalet.   Detta beror på de isolerande egenskaperna hos fiber.
• Möjligheten att användas på företag med ökad risk. Det är förknippat med ett sådant inslag i fiber som brist på gnistrande. Det är tack vare henne att den optiska kabeln är ett brandsäkert material.
• Den optiska kabeln är ett mycket ekonomiskt material. För tillverkning av fiber används kvarts, elementet är mycket billigt och vanligt. Som ett resultat skiljer sig kostnaden för den optiska kabeln inte från kostnaden för den vanliga kabeln.
• Varaktighet. Ingenting för alltid. Med tiden förlorar allt material, inklusive en optisk kabel, sina egenskaper. Dämpningen ökar. Dessa processer förekommer emellertid mycket långsamt. Hastigheten för förlust av egenskaperna hos den optiska kabeln är mycket lägre jämfört med andra typer av kablar. Termen för den oavbrutna driften av den optiska kabeln är minst 25 år.

Trots ett stort antal positiva punkter har användningen av en optisk kabel ett antal nackdelar:

• De höga kommunikationskostnaderna med en optisk kabel. Det är riktigt att detta beror på användningen av ytterligare dyr utrustning.   Kostnaden för den optiska kabeln är inte så annorlunda än kostnaden för den vanliga kabeln.
• Komplexiteten i monteringsnätverk med optisk kabel. Kontakterna måste installeras bokstavligen med mikronnoggrannhet. Anslutningen i sig måste göras mycket exakt, jämnt. Närvaron av luckor är oacceptabel. Ledens yta måste vara smidigt polerad. Vid icke -efterlevnad av ovanstående krav kan förluster i hastigheten och kvaliteten på den överförda signalen inte undvikas.
• Föreningarna utförs genom svetsning eller limning. Vid limning används en speciell gel, som har samma brytningskoefficientvärde som glasfiber.
• I processen med att arbeta med en optisk kabel används specialverktyg. Installationen av optiska nätverk utförs uteslutande av högt kvalificerade specialister.
• Det är möjligt att förstöra den optiska kabeln på grund av en kraftig temperaturskillnad. Fiberglaset spricker. För att lösa detta problem lanseras optiska kablar i produktion, i tillverkningsprocessen som strålningsbeständig glas används.   Tyvärr leder detta till en betydande värdeökning.

Som ni ser är nackdelarna inte så betydelsefulla. Populariteten för optiska nätverk växer varje dag. Samtidigt reduceras kostnaden för materialet och antalet specialister som arbetar med den optiska kabeln växer. Med denna trend inom en snar framtid kommer dessa brister att beskriva sig själva.

Typer av optiska kablar

Det finns två typer av optiska kablar:

1. Enkel optisk kabel. Alla ljusstrålar i kablar av denna typ rör sig längs en väg och närmar sig samtidigt mottagaren. Som ett resultat finns det inga snedvridningar av signalformen. En enmodad kabel är utrustad med en fiber med en diameter på 1300 nm. Endast ljusvågor av samma längd överförs. Användningen av enformade kablar hjälper till att överföra signalen över fler långa avstånd än användningen av multi -muddy kablar. Denna funktion är associerad med mycket obetydliga värden på spridning och signalförluster.   När du använder en enda -modig kabel används laser -lysdioder. Dämpningen av signalen i en enda modig kabel är mycket låg, cirka 5 dB/km.
2. Multi -Doon Optical Cable. I denna typ av kabel går strålarna inte längs en väg. Deras banor har en betydande spridning. Resultatet är en snedvridning av signalen på mottagaren. Vid överföring av en signal genom en multi -doon -kabel används vanliga lysdioder. Detta leder till en betydande minskning av kostnaden för kommunikationsnätverk och en ökning av sändtagarnas livslängd. Den multimodade kabeln kännetecknas av längden på ljusvågen på cirka 850 nm med avvikelser på 30-50 nm. Signaldämpningen i kabeln kan nå 20 dB/km. Längden på kabeln av denna typ är tillåten upp till 5 km.

Huvudtypen av optisk kabel är för närvarande flerfaldig. Detta beror på dess tillgänglighet och billighet. I framtiden bör ledande positioner gå till kabeln till en enda utformad kabel. Dess utmärkta egenskaper, den låga dämpningsnivån tillåter oss att hoppas att de höga kostnaderna för acceptansutrustning med tiden upphör att vara ett hinder för spridningen av detta högkvalitetsmaterial.

Utformningen av den optiska kabeln

Huvudkomponenterna i den optiska kabeln är:

1. Optisk fiber. En tunn glastråd som kallas kärnan eller bostäder. Belagd med en mantel av glas. Kalets brytningskoefficient skiljer sig något från samma indikator på kärnan mot minskningen. Det är därför ljusstrålen, riktad till kärnan, sprider sig uteslutande på den. För att minska materialkostnaden är kärnan tillverkad av plast och inte från glas. Sådana optiska fibrer är sämre. Distinguish of Single -moded och multi -doon optiska fibrer. Kärnan i den enskilda fibern är mycket tunn, dess diameter är cirka 10 mikron. Det är just på grund av kärnens obetydliga diameter överförs endast ett enda mode för elektromagnetisk strålning, vilket utesluter närvaron av dispersionsförvrängningar. Men kärnan i multi -Sea -fiber är flera gånger tjockare, cirka 50 mikron. Detta bidrar till spridningen av flera strålningsmodeller på den. Var och en av moden sprider sig i en viss vinkel.   Ljusimpulsen är föremål för spridning, vilket leder till omvandlingen av dess form från rektangulär till klockliknande.
2. Kärna.

För att förbättra styrkan hos den optiska kabeln är dess optiska moduler, som är ett polymerrör där fibern fritt placeras, runt kabelns kärna.

Kärns roll spelas av det centrala kraftelementet som skyddar strukturen från belastningarna.

Vid produktion av optiska kablar används vridning i lager. Vridande element är koncentriskt belägna längs det centrala kraftelementet.   Syftet med vridning är att uppnå närvaron av rymden, inom vilken belastningen på komprimering, sträckning och böjning inte påverkar kabelöverföringen. Naturligtvis är det maximala värdet för dessa laster begränsat av vissa ramar.

Runt det centrala kraftelementet fastnar också fyllmedel. Fyllmedel är:

1. Moduler utan fiber.
2. Kopparkärnor
3. Plaststänger.

Alla ovanstående element är fästade på varandra med ett tejp eller skal. Deras kombination kallas en kärna.

1. Omslag för skydd och förstärkning. På grund av bristen på behovet av att skydda en optisk kabel från ett yttre elektromagnetiskt hinder används inte en metallflätning. Det finns emellertid ett behov av kabelns mekaniska skydd. För detta ändamål används följande material:

• kevlar tråd;
• stålband;
• ståltråd.

2. Det yttre skalet. Den skyddar kabeln från yttre påverkan, både mekanisk och påverkan av skadliga ämnen, fukt.

Sorter av kabelstrukturer

Skilja följande varianter av strukturer:

• Kabel för utomhuslagning. Syfte - läggning i marken eller i röret.

Räckvidden för enstaka träkablar med närvaron av Neme 10 -lampor. Men med en större mängd fiber är det mer tillrådligt att använda en flerfödande modul eller en brinnande modul.

Modulerna är lindade i lager längs det centrala kraftelementet.

Kraftelement är täckta med ett skal gjord av polyeten eller ett skiktat skal gjord av polyeten laminerad med aluminium.

Modulen är fylld med en hydrofob förening.

Det är möjligt att ta på sig skalet på ett extra lager av skyddande rustning. För att skydda mot skadedjur är korrugerade stålband idealiska.

• Kabel för internt läggning. Används i byggnader. För kablar av denna art finns det inget behov av jordning, eftersom de inte innehåller metall. Bekväm vid användning på grund av lätthet och flexibilitet.

Det finns kablar:

1. Distribution.   För individuella ledningar. Tre typer av design baserade på modulens diameter:

• under allvarliga användningsförhållanden - 0,27 cm;
• under standardvillkor för tillämpning - 0,24 cm;
• vid underlättade ansökningsvillkor - 0,20 cm.

De läggs i vertikala gruvor i byggnader eller i kanaler belägna under frysnivån mellan angränsande byggnader.

2. Anslutning. Används som kabelhoppare eller under bearbetningsprocessen med plug -anslutningar.

3. Specialkabel. Dessa är universella kablar som används både utanför och inuti. Funktioner i en optisk kabel av denna typ:

• fullständig vattenmotstånd;
• brist på behov av ytterligare bror vid ingången till byggnaden;
• närvaron av speciella brandkrav.

Varianterna av specialkablar är en undervattenskabel och en optisk självstödande kabel, även kallad luft.

Luftkablar läggs på stolpar. Det kan vara pelarna för belysning och kommunikation, kraftledningar, elfordon. Det finns många luftkablar. Det beror på modellen. Ett karakteristiskt drag i luftkabeln är den höga styrkan i gapet. När allt kommer omkring är lasten på den inte bara begränsad till sin egen vikt. Det finns en ökning av belastningen på grund av isbildning, vind.

Undervattenskablar läggs djupt under vatten. Det centrala röret för en kabel av denna typ är tillverkad av koppar och fylld med en hydrofob gel. Men rustningen är 2-3 lager galvaniserad ståltråd. Mellan skikten och utsidan finns ett lager av polyeten. Som ett resultat känns kabeln bra på stora djup och tål betydande tryck