การออกแบบคุณสมบัติและลักษณะของสายเคเบิลออปติคัล

ความคืบหน้าไม่สามารถหยุดได้ ทุกวันชีวิตของเรารวมถึงวัสดุใหม่ การค้นพบที่ปฏิวัติวงการในแง่ของการวางการสื่อสารความเร็วสูงคือการประดิษฐ์สายเคเบิลออพติคอล

สายเคเบิลออปติคัลคืออะไร

สายเคเบิลออปติคัลเป็นสกุลพิเศษของสายเคเบิลสำหรับเครือข่ายการสื่อสาร ความแตกต่างที่สำคัญจากสายเคเบิลมาตรฐานคือวิธีการถ่ายโอนพลังงาน การส่งผ่านจะดำเนินการโดยใช้การไหลของแสงและไม่ใช่กระแสไฟฟ้าเลย โดยและขนาดใหญ่สายเคเบิลออปติคัลเป็นด้ายด้านในซึ่งแสงเคลื่อนที่ องค์ประกอบหลักคือใยแก้วนำแสง มันเป็นสภาพแวดล้อมที่ทันสมัยและน่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการถ่ายโอนข้อมูล แสงไปตามเส้นใยจะถูกส่งผ่านระยะทางไกลโดยแทบไม่มีการสูญเสียและความเร็วสูง

ลักษณะหลักของสายเคเบิลออปติคัล ข้อดีและข้อเสียของมัน

ข้อได้เปรียบของสายเคเบิลออปติคัลบนสายเคเบิลปกตินั้นไม่ต้องสงสัย ในบรรดาจุดที่ชัดเจนที่สุดที่ฉันต้องการจะเน้น:

• ปริมาณงานที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อ สายเคเบิลออปติคัลสามารถถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากเป็นระยะเวลาเล็กน้อย
• เส้นใยไม่ได้แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่สามารถเปิดเผยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้ เป็นผลให้สัญญาณได้รับการปกป้องจากการบิดเบือน
• สายเคเบิลได้รับการปกป้องอย่างน่าเชื่อถือจากการเชื่อมต่อที่ไม่ได้รับอนุญาต ความพยายามในการเชื่อมต่อที่ไม่ได้รับอนุญาตทำให้เกิดการละเมิดความสมบูรณ์ของสายเคเบิลและการยกเลิกการถ่ายโอนข้อมูล มันเป็นไปไม่ได้ที่จะซ่อนมัน
• ตัวบ่งชี้การลดทอนสัญญาณที่ไม่มีนัยสำคัญมาก   เส้นใยที่ทันสมัยของสายเคเบิลออปติคัล  ด้วยความยาวคลื่น 1,500 นาโนเมตรจะมีตัวบ่งชี้การลดทอนประมาณ 0.3 dB/km   สิ่งนี้ทำให้สามารถจัดทำซ้ำและเครื่องขยายเสียงที่อยู่ใกล้เคียงได้ที่ระยะทางสูงสุด 100 กม.
• สายเคเบิลออปติคัลมีน้ำหนักและปริมาตรน้อยกว่าธรรมดา ตัวอย่างเช่นเส้นผ่านศูนย์กลางของสายโทรศัพท์ 900 ส่วนคือ 7.5 ซม. เส้นผ่านศูนย์กลางโดยตรงของเส้นใยจะเท่ากับ 0.1 ซม.

• เมื่อใช้สายเคเบิลออปติคัลไม่จำเป็นต้องลงบนเปลือกหอย   นี่เป็นเพราะคุณสมบัติฉนวนของเส้นใย
• ความเป็นไปได้ของการใช้งานที่องค์กรที่มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น มันเกี่ยวข้องกับคุณลักษณะของเส้นใยเนื่องจากขาดการประกายไฟ ต้องขอบคุณเธอที่สายเคเบิลออปติคัลเป็นวัสดุไฟ
• สายเคเบิลออปติคัลเป็นวัสดุที่ประหยัดมาก สำหรับการผลิตไฟเบอร์จะใช้ควอตซ์องค์ประกอบนั้นมีราคาไม่แพงและเป็นเรื่องธรรมดามาก เป็นผลให้ค่าใช้จ่ายของสายเคเบิลออปติคัลเองไม่แตกต่างจากค่าใช้จ่ายของสายเคเบิลปกติ
• ความทนทาน ไม่มีอะไรตลอดไป เมื่อเวลาผ่านไปวัสดุทั้งหมดรวมถึงสายเคเบิลออปติคัลสูญเสียคุณสมบัติของพวกเขา การลดทอนเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามกระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นช้ามาก ความเร็วของการสูญเสียคุณสมบัติของสายเคเบิลออพติคอลนั้นต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับสายเคเบิลประเภทอื่น ระยะเวลาของการทำงานอย่างต่อเนื่องของสายเคเบิลออพติคอลอย่างน้อย 25 ปี

แม้จะมีจุดบวกจำนวนมากการใช้สายเคเบิลออพติคอลมีข้อเสียจำนวนมาก:

• ค่าใช้จ่ายในการสื่อสารที่มีค่าใช้จ่ายสูงด้วยสายเคเบิลออปติคัล จริงนี่เป็นเพราะการใช้อุปกรณ์ราคาแพงเพิ่มเติม   ค่าใช้จ่ายของสายเคเบิลออปติคัลนั้นไม่แตกต่างจากค่าใช้จ่ายของสายเคเบิลปกติ
• ความซับซ้อนของเครือข่ายการติดตั้งด้วยสายเคเบิลออปติคัล ตัวเชื่อมต่อจะต้องติดตั้งอย่างแท้จริงด้วยความแม่นยำของไมครอน การเชื่อมต่อนั้นจะต้องทำอย่างแม่นยำอย่างสม่ำเสมอ การปรากฏตัวของช่องว่างไม่เป็นที่ยอมรับ พื้นผิวของข้อต่อจะต้องขัดอย่างราบรื่น ในกรณีที่ไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดข้างต้นการสูญเสียความเร็วและคุณภาพของสัญญาณที่ส่งผ่านไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้
• สารประกอบจะดำเนินการโดยการเชื่อมหรือติดกาว เมื่อติดกาวจะมีการใช้เจลพิเศษซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การหักเหของแสงเหมือนกับไฟเบอร์กลาส
• ในกระบวนการทำงานกับสายเคเบิลออปติคัลใช้เครื่องมือพิเศษ การติดตั้งเครือข่ายออปติคัลดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติสูงเท่านั้น
• เป็นไปได้ที่จะทำลายสายเคเบิลออปติคัลเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิที่คมชัด ไฟเบอร์กลาสกำลังแตก เพื่อแก้ปัญหานี้สายเคเบิลออปติคัลจะถูกเปิดตัวในการผลิตในกระบวนการผลิตที่ใช้กระจกทนรังสี   น่าเสียดายที่สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของมูลค่า

อย่างที่คุณเห็นข้อเสียนั้นไม่สำคัญนัก ความนิยมของเครือข่ายออพติคอลเพิ่มขึ้นทุกวัน ในขณะเดียวกันค่าใช้จ่ายของวัสดุจะลดลงและจำนวนผู้เชี่ยวชาญที่ทำงานกับสายเคเบิลออพติคอลเพิ่มขึ้น ด้วยแนวโน้มนี้ในอนาคตอันใกล้ข้อบกพร่องเหล่านี้จะร่างตัวเอง

ประเภทของสายเคเบิลออพติคอล

สายเคเบิลออพติคอลมีสองประเภท:

1. สายเคเบิลออปติคัลเดี่ยว รังสีแสงทั้งหมดในสายเคเบิลประเภทนี้เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางเดียวและในเวลาเดียวกันใกล้กับตัวรับสัญญาณ เป็นผลให้ไม่มีการบิดเบือนของรูปร่างสัญญาณ สายเคเบิลเดียวที่มีการติดตั้งด้วยเส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1300 นาโนเมตร มีการส่งคลื่นแสงที่มีความยาวเท่ากันเท่านั้น การใช้สายเคเบิลแบบเดียวช่วยในการส่งสัญญาณในระยะทางไกลมากกว่าการใช้สายเคเบิลหลายตัว คุณลักษณะนี้เกี่ยวข้องกับค่าที่ไม่มีนัยสำคัญของการกระจายและการสูญเสียสัญญาณ   เมื่อใช้สายเคเบิลแบบเดียวจะใช้เลเซอร์ LED การลดทอนของสัญญาณในสายเคเบิลแบบเดียวนั้นต่ำมากประมาณ 5 dB/km
2. สายเคเบิลออปติคัลหลายดูน ในสายเคเบิลประเภทนี้รังสีไม่ได้ไปตามเส้นทางเดียว วิถีของพวกเขามีการกระจายอย่างมีนัยสำคัญ ผลที่ได้คือการบิดเบือนของสัญญาณบนตัวรับสัญญาณ เมื่อส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิลหลายวันจะใช้ไฟ LED ทั่วไป สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในต้นทุนของเครือข่ายการสื่อสารและการเพิ่มอายุการใช้งานของผู้รับส่งสัญญาณ สายเคเบิลแบบหลายรูปแบบนั้นมีความยาวของคลื่นแสงประมาณ 850 นาโนเมตรโดยมีการเบี่ยงเบน 30-50 นาโนเมตร การลดทอนสัญญาณในสายเคเบิลสามารถไปถึง 20 dB/km ความยาวของสายเคเบิลประเภทนี้ได้รับอนุญาตสูงสุด 5 กม.

ประเภทหลักของสายเคเบิลออปติคัลมีหลายเท่า นี่เป็นเพราะความพร้อมใช้งานและราคาถูก ในอนาคตตำแหน่งผู้นำควรไปที่สายเคเบิลไปยังสายเคเบิลแบบเดียว ลักษณะที่ยอดเยี่ยมของมันการลดทอนในระดับต่ำช่วยให้เราหวังว่าเมื่อเวลาผ่านไปอุปกรณ์ที่ได้รับการยอมรับค่าใช้จ่ายสูงจะหยุดเป็นอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของวัสดุคุณภาพสูงนี้

การออกแบบสายเคเบิลออปติคัล

ส่วนประกอบหลักของสายเคเบิลออปติคัลคือ:

1. ใยแก้วนำแสง ด้ายแก้วบางที่เรียกว่าแกนกลางหรือที่อยู่อาศัย เคลือบด้วยปลอกแก้ว ค่าสัมประสิทธิ์การหักเหของเปลือกนั้นแตกต่างจากตัวบ่งชี้แกนเดียวกันเล็กน้อยต่อการลดลง นั่นคือเหตุผลที่ลำแสงแสงซึ่งนำไปสู่แกนกลางนั้นแพร่กระจายไปตามนั้นโดยเฉพาะ บ่อยครั้งเพื่อลดต้นทุนของวัสดุแกนทำจากพลาสติกไม่ใช่จากแก้ว เส้นใยแสงดังกล่าวแย่ลง แยกแยะความแตกต่างของเส้นใยออพติคอลแบบเดี่ยวและหลายวัน แกนกลางของเส้นใยแบบเดียวนั้นบางมากเส้นผ่านศูนย์กลางของมันคือประมาณ 10 ไมครอน มันเป็นเพราะเส้นผ่านศูนย์กลางที่ไม่มีนัยสำคัญของแกนกลางถูกส่งเพียงแฟชั่นเดียวสำหรับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งไม่รวมการปรากฏตัวของการกระจายตัวของการกระจายตัว แต่แกนกลางของเส้นใยหลายเส้นมีความหนาหลายเท่าประมาณ 50 ไมครอน สิ่งนี้มีส่วนช่วยในการแพร่กระจายของรังสีหลายตัว แต่ละ mod แพร่กระจายในมุมที่แน่นอน   แรงกระตุ้นแสงอาจมีการกระจายตัวซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของรูปแบบของมันจากรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าไปสู่ระฆัง
2. แกน

เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของสายเคเบิลออปติคัลโมดูลออปติคัลซึ่งเป็นท่อพอลิเมอร์ที่วางเส้นใยอย่างอิสระจะถูกบิดไปรอบ ๆ แกนกลางของสายเคเบิล

บทบาทของแกนกลางนั้นเล่นโดยองค์ประกอบพลังงานกลางที่ปกป้องโครงสร้างจากโหลด

ในการผลิตสายเคเบิลออพติคอลใช้เลเยอร์บิด องค์ประกอบการบิดตั้งอยู่ตรงตามองค์ประกอบพลังงานกลาง   จุดประสงค์ของการบิดคือเพื่อให้เกิดพื้นที่ว่างซึ่งการโหลดการบีบอัดการยืดและการดัดงอจะไม่ส่งผลกระทบต่อการส่งสายเคเบิล แน่นอนค่าสูงสุดของโหลดเหล่านี้ถูก จำกัด ด้วยเฟรมบางเฟรม

รอบองค์ประกอบพลังงานกลางฟิลเลอร์ก็ติดอยู่เช่นกัน ฟิลเลอร์คือ:

1. โมดูลที่ไม่มีไฟเบอร์
2. คอร์คอร์
3. แท่งพลาสติก

องค์ประกอบทั้งหมดข้างต้นจะถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยเทปหรือเปลือก การรวมกันของพวกเขาเรียกว่าแกนกลาง

1. ครอบคลุมสำหรับการป้องกันและการเสริมแรง เนื่องจากขาดความจำเป็นในการป้องกันสายเคเบิลออปติคัลจากสิ่งกีดขวางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกจึงไม่ได้ใช้ถักเปียโลหะ อย่างไรก็ตามมีความจำเป็นในการป้องกันเชิงกลของสายเคเบิล เพื่อจุดประสงค์นี้มีการใช้วัสดุต่อไปนี้:

• เคฟลาร์ด้าย;
• เทปเหล็ก;
• ลวดเหล็ก

2. เปลือกนอก ช่วยปกป้องสายเคเบิลจากอิทธิพลภายนอกทั้งกลไกและอิทธิพลของสารที่เป็นอันตรายความชื้น

โครงสร้างสายเคเบิลหลากหลายชนิด

แยกแยะโครงสร้างพันธุ์ต่อไปนี้:

• สายเคเบิลสำหรับการวางกลางแจ้ง วัตถุประสงค์ - วางอยู่บนพื้นดินหรือในท่อ

ขอบเขตของสายเคเบิลเดียว - วูดที่มีไฟ Neme 10 แต่ด้วยเส้นใยที่มีจำนวนมากขึ้นขอแนะนำให้ใช้โมดูลหลายตัวหรือโมดูลการเผาไหม้

โมดูลถูกห่อหุ้มด้วยเลเยอร์ตามองค์ประกอบพลังงานกลาง

องค์ประกอบพลังงานถูกปกคลุมด้วยเปลือกที่ทำจากโพลีเอทิลีนหรือเปลือกชั้นที่ทำจากโพลีเอทิลีนลามิเนตโดยอลูมิเนียม

โมดูลเต็มไปด้วยสารประกอบที่ไม่ชอบน้ำ

เป็นไปได้ที่จะใส่เชลล์ของเกราะป้องกันเพิ่มเติม เพื่อป้องกันศัตรูพืชริบบิ้นเหล็กลูกฟูกนั้นเหมาะอย่างยิ่ง

• สายเคเบิลสำหรับการวางภายใน ใช้ภายในอาคาร สำหรับสายเคเบิลของสายพันธุ์นี้ไม่จำเป็นต้องมีสายดินเนื่องจากไม่มีโลหะ สะดวกในการใช้งานเนื่องจากความเบาและความยืดหยุ่น

มีสายเคเบิล:

1. การกระจาย   สำหรับการเดินสายส่วนบุคคล การออกแบบสามประเภทตามเส้นผ่านศูนย์กลางของโมดูล:

• ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานที่รุนแรง - 0.27 ซม.;
• ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานของการใช้งาน - 0.24 ซม.;
• ในกรณีที่มีการอำนวยความสะดวกในการใช้งาน - 0.20 ซม.

พวกมันถูกวางไว้ในเหมืองแนวตั้งภายในอาคารหรือในช่องทางที่อยู่ต่ำกว่าระดับการแช่แข็งระหว่างอาคารใกล้เคียง

2. การเชื่อมต่อ ใช้เป็นจัมเปอร์สายเคเบิลหรือในระหว่างกระบวนการประมวลผลพร้อมตัวเชื่อมต่อปลั๊ก

3. สายเคเบิลพิเศษ เหล่านี้เป็นสายสากลที่ใช้ทั้งภายนอกและภายใน คุณสมบัติของสายเคเบิลออปติคัลประเภทนี้:

• ความต้านทานต่อน้ำที่สมบูรณ์
• ไม่จำเป็นต้องมีความสุขเพิ่มเติมที่ทางเข้าอาคาร
• การปรากฏตัวของข้อกำหนดไฟพิเศษ

สายเคเบิลพิเศษเป็นสายเคเบิลใต้น้ำและสายเคเบิลที่รองรับด้วยตนเองด้วยแสงหรือที่เรียกว่าอากาศ

สายเคเบิลอากาศถูกวางบนเสา มันอาจเป็นเสาหลักของแสงและการสื่อสารสายไฟยานพาหนะไฟฟ้า มีสายอากาศจำนวนมาก ทุกอย่างขึ้นอยู่กับแบบจำลอง คุณลักษณะเฉพาะของสายเคเบิลอากาศคือความแข็งแรงของช่องว่างสูง ท้ายที่สุดแล้วการโหลดนั้นไม่ได้ จำกัด เฉพาะน้ำหนักของตัวเอง มีการเพิ่มขึ้นของภาระเนื่องจากไอซิ่งลม

สายเคเบิลใต้น้ำจะถูกวางลึกใต้น้ำ ท่อกลางของสายเคเบิลประเภทนี้ทำจากทองแดงและเต็มไปด้วยเจลที่ไม่ชอบน้ำ แต่ชุดเกราะคือลวดเหล็กชุบสังกะสี 2-3 ชั้น ระหว่างเลเยอร์และภายนอกเป็นชั้นของโพลีเอทิลีน เป็นผลให้สายเคเบิลรู้สึกดีมากในระดับลึกและทนต่อแรงกดดันที่สำคัญ