Войти
A TOSLINK волоконно-оптический кабель с прозрачной оболочкой. Эти кабели используются в основном для цифровых аудиосоединений между устройствами. A волоконно-оптический кабель, также известный как волоконно-оптический кабель, представляет собой узел, аналогичный электрическому кабелю, но содержащие одно или несколько оптических волокон, которые используются для переноса света. Элементы оптического волокна обычно индивидуально покрыты пластиковыми слоями и содержатся в защитной трубке, подходящей для среды, в которой будет проложен кабель. Для разных приложений используются разные типы кабелей, например, для связи на большие расстояния или для обеспечения высокоскоростного соединения для передачи данных между различными частями здания.
Многоволоконный кабель Оптическое волокно состоит из сердцевины и оболочки слой, выбранный для полного внутреннего отражения из-за разницы в показателях преломления между ними. В практических волокнах оболочка обычно покрывается слоем акрилатного полимера или полиимида. Это покрытие защищает волокно от повреждений, но не влияет на его свойства оптического волновода. Отдельные волокна с покрытием (или волокна, сформированные в ленты или пучки) затем имеют жесткий буферный слой смолы или сердцевинную трубку (трубки), экструдированные вокруг них с образованием сердечника кабеля. Для формирования кабеля добавляется несколько слоев защитной оболочки, в зависимости от области применения. В жестких волокнах иногда помещают светопоглощающее («темное») стекло между волокнами, чтобы свет, выходящий из одного волокна, не попадал в другое. Это уменьшает перекрестные помехи между волокнами или уменьшает блики в приложениях для визуализации пучков волокон.
Слева: LC / PC разъемы. Справа: Разъемы SC / PC. Все четыре разъема имеют белые колпачки, закрывающие наконечники.. Для использования внутри помещений волокно с оболочкой обычно заключено в пучок гибких волокнистых полимерных прочностных элементов, таких как арамид (например, Twaron или Kevlar ) в легкой пластиковой крышке для образования простого кабеля. Каждый конец кабеля может быть завершен специальным волоконно-оптическим соединителем, чтобы его можно было легко подключать и отключать от передающего и принимающего оборудования.
Волоконно-оптический кабель в колодце Telstra 
Исследование неисправности в распределительной коробке оптоволоконного кабеля. Видны отдельные жилы оптоволоконного кабеля внутри распределительной коробки. 
Разводной оптоволоконный кабель Для использования в более тяжелых условиях требуется гораздо более прочная конструкция кабеля. В конструкции со свободной трубкой волокно укладывается по спирали в полужесткие трубки, позволяя кабелю растягиваться без растяжения самого волокна. Это защищает волокно от натяжения при укладке и из-за перепадов температуры. Волокно типа «свободная трубка» может быть «сухим блоком» или заполнено гелем. Сухой блок обеспечивает меньшую защиту волокон, чем гелевый, но стоит значительно дешевле. Вместо свободной трубки волокно может быть заключено в толстую полимерную оболочку, обычно называемую конструкцией «плотного буфера». Плотные буферные кабели предлагаются для множества применений, но два наиболее распространенных - это «Breakout » и «». Разрывные кабели обычно содержат рипкорд, два непроводящих диэлектрических упрочняющих элемента (обычно это эпоксидная смола со стеклянными стержнями), арамидную пряжу и буферную трубку толщиной 3 мм с дополнительным слоем кевлара, окружающего каждое волокно. Рипкорд представляет собой параллельный шнур из прочной пряжи, который находится под оболочкой (-ами) кабеля для удаления оболочки. Распределительные кабели имеют общую кевларовую обертку, рипкорд и буферное покрытие 900 микрометров, окружающее каждое волокно. Эти волоконные блоки обычно связаны с дополнительными стальными силовыми элементами, опять же со спиральной закруткой для обеспечения растяжения.
Важнейшей задачей при прокладке кабелей вне помещений является защита волокна от повреждения водой. Это достигается за счет использования твердых барьеров, таких как медные трубки, и водоотталкивающего желе или водопоглощающего порошка, окружающего волокно.
Наконец, кабель может быть армирован для защиты от опасностей окружающей среды, таких как строительные работы или грызение животных. Подводные кабели в прибрежных частях имеют более прочную броню, чтобы защитить их от якорей лодок, рыболовных снастей и даже акул, которые могут быть привлечены к электрической энергии, которая передается на усилители мощности или ретрансляторы в кабель.
Современные кабели выпускаются с широким спектром оболочек и брони, предназначенных для таких применений, как прямое закапывание в траншеях, двойное использование в качестве линий электропередач, установка в кабелепроводе, крепление к воздушным телефонным столбам, подводная установка, и вставки на мощеных улицах.
В сентябре 2012 года NTT Japan продемонстрировала одножильный оптоволоконный кабель, способный передавать 1 петабит в секунду (10 бит / с) на расстояние 50 километров.
Современные оптоволоконные кабели могут содержать до тысячи волокон в одном кабеле с потенциальной пропускной способностью в терабайтах в секунду. В некоторых случаях только небольшая часть волокон в кабеле может быть фактически «освещена». Компании могут сдавать в аренду или продавать неиспользованное волокно другим поставщикам, которые ищут услуги в этом районе или через него. В зависимости от конкретных местных нормативных требований компании могут «перестраивать» свои сети для конкретной цели - иметь большую сеть из темного волокна для продажи, что снижает общую потребность в рытье траншей и получении муниципальных разрешений. Они также могут намеренно инвестировать недостаточно, чтобы не дать соперникам получить прибыль от их инвестиций.
Обычно производимый одномодовый волоконный кабель с самым большим количеством жил - это 864-й, состоящий из 36 лент, каждая из которых содержит 24 жилы волокна.
Оптические волокна очень прочные, но прочность резко снижается из-за неизбежных микроскопических дефектов поверхности, присущих производственному процессу. Первоначальную прочность волокна, а также ее изменение со временем необходимо учитывать в зависимости от нагрузки, оказываемой на волокно во время обращения, прокладки кабеля и установки для данного набора условий окружающей среды. Существует три основных сценария, которые могут привести к снижению прочности и разрушению из-за роста дефектов: динамическая усталость, статическая усталость и старение без напряжения.
Telcordia GR-20, Общие требования к оптоволоконному и оптоволоконному кабелю, содержит критерии надежности и качества для защиты оптического волокна в любых условиях эксплуатации. Критерии сконцентрированы на условиях внешней среды предприятия (OSP). Для комнатных растений аналогичные критерии приведены в Telcordia GR-409, Общие требования к внутреннему оптоволоконному кабелю.
Материал оболочки зависит от области применения. Материал определяет механическую прочность, химическую стойкость и стойкость к УФ-излучению и так далее. Некоторые распространенные материалы оболочки: LSZH, поливинилхлорид, полиэтилен, полиуретан, полибутилентерефталат и <114.>полиамид.
Существует два основных типа материалов, используемых для оптических волокон: стекло и пластик. Они обладают самыми разными характеристиками и находят применение в самых разных приложениях. Как правило, пластиковое волокно используется для очень коротких и бытовых применений, тогда как стекловолокно используется для коротких / средних (многомодовых ) и больших (одномодовые ) телекоммуникации.
Буфер или оболочка на коммутационных шнурах часто имеют цветовую кодировку для обозначения типа используемого волокна. «Пыльник» для снятия натяжения, который защищает волокно от изгиба в соединителе, имеет цветовую кодировку, указывающую на тип соединения. В разъемах с пластиковой оболочкой (например, SC-разъемы ) обычно используется корпус с цветовой кодировкой. Стандартные цветовые обозначения курток (или буферов) и ботинок (или корпусов разъемов) показаны ниже:
| Цвет | Значение | |
|---|---|---|
| Оранжевый | мульти- модовое оптическое волокно | |
| Aqua | OM3 или OM4 10 G многомодовое оптическое волокно 50/125 мкм, оптимизированное для лазера | |
| Erika violet | многомодовое оптическое волокно OM4 (некоторые производители) | |
| Желто-зеленый | OM5 10 G + широкополосное многомодовое оптоволокно 50/125 мкм | |
| Серый | устаревший цветовой код для многомодового оптического волокна | |
| Желтый | одномодовое оптическое волокно | |
| Синий | Иногда используется для обозначения оптического волокна, сохраняющего поляризацию | |
| Цвет | Значение | Комментарий | |
|---|---|---|---|
| Синий | Физический контакт (ПК), 0 ° | в основном используется для одномодовых волокон; некоторые производители используют его для оптического волокна с сохранением поляризации. | |
| Зеленого | Угловая полировка (APC), 8 ° | ||
| Черный | Физический контакт (ПК), 0 ° | ||
| Серый | Физический контакт (ПК), 0 ° | многомодовые оптоволоконные разъемы | |
| Бежевый | |||
| Белый | Физический контакт (ПК), 0 ° | ||
| Красный | Высокая оптическая мощность. Иногда используется для подключения внешних лазеров накачки или рамановских насосов. | ||
Примечание: Также возможно, что небольшая часть разъема имеет дополнительную цветовую кодировку, например рычаг разъема E-2000 или рамку переходника. Эта дополнительная цветовая кодировка указывает правильный порт для патч-корда, если в одной точке установлено много патч-кордов.
Отдельные волокна в многоволоконном кабеле часто отличаются друг от друга кожухами или буферами с цветовой кодировкой на каждом волокне. Схема идентификации, используемая Corning Cable Systems, основана на EIA / TIA-598, «Цветовое кодирование оптоволоконного кабеля». EIA / TIA-598 определяет схемы идентификации для волокон, буферизованных волокон, волоконных блоков и групп волоконных блоков внутри оптоволоконных кабелей за пределами предприятия и внутри помещений. Этот стандарт позволяет идентифицировать единицы волокна по напечатанной легенде. Этот метод может использоваться для идентификации волоконных лент и волоконных субъединиц. Легенда будет содержать соответствующий напечатанный числовой номер позиции или цвет для использования при идентификации.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цветовой код, использованный выше, напоминает медные кабели PE, используемые в стандартной телефонной проводке.
В Великобритании цветовые коды для COF200 и 201 отличаются. Каждый пучок или элемент из 12 волокон в кабеле Cable Optical Fiber 200/201 окрашен следующим образом:
Каждый элемент находится в трубке внутри кабеля (не в трубке из выдувного волокна). Элементы кабеля начинаются с красной трубки и считаются от кабеля до зеленой трубки. Активные элементы находятся в белых трубках, а желтые наполнители или манекены проложены в кабеле, чтобы заполнить его, в зависимости от того, сколько существует волокон и единиц - может быть до 276 волокон или 23 элементов для внешнего кабеля и 144 волокон или 12 элементов для внутреннего. Кабель имеет центральный силовой элемент, обычно сделанный из стекловолокна или пластика. Во внешних кабелях также присутствует медный провод.
Оптические кабели передают данные со скоростью скорости света в стекле. Это скорость света в вакууме, деленная на показатель преломления используемого стекла, обычно от 180000 до 200000 км / с, что дает задержку от 5,0 до 5,5 микросекунд на км. Таким образом, время задержки в оба конца для 1000 км составляет около 11 миллисекунд.
Потери сигнала в оптоволокне измеряются в децибелах (дБ). Потери на 3 дБ в канале связи означают, что свет на дальнем конце составляет только половину интенсивности света, направленного в волокно. Потеря 6 дБ означает, что только четверть света прошла через волокно. Если слишком много света потеряно, сигнал становится слишком слабым для восстановления, и связь становится ненадежной и в конечном итоге полностью перестает функционировать. Точная точка, в которой это происходит, зависит от мощности передатчика и чувствительности приемника.
Типичные современные многомодовые волокна с градиентным индексом преломления имеют 3 дБ на километр затухания (потери сигнала) на длине волны 850 нм и 1 дБ / км при 1300 нм. нм. Одномодовый режим теряет 0,35 дБ / км на длине волны 1310 нм и 0,25 дБ / км на длине волны 1550 нм. Одномодовое волокно очень высокого качества, предназначенное для приложений на большие расстояния, имеет потери 0,19 дБ / км на длине волны 1550 нм. Пластиковое оптическое волокно (POF) теряет гораздо больше: 1 дБ / м на длине волны 650 нм. POF - это волокно с большой сердцевиной (около 1 мм), подходящее только для коротких низкоскоростных сетей, таких как TOSLINK оптического звука, или для использования в автомобилях.
Каждое соединение между кабелями добавляет около 0,6 дБ средние потери, и каждое соединение (стык) добавляет около 0,1 дБ.
Невидимый инфракрасный свет (750 нм и больше) используется в коммерческих коммуникациях из стекловолокна, поскольку он имеет меньшее затухание в таких материалах, чем видимый свет. Однако стеклянные волокна в некоторой степени пропускают видимый свет, что удобно для простого тестирования волокон без использования дорогостоящего оборудования. Сращивания можно проверить визуально и отрегулировать для минимальной утечки света на стыке, что максимизирует светопропускание между концами соединяемых волокон.
Диаграммы «Понимание длин волн в волоконной оптике и потерь (затухания) оптической мощности в волокне» иллюстрируют взаимосвязь видимого света с используемыми инфракрасными частотами и показывают полосы поглощения воды между 850, 1300 и 1550 нм.
Инфракрасный свет, используемый в телекоммуникациях, не виден, поэтому существует потенциальная лазерная безопасность опасность для технических специалистов. Естественной защитой глаза от внезапного воздействия яркого света является рефлекс моргания, который не запускается инфракрасными источниками. В некоторых случаях уровни мощности достаточно высоки, чтобы повредить глаза, особенно когда линзы или микроскопы используются для проверки волокон, излучающих невидимый инфракрасный свет. Для защиты от этого доступны инспекционные микроскопы с оптическими защитными фильтрами. В последнее время используются средства непрямого обзора, которые могут включать камеру, установленную в портативном устройстве, которая имеет отверстие для соединенного волокна и выход USB для подключения к устройству отображения, например портативному компьютеру. Это значительно повышает безопасность поиска повреждений или грязи на поверхности разъема.
Маленькие осколки стекла также могут стать проблемой, если они попадут под чью-то кожу, поэтому необходимо следить за тем, чтобы фрагменты, образующиеся при раскалывании волокна, были надлежащим образом собраны и утилизированы соответствующим образом.
Существуют гибридные оптические и электрические кабели, которые используются в беспроводных наружных приложениях «оптоволокно к антенне» (FTTA). В этих кабелях оптические волокна несут информацию, а электрические проводники используются для передачи энергии. Эти кабели могут быть размещены в нескольких средах для обслуживания антенн, установленных на опорах, мачтах и других конструкциях.
В соответствии с Telcordia GR-3173, Общими требованиями к гибридным оптическим и электрическим кабелям для использования в беспроводных наружных приложениях оптоволокно к антенне (FTTA), эти гибридные кабели иметь оптические волокна, элементы витой пары / квадрата, коаксиальные кабели или токопроводящие электрические проводники под общей внешней оболочкой. Силовые проводники, используемые в этих гибридных кабелях, предназначены для непосредственного питания антенны или для питания установленной на опоре электроники, обслуживающей исключительно антенну. Обычно они имеют номинальное напряжение менее 60 В постоянного тока или 108/120 В переменного тока. Могут присутствовать другие напряжения в зависимости от области применения и соответствующего национального электрического кодекса (NEC).
Эти типы гибридных кабелей также могут быть полезны в других средах, таких как предприятия с распределенными антенными системами (DAS), где они будут обслуживать антенны в помещениях, на открытом воздухе и на крыше. В таких средах необходимо в полной мере учитывать такие факторы, как огнестойкость, списки национальных испытательных лабораторий (NRTL), размещение в вертикальных валах и другие вопросы, связанные с производительностью.
Поскольку уровни напряжения и мощности, используемые в этих гибридных кабелях, различаются, правила электробезопасности рассматривают гибридный кабель как силовой кабель, который должен соответствовать правилам по зазорам, разделению и т. Д.
Внутренние каналы устанавливаются в существующих подземных системах трубопроводов, чтобы обеспечить чистые, непрерывные пути с низким коэффициентом трения для прокладки оптических кабелей, которые имеют относительно низкие пределы натяжения при растяжении. Они предоставляют средства для разделения обычного кабелепровода, который первоначально был разработан для одиночных металлических проводников большого диаметра, на несколько каналов для меньших оптических кабелей.
Внутренние каналы обычно представляют собой полугибкие субдукты малого диаметра. Согласно Telcordia GR-356, существует три основных типа внутренних воздуховодов: гладкие, гофрированные и ребристые. Эти различные конструкции основаны на профиле внутреннего и внешнего диаметров внутреннего канала. Необходимость в конкретной характеристике или комбинации характеристик, таких как сила тяги, гибкость или самый низкий коэффициент трения, диктует тип требуемого внутреннего канала.
Помимо основных профилей или контуров (гладкие, гофрированные или ребристые), внутренние воздуховоды также доступны во все более разнообразных конструкциях с несколькими воздуховодами. Мультипровод может представлять собой составной блок, состоящий из четырех или шести отдельных внутренних каналов, которые удерживаются вместе с помощью некоторых механических средств, или единый экструдированный продукт, имеющий несколько каналов, по которым протягиваются несколько кабелей. В любом случае многопровод может быть намотан на катушку и может быть втянут в существующий трубопровод таким же образом, как и обычный внутренний канал.
Внутренние каналы в основном устанавливаются в подземных системах трубопроводов, которые обеспечивают соединительные пути между местами колодцев. В дополнение к размещению в трубопроводе, внутренний канал может быть закопан прямо в землю или установлен по воздуху путем крепления внутреннего канала к стальной подвеске.
Как указано в GR-356, кабель обычно помещается во внутренний канал одним из трех способов. Он может быть
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Оптоволоконными кабелями. |
. синий
. синий / черный
. оранжевый
. оранжевый / черный
. зеленый
. зеленый / черный
. коричневый
. коричневый / черный
. шифер
. грифельный / черный
. белый
. белый / черный
. красный
. красный / черный
. черный
. черный / желтый
. желтый
. желтый / черный
. фиолетовый
. фиолетовый / черный
. розовый
. розовый / черный
. голубой
. голубой / черный