Návrh, vlastnosti a vlastnosti optického kabelu

Pokrok se nezastaví.Každý den náš život zahrnuje všechny nové materiály. Revoluční objev, pokud jde o kladení vysokorychlostní komunikace, byl vynález optického kabelu.

Co je

optický kabel Optický kabel je speciální druh kabelu pro komunikační sítě.Hlavní rozdíl od standardního kabelu je způsob přenosu energie. Přenos se provádí pomocí světelného toku a nikoli elektrického proudu. Celkově je optický kabel nit, uvnitř kterého se světlo pohybuje. Hlavním prvkem je optické vlákno. Jedná se o nejmodernější a nejspolehlivější prostředí pro přenos dat. Světlo skrze vlákna se přenáší na velké vzdálenosti s prakticky žádnou ztrátou a velkou rychlostí.

Hlavní charakteristiky optického kabelu. Výhody a nevýhody

Výhoda optického kabelu před kabelem je zřejmá.Mezi nejzřetelnější body bych rád zdůraznil:

• neuvěřitelně vysoký výkon. Optický kabel je schopen vysílat značné množství informací během krátké doby.
• Optické vlákno nevyzařuje elektromagnetické vlny. Proto nemůže být vystaven elektromagnetickému záření.V důsledku toho je signál chráněn před zkreslením.
• Kabel je bezpečně chráněn před neoprávněným připojením. Pokus o neoprávněné připojení způsobuje narušení integrity kabelu a ukončení přenosu dat. To je nemožné skrýt.
• Velmi nízký útlum signálu. Moderní optické vlákno kabelyapri vlnové délky 1500 nm, má index zeslabení asi 0,3 dB / km. To umožňuje umístit sousední zesilovače a zesilovače na vzdálenosti až 100 km.
• Optický kabel má menší váhu a objem než obvykle. Například průměr 900 páru telefonní kabel 7,5 cm. Je úspěšně nahradit optických kabelů o průměru asi 1,5 cm. Proto většina z kabelu, aby různé ochranný plášť.Průměr samotného vlákna je 0,1 cm.

• není třeba pro uzemnění pláště při použití optického kabelu. To je způsobeno izolačními vlastnostmi optického vlákna.
• Schopnost používat v podnicích se zvýšeným rizikem. To je spojeno s takovou vlastností optického vlákna jako nepřítomnost jiskření.Díky ní je optický kabel nepropustným materiálem.
• Optický kabel je velmi hospodárný materiál. Křemen je používán pro výrobu optických vláken, prvek je velmi levný a rozšířený.Následkem toho se cena samotného optického kabelu neliší od nákladů běžného kabelu.
• Trvanlivost. Nic netrvá navždy. V průběhu času všechny materiály ztratí své vlastnosti, včetně optického kabelu.Útlum se zvyšuje. Tyto procesy jsou však velmi pomalé.Rychlost ztráty vlastností optického kabelu je výrazně nižší než u jiných druhů kabelů.Termín bezporuchového provozu optického kabelu je nejméně 25 let.

Přes velké množství pozitivních aspektů, je použití optického kabelu má řadu nevýhod:

• Vysoké náklady na komunikaci s optickým kabelem. Je pravda, že je to kvůli použití dalších drahých zařízení.Cena samotného optického kabelu se příliš neliší od nákladů běžného kabelu.
• Složitost montážních sítí pomocí optického kabelu. Konektory musí být instalovány doslova s ​​přesností na mikrony. Samotné spojení musí být provedeno velmi přesně, hladce. Přítomnost mezer je nepřijatelná.Rozhraní musí být hladce leštěné.Pokud výše uvedené požadavky nejsou splněny, nelze zabránit ztrátě rychlosti a kvality vysílaného signálu. Připojení
• se provádí svařováním nebo lepením. Při lepení se používá speciální gel, který má stejný index lomu jako sklolaminát.
• Při práci s optickým kabelem se používají speciální nástroje. Instalace optických sítí provádí výhradně vysoce kvalifikovaní odborníci.
• Optický kabel může být poškozen kvůli náhlému poklesu teploty. Sklolaminát je prasklý.Pro řešení tohoto problému se optické kabely uvedou do výroby, ve výrobním procesu je použito sklo odolné proti záření.Bohužel to vede k výraznému zvýšení nákladů.

Jak vidíte, nedostatky nejsou tak významné.Popularita optických sítí roste každým dnem. Současně rostou náklady na materiál a počet odborníků pracujících s optickým kabelem. S takovým trendem v blízké budoucnosti se tyto nedostatky stanou zastaralými.

Typy optických kabelů

Existují dva typy optických kabelů:

1. optický kabel s jedním režimem. Všechny světelné paprsky v kabelech tohoto typu se pohybují po jedné cestě a současně přistupují k přijímači. V důsledku toho nedochází k žádné deformaci průběhu. Jednoduchý kabel je vybaven optickým vláknem o průměru 1300 nm. Přenášejí se pouze vlny světla stejné délky. Použití jednopásmových kabelů usnadňuje přenos signálu na delší vzdálenosti než použití multimode kabelů.Tato funkce je spojena s velmi malými hodnotami rozptylu a ztrátou signálu. Při použití kabelu s jedním modelem se používají diody emitující laserové světlo. Zeslabení signálu v jednomodovém kabelu je velmi nízké, řádově 5 dB / km.
2. Multimode optický kabel. V tomto typu kabelu nesledují paprsky jednu cestu. Jejich trajektorie se vyznačuje širokým rozsahem. Výsledkem je zkreslení signálu na přijímači. Při přenosu signálu přes multimode kabel se používají běžné LED diody. To vede k významnému snížení nákladů na komunikační sítě a ke zvýšení životnosti vysílače. U multimodového kabelu je vlnová délka vlnové vlny asi 850 nm s odchylkami 30-50 nm.Útlum signálu v kabelu může dosáhnout 20 dB / km. Kabel tohoto typu je povolen do 5 km.

Hlavní typ optického kabelu je v současné době multimode. To je způsobeno jeho dostupností a nízkou cenou. V budoucnu by vedoucí pozice měla jít do kabelu s jedním modelem. Jeho vynikající výkon a nízké útlumy nám umožňují doufat, že časem vysoké náklady na transceiving zařízení přestanou být překážkou šíření tohoto vysoce kvalitního materiálu.

Návrh optického kabelu

Hlavní komponenty optického kabelu jsou:

1. Optické vlákno. Tenká skleněná nit, tzv. Jádro nebo živé jádro. Krytý sklem. Index lomu pláště se mírně liší od tohoto indexu žíly ve směru poklesu. To je důvod, proč světelný paprsek nasměrovaný k jádru se rozkládá výhradně nad ním.Často, pro snížení nákladů na materiál, je žíla vyrobena z plastu, nikoliv ze skla. Taková optická vlákna jsou horší.K dispozici jsou jednovidová a multimodová optická vlákna. Jádro jednovidového vlákna je velmi tenké, jeho průměr je řádově 10 mikronů.Je to kvůli nevýznamnému průměru jádra, že se přenáší pouze jeden jediný režim elektromagnetického záření, který vylučuje přítomnost rozptylových disrupcí.Jádro multimodového vlákna je však několikrát silnější, asi 50 mikronů.To usnadňuje šíření několika režimů záření.Každý z režimů se šíří pod určitým úhlem. Světelný puls je vystaven rozptylu, který vede k přeměně jeho tvaru z obdélníkového na zvonovitý.
2. Core.

Pro zlepšení pevnosti optického kabelu jsou optické moduly, které jsou polymerní trubkou, ve které je volně umístěno optické vlákno, zkroucené kolem jádra kabelu.

Úloha jádra je prováděna centrálním výkonovým prvkem, který chrání strukturu před zatíženími.

Při výrobě optických kabelů se používá kroucení.Zakružovací prvky jsou soustředně uspořádány podél středového silového prvku.Účelem zkroucení je dosažení přítomnosti prostoru, v němž přenosová kapacita kabelu není ovlivněna zatížením při stlačení, protažení a ohýbání.Maximální hodnota těchto zatížení je samozřejmě omezena na určité rámce.

Kolem centrálního silového prvku jsou také plněné výplně.Jako plnidla jsou: Moduly

1. bez vlákna.
2. Měděné jádro
3. Plastové tyče.

Všechny výše uvedené prvky jsou připevněny kazetou nebo pláštěm. Jejich úplnost se nazývá jádro.

1. Kryty pro ochranu a vyztužení.V souvislosti s tím, že není třeba chránit optický kabel před vnější elektromagnetickou překážkou, se nepoužívá opletení kovu. Existuje však potřeba mechanické ochrany kabelu. K tomuto účelu se používají následující materiály: Kevlarové vlákno

• ;Páska
• z oceli;
• drát z oceli.

2. Vnější plášť.Chrání kabel před vnějšími vlivy, jak mechanickými, tak účinky škodlivých látek, vlhkostí.

Typy kabelových konstrukcí

K dispozici jsou následující typy provedení: Kabel

• pro venkovní instalaci.Účel je uložen v zemi nebo v potrubí.

Oblast použití jednozvětených kabelů je přítomností 10 světelných diod. Ale s větším počtem vláken je vhodnější použít modul s vícenásobným posunem nebo svazkový modul. Moduly

jsou zabaleny ve vrstvách podél středového silového prvku.

Výkonové prvky jsou pokryty polyethylenovým pláštěm nebo vrstveným pláštěm z polyethylenu laminovaného hliníkem.

Modul je naplněn hydrofobní sloučeninou.

Další vrstva ochranného pancíře je možné nalepit na plášť.Vlnitá ocelová páska je ideální pro ochranu proti škůdcům.

• Kabel pro vnitřní instalaci. Používá se uvnitř budov. U kabelů tohoto typu není třeba uzemňovat, protože neobsahují kov. Snadné použití s ​​lehkostí a pružností.

Rozlišovací kabely:

1. Distributivní.Pro individuální zapojení.Tři typy konstrukcí založené na průměru modulu:

• za náročných podmínek použití - 0,27 cm;
• za standardních podmínek použití - 0,24 cm;

jsou použity ve vertikálních šachtách uvnitř budov nebo v kanálech umístěných pod úrovní mrazu, mezi sousedními budovami.

2. Připojení.Používají se jako kabelové propojky nebo v procesu ukončení se zástrčnými konektory.

3. Speciální kabel. Jedná se o univerzální kabely používané jak navenek, tak i uvnitř.Vlastnosti optického kabelu podobného typu:

• plně vodotěsný;
• není třeba dodatečné spoje při vjezdu do budovy;
• dostupnost zvláštních požadavků na oheň.

Druhy speciálních kabelů jsou podmorský kabel a optický samonosný kabel, nazývaný také vzduch.

Vzduchové kabely jsou uloženy na pólech. Mohou to být osvětlení a komunikační póly, elektrické vedení, elektrické dopravní sítě.Existuje mnoho možností instalace vzduchových kabelů.Vše závisí na modelu. Charakteristickým znakem vzduchového kabelu je vysoká pevnost v tahu. Nakonec zatížení není omezeno pouze na vlastní váhu. Zatížení se zvyšuje vlivem námrazy, větru.

Podvodní kabely jsou položeny hluboko pod vodou. Centrální trubice kabelu tohoto druhu je vyrobena z mědi a naplněna hydrofobním gelem. Ale pancíř je 2-3 vrstvy z pozinkovaného ocelového drátu. Mezi vrstvami a vnější vrstvou je vrstva polyethylenu. Výsledkem je, že kabel je skvělý ve velkých hloubkách a odolává značnému tlaku