Diseño, características y características del cable óptico

El progreso no se detendrá.Todos los días, nuestra vida incluye todos los materiales nuevos. Un descubrimiento revolucionario en términos de colocación de comunicaciones de alta velocidad fue la invención de un cable óptico.

cable ¿Cuál es Cable óptico Cable óptico

es un tipo especial de cable para redes de comunicaciones. La principal diferencia de un cable estándar es el método de transferencia de energía. La transmisión se lleva a cabo con la ayuda de un flujo de luz, y no una corriente eléctrica. En general, un cable óptico es un hilo dentro del cual se mueve la luz. El componente principal es fibra óptica. Es el entorno más moderno y confiable para la transmisión de datos. La luz a través de las fibras se transmite a grandes distancias prácticamente sin pérdida y con gran velocidad.

Las principales características de un cable óptico. Sus ventajas y desventajas

La ventaja del cable óptico antes del cable es obvio. Entre los puntos más obvios me gustaría destacar:

• Increíblemente alto rendimiento. El cable óptico es capaz de transmitir una gran cantidad de información en un corto período de tiempo.
• La fibra óptica no emite ondas electromagnéticas. En consecuencia, no es capaz de exponerse a la radiación electromagnética. Como resultado, la señal está protegida de la distorsión.
• El cable está protegido de forma segura contra la conexión no autorizada. Un intento de conexión no autorizada causa una violación de la integridad del cable y la terminación de la transferencia de datos. Es imposible ocultarlo.
• Atenuación de señal muy baja. El moderno cable de fibra óptica con una longitud de onda de 1500 nm tiene un índice de atenuación de aproximadamente 0,3 dB / km. Esto hace posible organizar repetidores y amplificadores adyacentes a distancias de hasta 100 km.
• El cable óptico tiene menos peso y volumen de lo habitual. Por ejemplo, el diámetro de un cable telefónico de 900 pares es de 7,5 cm. Será reemplazado con éxito por un cable óptico con un diámetro de aproximadamente 1,5 cm. La mayor parte del cable estará compuesto por varias cubiertas protectoras. El diámetro de la fibra óptica directa es de 0,1 cm.

• Cuando se utiliza un cable óptico, no es necesario conectar a tierra el gabinete. Esto se debe a las propiedades aislantes de la fibra óptica.
• Capacidad de uso en empresas con mayor riesgo. Está conectado con una característica de fibra óptica como la ausencia de chispas. Gracias a ella, el cable óptico es un material ignífugo.
• El cable óptico es un material muy económico. El cuarzo se utiliza para la fabricación de fibras ópticas, el elemento es muy económico y está muy extendido. Como resultado, el costo del cable óptico en sí mismo no difiere del costo de un cable ordinario.
• Durabilidad. Nada dura para siempreCon el tiempo, todos los materiales pierden sus propiedades, incluido el cable óptico. La atenuación aumentaSin embargo, estos procesos son muy lentos. La tasa de pérdida de las propiedades del cable óptico es significativamente menor en comparación con otros tipos de cables. El término de funcionamiento sin problemas del cable óptico es de al menos 25 años.

A pesar de la gran cantidad de momentos positivos, el uso de un cable óptico tiene una serie de inconvenientes:

• Alto costo de comunicaciones con un cable óptico. Es cierto, esto se debe al uso de equipos adicionales caros. El costo del cable óptico en sí no es muy diferente del costo de un cable convencional.
• La complejidad de montar redes con un cable óptico. Los conectores deben instalarse literalmente con precisión micrométrica. La conexión en sí debe hacerse con mucha precisión, sin problemas. La presencia de lagunas es inaceptable. La interfaz debe ser pulida sin problemas. Si no se cumplen los requisitos anteriores, no se puede evitar la pérdida de velocidad y calidad de la señal transmitida.
• Las conexiones se realizan mediante soldadura o pegado. Al pegar, se usa un gel especial, que tiene el mismo índice de refracción que la fibra de vidrio.
• En el proceso de trabajar con un cable óptico, se usan herramientas especiales. La instalación de redes ópticas se lleva a cabo exclusivamente por especialistas altamente calificados.
• El cable óptico puede dañarse debido a una caída repentina de temperatura. La fibra de vidrio se está agrietando. Para resolver este problema, los cables ópticos se lanzan a producción, en cuyo proceso de fabricación se usa vidrio resistente a la radiación. Desafortunadamente, esto conduce a un aumento significativo en el costo.

Como puede ver, las deficiencias no son tan importantes. La popularidad de las redes ópticas crece día a día. Al mismo tiempo, el costo del material se reduce y la cantidad de especialistas que trabajan con un cable óptico está creciendo. Con tal tendencia en el futuro cercano, estas deficiencias se volverán obsoletas.

Tipos de cables ópticos

Hay dos tipos de cables ópticos:

1. Cable óptico monomodo. Todos los rayos de luz en cables de este tipo se mueven a lo largo de un camino y se aproximan simultáneamente al receptor. Como resultado, no hay distorsión de la forma de onda. El cable monomodo está equipado con una fibra óptica con un diámetro de 1300 nm. Solo se transmiten ondas de luz de la misma longitud. El uso de cables monomodo facilita la transmisión de señal a distancias más largas que el uso de cables multimodo. Esta característica está asociada con valores muy pequeños de dispersión y pérdida de señal. Cuando se usa un cable monomodo, se usan diodos emisores de luz láser. La atenuación de la señal en un cable monomodo es muy baja, del orden de 5 dB / km. Cable óptico multimodo
2. .En este tipo de cable, los rayos no siguen un camino. Sus trayectorias se distinguen por una amplia difusión. El resultado es una distorsión de la señal en el receptor. Cuando se transmite una señal por un cable multimodo, se usan LED convencionales. Esto conduce a una reducción significativa en el costo de las redes de comunicación y un aumento en la vida útil de los transceptores. Para un cable multimodo, la longitud de onda de la onda de luz es de aproximadamente 850 nm con desviaciones de 30-50 nm. La atenuación de señal en el cable puede alcanzar 20 dB / km. Un cable de este tipo está permitido hasta 5 km.

El tipo principal de cable óptico es actualmente multimodo. Esto se debe a su disponibilidad y baratura. En el futuro, las posiciones de liderazgo deberían ir a un cable monomodo. Su excelente rendimiento y baja atenuación nos permiten esperar que con el tiempo el alto costo del equipo de transmisión deje de ser un obstáculo para la difusión de este material de alta calidad.

Diseño de cable óptico

Los componentes principales del cable óptico son:

1. Fibra óptica. Un delgado hilo de vidrio, llamado núcleo o núcleo vivo. Cubierto con un caparazón de vidrio. El índice de refracción del caparazón difiere ligeramente de este índice de la veta en la dirección de disminución. Es por eso que el haz de luz dirigido al núcleo se extiende exclusivamente sobre él. A menudo, para reducir el costo del material, la veta está hecha de plástico, no de vidrio. Tales fibras ópticas son peores. Hay fibras ópticas monomodo y multimodo. El núcleo de la fibra monomodo es muy delgado, su diámetro es del orden de 10 micras. Debido al diámetro insignificante del núcleo, solo se transmite un único modo de radiación electromagnética, lo que excluye la presencia de distorsiones de dispersión. Pero el núcleo de la fibra multimodo es varias veces más grueso, alrededor de 50 micras. Esto facilita la propagación de varios modos de radiación a lo largo de él. Cada uno de los modos se propaga en un cierto ángulo. El pulso de luz está sujeto a la dispersión, lo que conduce a la transformación de su forma de rectangular a campana.
2. Core.

Para mejorar la resistencia de un cable óptico, sus módulos ópticos, que son un tubo de polímero en el que la fibra óptica está dispuesta libremente, se retuercen alrededor del núcleo del cable.

El rol central lo realiza el elemento de potencia central, que protege la estructura de las cargas.

En la producción de cables ópticos, se usa torsión. Los elementos de torsión están dispuestos concéntricamente a lo largo del elemento de fuerza central. El propósito de la torsión es lograr la presencia de un espacio dentro del cual la capacidad de transferencia del cable no se ve afectada por la carga en la compresión, el estiramiento y la flexión. Por supuesto, el valor máximo de estas cargas está limitado a ciertos marcos.

Alrededor del elemento de fuerza central, los rellenos también se enrollan. Como rellenos son: Módulos

1. sin fibra.
2. Núcleos de cobre
3. Varillas de plástico.

Todos los elementos anteriores se unen mediante una cinta o una funda. Su totalidad se llama núcleo.

1. Cubiertas para protección y refuerzo. En conexión con la ausencia de la necesidad de proteger el cable óptico de un obstáculo electromagnético externo, no se usa trenza de metal. Sin embargo, existe una necesidad de protección mecánica del cable. Para este propósito, se utilizan los siguientes materiales: hilo de Kevlar

• ;Cinta
• de acero;Cable
• de acero.

2. Cubierta exterior. Protege el cable de influencias externas, tanto mecánicas como de los efectos de sustancias nocivas, la humedad.

Tipos de diseños de cables

Existen los siguientes tipos de diseños: Cable

• para instalación en exteriores. El propósito es acostarse en el suelo o en una tubería.

La esfera de aplicación de los cables con iluminación única es la presencia de 10 diodos emisores de luz. Pero con más fibra, es más apropiado usar un módulo multipista o un módulo de paquete. Los módulos

están envueltos en capas a lo largo del elemento de fuerza central.

Los elementos de potencia están cubiertos con una funda de polietileno o una carcasa laminada de polietileno laminado con aluminio.

El módulo está lleno de un compuesto hidrofóbico.

Es posible superponer una capa adicional de armadura protectora en el caparazón. Las bandas de acero corrugado son ideales para proteger contra las plagas.

• Cable para instalación interna. Usado dentro de edificios. Para cables de este tipo, no hay necesidad de conexión a tierra, ya que no contienen metal. Fácil de usar con facilidad y flexibilidad.

Distinción de cables:

1. Distributivo. Para el cableado individual. Tres tipos de construcción basados ​​en el diámetro del módulo:

• bajo condiciones de uso severas - 0.27 cm;
• bajo condiciones de uso estándar - 0.24 cm;
• bajo condiciones de aplicación livianas - 0,20 cm.

Se colocan en ejes verticales dentro de edificios o en canales ubicados debajo del nivel de congelación, entre edificios vecinos.

2. Conectando. Utilizado como puentes de cables o en el proceso de terminación con conectores.

3. Cable especial. Estos son cables universales utilizados tanto en el exterior como en el interior. Características de un cable óptico de un tipo similar:

• totalmente resistente al agua;
• no necesita empalme adicional en la entrada del edificio;
• disponibilidad de requisitos especiales contra incendios.

Las especies de cables especiales son un cable submarino y un cable óptico autoportante, también llamado aire.

Los cables de aire se colocan en postes. Puede ser iluminación y polos de comunicación, líneas eléctricas, redes de transporte eléctrico. Hay muchas opciones para la instalación de cables de aire. Todo depende del modelo. Una característica característica del cable de aire es la alta resistencia a la tracción. Después de todo, la carga no está limitada solo a su propio peso. Hay un aumento en la carga debido a la formación de hielo, viento.

Los cables submarinos se colocan bajo el agua. El tubo central de un cable de este tipo está hecho de cobre y se rellena con un gel hidrofóbico. Pero la armadura es de 2-3 capas de alambre de acero galvanizado. Entre capas y afuera hay una capa de polietileno. Como resultado, el cable se siente muy bien a grandes profundidades y soporta una gran presión