Кабель оптоволоконный что это: Что такое волоконно-оптический кабель: основные виды и характеристики

Волоконно-оптический кабель — это кабельное изделие, в котором полезные сигналы передаются по оптическим волокнам (ОВ), а не по медным жилам. Передача информации осуществляется в оптическом формате при помощи светового излучения.

В конструкцию ВОК входят от двух до нескольких сотен ОВ, количество которых зависит от назначения оптоволоконного кабеля. Оптоволокно производится из разных типов кварцевого стекла с добавлением определенных легирующих материалов, которые изменяют коэффициент преломления светового луча.

Конструкция ВОК изменяется в зависимости от его типа и назначения при общем сходстве отдельных конструктивных элементов. Познакомимся с особенностями кабельной конструкции на примере оптоволоконного кабеля, изображенного на рисунке.

Волоконно-оптический кабель в разрезе

В центре конструкции виден силовой элемент из стеклопластикового прутка, предназначенный для демпфирования нагрузок, создаваемых при монтаже и эксплуатации. Волокна расположены внутри оптических модулей, оберегающих их от внешнего воздействия. Модули представляют собой пластиковые трубки, имеющие оптимальный диаметр для группирования нужного количества ОВ.

В состав ВОК входят один или несколько модулей, что зависит от общего числа волокон. Модульное группирование оптических волокон и их цветовая маркировка намного облегчают идентификацию каждого конкретного оптоволокна при монтаже муфт и расшивке оптоволоконного кабеля на кроссе.

Оптические модули покрыты водоотталкивающим гелем, предохраняющим от проникновения влаги. Бандажная лента из полиэтилена фиксирует оптические модули и не дает вытечь гелевому наполнителю.

Внутренняя полиэтиленовая оболочка является буферным слоем, разделяющим оптические модули и армирующую броню. В данном примере бронирование выполнено стальной оцинкованной проволокой, надежно защищающей от грызунов и экстремальных нагрузок.

Важнейшим элементом защиты является внешняя оболочка из негорючего высокоплотного полиэтилена. От надежности наружного покрытия зависит длительность безотказного функционирования оптоволоконного кабеля, что диктует строгие требования к технологии его производства.

Принцип работы волоконно-оптического кабеля базируется на передаче модулированного светового потока, инициируемого лазером или специальным светодиодом в составе оптического трансивера. Электрические сигналы преобразуются в свет на одном конце ВОК, передаются по оптоволокну и принимаются на другом конце кабеля. На приеме свет конвертируется в исходные электрические сигналы.

Разработчики оптического волокна нашли гениальное решение, разделив его на сердцевину и оболочку с разными показателями преломления света. Лазерное излучение проходит по сердцевине, отражаясь от оболочки, что способствует минимальным потерям мощности даже на протяженных магистралях. Физические параметры полученного световода легко рассчитываются, позволяя изготавливать оптоволоконные кабели с заданными характеристиками, предназначенные для решения конкретных задач.

Дальность распространения световых импульсов ограничивается затуханием и дисперсией. Причинами затухания в оптическом кабеле являются внутренние отражения, рассеяние и поглощение. Дисперсия приводит к искажению исходной формы сигналов, а именно к увеличению их длительности.

Современные ВОК имеют параметры, предоставляющие возможность передавать сигналы на расстояние до 100 км. Учитывая эти ограничения, на магистральных трактах через каждые 80 — 100 км устанавливаются регенерационные пункты, в которых полностью восстанавливается исходный сигнал. Таким образом, можно строить линии связи в несколько десятков тысяч километров.

Волоконно-оптические кабели разделяются на разные типы, что важно понимать при выборе ВОК для индивидуального проекта. Зная типовые особенности оптоволоконного кабеля, можно без труда подобрать наиболее подходящий вариант.

По виду оптоволокна ВОК подразделяются на одномодовые и многомодовые. Под модой понимается траектория распространения светового луча внутри световода. ОВ этих видов отличаются диаметром сердцевины и оболочки.

Световой луч вводят в оптическое волокно одним их двух способов:

• под нулевым углом — одномодовое волокно. Возникает лишь одна мода, распространяющаяся прямолинейно;
• под небольшим углом — многомодовое волокно. Образуются много мод, которые распространяются, многократно отражаясь от оболочки, и достигают точки приема за различное время.

Схема ввода светового луча в оптоволокно

Оптоволоконные кабели с одномодовыми волокнами обеспечивают повышенную дальность передачи без восстановления сигнала и лучшую пропускную способность. Для сравнения:

• одномодовое волокно — 100 км, до 200 Тбит/сек;
• многомодовое волокно — 500 м, до 10 Гбит/сек.

Очевиден вывод о эффективности применения одномодовых волоконно-оптических кабелей на магистралях связи большой протяженности и подключения удаленных сегментов высокоскоростных информационных сетей. Для мультимодовых ВОК находится применение при создании локальных кабельных сетей на небольшой территории.

Специалисты выделяют несколько типов волоконно-оптических кабелей по назначению. Встречается аналогичное разделение по способу монтажа. В принципе, это одно и тоже, что нужно учитывать при выборе кабельной продукции. Основным отличием ВОК разных типов являются их конструктивные особенности, например, параметры внешней оболочки, наличие и материал брони/силовых элементов, огнестойкость, уровень защиты от влаги.

Волоконно-оптические кабели внутри зданий монтируются в пространстве кабельных лотков и кабель-каналов от оптических кроссов до мест подключения абонентских устройств. Наружную оболочку ВОК производят из материалов с пониженным уровнем дымовыделения, не распространяющих горение, чтобы соблюсти требования противопожарной безопасности.

Кабели характеризуются минимальным весом, небольшим радиусом изгиба. Количество ОВ может варьироваться от 2 до 24. В случае прокладки по помещениям с наличием агрессивной, пожароопасной или взрывоопасной среды применяются специализированные оптоволоконные кабели.

Для прокладки в канализации и коллекторных сооружениях востребованы волоконно-оптические кабели с броней, выдерживающие большой уровень растягивающих и раздавливающих нагрузок. Виды бронирования:

• ленточное;
• проволочное — с 1 или 2 повивами.

Чаще применяется ленточное бронирование, которое выполняется в виде гладкой или гофрированной трубки из стали 0,1 — 0,2 мм. Гофрированная лента эффективнее противостоит грызунам и повышает гибкость кабельного изделия. Массивная проволочная броня выбирается в случае особо сложных условий окружающей среды.

Особое внимание уделяется кабельной оболочке, изготавливаемой из негорючего полиэтилена высокой плотности, выдерживающего значительные перепады температур. Оптические модули обязательно защищаются слоем водоотталкивающего геля. Такое решение отлично зарекомендовало себя в условиях влажной атмосферы канализации и коллекторов.

Укладка в грунт предполагает эксплуатацию волоконно-оптического кабеля в крайне агрессивной внешней среде и риск критических механических воздействий. Нередки случаи повреждений ВОК в результате работы тяжелой строительной техники, ошибочно организованной в охранной зоне на трассе оптоволоконной линии связи.

Для минимизации ущерба оптическим волокнам применяют кабели с мощной проволочной броней, имеющей один или два повива, очень редко с ленточной броней. Такой выбор становится понятен, если учитывать, что проволочное бронирование обеспечивает:

• максимальную нагрузку при растяжении — до 80 000 Ньютон/100 мм;
• допустимое раздавливающее усилие — до 4 000 Ньютон/1 см.

У ленточного бронирования эти показатели гораздо ниже: 2 700 Ньютон/100 мм и 500 Ньютон/1 см соответственно.

Сохранность ОВ от проникновения влаги, особенно в период дождей, обеспечивается надежной изоляцией оптических модулей гидрофобным гелеобразным наполнителем

Для воздушной подвески на опорах низковольтных и высоковольтных линий электропередачи, связи, освещения или между зданиями/сооружениями применяются самонесущие волоконно-оптические кабели. Название «самонесущие» хорошо отражает преимущество этого типа ВОК — отсутствие необходимости в использовании дополнительного стального троса для подвески кабеля.

Основными видами самонесущих ВОК являются:

• кабели круглого сечения — полностью диэлектрические, с силовым элементом из стеклопластиковых прутков или армирующих арамидных нитей. Это грамотный выбор для подвески на ЛЭП ввиду отсутствия металла в конструкции кабеля. Можно применять на протяженных пролетах ввиду небольшой парусности. Крепление ВОК выполняют арматурой, а соединение кабельных строительных длин — с помощью оптических муфт;
• кабели с сечением в форме цифры «восемь» — интересны наличием вынесенного силового элемента: стального троса или стеклопластикового стержня в изолированной оболочке.

ВОК со стальным тросом не допускается к подвеске на ЛЭП из-за высоковольтных наводок от электромагнитного поля, представляющих опасность для линейного персонала. Длина пролетов ограничивается 70 метрами из-за увеличенной парусности ВОК. Кабель монтируется в поддерживающих и натяжных зажимах, позволяющих добиться необходимого значения провеса.

Оптоволоконные самонесущие кабели могут эксплуатироваться в условиях крайнего севера и юга с температурными перепадами в пределах -60^О — +70^О. Оптические волокна надежно защищены гидрофобным гелем от воздействия осадков.

В завершение обзора волоконно-оптического кабеля сформулируем его основные преимущества:

• Увеличенная пропускная способность — до 2 Тбит/с (и более в перспективе).
• Экономические выгоды: 
  • стоимость намного ниже по сравнению с «медным» кабелем;
  • требуется меньшее количество усилителей/регенераторов — одно устройство на 100 км. Для электрической линии связи нужен усилитель на каждые 5 км.
• Минимальный коэффициент шума.
• Устойчивость к любым помехам и наводкам.
• Малый вес и компактный объем.
• Пожарная безопасность.
• Взрывобезопасность.
• Невозможность злоумышленного съема информации.

Совокупность преимуществ оптоволоконного кабеля позволяет сделать вывод о его комплексном превосходстве над традиционным «медным» кабелем. ВОК выгоднее применять в проектах по организации информационных сетей любого масштаба и линий связи любой протяженности.

рупий Малайзия | Промышленность, электроника и электричество

• Справка
• Портал открытий
• Сделки и оформление

Разделы нашей продукции:

• Аккумуляторы и зарядные устройства
• Соединители
• Дисплеи и оптоэлектроника
• Контроль электростатического разряда, чистые помещения и прототипирование печатных плат
• Пассивные компоненты
• Блоки питания и трансформаторы
• Raspberry Pi, Arduino и средства разработки
• Полупроводники

• Механизм автоматизации и управления
• Кабели и провода
• Корпуса и серверные стойки
• Предохранители и автоматические выключатели
• HVAC, вентиляторы и управление температурным режимом
• Освещение
• Реле и формирование сигналов
• Переключатели

• Доступ, хранение и обработка материалов
• Клеи, герметики и ленты
• Подшипники и уплотнения
• Инженерные материалы и промышленное оборудование
• Застежки и крепления
• Ручной инструмент
• Механическая передача энергии
• Сантехника и трубопровод
• Пневматика и гидравлика
• Электроинструменты, Пайка и сварка

• Компьютеры и периферия
• Уборка и техническое обслуживание помещений
• Офисные принадлежности
• Средства индивидуальной защиты и рабочая одежда
• Безопасность и скобяные изделия
• Безопасность сайта
• Испытания и измерения

Что такое оптоволоконная технология и как она работает?

Хотя многие из нас слышали термин «волоконная оптика» или «оптоволоконная технология» для описания типа кабеля или технологии, использующей свет, мало кто из нас действительно понимает, что это такое. Здесь мы расскажем об основах оптоволоконной технологии, о том, как с ней работать, а также о ее назначении, особенностях, преимуществах и о том, для чего сегодня используется оптоволокно. Мы рассмотрим ответы на вопросы: Как работает оптоволокно? Как работают оптические волокна? И как работает оптоволокно?

Узнайте больше о кабельных сборках NAI Group для оптоволокна

Волоконная оптика или оптические волокна представляют собой длинные тонкие нити тщательно вытянутого стекла диаметром примерно с человеческий волос. Эти жилы собраны в жгуты, называемые оптоволоконными кабелями. Мы полагаемся на них для передачи световых сигналов на большие расстояния.

В передающем источнике световые сигналы кодируются данными… теми же данными, которые вы видите на экране компьютера. Таким образом, волокно передает «данные» с помощью света на приемный конец, где световой сигнал декодируется как данные. Следовательно, оптоволокно фактически является средой передачи — «трубой» для передачи сигналов на большие расстояния на очень высоких скоростях.

Волоконно-оптические кабели были первоначально разработаны в 1950-х годах для эндоскопов. Цель состояла в том, чтобы помочь врачам заглянуть внутрь пациента без серьезной операции. В 1960-х годах инженеры-телефонисты нашли способ использовать одну и ту же технологию для передачи и приема телефонных звонков со «скоростью света». Это около 186 000 миль в секунду в вакууме, но скорость в кабеле снижается примерно до двух третей этой скорости. Итак, для чего используется оптоволокно? В двух словах, для передачи сигналов, связи и зрения (видео).

Как работает оптоволоконный кабель?

Свет распространяется по оптоволоконному кабелю, неоднократно отражаясь от стенок кабеля. Каждая световая частица (фотон) отскакивает по трубе с продолжающимся внутренним зеркальным отражением.

Луч света проходит по жиле кабеля. Сердцевина — это середина кабеля и стеклянная конструкция. Оболочка представляет собой еще один слой стекла, обернутый вокруг ядра. Оболочка предназначена для удержания световых сигналов внутри ядра.

Различные типы волоконно-оптических кабелей

Существует много типов волоконно-оптических кабелей, которые часто заканчиваются сборками волоконно-оптических кабелей для выполнения их функций.

Одномодовое и многомодовое волокно

Волоконно-оптические кабели передают световые сигналы в режимах. Мода — это путь, по которому следует световой луч при движении по волокну. Различают одномодовые и многомодовые оптоволоконные кабели.

Однорежимный 9Волокно 0093 имеет самую простую структуру. Он содержит очень тонкое ядро, и все сигналы проходят прямо по середине, не отражаясь от краев. Одномодовые оптоволоконные кабели обычно используются для кабельного телевидения, Интернета и телефонных приложений, где сигналы передаются по одномодовым волокнам, свернутым в пучок.

Многомодовые оптоволоконные кабели используются в качестве коммутационных шнуров или «перемычек» для соединения информационного оборудования.

Многомодовые оптоволоконные кабели — другой тип оптоволоконных кабелей. Он примерно в 10 раз больше, чем одномодовый кабель. Лучи света могут проходить через ядро, следуя различным путям или в нескольких различных режимах. Эти типы кабелей могут передавать данные только на короткие расстояния. Поэтому они используются, среди прочего, для соединения компьютерных сетей.

Существует четыре типа многомодовых оптоволоконных кабелей, обозначаемых буквой «OM» (оптический многомодовый). Отраслевая ассоциация обозначила их как OM1, OM2, OM3 и OM4. Они описаны в ISO/IEC 11801. Стандарт OM4 был одобрен TIA/EIA 492AAAD. Каждая OM имеет минимальную модальную пропускную способность.

Пленум

Кроме того, волоконно-оптические кабели могут быть изготовлены в соответствии с требованиями отраслевого стандарта для прокладки в вентиляционных камерах. Они используются внутри зданий со специальными материалами и составами для облицовки. Называемые «пленум-кабелями», они соответствуют требованиям по воспламенению и токсичности в случае пожара.

Симплексное и дуплексное оптическое волокно

Симплексное Волоконно-оптические кабели содержат одну стеклянную прядь. Чаще всего симплексное волокно используется там, где требуется только одна линия передачи и/или приема между устройствами или когда используется мультиплексный сигнал данных (двунаправленная связь по одному волокну).

Дуплексный оптоволоконный кабель состоит из двух прядей из стекла или пластика

Волоконно-оптический кабель на барабане в ящике с предварительно заделанными концами

волокно. Этот кабель, обычно встречающийся в формате «зипкорд», чаще всего используется для дуплексной связи между устройствами, где требуется отдельная передача и прием.

Другие области применения волоконно-оптической технологии

Помимо конструкций камерных кабелей, производители волоконно-оптических кабельных сборок создают:

• «Сиамские» конструкции (два кабеля рядом, каждый со своей оболочкой)
• гибридные кабели (с медными кабелями)
• жгуты и составные кабельные конструкции, включающие другие оптоволоконные, медные или иногда силовые кабели

Более короткие соединительные кабели или оптоволоконные перемычки используются для соединения различного электронного оборудования в серверной, телекоммуникационном шкафу или центре обработки данных.