Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Moderne mreže za prijenos podataka sve više koriste optički kabel umjesto standardnih električnih modela u kojima bakreni i aluminijski vodiči djeluju kao vodljivi materijal. Takva popularnost je uzrokovana brojnim razlozima, među kojima je mnogo niža cijena silikatnih materijala potrebnih za proizvodnju optičkih vlakana i daleko bolji parametri rada optičkih sustava. Stoga kabelski proizvodi na bazi optičkih vlakana postupno zamjenjuju uobičajene kabelske vodove.
imenovanje
Svjetlovodni kabel (poznat i kao optičko vlakno) je dizajniran za prijenos komunikacijskih signala pomoću svjetlosnog toka. Njegova glavna razlika u odnosu na klasične sustave, u kojima su se podaci prenosili električnim signalima različitih veličina, frekvencija i duljina, je korištenje svjetlosnih impulsa koji se generiraju u optičkom modulu i dolaze na prijemnik na drugom kraju vlakna. Zbog svoje strukture, optički vodič osigurava gubitak svjetlosnih impulsa bez gubitaka, osim onih gdje je snaga struje značajno smanjena zbog refleksije i disperzije.
Specifikacije prijenosa pružaju praktički neograničene mogućnosti za povezivanje prijemnika ili broja odaslanih signala.
Do odredišnog optičkog kabela može se koristiti za:
- Linije za prijenos podataka između računala unutar poduzeća;
- Formiranje višenamjenskih mreža u bilo kojem gradu ili regiji;
- Instalacija kao telefonski kabel za povezivanje pretplatnika;
- Radovi visokopreciznih instrumenata i mjerenja;
- Proizvodnja alarma i senzora koji rade uz pomoć svjetla;
- Osvjetljavanje teško dostupnih mjesta gdje je nemoguće doći do klasičnih uređaja
Usprkos raznovrsnim mogućnostima ugradnje, specifični opseg optičkog kabela određen je njegovim značajkama dizajna.
dizajn
Strukturno, svjetlovodni kabel može biti predstavljen kako slijedi.
Pogledajte sliku, dizajn optičkog kabela uključuje sljedeće elemente:
- Noseća jezgra - ugrađena je za napetost optičkog kabela, u pravilu je izrađena od metala ili stakloplastike i pretpostavlja cjelokupnu težinu svjetlovodne linije kada visi, jer sama optička vlakna nemaju dovoljnu vlačnu čvrstoću. On također centrira cijelu strukturu oko sebe. Može se izraditi i sa zaštitnim poklopcem i bez njega.
- Optičko vlakno je glavni element jezgre, dizajniran posebno za prijenos svjetlosnog signala. Jedan kabel obično sadrži od 2 do 250 vlakana. Svaki od njih je pokriven posebnim lakom koji osigurava dovoljnu snagu vlakna i sprječava širenje svjetla izvan njegovih granica.
- Cjevasti moduli - dizajnirani za zaštitu vlakana od mehaničkih oštećenja i označavanje njihovih pojedinačnih skupina. Kabel može sadržavati jedan ili više takvih modula, unutar kojih su ispunjeni posebni zaštitni sloj hidrofobnog punila. Što je više vlakana uključeno u optički kabel, to je relevantnije korištenje više modula.
Sl. 2: primjer jednog modula i kabela s više modula - Film s hidrofobnim punilom djeluje kao jedan ili više zaštitnih omotača za cijeli snop svjetlovodnog kabela, njihov broj određen je konstrukcijom cijele jezgre i njezinim radnim uvjetima. Dizajnirana za smanjenje trenja u unutrašnjosti i sprečavanje prodora vlage u unutrašnjost. U pravilu, unutar optičkog kabela, dodatno se zateže s nitima.
- Sloj dielektričnog materijala je u ovom slučaju polietilen, ali se u drugim modelima može koristiti i PVC izolacija. Također obavlja funkciju zaštite optičkih vlakana od vlage.
- Sloj oklopa - pruža dovoljnu mehaničku čvrstoću za svaku brtvu. Njegova glavna zadaća je spriječiti kršenje cjelovitosti vlakana rezanjem predmeta, u procesu trljanja ili glodavaca. Može biti izrađena od metalne žice, stakloplastike ili kevlara. Oklopni kabel može se koristiti za vanjsku ugradnju, u rudnicima i bušotinama i pod zemljom.
- Vanjski omotač je glavni element optičkog kabela koji sprječava štetne učinke vanjskih čimbenika na liniju. Vanjski sloj je načinjen od polietilena ili drugog hermetičkog dielektrika. Omogućuje korištenje optičkih proizvoda, kako za zračne i kabelske kanale. Dodatna značajka dielektrične ljuske je zaštita od utjecaja električnog napona u izvanrednim situacijama.
Valja napomenuti da je razmatrana verzija optičkog kabela poseban slučaj, osim toga možete pronaći i druge modele u kojima neki od gore navedenih elemenata možda nedostaju ili se razlikuju po broju.
klasifikacija
Svjetlovodni kabel, ovisno o odabranom kriteriju bit će podijeljen u različite kategorije. Dakle, prema materijalu izrade, postoje dvije vrste proizvoda od optičkih vlakana:
- GOF - kabel, optičko vlakno u kojem je izrađeno od stakla (prvo slovo kratice dolazi iz engleskog stakla);
- POF - modeli s polimernim vodljivim elementom (prvo slovo kratice dolazi od engleske plastike).
Ovisno o načinu polaganja svjetlovodnih linija, sve marke se dijele na one koje se mogu postaviti:
- Vješanjem - takvi modeli sadrže nosivu jezgru i oklop od kevlara, a kada su obješeni na njegove nosače, uz njega se koriste uređaji za zaštitu od munje.
- Za unutarnje polaganje - u bunare, komore, rudnike kabelske kanale, itd.;
- Za podzemne instalacije - modeli s ojačanom vanjskom ljuskom koja može izdržati agresivne učinke okoliša;
- Za podvodna brtvila - ovi modeli imaju višeslojnu strukturu s pojačanom hidroizolacijom.
Ovisno o veličini vodljive jezgre u optičkom kanalu u odnosu na sloj prigušenja, odvojeni su jednostruki i višemodni kabeli. Razlikuju se po broju izvedenih signala (mod), od kojih potječe njihovo ime.
Jednostruki kabel karakterizira relativno mali promjer vodljive jezgre - 9 mikrona. Ova veličina prolazi samo jedan signal po kanalu. Unatoč činjenici da je single-mode dizajn ima malu širinu pojasa, signal u njemu nije izobličen i ne blijedi po cijeloj dužini linije.
Multimode kabel, za razliku od jednožilnog kabela, karakterizira mnogo širi promjer vodljive jezgre - 50 ili 62, 5 mikrona. Povećanjem širine kanala moguće je odjednom odraziti nekoliko valova u jezgri određenim korakom (disperzijom). Dakle, može istovremeno pomicati nekoliko signala odjednom.
Nedostatak višemodnog vlakna je izobličenje i prigušenje signala, ali u isto vrijeme i višemodna i jeftinija opcija, u usporedbi s jedno-modnim vlaknima, budući da radi na konvencionalnim LED-ima, a ne na laseru. Ovisno o specifičnim parametrima, dimenzijama i vanjskom promjeru, višemodni kabeli su podijeljeni u četiri klase i imaju različite primjene.
Tablica: korištenje višemodnih kabela različitih klasa
| Stupanj vlakana | Veličina jezgre / prigušnica, µm | Omjer širokopojasnog pristupa OFL način rada, MHz · km | Gdje se primjenjuju | |
| 850 nm | 1300 nm | |||
| OM1 | 62.5 / 125 | 200 | 500 | Koristi se za proširenje prethodno instaliranih sustava. Ne preporučuje se uporaba u novim sustavima. |
| OM2 | 50/125 | 500 | 500 | Koristi se za podršku aplikacijama kapaciteta do 1 Gbit / s na udaljenosti do 550 m. |
| OM3 | 50/125 | 1500 | 500 | Vlakna su optimizirana za laserske izvore. U RML modu, omjer širokopojasnosti na valnoj duljini od 850 nm je 2000 MHz · km. Vlakna se koriste za podršku aplikacijama kapaciteta do 10 Gbit / s na udaljenosti do 300 m. |
| OM4 | 50/125 | 3500 | 500 | Vlakna su optimizirana za laserske izvore. U RML modu, omjer širokopojasnosti na valnoj duljini od 850 nm iznosi 4700 MHz · km. Vlakna se koriste za podršku aplikacijama kapaciteta do 10 Gbit / s na udaljenosti do 550 m. |
Tehničke specifikacije
Prilikom ugradnje i tijekom rada važno je uzeti u obzir osnovne parametre kabliranja i proizvoda ožičenja koji određuju nominalne uvjete za normalan rad sustava. Svjetlovodni kabeli imaju sljedeće karakteristike:
- Minimalni radijus savijanja je najmanje 20 promjera proizvoda.
- Granice radnih temperatura su od - 60 do + 70 ° C. Treba napomenuti da se instalacijski radovi na optičkim vodovima mogu provoditi na temperaturi okoline od najmanje - 10 ° C bez gubitka karakteristika glavnih elemenata optičkog kabela.
- Električni otpor je najmanje 2000 MΩ. Osim toga, izolacija mora izdržati prenapon od 20 kV AC i 10 kV DC.
- Izolacija je sposobna izdržati kratkotrajno širenje struje do 105 kA, ali mu je dopušteno trajanje ne više od 60 ms.
- Vlačna sila, ovisno o konkretnom modelu, je od 4 do 42 kN.
Za i protiv
Svjetlovodne linije, u usporedbi s istim bakrenim kabelima, imaju niz značajnih prednosti:
- Nije izložen elektromagnetskom zračenju iz obližnjih izvora, tako da ne uzrokuje smetnje;
- Zbog nepostojanja električnog napona u spojnim kabelima provodi se galvanska izolacija između izvora i prijemnika;
- Velika brzina i visoka propusnost, u usporedbi s bakrenim opcijama;
- Duge udaljenosti za prijenos signala;
- Relativno nisko slabljenje signala;
- Sigurnost podataka zbog nemogućnosti beskontaktnog prikupljanja podataka i složenosti povezivanja s linijom;
- Protivandalski otpor - zbog činjenice da optički proizvodi nisu prihvaćeni na prijemnim mjestima, njegova krađa je potpuno beskorisna.
No, uz gore navedene prednosti, vlakna imaju i neke nedostatke. Nedostaci optičkih vlakana uključuju:
- Krhkost samog materijala je živjela zbog toga što ih je lako slomiti;
- Za prijenos i konverziju signala poslanih preko optičkih kanala, potrebna je posebna oprema;
- U slučaju oštećenja svjetlovodnog kabela, nije moguće spojiti razmak, poput klasičnog bakrenog, u pravilu morate zamijeniti cijelu sekciju;
- Relativno visoka cijena samog kabela i dodatnih uređaja;
- Instalacijske radove mogu izvoditi samo posebno obučene osobe.