Що таке волоконно-оптичний кабель
Оптичне волокно є найсучаснішим та перспективним каналом для передачі великого масиву інформації з високою швидкістю та на далекі відстані.
Принцип поширення кванта електромагнітної енергії від передавача до приймача скляною трубкою був відомий ще в 19 столітті. Але лише у другій половині 20 століття вдалося створити оптичне волокно з низьким згасанням сигналу.
Спеціалісти прогнозують вже в недалекому майбутньому створення мереж з пропускною спроможністю вище за Тбіт/с. І ці сподівання пов’язані саме з розвитком волоконно-оптичних технологій.
Оптичне волокно
Нитки оптичного волокна мають круглий перетин і виготовляються з кварцового скла або полімерів.
Конструкція світловоду складається з:
- серцевини, виготовленої з чистого матеріалу, по якій поширюються фотони
- оболонки, яка виготовляється з легуючими добавками для зміни густини та коефіцієнта заломлення
- захисного покриття кольоровим лаком
Промінь світла поширюється в сердечнику з мінімальними втратами з допомогою ефекту багаторазового повного внутрішнього відображення, оскільки коефіцієнт заломлення оболонки менше, ніж серцевини.
Сучасна промисловість виробляє волокно двох типів, які розрізняються кількістю шляхів (мод) проходження світла в серцевині волокна:
- багатомодове, у якому показник заломлення не постійний – градієнтний чи ступінчастий. Тому сигнал поширюється кількома шляхами, що зумовлює межмодовой дисперсії – розсіювання світла
- одномодове, в якому сигнал поширюється по одній моді та його згасання пов’язане лише з фізичними властивостями волокон
| Характеристика | Значення |
|---|---|
| Діаметр серцевини: одномодовий багатомодовий | 9мкм 50 или 62,5мкм |
| Загальний діаметр оптичних ниток | 125мкм |
| Передача інформації (при швидкості 10 Гбіт/с): одномодове волокно багатомодове волокно | десятки км 550м |
Захисний шар лаку збільшує міцність волокна та захищає від подряпин та забруднення. Він також служить для фарбування волокон у модулі кабелю. Це необхідно для дотримання з’єднання “колір у колір” при монтажі або ремонті кабелю.
Оптичне волокно в спеціальних закритих барабанах поставляється на заводи, де на його основі виробляють різні марки волоконно-оптичного кабелю.
Як виглядає оптичний кабель
За своєю структурою оптичний кабель нагадує коаксіальний. У загальному випадку він складається з наступних елементів:
- Осьовий елемент у вигляді склопластикового або металевого прутка для надання жорсткості кабелю.
- Пластикові модулі заповнені гідрофобним гелем, в яких знаходяться оптичні волокна. Перший модуль завжди має червоне забарвлення. Поруч із ним розташовуєтьсядругий кольоровий модуль. У напрямку розташування цього модуля щодо годинникової стрілки нумеруються й інші. При ремонтно-монтажних роботах на них наклеюють відповідні бирки.
- Плівка із гідрофобним покриттям, яка накладається зверху пластикових трубок.
- Внутрішня поліетиленова оболонка для захисту від вологи.
- Броньовий покрив із дроту або кевларових ниток.
- Зовнішня оболонка із міцного поліетилену для захисту внутрішніх шарів кабелю.
Залежно від умов монтажу та призначення розрізняють такі види оптичного кабелю:
- для прокладання всередині приміщень
- для прокладання в ґрунт
- для монтажу в кабельних каналах
- для підвісу на опорах за допомогою троса
- для прокладання під водою
У маркуванні кабелю виробники вказують діаметр серцевини та оболонки – 9/125 або 50/125, за якою можна визначити тип волокна. Тут же вказується і кількість волокон, яка може бути від 2 до 144, залежно від призначення кабелю.
Для виробництва кабелю виробники розробляють свої ТУ, тому єдиної системи позначення оптичного кабелю немає. При виборі марки слід орієнтуватися на конкретний завод-виробник.
Документація на кабельні лінії
На оптичні кабельні лінії обов’язково ведеться технічна документація для контролю тимчасових змін характеристик в процесі
експлуатації, ремонтних робіт і старіння оптичного кабелю.
У заводському паспорті оптичного кабелю вказується тип волокна, коефіцієнт заломлення, величина загасання сигналу в 1 км волокна, кольорове маркування волокон.
При отриманні кабелю перевіряють вхідні дані за допомогою рефлектометра, які заносять до таблиці. Це дозволяє виявити обрив кабелю.
Такий же контроль здійснюється після прокладання лінії зв’язку та складається схема розміщення сполучних муфт.
Згасання оптичного кабелю
Кілометричне, або погонне загасання оптичного кабелю – це значення загасання потужності сигналу на 1 км оптоволоконного кабелю.
Згасання в оптоволокні вимірюється в дБ/км (децибел/кілометр). Значення вимірюються залежно від довжини хвилі: 850 нм, 1300 нм, 1310 нм, 1490 нм, 1550 нм, 1625 нм.
Норми згасання на різних довжинах хвиль
| Довжина хвилі | Норми згасання в оптоволокні |
|---|---|
| 850 нм | 3 дБ/км |
| 1300 нм | 0,75 дБ/км |
| 1310 нм | 0.33 дБ/км |
| 1380 нм | 0.50 дБ/км |
| 1490 нм | 0.24 дБ/км |
| 1550 нм | 0.22 дБ/км |
| 1625 нм | 0.23 дБ/км |
Значення, зазначені в таблиці, можуть відрізнятися в невеликих межах. Наприклад, для сигналу, що передається на довжині хвилі 1625 нм, нормальним вважається загасання в межах 0,19 – 0,25 дБ/км.
Щоб виміряти згасання оптичного кабелю, необхідно використовувати рефлектометр. Якщо немає такого пристрою, необхідно визначити відстань між маркерами, а також втрати в оптоволокні між маркерами. А тоді визначити значення за такою формулою:
А кілометрове [дБ/км] = Aab[дБ]/Lab[км],
де:
А километрове – километрове згасання кабелю
Аab – втрати на ділянці оптоволокна
Lab – протяжність ділянки волоконного кабелю
Окрім оптоволокна, наша компанія “Кабель-Центр” пропонує мідні кабеля зв’язку и Lan кабелі.