Из чего состоит оптоволоконный кабель

Оптоволоконные кабели, виды и характеристики

Оптоволоконный кабель (он же волоконно-оптический) — это принципиально иной тип кабеля по сравнению с другими типами электрических или медных кабелей. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент — это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции — стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).

Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как это требует нарушения целостности кабеля. Теоретически воз¬можная полоса пропускания такого кабеля достигает величины 1012 Гц, что несравнимо выше, чем у любых электрических кабелей. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах. Но в случае оптоволоконного кабеля при росте частоты передаваемого сигнала затухание увеличивается очень незначительно, и на больших частотах (особенно свыше 200 МГц) его преимущества перед электрическим кабелем неоспоримы, он просто не имеет конкурентов.

Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них — высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа.

Хотя оптоволоконные кабели и допускают разветвление сигналов (для этого выпускаются специальные разветвители на 2-8 каналов), как правило, их используют для передачи. Ведь любое разветвление неизбежно сильно ослабляет световой сигнал, и если разветвлений будет много, то свет может просто не дойти до конца сети.

Оптоволоконный кабель менее прочен, чем электрический, и менее гибкий (типичная величина допустимого радиуса изгиба составляет около 10-20 см). Чувствителен он и к ионизирующим излучениям, из-за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Чувствителен он также к резким перепадам температуры, в результате которых стекловолокно может треснуть. В настоящее времы выпускаются оптические кабели из радиационно стойкого стекла (стоят они, естественно, дороже).

Оптоволоконные кабели чувствительны также к механическим воздействиям (удары, ультразвук) — так называемый микрофонный эффект. Для его уменьшения используют мягкие звукопоглощающие оболочки.

Применяют оптоволоконный кабель только в сетях с топологией «звезда» и «кольцо». Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети. В будущем этот тип кабеля, вероятно, вытеснит электрические кабели всех типов или, во всяком случае, сильно потеснит их. Запасы меди на планете истощаются, а сырья для производства стекла более чем достаточно.

Существуют два различных типа оптоволоконных кабелей:

1. Многомодовый, или мультимодовый, кабель, более дешевый, но менее качественный;
2. Одномодовый кабель, более дорогой, но имеющий лучшие ха¬рактеристики.

Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.

В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна около 1,3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны (1,3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом очень не¬значительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, чем в случае применения многомодового кабеля. Для одномодового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие свет исключительно с требуемой длиной волны. Такие приемопередатчики пока еще сравнительно дороги и не слишком долговечны. Однако в перспективе одномодовый кабель должен стать основным благодаря своим прекрасным характеристикам.

В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Центральное волокно имеет диаметр 62,5 мкм, а диаметр внешней оболочки — 125 мкм (это иногда обозначается как 62,5/125). Для передачи используется обычный (не лазерный) светодиод, что снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем. Длина волны света в многомодовом кабеле равна 0,85 мкм. Допустимая длина кабеля достигает 2-5 км. В настоящее время многомодовый кабель — основной тип оптоволоконного кабеля, так как он дешевле и доступнее. Задержка распространения сигнала в оптоволоконном кабеле не сильно отличается от задержки в электрических кабелях. Типичная величина задержки для наиболее распространенных кабелей составляет около 4-5 нс/м.

Контакты

• (863) 209-82-58
• (863) 266-51-47
• (863) 266-51-65
• info@rostech.info
• rostech-info
• г. Ростов-на-Дону, ул. Солидарности, 2а

Волоконно-оптический кабель: структура, виды, применение.

Изобретенный и впервые продемонстрированный еще в XIX веке оптоволоконный кабель стал широко использоваться для передачи информации в конце прошлого столетия. Необходимость передачи данных на трансконтинентальные расстояния наземными способами, а также прокладка линий по дну морей потребовала поиска более экономичного способа.

Оптоволокно – это недорогая и эффективная альтернатива тяжелым и дорогостоящим медным аналогам. Оптическое волокно гораздо экономичнее при сооружении длинных коммуникационных магистралей. Его цена намного ниже меди, а создаваемая сеть имеет расширенные возможности и более высокую пропускную способность.

Оптоволоконный кабель не подвержен влиянию электромагнитных помех. Принцип передачи данных через ВОК основан на световом сигнале, который в отличие от колебаний электронов не может быть нарушен внешними факторами, такими как переменное магнитное поле, радиация, линии электропередачи и т.п.

Конструкция оптического кабеля

Конструкционно ВОК состоит из центрального осевого элемента, самого оптоволокна в виде множества отдельных жил (2) и защитной оболочки. Жесткое основание, как правило, изготавливается из легкого и недорогого стеклопластика, а в качестве наружного защитного слоя применяются различные полимерные или металлические материалы.

Оптическое волокно достаточно хрупкий материал, поэтому ему необходимо внутреннее армирование (1) и надежная многослойная внешняя защита: полимерная изоляция (3), пленка с водоотталкивающим гелем (4), металлическая броня (6) и полиэтиленовая оболочка (5, 7).

Непосредственно оптоволокно состоит из прозрачной стеклянной или пластиковой сердцевины и оболочки. Внешняя часть изготавливается из того же материала, что и сердечник, но с добавлением специальных легирующих компонентов, позволяющих усилить коэффициент преломления.

В результате оптическое волокно становится проводником света видимого и инфракрасного спектра. На всем пути следования луч многократно отражается от внутренней поверхности оболочки, совершая зигзагообразное поступательное движение.

Размер сердечника влияет на скорость и многоканальность передачи данных. Оптоволоконный кабель может быть одномодовым с тонким сердечником или многомодовым с сердцевиной большего диаметра. Каждый из этих видов имеет свои преимущества и недостатки.

Многомодовые оптические кабели

Многомодовое оптоволокно позволяет одновременно пропускать большое количество мод, каждая из которых распространяется под своим углом. Однако такой тип оптического кабеля имеет характерный недостаток – возможные межмодовые дисперсии (межлучевое размытие сигнала).

Межмодовая дисперсия приводит к затуханию предаваемого сигнала, вследствие чего многомодовый оптоволоконный кабель не может быть в коммуникационных магистралях, протяженностью больше одного километра. Этот тип применяется при формировании локальных сетей небольшой протяженности, в которых важная многоканальность передачи данных.

Одномодовые оптоволоконные кабели

При передаче данных через одномодовое оптоволокно дисперсии световых потоков не может быть в принципе, поэтому посланный сигнал сохраняет свою первоначальную мощность на достаточно длительных расстояниях.

Такой тип оптического кабеля применяется при создании магистральных телекоммуникационных каналов для передачи телевизионного сигнала, интернета и других видов связи.

Критерии выбора оптического кабеля

Одна из наиболее важных отличительных характеристики оптоволоконных кабелей является количество волокон в них.

В компании «Технологии сетей» представлен большой ассортимент видов ВОК, среди которых вы сможете подобрать наиболее оптимальный для вашей сети кабель с необходимым количеством волокон – от одного до 288 штук. Среди наиболее популярных видов 4-, 8- и 16-волоконные оптические кабели.

При создании локальной сети и распределении связи среди конечных потребителей очень важной остается проблема «последней мили». Выбирая оптоволоконный FTTH кабель, следует обратить внимание на такие параметры, как тип волокна (одно- или многомодовый), его размер, пропускная возможность и коэффициент затухания, Немаловажной является прочность самого оптоволокна и всей конструкции кабеля, а именно:

• гибкость и противодействие высоким нагрузкам на излом;
• ударопрочность;
• стойкость к давлению и другим механическим воздействиям.

Соответствующий всем основным эксплуатационным требованиям и техническим параметрам сети оптический кабель на 4-24 волокна может удовлетворить потребности в большинства систем среднего масштаба.

Среди таких распространенных коммуникационных систем – технология пассивной оптической сети PON. Ее суть заключается в создании с помощью соответствующих оптоволоконных кабелей оптической сети пассивного типа между центральным узлом OLT и удаленными абонентами ONT.

Такая сеть имеет древовидную структуру, в узлах которой размещены пассивные оптические сплиттеры (разветвители). Передача как прямого, так и обратного сигнала осуществляется с использованием одного оптического волокна, полоса которого распределяется динамическим способом между всеми абонентами.

Среди главных преимуществ такой технологии:

• отсутствие необходимости создания активных промежуточных узлов;
• меньшее количество приемопередающих оптических устройств в центральном узле;
• экономия оптоволокна.

Специалисты компании «Технологии сетей» помогут вам создать оптимальную для вашего бизнеса схему коммуникационной сети. Доступные цены и широкий ассортимент продукции только проверенных производителей позволят вам точно подобрать и выгодно приобрести наиболее подходящий тип оптоволоконного кабеля, а также необходимого оборудования для создания эффективной и экономичной коммуникационной сети.

Строение и типы волоконно-оптического кабеля

Оптоволокно состоит из тонкого стеклянного цилиндра, называемого жилой или сердцевиной, окруженного оптической оболочкой, имеющей показатель преломления света несколько меньший, чем у жилы. Диаметр оптоволокна имеет круглую форму и размеры в соответствии с международными и национальными стандартами. Обычно оптоволокно выпускается с сечением 125 мкм. В настоящее время в целях удешевления волоконно оптического кабеля многие производители изготавливают сердцевину и оболочку из пластика, который имеет худшие характеристики по передаче световых импульсов. Сердцевина и оболочка оптоволокна изготавливаются как единое целое и могут передавать световые импульсы только в одну сторону. В связи с этим оптический кабель имеет два волокна, один рассчитан на прием, другой – на передачу данных.

Оптоволокно защищено буферным слоем (обычно из лака) и элементами усиления прочности и жесткости, изготовленные из различных материалов, чаще всего из кевлара и пластика. Это волоконно-оптический кабель усиленной конфигурации. В так называемом облегченном оптическом кабеле в пространстве между внешней оболочкой и буферным слоем вместо волокон кевлара и пластика используется жидкий гелий. Внешняя оболочка оптоволокна изготавливается из поливинилхлорида.

Оптоволоконный кабель бывает двух типов: одномодовый и многомодовый. Одномодовый оптический кабель имеет размер сердцевины около 1,3 мкм и допускает только прямолинейное прохождение светового сигнала. В многомодовом типе волоконно оптического кабеля свет распространяется по нескольким модам, вследствие чего происходят искажения сигнала, и пропускная способность существенно снижается; также он имеет характерные помехи: модальную и хроматическую дисперсию.

В настоящее время оптоволоконный кабель выпускается трех видов, которые различаются в зависимости от условий применения: для внутренней прокладки, для внешней прокладки и для изготовления соединительных и коммутационных шнуров.

Производители оптического кабеля

На сайте нашей компании «ЭМИЛИНК» (г. Москва) представлен большой ассортимент оптоволоконной продукции от таких известных производителей, как «Белтелкабель», «Эликс-кабель», «Москабель-Фуджикура», «Интегра-кабель», «Еврокабель-1» и другие. Мы работаем только с проверенными заводами, изготавливающими оптоволокно, поэтому можем гарантировать высокое качество и надежность продукции, реализуемой нашей компанией.

Выбрав московскую компанию «ЭМИЛИНК» в качестве поставщика оптоволоконного кабеля различных типов и конфигураций, Вы сможете решить широкий круг задач по строительству и эксплуатации эффективных телекоммуникационных сетей передачи данных любой сложности.

У нас Вы можете приобрести оптический и волоконно-оптический кабель, цена на который обязательно Вас устроит.

• Группа компаний ЭМИЛИНК
• Патч-корд оптический
• СКС медь
• Новости компании
• Кросс оптический стоечный
• Оптический сплиттер
• Производство
• Кабельные сборки
• Низковольтное оборудование
• Продукция
• Волоконно-оптический кабель
• Пигтейл оптический
• Сертификаты
• Кросс оптический настенный
• Решение GPON
• Отзывы клиентов
• Телекоммуникационный шкаф
• Всепогодные термошкафы
• Проекты
• Контакты
• Инструменты для работы с оптикой
• Доставка

Производим связь будущего с настоящим!

© 2007-2023. Группа компаний «ЭМИЛИНК»

Оптоволоконный кабель: назначение, устройство и преимущества

Для информационной индустрии применяются различные виды кабелей, но на сегодняшний день наибольшее распространение получили оптоволоконные кабели. Оптические технологии стали настоящим прорывом в телекоммуникационных системах. А оптоволоконный кабель стал именно тем средством, которое позволяет передавать данные с невероятно высокой скоростью.

Назначение

Благодаря тому, что эти кабели обладают отличными характеристиками передачи сигналов и обеспечивают большую информационную емкость, они получили широкое распространение. Предназначены оптоволоконные кабели для прокладки внутри помещений (могут выходить на серверный шкаф настенный), в коллекторах, туннелях, а также для соединения между зданиями, поскольку обладают повышенной стойкостью ко многим внешним факторам. Все это благодаря надежной внешней оболочке, выполненной к тому же из огнестойкого материала.

Устройство оптического кабеля

Состоит такой кабель из внешней оболочки, защитных оболочек, оптоволокон и сердцевины. Он представляет собой скрученные определенным образом оптоволокна, которые покрываются защитной оболочкой. Благодаря сердцевине происходит передача сигналов. Несмотря на то, что внешне такой кабель очень похож на электрический, внутри вместо медного провода расположено стекловолокно. Внутренняя оболочка заменена оболочкой пластиковой или стеклянной, которая не дает возможности свету выходить за пределы стекловолокна.

Таким образом, главный элемент волоконно-оптического кабеля – это прозрачное стекловолокно, проводящее свет на огромные расстояния. Как правило, у такого кабеля не имеется металлической оплетки, так как не требуется экранировать воздействие внешних электромагнитных помех. Однако иногда она требуется, чтобы обеспечить защиту кабеля от факторов окружающей среды. В этом случае цифровой оптический кабель считается бронированным и способен выдерживать значительные физические нагрузки.

Каких типов бывают?

Оптоволоконные кабели могут иметь в своем составе от одного до нескольких волокон. Поэтому по количеству их они могут быть:

• симплексными (одножильными);
• дуплексными (с парой волокон);
• многожильными (от четырех до нескольких сотен волокон).

Также по типу выделяют оптоволоконные кабели одномодовые и многомодовые. В первом случае передаваемый сигнал доходит до приемника почти без искажений, поскольку все световые лучи достигают цели одновременно. Если происходит потеря данных, то она является совершенно незначительной. Это дает возможность передавать данные на значительные расстояния. Для передачи информации с помощью таких кабелей применяется лазерные передатчики, которым нужен свет с определенной длиной волны. Поэтому такие устройства очень дорогие, но недолговечные.

В многомодовых кабелях лучи разбрасываются по траектории, что приводит к искажению информации в конце кабеля. В сравнении с одномодовым кабелем для передачи информации по многомодовому используется обычный светодиод, что удешевляет стоимость прокладки кабеля и увеличивает срок его службы в несколько раз.

Преимущества оптоволокна

Если сравнить оптический кабель с медным, то первый обладает массой преимуществ:

• отличается простотой монтажа;
• невосприимчив к помехам;
• обладает высоким качеством передачи информации;
• прост в использовании;
• имеет меньшие размеры и вес;
• обладает широкой полосой пропускания;
• долговечен;
• имеет низкие потери данных;
• обладает высокой скоростью передачи данных;
• невосприимчив к погодным условиям.

Для качественного соединения оптических кабелей необходимо специальное оборудование и дополнительные элементы (например, муфта оптическая МТОК), которые необходимо приобретать у известных производителей, гарантирующих высокое качество своей продукции.