Использование оптоволокна для связи устройств по последовательному интерфейсу

Основные виды применения оптоволоконных систем связи

В настоящее время наиболее важным аспектом использования волоконно-оптических систем связи является обеспечение с помощью него недорогого канала связи, чтобы нести все большее количество коммерческих и частных данных. Когда-то медленное соединение для передачи данных по медной линии было приемлемым, но теперь владельцы бизнеса и домовладельцы требуют обеспечения потоковой передачи данных, скоростью в несколько тысяч килобайт в секунду (Kbps). Кроме того, растущий спрос на обширные физические кабельные и интернет-сети привел к необходимости резко снизить стоимость работ и ограничить занимаемое пространство необходимое для установки. В обоих случаях, волоконно-оптические системы связи намного превосходят передачу данных по медным линиям. Это привело тому, что волоконно-оптические системы связи становятся доминирующими в доме и в бизнесе широкополосного сектора.

Низкая стоимость и высокая эффективность волоконно-оптических кабелей также привели к замене крупномасштабной меди подводных и магистральных наземных линий связи, а также значительно улучшилось качество телефонной передачи данных на дальнее расстояние. Кроме того, эти системы гораздо проще в плане, ремонта или замены кабеля в случае необходимости, а также они не подпадают под те же ограничения передачи данных, с которыми сталкиваются их предшественники.

Из-за их широкого спектра преимуществ по сравнению с другими системами, применение волоконно-оптических систем связи, несомненно, будет продолжать расти в быстром темпе. Несмотря на то, что большинство домов в настоящее время все еще не используют новую технологию передачи данных можно с уверенностью сказать, что волоконно-оптические системы будут продолжать вытеснять медные линии, и в конечном итоге они способны заменить их во всех построенных домах. Волоконно-оптические системы связи по-прежнему остаются доминирующей коммуникационной технологией будущего.

Оптико-волоконный кабель, преимущества оптоволокна перед медью:

• Скорость. Волоконно-оптические сети работают на высоких скоростях.
• Объем потока передачи данных гораздо больше, чем в медных кабельных линиях.
• Расстояние. Сигналы могут передаваться на более далекие расстояния без необходимости обновления или укрепления связи.
• Сопротивление. Они обладают большей устойчивостью к электромагнитным помехам, таким как радио, двигатели или другие близлежащие кабельные сети.
• Обслуживание. Обслуживание волоконно-оптических кабельных линий стоит намного дешевле, чем поддерживать медные каналы связи.

В последние годы стало очевидным, что волоконная оптика является устойчивой заменой медного провода в качестве надлежащего средства передачи сигналов связи. Она охватывает большие расстояния между местными телефонными системами, а также она заложила основу для многих сетевых систем. Другие полезные функции системы включают в себя оказание услуг кабельного телевидения. Волоконно-оптические системы связи применяются в университетских кампусах, офисных зданиях, промышленных предприятиях, а также электрических коммунальных предприятиях.

Волоконно-оптическая система аналогична системе проволочной меди. Разница заключается в том, что волоконная оптика использует световые импульсы для передачи информации вместо использования электронных импульсов, которые используют медные линии для передачи цифровых данных. Знание компонентов, которые используются в производстве волоконно-оптической сети, дает лучшее понимание того, как работает система в сочетании с системами на основе проволоки.

Один конец системы является передатчиком. Это место происхождения информации, поступающей на волоконно-оптические линии. Передатчик принимает кодированную электронную информацию как импульс, поступающий из медной проволоки. Он обрабатывает и преобразует эту информацию в закодированные световые импульсы. Светоизлучающий диод (СИД) или литьевой лазерный диод (ИСД) может быть использован для генерации световых импульсов. С помощью линзы, световые импульсы направляются в волоконно-оптическую среду, где они путешествуют как по кабелю. Свет (ближней инфракрасной области спектра) чаще всего 850nm, на более короткие расстояния и 1,300nm.

Волоконно-оптический кабель можно представить как очень длинную картонную втулку (та что находится во внутренней части рулона бумажных полотенец), которая покрыта зеркалом на внутренней стороне.

Если вы посветите фонариком в одном конце, то вы сможете увидеть свет, который выйдет на дальнем конце — даже если он был согнут под острым углом.

Световые импульсы легко перемещаться по волоконно-оптической линии связи из-за принципа, известного как внутреннее отражение. Этот принцип полного внутреннего отражения гласит, что, когда угол падения превышает критическое значение, свет не может выйти из стекла. Этот принцип применяется к построению волоконно-оптической нити, по ней можно передавать информацию вниз по линии волокна в виде световых импульсов. Ядро должно иметь очень четкий и чистый материал для света, или в большинстве случаев вблизи инфракрасного света (850 нм, 1300 нм и 1500nm). Ядро может быть пластиковым (используется на очень короткие расстояния), но в большинстве случаев используется оптические волокна из стекла. Стекло почти всегда сделано из чистого диоксида кремния, но иногда используются и некоторые другие материалы, например: фторцирконат, фторалюминатные и халькогенидные стекла, они используются для более длинноволновых инфракрасных лучей.

Есть три типа оптоволоконного кабеля, которые обычно используются в строительстве волоконно-оптических линия связи: одномодовый, многомодовый и пластиковое оптоволокно (ФОМ). Прозрачные стеклянные или пластиковые волокна, позволяют свету перемещаться от одного конца к другому с минимальными потерями.

Волоконно-оптический кабель функционирует как «световод», он проводит свет от одного конца кабеля к другому. В качестве источника света может быть использован либо светоизлучающий диод (LED), либо лазер.

Источника света генерирует цифровую информацию в световые импульсы и выключается, а светочувствительный приемник на другом конце кабеля преобразует импульсы обратно в цифровые единицы и нули исходного сигнала.

Даже лазерный луч, просвечивая волоконно-оптический кабель, подвержен потере прочности, в первую очередь за счет дисперсии и рассеяния света внутри самого кабеля. Чем быстрее лазер колеблется, тем больше риск дисперсии. Могут потребоваться легкие упрочнители, называемые репитерами, для обновления сигнала в определенных местах оптоволоконной линии.

В то время как волоконно-оптический кабель сам по себе становится дешевле с течением времени — эквивалентная длина медного кабеля стоит меньше на фут, но не в качестве. Волоконно-оптические кабельные соединители и оборудование, необходимое для их установки все еще дороже, чем их медные аналоги.

Одномодовый кабель представляет собой единый провод (большинство используют 2 волокна) из стекловолокна с диаметром8,3 до 10 мкм, который имеет один режим передачи. Одномодовое волокно с относительно узким диаметром, через который будет распространяться обычно 1310 или 1550 нм света. Он несет более высокую пропускную способность в сравнении с многомодовым волокном, но также он требует источника света с узкой спектральной шириной.

Одномодовые волоконные системы используются во многих приложениях, где данные посылаются на многочастотных каналах. Одномодовое волокно дает более высокий уровень скорости передачи информации и до 50 раз большее расстояние, чем расстояние многопроволочных, но и стоит он дороже. Небольшое ядро и одна световая волна практически полностью препятствует проникновению любых искажений, которые могут возникнуть в результате перекрытия лазерных импульсов, создавая небольшое затухание сигнала и самую быструю скорость передачи информации любого типа оптического кабеля.

Одномодовое оптическое волокно – оптическое волокно, в котором режим может распространяться на длине волны интереса, как правило, 1300 до 1320nm.

Многомодовый кабель имеет немного больший диаметр, в диапазоне от 50 до 100 микрон-для более легкого обеспечения передачи данных. Большинство приложений, в которых используется многомодовое волокно, используют 2 волокна (WDM обычно не использует многомодовые волокна). POF представляет собой новый, на пластиковой основе, кабель, который обещает производство оптического кабеля в очень короткие промежутки времени, но по более низкой цене.

Многомодовое волокно дает высокую пропускную способность при высоких скоростях (от 10 до 100 Мбит) на средние расстояния. Световые волны рассеиваются на многочисленные расстояния, так как они проходят через сердечник кабеля, как правило, 850 или 1300 нм. Типичные многомодовые волокна обладают диаметром сердцевины 50, 62,5 и 100 микрометров. Тем не менее, на длинных кабельных трассах (более 900 метров), несколько путей света могут привести к искажению сигнала на приемном конце, что в результате приводит к неясной и неполной передаче данных.

Использование волоконно-оптической связи не было доступно до 1970 года. Было признано, что оптическое волокно будет возможным для использования в качестве телекоммуникационного оборудования передачи данных, только если разработанное стекло будет настолько чистым, что затухание будет 20дБ / км или менее. То есть, 1% света будет оставаться после прохождения 1 км. Затухание оптического волокна сегодня находится в диапазоне от 0,5 дБ / км до 1000dB / км, в зависимости от используемого материала для производства волоконно-оптических кабелей.

Применения волоконно-оптической связи распространилось быстрыми темпами, так как первая коммерческая установка волоконно-оптической системы была введена в эксплуатацию в 1977 г. Телефонные компании также рано приобщились к новой технологии, заменив их старые системы медных проволок на волоконно-оптические линии. Современные телефонные компании используют оптическое волокно во всех своих системах, в качестве фундамента для строительства линий передачи данных и как обеспечение связи на дальние расстояния между телефонными системами города.

Кабельные телевизионные компании также начали интегрировать волоконно-оптические сети в свои кабельные системы. Магистральные линии, которые соединяют центральные офисы, как правило, заменяют оптическим волокном. Некоторые провайдеры уже начали экспериментировать с оптоволокном, используя волоконно-коаксиальный гибрид. Такой гибрид позволяет объединить волоконно-оптическую и коаксиальную технологию в одном месте. Это место, называется узлом, представленным оптическим приемником, который преобразует световые импульсы обратно в электронные сигналы. Эти сигналы могут затем быть поданы в отдельные дома по коаксиальному кабелю.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) являются коллективной группой компьютеров или компьютерных систем, соединенных друг с другом и позволяющих совместно использовать программы, программное обеспечение или базы данных. Колледжи, университеты, офисные здания и промышленные предприятия – все используют оптическое волокно в пределах своих систем ЛВС.

Энергетические компании являются развивающейся группой, которая начала использовать волоконно-оптические технологии в своих системах связи. В большинстве энергокомпаний уже есть волоконно-оптические системы связи, которые используются для мониторинга их систем энергоснабжения.

Около 10 миллиардов цифровых битов могут быть переданы в секунду по волоконно-оптической линии в коммерческой сети, этого достаточно, чтобы совершить десятки тысяч телефонных звонков. Нити оптического волокна состоят из двух концентрических слоев высокочистого кварцевого стекла, сердцевины и оболочки, которые заключены в защитную внешнюю оболочку. Световые лучи модулируются в цифровые импульсы с помощью лазера или светоизлучающего диода, они двигаются вдоль сердечника, не проникая оболочки кабеля.

Свет остается приуроченным к ядру, поскольку оболочка имеет более низкий показатель преломления, и в меру своей способности искривляют свет. Ускорение передачи данных в оптических волокнах, наряду с развитием новых лазеров и диодов, может в один прекрасный день позволить коммерческим волоконно-оптическим сетям выполнять триллионы битов передачи данных в секунду.

Поскольку оболочка оптического кабеля имеет более низкий показатель преломления, лучи света отражаются обратно в активную зону, если они сталкиваются с оболочкой под небольшим углом. Луч, преломление которого превышает определенный «критический» угол выходит из оптического волокна.

ШАГ-ИНДЕКС многомодового оптоволоконного кабеля имеет большое ядро, до 100 мкм в диаметре. В результате, некоторые из световых лучей, которые составляют цифровой импульс, могут перемещаться по прямому маршруту, в то время как другие перемещаются зигзагом. Эти альтернативные пути вызывают различные группы световых лучей, называемые режимами, в которых лучи прибывают отдельно на приемный пункт. Импульс, совокупность различных режимов, начинает распространяться, теряя свою четко определенную форму. Возникает необходимость оставить интервал между импульсами, чтобы избежать перекрытия пропуска импульса за пределы полосы, то есть. Следовательно, этот тип волокна лучше всего подходит для передачи данных на короткие расстояния, в эндоскоп, например.

Градиентной многомодового оптоволоконного кабеля содержит ядро, в котором показатель преломления постепенно уменьшается от центральной оси наружу в сторону оболочки. Чем выше показатель преломления в центре, тем медленнее движутся лучи света. Кроме того, вместо движения зигзагами от облицовки, свет в основных кривых движется спирально из градуированного индекса, уменьшая его путь. Укороченный путь и высокая скорость позволяют свету находиться периферии, поэтому чтобы прибыть в приемник примерно в то же время, луч должен быть прямым в оси сердечника. Результат: цифровой импульс страдает меньше от дисперсии.

Световод в одномодовом волоконно-оптическом кабеле имеет узкое ядро (восемь микрон или меньше), а показатель преломления между сердцевиной и изменениями оболочки меньше, чем для многомодовых волокон. Таким образом, свет проходит параллельно оси, создавая небольшую дисперсию импульса. Для оказания услуг телефонии и кабельного телевидения устанавливают миллионы километров этого волокна каждый год.

Модульная конструкция кабелей с отрывными трубами, как правило, содержит до 12 волокон в буферной трубке, максимально на кабеле подсчитывается более 200 волокон. Конструкция сыпучего трубчатого кабеля может содержать диэлектрик или, возможно, бронировку. Модульная конструкция буферной трубки позволяет легко высаживать группу волокон в промежуточных точках, не мешая другим защищенным буферным трубокам, направляемым в других местах. Конструкция с отрывными трубками также помогает в идентификации и управлении волокон в системе.

Одноволоконного кабеля в плотном буфере используются в качестве косички, коммутационные шнуры и перемычки прекращаются в отрывных трубках кабелей непосредственно в оптоэлектронных передатчиках, приемниках и других активных и пассивных компонентах.

Мультиволокна в плотном буфере кабеля также доступны и используются в основном для альтернативной маршрутизации, они легко поддаются обработке, обладают гибкостью и простотой монтажа в зданиях.

Конструкции кабеля с отрывными трубами содержит оболочку из цветных пластмассовых буферных трубок и защиту оптических волокон. Гелевый наполнитель препятствует проникновению воды внутрь кабеля. Превышение длины волокна (относительно буфера длины трубы) изолирует волокна от напряжений установки и нагрузки на окружающую среду. Буферные трубки скручены вокруг диэлектрика или стали центральным элементом, который служит в качестве элемента защиты от потери устойчивости.

Жильный кабель, как правило, использует арамидные волокна, в качестве элемента первичной прочности на разрыв. Если требуется армирование, гофрированной стальной лентой формируется оболочка вокруг одного экранированного кабеля с дополнительным жакетом, экструдированным над броней.

При плотном буфере в конструкции кабелей, буферное вещество находится в непосредственном контакте с волокном. Эта конструкция подходит для «соединительных кабелей», соединяющих внешние кабели к терминальному оборудованию, а также для соединения различных устройств сети в помещениях.

Мультиволокно в плотном буфере кабеля часто используются для внутриведомственных зданий, стояков и общего строительства.

В плотном буфере конструкция обеспечивает прочную конструкцию кабеля для защиты отдельных волокон в процессе обработки, маршрутизации и передачи информации. Упрочненные нити держат нагрузку на разрыв от волокна.

Как и в случае с кабелями с отрывными трубами, оптические характеристики для плотно буферных кабелей должны также включать максимальную производительность всех волокон в диапазоне рабочих температур и срока службы кабеля. Средние значения не приемлемы.

Волоконная оптика нашла широкое применение в различных отраслях промышленности, но нигде они не встречаются также часто, как в области телекоммуникаций. Первоначально, по мнению многих, волоконно-оптическая технология представлялась непомерно дорогой и не имела практических применений, сейчас она трансформировала саму инфраструктуру РТО. Она достигла этого из-за двух очень простых преимуществ, которыми она выигрывает у меди: (1) способность передавать данные на более высоких скоростях и с меньшими потерями (2) способность делать это при более низких скоростях без возникновения ошибок. Не следует забывать, что это только из-за широкого поглощения волоконно-оптической передачи, многие из новых протоколов с высокой скоростью передачи данных, таких как, ретрансляции кадров, SMDS, SDH и ATM имеют место в современном обществе.

© 2017, wpadmincheg963. Все права защищены.

Последовательность действий в большинстве случаев остаётся чёткой и простой. Исходят из уже имеющихся данных, потом идёт движение дальше, с каждым шагом количество имеющейся информации увеличивается.

Рекомендации будут такими.

• Стандарт или протокол связи легко определить, если нам заранее известны скорость и расстояние для передачи данных.
• Согласно выбранному стандарту решают, каким будет тип волокна.
• Составляется схема ВОЛС.
• Выбираются дополнительные компоненты.

Согласно требованиям стандартов не составит труда рассчитать показатель затухания. В финале все решения документируются, для чего и составляется проект. Каждый из этапов заслуживает более подробного рассмотрения.

Выбираем протокол связи или стандарт

Нам известна длина передачи данных, скорость этого процесса.

В международных стандартах подробно описывают то, что применяется на практике для ВОЛС. Стандарт последней версии обозначается как ISO/IEC 11801 2017. Документы описывают построение СКС в следующих направлениях:

1. Стандарты на тестирование.
2. Индустриальные сети.
3. Домашние сети.
4. ЦОД.

Стандарты подходят для бесконечного изучения, но нас интересуют конкретные указания с практической точки зрения. В стандарте на СКС приведены таблицы, чтобы было проще определиться с выбором.

Соответствие между длиной линии и скоростью гарантировано. Пример – на расстоянии до 500 метров скорость 1000 Мбит/ секунду обеспечивает вариант 1000BASE-SX.

Группа документов, связанная со стандартом, распространяется только по дополнительной плате. Поэтому в большинстве статей приводят лишь часть выдержек.

У раздела есть свои типовые вопросы:

• Как выбрать свой стандарт из большого количества вариантов с одинаковой скоростью и расстоянием?

Прямое рассмотрение пар со Скоростью-Расстоянием способствует появлению схожих вариантов, но отличия между ними всё равно есть. Рекомендация по выбору будет простой – посмотреть, какие из протоколов поддерживаются на текущем активном оборудовании. В SFP-модулях выбранного модуля набор протоколов чаще всего имеет определённые ограничения.

• Стандарт или вендор – у кого показатели самые точные?

Мнения специалистов говорят, что ориентир на стандарты будет более правильным. Тогда гарантирована стабильная работа вне зависимости от выбранного вендора.

• Волокна много- и однодомового типа. Как выбирать?

По сравнению с MM, использование SM всегда обходится дороже. Если вендор поддерживает один конкретный вариант – то применение аналогов будет недопустимым.

Тип волокон и их класс

Тип и класс волокна – разные термины, в которых люди часто путаются.

1. Типы волокон.

Всего есть два основных типа – много- и однодомовое волокно.

В случае с многодомовыми волокнами требования к качеству заметно ниже, а компоненты отличаются низкой стоимостью. Но характерны ограничения по расстояниям. Для 1000 Мбит/секунду это 550 м, либо 2000 метров для 100 Мбит/секунду. Однодомовые волокна не требуют применения репитеров, даже если речь идёт о расстояниях до нескольких километров.

Диаметр сердцевины у этих двух типов тоже отличается друг от друга.

Для задач по проектированию ВОЛС этой информации достаточно.

1. Класс волокна.

Скорость и расстояние увеличиваются по мере того, как выше становится класс волокон. Для многодомовых используют обозначения OM1-OM5, для однодомовых – OS12, OS2. Стандарты TIA предполагают существование других классов, но они не получили такого широкого распространения.

Класс надо выбирать в зависимости от действующего стандарта. Он определяет, какое расстояние гарантируется для передачи данных при использовании того или иного класса.

Читайте также  Стоит ли домашняя система безопасности таких затрат

Выбор компонентов и составление схемы ВОЛС

Различные задачи решают, выбирая и комбинируя друг с другом разные компоненты. Лучше для иллюстрации использовать типовую схему с уличным узлом.

Можно описать такие стандартные компоненты:

• В коммутаторе установлен SFP-модуль.
• Его соединяют с патчкордом через проходной адаптер с пигтейлом.
• С волокном в кабеле сваривается хвостик пигтейла.
• КДЗС применяют для защиты места сварки.

Внутри бокса тоже размещается сразу несколько компонентов:

1. Ввод кабеля.
2. Проходные адаптеры.
3. Пигтейлы.
4. Места сварки.
5. Сплайс кассета.

Оптоволоконный кабель проходит через границу здание-улица. Потом через муфту разновидность этого компонента меняется, в зависимости от выбранного класса. На кроссе последовательность разбора кабеля будет обратной. Через FPS модуль идёт соединение проводов с другими видами активного оборудования.

Важно строгое соответствие компонентов классу и типу волокна. Если хоть у одного компонента класс будет ниже, то и всё оборудование опустится до этих показателей.

Кросс волоконно-оптической линии связи

По сути, кросс волоконно-оптической линии – это место, где жилы волоконно-оптического кабеля разделываются и свариваются с волокнами от пигтейлов, которые установлены внутри проходных адаптеров.

Боксы для кросса выпускают для установки в 19-дюймовую стойку или настенные. Удобнее всего приобретать оборудование в полном комплекте:

• Наборы пластин под разные проходные адаптеры.
• Место для размещения КДЗС.
• Сплайс-кассета.

Пигтейл соединяется с патчкордом посредством проходных адаптеров. Именно здесь сердцевины волокон контактируют друг с другом на физическом уровне. Главные отличия между разными моделями – тип разъёма. Но чаще применяют компоненты с одинаковыми характеристиками для патчкорда и пигтейла.

Тип оптического разъёма выбирают тоже в зависимости от нескольких параметров:

1. Условия эксплуатации.
2. Предпочтения проектировщика.
3. Пожелания заказчика.

LC, SC, FC – самые распространённые разновидности.

FC выигрывает в плане надёжности. Соединение с уплотнительными кольцами, завинчивающегося типа. В уличном кроссе это решение будет оптимальным.

SC – самое удобное соединение, когда речь о частых коммуникациях.

LC можно назвать самым компактным. LC duplex – сдвоенная разновидность того же класса. В большинстве SFP модулей выбирают именно такой вариант. Стандарт для внутренних кроссов с высокой плотностью.

Способ физического контакта между сердцевинами в соединении зависит от типа полировки волокон. Если полировка с углом 8-9 градусов, либо плоский вид. UPC, SPC и PC – плоские и самые простые. Для них характерно высокое обратное отражение. Качество и уровень обратных отражений становятся главными отличиями между разными типами. PC обладает максимальными значениями, UPC – минимальными.

PC – один тип полировки, предназначенный для многодомовых типов волокон. Это связано с распространением модов не по прямой линии, а через многократные переотражения. Из-за подобных обстоятельств к месту соединения компоненты подходят под разными углами, тогда и соответствующая полировка не приводит к уменьшению обратного отражения. Одномодовые волокна предполагают строго прямую линию вдоль волокна, здесь полировка тоже играет существенную роль.

В одном соединении одномодового волокна запрещено использовать полировку разных типов. Из-за этого образуются сколы, соединение с большой вероятностью перестаёт быть работоспособным.

Пигтейл – метровые отрезки оптических волокон, с одной стороны разделённые для монтажа в проходной адаптер, с другой у них есть свободные концы. Они предназначаются для сварки с жилами кабеля.

Читайте также  Основы видео захвата лица и распознавания лиц

Комплект деталей защиты сростка обозначается как КДЗС. Это термоусаживающая трубка с металлическим стержнем и клеевой трубкой. Место сварки надёжно фиксируется при нагревании, когда клеевая трубка начинает плавиться. Стержень требуется для повышения прочности всей конструкции, термоусаживающая трубка делает конструкцию монолитной, выдавливая изнутри весь воздух.

Материалы не будет лишним добавлять в спецификацию по проекту. Выпускают комплекты с длиной до 40 и 60 мм. КДЗС 60 мм можно встретить чаще всего.

Разъёмы активного оборудования соединяют патч-кордом. Выпускается множество патч-кордов, которые отличаются друг от друга по следующим характеристикам:

• Типы разъёмов с одной и другой стороны.
• Класс и тип кабеля.
• Длина.

На этом мы закончили компоновку сетевого узла ВОЛС. В каталогах выбранного типа требуется изучить все позиции, чтобы найти подходящую. Проблемы возникают лишь в том случае, если специалист не определился с выбором одного из компонентов.

Стоимость кабелей на 4 и 8 волокон будет практически одинаковой. Но прокладка дополнительных кабелей в случае необходимости доставляет немало проблем. Поэтому нужны неразделанные жилы, чтобы был определённый запас. Но при аварии такие жилы свариваются друг с другом. Лучше брать уже разделанные в кроссе на пигтейле изделия.

О муфтах в оптоволоконных сетях

Её используют, чтобы решить несколько задач сразу:

1. Если есть жилы, которые необходимо направить в другие стороны.
2. Кабель с длиной отрезка меньше, чем у линии в целом.
3. Необходимо изменить кабель с внутреннего типа на внешний, либо с варианта в грунте на внутренний и так далее.

Муфта – это конструкция для сварки жил. Её выбирают по факторам, которые воздействуют на конструкцию из окружающей среды. Бокс для оптического кросса работает в качестве муфты в обычных зданиях. Главное – чтобы легко размещались КДЗС всех сварок и была возможность подключить все необходимые кабели. Все волокна свариваются заново, даже если нужно небольшое ответвление.

Чем больше комплект муфты с самого начала – тем лучше, таким изделиям и рекомендуется отдать предпочтение.

Волоконно-оптические кабели

Конструкция оптоволоконного кабеля влияет на его стоимость больше всего. Волокна сами по себе строятся из обычных кварцевых стёкол. Материал нужно полностью защищать от внешних воздействий, поскольку сам по себе он относится к хрупким основаниям. По условиям эксплуатации и защите от внешних воздействий изделия принято разделять на такие группы:

• Подвесные с тросами.
• Самонесущие подвесные.
• Для укладки в грунт.
• Бронированные для канализации.
• Небронированные канализационные.
• Для внутренней прокладки.

В каталогах все производители пишут, для чего предназначен тот или иной кабель.

Переход на внутренний кабель обязателен при вводе уличных кабелей внутри зданий. В области противопожарной защиты такие требования предъявляются согласно действующим документам и стандартам. Для решения этой задачи берут подходящую муфту. LSZH –аббревиатура, чаще всего используемая в случае с внутренними кабелями. Но у производителя должен быть и специальный сертификат, который гарантирует только применение продукции внутри зданий.

Чтобы придать дополнительную прочность на изгиб, многомодульным кабелям добавляют центральные силовые элементы. Диэлектрики используются для самонесущих изделий, помогающих организовать воздушную проводку. Это арамидные нити или стеклопластик. Гидрофобные наполнители обеспечивают дополнительную защиту от влаги.

Читайте также  Как с помощью камеры безопасности смотреть за ребенком?

Проволока или специальная лента применяются для бронирования изделий. От грызунов хватит и обычной ленты. Проволока требуется, если возникают значительные механические воздействия.

Для раздела можно привести такие типовые вопросы.

1. Нужна ли муфта на входе в здание при использовании универсальных и уличных кабелях?

Ответ на вопрос отрицательный, но вендоры и сами накладывают ограничения в этой области.

1. При топологии в виде звезды лучше к каждому узлу тянуть отдельный кабель, или выбрать многожильный магистральный кабель, где идут ответвления с помощью муфт?

Протягивание отдельного кабеля от каждого узла считается более надёжным вариантом. Особенно, если расстояния измеряются в единицах километров, а количество самих узлов ограничено. Места сварки и лишние потери в муфтах могут отсутствовать, хотя само обустройство такой линии обходится дороже. При больших расстояниях промежуточные муфты могут стать более рациональным решением. Лучше в каждом конкретном случае проводить расчёты с экономической точки зрения.

1. В чём необходимость кроссов?

Другие технологии для решения таких же задач оказываются слишком дорогими. Их используют, только когда соединения требуется обеспечить прямо в поле.

1. Чем лучше или хуже остальных подключения с одним волокном?

Такие SFP модули в одном волокне работают на разных длинах волн для передачи и приёма. Это более дорогое решение, но часто оно и обеспечивает стабильную защиту.

Вопросы по расчёту затуханий

Здесь посетителей обычно интересуют такие проблемы.

• Почему не идёт учёт мощности модуля SFP?

Любые методики рассчитаны на то, чтобы выполнять требования стандартов. Значит, гарантирована стабильная работа любого вида оборудования на построенной ВОЛС. Бюджет мощности SFP модуля можно использовать, если расчёт проводится под конкретного производителя. Но тогда и линия работает только с конкретным выбранным модулем.

• Если расчёт показывает возможность удлинения более 550 метров, будет ли работать линия?

Здесь ответ отрицательный. Ведь, по сути, учитывается и межмодовая дисперсия, которая тоже влияет на стабильную работу.

• Можно ли опираться на реальные условия и расчёты?

Лучше всё-таки выбирать стандарт. Тогда работа гарантирована при любых условиях, даже если они ухудшаются.

Проект и документирование

Проектная документация обязательно должна содержать:

1. Указания для формирования запасов, на сплайс-кассете и перед кроссом.
2. Указания для дальнейшего монтажа кабеля. Из спецификации можно взять такие параметры, как минимальная температура воздуха при укладке, допустимое растяжение, минимальные радиусы изгиба.
3. Спецификация по материалам.
4. Общая схема ВОЛС.

Максимальное растяжение кабеля между опорами обязательно учитывается при воздушной прокладке. Это сложный вид расчётов, для которых рекомендуется применять целые программные комплексы.

Специалисты компании VIDEOMIR.PRO готовы помочь с решением таких вопросов, как выбор оборудования и компонентов по совместимости, определение основных решений и проектной схемы. Компании важно создавать системы безопасности, которые долгое время функционируют без сбоев. Оборудование при этом должно быть самым современным. В этом деле надо постоянно развиваться и пополнять разум новыми знаниями, тогда вероятность успеха выше.

Век информационных технологий оперирует громадными массивами данных из самых разнообразных сфер нашей жизни. Мы обмениваемся в сети большими медиафайлами, госучреждения, банки, аэропорты, институты, компании, тысячи и сотни тысяч других субъектов каждую секунду передают и получают терабиты разнообразнейшей информации. И сегодня от каналов связи, кроме физической способности пропускать через себя такие колоссальные объемы, требуется еще и предельно высокая скорость обмена, которая иногда имеет критически важное значение.

Когда был придуман и успешно запущен в «массы» оптический кабель, интернет получил новый фундаментальный фактор, позволивший мировой сети развиваться еще более быстрыми темпами. Созданный на основе принципа передачи информации через оптические сигналы данный тип кабеля связи обеспечил практически мгновенную передачу дата-массивов любого объема на громадные дистанции. Фотоны движутся на скоростях близких к световым, почти не затухают, не чувствительны к электрошумам, их сложно перехватить. Волоконная оптика работает на высоких частотах, относительно компактна, довольно проста для масштабирования и монтажа.

Данный материал посвящен вопросу классификации оптических кабельных изделий связи, мы выделим их основные разновидности и расскажем об особенностях каждой их них.

Описание и конструкция

Конструкция оптического кабеля

Как и силовые, оптоволоконные провода чрезвычайно разнообразны по конструкции, типам исполнения, сфере использования и прочим критериям. Оптический кабель, обеспечивающий интернет широкополосным каналом для транспортировки информации, обязательно имеет в своей конструкции такие элементы:

•   оптоволокна или стекловолоконные нити из высококачественного кварцевого стекла, которые скручены по продуманной схеме и представляют собой заключенную в оболочку сердцевину. По ней за счет последовательных и полных отражений распространяется свет. При этом сердцевина имеет высочайший уровень преломления, а оболочка – низкий,
• оптический модуль – это центральная полимерная или металлическая трубка, в которой заключены хрупкие оптические волокна,
• центральный силовой элемент из стеклопластика, стального каната, проволоки или стренги присутствует в многомодульных магистральных марках кабеля,
• наружная защитная оболочка.

Кроме того, в конструкцию оптоволоконного изделия могут включаться:

• армирующие арамидные нити, гофростальная или проволочная броня,
• демпфирующие амортизаторы,
• заполнители типа гидрофобных гелей или водоблокирующих нитей,
• металлические проводники.

Также существуют марки оптического кабеля с тросом для подвешивания.

На видео приведен пример исполнения марки кабеля ДПЛ.

<

Классификация оптических кабелей и сфера их применения

В этом разделе мы выделим основные критерии, по которым различают оптические кабеля для интернета, и разберемся, что в них особенного.

В зависимости от диаметра сердцевины стекловолокна выделяют моно- и мультимодовый тип оптоволоконных кабельных изделий. Чем меньше значение данного показателя (8-10 и 50 микрон соответственно), тем «скромнее» модовая дисперсия (расплывание светового импульса), и тем дальше можно передать сигнал. Одномодовая оптика, в отличие от многомодовой, способна передавать поток информации без искажений на дистанцию больше 5 км, но ее прокладка дороже и требует особых навыков. Более доступный «мультимод» широко используют провайдеры для построения локальных сетей.

По способу монтажа различают оптику для наружной и внутренней прокладки. К первой группе относятся проводные изделия, проложенные:

• в земле, например, марки ОГД (ОГДН), ОГЦ(ОГЦH), ДПС, ОКГМ, ОКТК, САС, ОМЗКГЦ,

• ОКБ и другие,

• в канализации, трубах или коллекторах, в т.ч. небронированные ОКМТ, ОКГ, ОККТМ, ОК, ОТД, ОТМ и бронированные марки ДПП, ОКСТМ, ОКЦ, ОКЛ, ОКСТЦ, ДБП,

• под водой (ДА2, ОГД, ТО2, ОГМ),

• по воздуху(самонесущие: ОКСНМ, ОКСНЦ, ОКА, ОКСД, ДПТ, ОКЛЖ, ОКМС, а также оптический кабель с тросом из стеклопластика или металла, который покрыт ПЭТ-оболочкой: ОК/Т, ОПД, ДПОм, ОКПМ, ОКПЦ, ДПК, ОКТс). Подвесная оптика может размещаться на грозотросах, фазовых проводах ВЛ, контактной сети электротранспорта.

• Внутри помещений обычно прокладываются абонентские и распределительные марки, к примеру, FTTH, ОБВ, ОМВ, ИКВА–П, OКТЦ, ОКТМ, ДБН, ОКВ-М и прочие.

По сфере применения и дальности передачи информации оптический интернет-кабель бывает следующих типов:

• магистральный, который используют для создания многоканальных линий связи большой протяженности. Обеспечить минимальные показатели дисперсии и затухания сигнала способно только мономодовое волокно с примерными размерами оболочки и сердцевины 8-125 мкм на волнах длиной 1.3-1.55 мкм. К магистральным относят кабеля под марками ОКГМ, ОКГЦ, ОККМ, ОККЦ, ОКСМ, ОКСД,

• зоновый кабель необходим для организации многополосных линий между, например, областью и отдаленными районами (до 250 км). Кабельная продукция группы содержит градиентные волокна, примеры марок: ОМЗКГМ, ОМЗКГЦ, ОК, ОЗКГ,

• 

• городскойоптический интернет-кабель (ОКСТМ, ОКСТЦ, ОККТМ), как правило, прокладывается в трубах и коллекторах. Он предназначен для создания сравнительно коротких магистралей (до 10 км), но также должен обладать отличной дата-пропускной способностью, т.е. быть поликанальным. По техпараметрам класс городских кабелей близок к зоновым,

• полевые марки (ОК-ПН) предназначены для строительства линий в полевых условиях, в т.ч. подземным, подводным и подвесным способом, поэтому рассчитаны на многократные прокладки и снятия, не распространяют горение, стойки к воздействию растягивающих усилий, влаги, бензина и дизтоплива, грызунам. Полевой кабель обычно содержит 1-12 оптоволокон,

• подводный оптический кабель (СПС, ОА2, ДАС) может быть грузонесущим, отличается высокой разрывной и растягивающей устойчивостью, не пропускает влагу, в т.ч. молекулярную, имеет низкий уровень дисперсионности и значительные длины регенерационных участков.,

• 

• объектовая (стационарная) оптика служит для пропускания внутренних информационных потоков, к примеру, в бортовых системах кораблей и самолетов, видеотелефонии в учреждениях, кабельном ТВ непосредственно в здании. В конструкции объектовых кабелей не предусмотрены гидрофобные заполнители, что упрощает их монтаж и повышает степень пожарной безопасности. Примеры марок: ИКВ–Т2, ИКВА–П, ОТЦ,

• монтажный оптический кабель (ОК-МС с разным номером разработки) имеет форму плоских лент или жгутов. Он применяется для создания внутри- и межблоковых соединений в аппаратуре локальных инфо-систем. Монтажные кабельные изделия сконструированы на основе мультимодовых градиентных оптоволокон.

Одна из разновидностей классификации оптических кабелей связи по назначению с указанием вариантов применения и монтажа представлена на рисунке.

Оптоволоконные кабеля могут также различаться по вариантам конструктивного исполнения сердечника:

• с повивной концентрической скруткой. Оптические модули с числом волокон 1-24 в этом виде проводных изделий скручены вокруг центрального силового элемента. При этом каждый следующий повив содержит на 6 волокон больше. Одноповивная скрутка насчитывает 4-12 модулей (до 288 оптоволокон), мультиповивная – до 48 (576 ОВ),

• с центральным оптическим модулем, который выполнен в виде сердечника с количеством оптических волокон до 48,

• с фигурным сердечником. В полимерной оболочке этого типа кабельных изделий выполнены профилированные пазы, в которые укладываются оптические модули или плоские ленты с общим числом оптоволокон до 576. Преимуществом такого расположения является минимизация продольного разрывного усилия. Этот тип встречается редко из-за высокой стоимости и сложности монтажной разделки,

Плоские оптические ленты уложены в центральный оптомодуль, количество оптических волокон может достигать 288.

Первые две группы оптических кабелей чрезвычайно широко распространены в странах СНГ и РФ.

Еще одна классификация подразделяет оптические кабеля для интернета по материалу, из которого изготовлены оптоволокна:

• GOF -стекловолокно, glass optic fiber,

• POF — полимерное волокно, plastic optic fiber,

• PCF – стеклянно-кристаллическое волокно с защитным покрытием из полимера, plastic crystal fiber.

В конструкции оптического кабеля для интернета могут присутствовать металлические элементы, к примеру, свинцовые или алюминиевые оболочки, бронированные покровы, медные проводники. Существуют и полностью диэлектрические марки, которые менее прочны и влагостойки, но обладают отличной помехоустойчивостью, имеют более скромные габариты и вес, поэтому удобны в транспортировке и монтаже.

Нужен оптический кабель? Подберем лучший вариант! Отправьте заявку он-лайн или позвоните по бесплатному <nobr> номеру 8 (800) 555-88-72</nobr>

Используемые источники:

• http://www.zaosi.com/blog/%d0%be%d1%81%d0%bd%d0%be%d0%b2%d0%bd%d1%8b%d0%b5-%d0%b2%d0%b8%d0%b4%d1%8b-%d0%bf%d1%80%d0%b8%d0%bc%d0%b5%d0%bd%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d1%8f-%d0%be%d0%bf%d1%82%d0%be%d0%b2%d0%be%d0%bb%d0%be%d0%ba%d0%be/
• https://videomir.pro/stati/proektirovanie-vols-opisanie-algoritma/
• https://kabel-s.ru/blog/interesnoe-o-kabele/klassifikaciya-opticheskih-kabeley-svyazi/