Кабели от оптични влакна, видове и характеристики

Оптичен кабел (известен също като оптична) - това е коренно различен вид кабел в сравнение с други видове електрически кабели или мед. Информацията в него не се предава електрически сигнал, и светлина. Основната му елемент - прозрачен стъклен, през които светлината се предава на дълги разстояния (до десетки километри) с малко затихване.

Структурата на оптичен кабел е много проста и подобна на структурата на коаксиален електрически кабел, но вместо централна медна тел се използва тук тънки (около 1-10 микрона в диаметър) стъкло, но вместо вътрешната изолация - стъклена или пластмасова обвивка, която не позволява на светлината да надхвърля стъклото. В този случай ние сме загрижени с режим на т.нар пълно вътрешно отражение на светлината от границата на два материала с различни индекси на рефракция (при индекса на стъкло облицовка на пречупване значително по-ниска от тази на централната нишка). Метална обвивка на кабела е обикновено липсва, като екраниране от външната електромагнитни смущения, не е задължително, но понякога тя все още се използва за механична защита от околната среда (например кабел понякога се нарича бронирана, може да бъдат комбинирани в една черупка няколко оптични кабели).

Оптичен кабел има изключителни характеристики за шум имунитет и тайна на предаваната информация. Не външно електромагнитни смущения, които по принцип не са в състояние да наруши светлинния сигнал и сигнал, че в общи линии не генерира външен електромагнитно излъчване. За да се свържете с този вид кабел към мрежата подслушване на практика е невъзможно, тъй като изисква нарушаване на целостта на кабела. Теоретично voz¬mozhnaya честотна лента на кабела достига 1012 Hz, което е далеч по-висока, отколкото който и да е електрически кабел. Цената на оптичен кабел постоянно намалява и сега приблизително равно на тънък коаксиален кабел цена. Въпреки това, в този случай се изисква използването на специални оптични приемници и предаватели, които превръщат светлинни сигнали в електрически сигнали и обратно, които понякога значително увеличава разходите за цялата мрежа.

Типична стойност на затихване на сигнала в оптичен кабел при честоти, използвани в локални мрежи, е около 5 db / km, което съответства приблизително на параметрите на електрически кабели при по-ниски честоти. Но в случай на оптичен кабел с увеличаване на честотата на излъчвания сигнал на затихване се увеличава много леко, и при високи честоти (особено над 200 MHz), нейните предимства пред електрически кабел убедително, той просто още няма конкуренти.

Въпреки това, оптичен кабел има някои недостатъци. Най-важните от тях - високо сложността на инсталацията (при инсталиране на съединителите необходими микрона точност, точността на разцепения влакно и степента на полиране силно зависимо намаляване на съединителя). За инсталиране конектори използват заваряване или свързване със специален гел със същия индекс на пречупване, както тази на стъклени влакна. Във всеки случай, това изисква високо квалифициран персонал и специални инструменти. Ето защо, повечето от оптичен кабел се продава под формата на предварително нарязани парчета с различна дължина, в двата края на които вече са поставени правилните конектори тип.

Въпреки оптични кабели и позволяват разклоняването на сигнала (за тази цел са на разположение на специални цепене 2-8 канали), обикновено се използват за предаване. В крайна сметка, всеки разклоняване неизбежно отслабва светлинния сигнал, както и дали ще има много клонове, светлината не може просто да се разходите до края на мрежата.

Оптичен кабел е по-издръжлив от електрически и по-малко гъвкави (типична стойност на допустимия радиус на огъване от около 10-20 см). И това е чувствителен към йонизиращо лъчение, поради което намалява прозрачността на стъкло, т.е. повишено затихване на сигнала. Също така е чувствителен на резки промени в температурата, в резултат на стъклото може да се счупи. Наличните в момента оптични кабели на устойчиви радиация стъкло (те са, разбира се, по-скъпи).

Кабели от оптични влакна също са чувствителни към механични действия (стачки, ултразвук) - т.нар микрофонен. За да го намали с помощта на шумопоглъщащи мека черупка.

Оптичен кабел се използва само в мрежи с топология на "звезда" и "пръстен". Няма проблеми съвпадение и земята в този случай не съществува. Кабелът предоставя идеална галванично разделяне на компютрите в мрежата. В бъдеще този вид кабел е вероятно да замени електрическите кабели от всякакъв вид и във всеки случай, много да ги натиснете. Медни резерви в света се изчерпват, а суровините за производство на стъкло са повече от достатъчно.

Има два различни вида кабели от оптични влакна:

1. Multi-режим или мултимодален кабел, по-евтин, но по-ниско качество;
2. Single-режим кабел е по-скъп, но има най-добрата ha¬rakteristiki.

Основните разлики между тези видове са свързани с различните начини на преминаване на светлинните лъчи в кабела.

В единична кабела почти всички лъчи минават по същия път, в резултат на което те да стигнат до приемника в същото време, както и формата на вълната почти не се нарушава. Singlemode кабел с диаметър централната влакна от около 1.3 микрона, и предава само светлината на същата дължина на вълната (1.3 микрона). Дисперсия и сигнални загуби са много ne¬znachitelny че може да предава сигнали при много по-голямо разстояние, отколкото в случая на многомодовото влакно. За един режим лазерни предаватели кабел прилага с помощта на светлината само в желаната дължина на вълната. Такива приемо все още е сравнително скъпи и не много издръжлив. Въпреки това, терминът едномодови кабели трябва да бъдат главно поради отличното си представяне.

многомодовото кабелни траекториите на светлинните лъчи имат забележим разсейване, в резултат на вълната в приемащия край на кабела е изкривен. Централният влакно има диаметър от 62.5 mm, а диаметърът на външната обвивка - 125 микрона (понякога наричани 62.5 / 125). За прехвърляне с помощта на конвенционален (без лазер) светодиод, което намалява разходите и увеличава живота на приемо-живот в сравнение с един режим кабел. Дължината на вълната на светлината в кабела многомодовото е равна на 0,85 микрона. Разрешена кабел с дължина до 2-5 км. В момента многорежимен влакна - основният тип оптичен кабел, тъй като тя е по-евтино и по-достъпни. Времето за разпространение на сигнала в оптичен кабел не е много по-различен от забавянето на електрически кабели. Типичен забавяне стойност за най-често кабелът е около 5.4 NS / m.