Для чего предназначен цифровой оптический кабель?

Сегодня в качестве самого лучшего и надежного источника передачи данных используется цифровой оптический кабель. Информация по оптоволокну передается с помощью света. А, как известно, свет является очень быстрой материей, поэтому несет большое количество информации на дальние расстояния с отличной стабильностью, обладая высокой помехоустойчивостью к воздействию электромагнитных волн.

Назначение оптических кабелей

Волоконно-оптический кабель имеет широкий спектр применения – может использоваться в кабельном телевидении, системах телефонной связи, вычислительной технике и т.д. Благодаря таким кабелям широкое распространение получила GPON-технология, которая представляет собой пассивную сеть сверхскоростного и широкополосного доступа в Интернет.

Например, оптический кабель звуковой используется и в профессиональной, и в бытовой среде. В профессиональной среде он позволяет объединять в одну систему проигрыватели, усилители, эквалайзеры, ресиверы. А в быту с его помощью подключаются телевизоры, DVD-проигрыватели, мультимедийные плееры.

В чем его конструктивные особенности?

Этот кабель включает в себя:

• оптоволокна, скрученные соответствующим образом и выполненные из стекла;
• защитную оплетку оптоволокон;
• внешнюю оболочку для обеспечения надежной защиты от механических воздействий;
• если необходимо, то добавляются элементы силового или демпфирующего плана.

Оптоволоконные кабели: какие бывают?

В зависимости от своего назначения они могут быть магистральными, городскими, зоновыми, объектовыми, подводными и монтажными.

Магистральные предназначены для того, что передавать данные на множество каналов и на далекие расстояния. Поэтому их пропускная способность должна быть большой, а степень затухания – малой.  Все это нужно для обеспечения качественного сигнала связи.

Если нужно создать сеть при дальности связи до 250-ти километров, то на помощь приходят зоновые кабели. При соединении городских телефонных станций применяются кабели городские, рассчитанные на небольшое расстояние, но на немалое число каналов.

Если требуется провести сеть в местах, где имеются преграды в виде воды, то здесь используются подводные кабели. Такие оптоволоконные кабели имеют высокий запас прочности на разрыв и сверху покрыты специальными веществами, защищающими от воздействия воды.  Также они должны иметь малую степень затухания.

При передаче данных внутри объекта (для телефонной связи, для бортовых информационных систем и д.) используются кабели объектовые. Кабели монтажные используются для того, чтобы смонтировать аппаратуру. Они бывают выполнены в виде плоских лент или жгутиков.

Оптические кабели: основные преимущества

По сравнению с медным оптический кабель обладает целым рядом преимуществ, среди которых можно отметить:

• имеется возможность передавать многоканальный звук;
• имеется высокая скорость передачи данных на большие расстояния;
• имеются незначительные потери сигнала;
• на него не воздействуют электромагнитные и электростатические помехи;
• стоимость такого кабеля находится в разумных пределах (точно так же можно купить патч-корд по привлекательной цене, но стоимость будет варьироваться в зависимости от его характеристик, которые обязательно следует учитывать при подборе телекоммуникационного оборудования и материалов).

Благодаря большому числу преимуществ оптоволоконные кабели смогли быстро вытеснить медножильные, и используются они сегодня повсеместно.

Почему надо покупать оптический шнур, а не медный?

Волоконно-оптические линии на сегодняшний день уже прочно заняли свои позиции на рынке и активно развиваются за счет распространения оптико-волоконного кабеля как основного транспорта для передачи данных.

Конечно, для этого есть более чем весомые предпосылки:

• Прежде всего, волоконно оптический кабель обладает минимальным уровнем затухания сигнала, максимальной полосой пропускания, высоким уровнем защиты от помех (он не восприимчив к электромагнитному воздействию), малым объемом и весом, продолжительным сроком службы (многие производители гарантируют 20-летний срок эксплуатации). В общем, есть еще множество преимуществ перед медными аналогами;
• Кроме того, оптический кабель на данный момент дешевле медного и с каждым днем его цена падает. Кабели такого типа производятся на основе оптоволокна, которое является оптическим диэлектрическим волноводом, предназначенным для передачи оптического широкополосного сигнала на большие расстояния.

Все оптические волокна делятся на две разновидности:

• Одномодовое волокно. В большинстве случаев, используется в телефонии, для производства телевизионных кабелей и устройства информационных сетей;
• Многомодовое волокно. Применяется, как правило, для передачи данных в локальных сетях.

Эти волокна по конструкции различаются, в первую очередь, соотношением диаметров сердцевины и, естественно, самого волокна. У многомодовых волокон диаметр сердцевины составляет 50-62.5 мкм, а у одномодового волокна – в диапазоне 5-10 мкм.

Кабель для внутренней проводки также может быть представлен в виде оптического шнура.

Как выбрать оптическое волокно?

В процессе выбора оптоволоконного кабеля требуется учесть основные параметры: разновидность волокна и его размеры, предельное затухание (зависит от длины световой волны), хроматическая дисперсия, минимальная полоса пропускания.

Кроме того, большое значение также будут иметь и механические характеристики: устойчивость оптоволокна к динамическим и статическим растягивающим усилиями (если кабель будет проходить только по зданию, то этот параметр, как правило, не актуален), осевым закручиваниям, изгибам, ударам, раздавливающим усилиями и т.д.

Многое будет зависеть и от условий эксплуатации оптического шнура. Если предполагается использовать его только в помещении (в одном или нескольких), то, конечно, можно купить оптический шнур самой простой модели без какой-либо дополнительно защиты. В тех случаях, когда оптоволокно нужно загонять под грунт или в канализацию, то требуется гарантия его защиты от механических и климатических воздействий. Может вполне подойти бронированное волокно, устойчивое к воздействиям любого рода.

При покупке оптоволоконного кабеля нужно также учитывать, чтобы его можно был завести в напольный шкаф 19 (или любого другого размера) и подключить к необходимому оборудованию. Практически все серверные шкафы имеют специальные входы для оптических шнуров, что, конечно, существенно упрощает их эксплуатацию.

Сегодня характеристики оптических волокон стандартизированы Международным союзом Электросвязи. В рекомендациях этой организации описаны различные механические, оптические и геометрические параметры, которым должны в полной мере удовлетворять выпускаемые сегодня оптические шнуры. Если параметры оптического волокна не удовлетворяют этим рекомендациям, то его использование вместе с современным оборудованием может быть опасным. Несоответствием требованиям обычно грешат дешевые китайские оптоволоконные кабели.

Волоконно-оптический кабель: основное назначение и преимущества

На сегодняшний день в информационной индустрии используются всевозможные виды кабелей. Но когда необходимо передавать данные с высокой скоростью, то речь заходит об использовании оптического волокна. Применение оптических технологий можно назвать настоящим прорывом в истории развития телекоммуникационных систем. И волоконно оптический кабель представляет собой современную разновидность кабелей, позволяющих создавать такие системы, в которых передача данных может осуществляться на невероятно высоких скоростях.

В чем назначение оптического кабеля?

Оптоволоконный кабель обладает различными уникальными свойствами. Но главным из них является возможность осуществлять передачу сигналов на довольно большое расстояние.  И если сравнить его с медным видом кабеля, который обладает ограниченной полосой пропускания сигнала, то у него должна быть такая длина, которая позволит передавать информационные потоки на нужные расстояния.

Такие типы кабелей сегодня считаются очень перспективным, если сравнивать их со всеми имеющимися типами. Весьма широкое распространение оптический кабель получил за счет отличных свойств, связанных с выполнением передачи данных и с обеспечением большой информационной емкости.

Оптоволоконные кабели прокладываются снаружи и внутри зданий. Изделия, предназначенные для прокладывания снаружи, имеют специальный заполнитель и элементы, которые способны препятствовать попаданию влаги внутрь. Если планируется монтаж оптического кабеля в помещениях, тоннелях либо коллекторах, то изделие должно быть покрыто сверху оболочкой, которая изготавливается из материала, стойкого к возгоранию.

Устройство

Главным элементом оптоволоконного кабеля является сердцевина, по которой данные передаются на расстояния в виде потока лучей света. Сама сердцевина и ее оболочка обычно изготавливаются из такого материала, как кремний (возможно использование для изготовления сердцевины германия). Чтобы защищать сердцевину от механических воздействий, имеется буферная обшивка. При воздействии температурных перепадов, влаги и агрессивных сред большое влияние для защиты от их воздействия имеет оболочка наружная.

Главные преимущества

От кабелей медных, которые уже давно морально устарели, оптоволоконные кабели отличаются:

• более длительным сроком использования;
• невосприимчивостью к различным помехам;
• выполнением прокладывания с использованием упрощенной схемы;
• гораздо меньшими габаритами и весом;
• большой величиной пропускания сигналов.

Цена на эти кабели, так же ка и на серверный шкаф 19 цена, складывается из основных его характеристик, которые играют важную роль в создании систем связи.

Каких видов бывают?

Волоконно-оптические кабели подразделяются на одно- и многомодовые. В одномодовых изделиях степень затухания сигнала составляет гораздо меньшую величину, если сравнивать их с многомодовыми. По этой причине они просто идеальны для осуществления передачи данных на большие расстояния. О кабеле многомодовом можно сказать, что он используется для передачи сигналов в небольших количествах и на незначительные расстояния.

Оптоволоконные кабели в зависимости от своего назначения могут быть городскими, магистральными и зоновыми. Кабели городские используются для передачи данных на незначительные расстояния, которые не превышают более 10-ти километров. Для передачи сигналов на большие расстояния используется кабель магистральный, в котором не велика величина затухания, а значит, он может пропускать через себя много информации. Для осуществления передачи сигналов на расстояния, не превышающие 250-ти километров, используется кабель зоновый. На стоимость оптического кабеля влияют многие параметры, в том числе и тип используемого для прокладки сети кабеля.

Кабель оптический — это… Что такое Кабель оптический?

Связка оптоволокна. Теоретически, использование передовых технологий, таких как DWDM, со скромным количеством волокон, которое представлено здесь, может дать достаточную пропускную способность, с помощью которой легко было бы передать всю необходимую информацию, в которой нуждается вся планета (около 100 терабит в секунду в одном оптоволокне. )

Оптоволокно — это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Волоконная оптика — раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Оптоволокна используются в оптоволоконной связи, которая позволяет передавать цифровую информацию на большие расстояния и с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

Простой принцип действия позволяет использовать различные методы, дающие возможность создавать самые разнообразные оптоволокна:

• Одномодовые оптоволокна
• Многомодовые оптоволокна
• Оптоволокна с градиентным показателем преломления
• Оптоволокна со ступенчатым профилем распределения показателей преломления.

Из-за физических свойств оптоволокна необходимы специальные методы для их соединения с оборудованием. Оптоволокна являются базой для различных типов кабелей, в зависимости от того, где они будут использоваться.

Принцип передачи света внутри оптоволокна был впервые продемонстрирован во времена королевы Виктории (1837—1901 гг.), но развитие современных оптоволокон началось в 1950-х годах. Они стали использоваться в связи несколько позже, в 1970-х; с этого момента технический прогресс значительно увеличил диапазон применения и скорость распространения оптоволокон, а также уменьшил стоимость систем оптоволоконной связи.

Применение

Оптоволоконная связь

Оптоволокно может быть использовано как средство для дальней связи и построения компьютерной сети, вследствие своей гибкости, позволяющей даже завязывать кабель в узел. Несмотря на то, что волокна могут быть сделаны из прозрачного пластичного оптоволокна или кварцевого волокна, волокна, использующиеся для передачи информации на большие расстояния, всегда сделаны из кварцевого стекла, из-за низкого оптического ослабления электромагнитного излучения. В связи используются многомодовые и одномодовые оптоволокна; многомодовое оптоволокно обычно используется на небольших расстояниях (до 500 м), а одномодовое оптоволокно — на длинных дистанциях. Из-за строгого допуска между одномодовым оптоволокном, передатчиком, приемником, усилителем и другими одномодовыми компонентами, их использование обычно дороже, чем применение мультимодовых компонентов.

Оптоволоконный датчик

Оптоволокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров. Малый размер и фактическое отсутствие необходимости в электрической энергии, дает оптоволоконным датчикам преимущество перед традиционными электрическими в определенных областях.

Оптоволокно используется в гидрофонах в сейсмических или гидролокационных приборах. Созданы системы с гидрофонами, в которых на волоконный кабель приходится более 100 датчиков. Системы с гидрофоновым датчиком используются в нефтедобывающей промышленности, а также флотом некоторых стран. Немецкая компания лазерный микроскоп, работающий с лазером и оптоволокном^[1].

Оптоволоконные датчики, измеряющие температуры и давления, разработаны для измерений в нефтяных скважинах. Оптоволоконные датчики хорошо подходят для такой среды, работая при температурах, слишком высоких для полупроводниковых датчиков (Оптоволоконное измерение температуры).

Разработаны устройства дуговой защиты с волоконно-оптическими датчиками, основными преимуществами которых перед традиционными устройствами дуговой защиты являются: высокое быстродействие, нечувствительность к электромагнитным помехам, гибкость и лёгкость монтажа, диэлектрические свойства.

Другое применение оптоволокна — в качестве датчика в лазерном гироскопе, который используется в Boeing 767 и в некоторых моделях машин (для навигации). Специальные оптические волокна используются в интерферометрических датчиках магнитного поля и электрического тока. Это волокна полученные при вращении заготовки с сильным встроеным двойным лучепреломлением.

Оптоволокно применяется в охранной сигнализации на особо важных объектах (например, ядерное оружие). Когда злоумышленик пытается переместить боеголовку, условия прохождения света через световод изменяются, и срабатывает сигнализация.

Другие применения оптоволокна

Диск фрисби, освещенный оптоволокном

Оптоволокна широко используются для освещения. Они используются как световоды в медицинских и других целях, где яркий свет необходимо доставить в труднодоступную зону. В некоторых зданиях оптоволокна используются для обозначения маршрута с крыши в какую-нибудь часть здания. Оптоволоконное освещение также используется в декоративных целях, включая коммерческую рекламу, искусство и искусственные ёлки.

Оптоволокно также используется для формирования изображения. Когерентный пучок, передаваемый оптоволокном, иногда используется совместно с линзами — например, в эндоскопе, который используется для просмотра объектов через маленькое отверстие.

Примечания

См. также

Литература

• Gambling, W. A., «The Rise and Rise of Optical Fibers», IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, No. 6, pp. 1084–1093, Nov./Dec. 2000
• Gowar, John, Optical Communication Systems, 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead UK, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
• Hecht, Jeff, City of Light, The Story of Fiber Optics, Oxford University Press, New York, 1999 (ISBN 0-19-510818-3)
• Hecht, Jeff, Understanding Fiber Optics, 4th ed., Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA 2002 (ISBN 0-13-027828-9)
• Nagel S. R., MacChesney J. B., Walker K. L., «An Overview of the Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) Process and Performance», IEEE Journal of Quantum Mechanics, Vol. QE-18, No. 4, April 1982
• Ramaswami, R., Sivarajan, K. N., Optical Networks: A Practical Perspective, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1998 (ISBN 1-55860-445-6)

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

8 преимуществ оптоволоконного кабеля перед медным |

Оптоволоконный или просто оптический кабель является одним из самых популярных проводников. Он используется повсеместно как для создания новых кабельных систем, так и для обновления старых. Все потому, что оптоволоконный кабель имеет множество преимуществ перед медным. Именно их мы и рассмотрим в этой статье.

• Пропускная способность

Чем выше пропускная способность, тем больше информации можно передавать. Оптоволоконный кабель обеспечивает большую пропускную способность: до 10Гбит/с и выше. Это лучшие показатели, чем у медного кабеля. Стоит также учитывать, что скорость передачи будет разной у разных типов кабеля. Например, одномодовый оптоволоконный кабель обеспечивает большую пропускную способность, чем многомодовый.

• Расстояния и скорость

При использовании оптоволоконного кабеля информация передается с большей скоростью и на более дальние расстояния  практически без  потери сигнала. Эта возможность обеспечивается благодаря тому, что сигнал передается через оптику в виде световых лучей. Оптоволокно лишено ограничения на расстояние в 100 метров, как это можно наблюдать с неэкранированным медным кабелем без усилителя. Расстояние, на которое возможно передать сигнал, также будет зависеть от типа используемого кабеля, длины волны и самой сети. Расстояния варьируются от 550 метров для многомодового типа до 40 километров для одномодового типа кабеля.

С оптоволоконным кабелем вся ваша информация находится в безопасности. Сигнал, передаваемый по оптике, не излучается и его очень сложно перехватить. Если же кабель был поврежден, это легко отследить, так как он будет пропускать свет, что в итоге приведет к остановке всей передачи. Таким образом, если будет совершенна попытка физического взлома вашей оптоволоконной системы, вы обязательно узнаете об этом.

Стоить отметить, что оптоволоконные сети позволяют разместить всю электронику и оборудования в одном централизованном месте.

• Надежность и прочность

Оптоволокно обеспечивает максимально надежную передачу данных. Оптический кабель имеет иммунитет ко множеству факторов, которые легко могут повлиять на работу медного кабеля. Центр жилы сделан из стекла, изолирующего от электрического тока. Оптика полностью устойчива к радио- и электромагнитным излучениям, взаимным помехам, проблемам с сопротивлением и многим другим факторам. Оптоволоконный кабель можно прокладывать рядом с промышленным оборудованием без каких-либо опасений. К тому же, оптоволоконный кабель не так чувствителен к температуре, как медный кабель, и легко может быть размещен в воде.

Оптоволоконный кабель легче, тоньше и  долговечнее в сравнении с  медным. Для достижения больших скоростей передачи с использованием медного кабеля потребуется использование лучшего типа кабеля, который обычно более тяжелый, имеет больший диаметр и занимает больше места. Небольшие размеры оптического кабеля делают его более удобным. Также стоит отметить, что провести тестирование оптоволоконного кабеля намного легче, чем медного.

Большое распространение и низкая стоимость медиаконвертеров существенно упрощают передачу данных от медного кабеля к оптоволоконному. Конвертеры обеспечивают бесперебойное соединение с возможностью использования уже существующего оборудования.

• Сварка кабеля

Хотя сварка оптоволоконного кабеля на сегодняшний день проходит более трудоемко, чем обжим медного кабеля, при использовании специальных инструментов для сварки этот процесс проходит намного легче.

Стоимость оптоволоконного кабеля, компонентов и оборудования для него постепенно снижается. На данный момент оптоволоконный кабель стоит дороже медного только в рамках короткого промежутка времени. Но при длительном использовании оптоволоконный кабель выйдет дешевле медного. Оптоволокно легче обслуживать, оно требует меньше сетевого оборудования. В дополнении ко всему, в наши дни появляется все больше решений, работающих с оптоволоконным кабелем: начиная от активных оптических кабелей HDMI и заканчивая профессиональными решениями для Digital Signage, подобно ZyPer4K от компании ZeeVee, представленного недавно на выставке NEC’s Solutions Showcase 2015 и позволяющего легко удлинять и переключать сигналы несжатого 4K видео, аудио и управления с использованием стандартной технологии 10Gb Ethernet через оптоволоконный кабель. 

Типы (виды) оптических разъемов

1. Статьи

Оптический разъем представляет собой соединение 2-х оптических соединителей (коннекторов) посредством адаптера. Адаптер имеет сквозное отверстие диаметром, соответствующим диаметру ферулы оптического коннектора, благодаря чему он способен выполнить соединение с высокой точностью.

Ферула оптического коннектора – керамическая часть коннектора цилиндрической формы, в центр которой вклеено оптическое волокно. Наиболее распространенные диаметры ферулы: 2,5 мм (в коннекторах типа FC, SC, ST) и 1,25 мм (в коннекторах типа LC).

В общем случае, все коннекторы можно разделить следующим образом:

Среди наиболее популярных коннекторов с диаметром ферулы 2,5 мм можно выделить коннекторы видов FC, SC, ST. Они в свою очередь могут быть симплексные (одиночные) или дуплексные (сдвоенные).

Каждый из этих видов коннекторов имеет свои преимущества и недостатки, которые обуславливают применение последних в тех или иных условиях.

Особенности и применение коннекторов типа SC

• удобство и высокая скорость коммутации
• высокая плотность коммутации
• пластмассовый корпус (подверженный быстрому износу, не устойчив к вибрации)
• наиболее часто применяется в СКС (структурированные кабельные системы), ЦОД (центры обработки данных), телекоммуникациях

Особенности и применение коннекторов типа FC

• металлический корпус (в меньшей степени подвержен износу и устойчив к вибрации)
• меньшая по сравнению с SC плотность коммутации
• менее удобен в эксплуатации ввиду более сложной коммутации
• наиболее часто применяется в телекоммуникациях, промышленности и измерительных приборах

Особенности и применение коннекторов типа ST

• металлический корпус (в меньшей степени подвержен износу)
• меньшая по сравнению с SC плотность коммутации
• менее удобен в коммутации чем SC, но более удобен чем FC
• наиболее часто применяется в сетях с использованием многомодовых ВОЛС

Коннекторы с диаметром ферулы 1,25 мм классифицируются следующим образом:

Наиболее популярным среди них является коннектор LC типа.

Особенности и применение коннекторов типа LC

• самая высокая плотность монтажа
• удобство коммутации
• снижена надежность и устойчивость к механическим нагрузкам за счет малого диаметра ферулы
• наиболее часто применяется в СКС, ЦОД, сетях теллекомуникациях

Кроме того, оптические разъемы отличаются следующими параметрами:

Вебинар на тему: “Оптические разъемы, типы, установка, чистка”

Чтобы задать вопрос докладчику вебинара отправьте письмо на адрес: [email protected]

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Подписаться на рассылку статей