Характеристики оптоволоконного кабеля: Оптоволоконный кабель,ВОЛС. Общие сведения и характеристики.

Содержание

Характеристики оптического волокна

Самый древний и вместе с тем и самый распространённый способ передачи сигналов, почти до первой половины XIX века, был световой, или посредством огней и других световых сигналов, или же помощью особых приборов с подвижными частями, различные взаимные положения которых и должны составлять условные знаки. Была высказана мысль (Бушредер, в 1725 г.), что вавилонская башня могла служить для оптического телеграфирования. У китайцев для той же цели зажигаются яркие огни на башнях, расположенных вдоль всей Великой Китайской стены. Такой способ передачи известий, посредством огней, применялся и позднее у всех диких народов, в особенности в Африке.

Оптические кабели используют точно такой же принцип – передача информации на дальние расстояния с помощью света. С той лишь разницей, что при использовании современных систем передач скорость может достигать до 10 Гбит/с.

Оптические кабели в отличие от электрических не требуют дефицитных материалов и изготавливаются, как правило, из стекла и полимеров. Помимо экономии меди достоинствами оптических кабелей являются:

  • Высокая пропускная способность
  • Малое ослабление сигнала и независимость его от частоты
  • Высокая защищенность от внешних электромагнитных помех
  • Малые габаритные размеры и масса
  • Надежная техника безопасности (отсутствие искрения и короткого замыкания)

В качестве источника излучения для ВОЛС используется лазер. Лазер – оптический квантовый генератор. Лазер обладает когерентным излучением, то есть согласованным во времени и пространстве движением фотонов, и имеет узконаправленный луч. В отличие от обыкновенного света, основанного на тепловой природе возникновения и излучающего очень широкий непрерывный спектр частот, лазерный луч имеет электромагнитную основу и представляет собой монохроматический (одноволновый) луч.

lazernoe-izluchenie-zelenogo-cveta

Передача света происходит в тонком световоде (тоньше человеческого волоса). Световод представляет из себя совокупность сердцевины и оболочки, вдоль границы которой распространяется световой сигнал. И сердцевина, и оболочка состоят из кварца с разным показателем преломления. Поверх сердцевины накладывается покрытие (буфер), которое служит в целях защиты и обеспечивает гибкость.

odnomod1

Волны по световоду в заданном направлении передаются за счет отражений их от границы раздела сердцевины и оболочки, имеющей разные показатели преломления. Граница раздела сред  характеризуется соотношением между длиной волны и поперечным диаметров сердцевины. Если длина волны меньше диаметра сердцевины передача сигнала будет осуществляться за счет многократного отражения от раздела сред с различными характеристика. Много непонятных слов? Сейчас поясним все по порядку.

Для того, чтобы понимать как луч света свободно проходит через световод и никуда не излучается, необходимо знать закон преломления из курса физики. При переходе света из одной среды в другую направление света может меняться.

fx-y1i7eske

Направление света меняется за счет того, что разные среды имеют разную плотность. Плотность среды влияет на скорость распространения света. Чем меньше плотность, тем больше скорость распространения света. В общем случае, данная зависимость выражается простой формулой.

где c – скорость света в вакууме, n – показатель преломления.

Таким образом, показатель преломления показывает во сколько раз скорость распространения света в данной среде меньше чем в вакууме.

Итак, мы выяснили, что в направления света в разных средах меняется. Но каким образом? Ответ на этот вопрос дает закон преломления (или закон Снеллиуса).

Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред:

11kl_prelom03-2

 

Световод волокна состоит из сердцевины и оболочки. Луч света распространяется по сердцевине, отражаясь от оболочки. Нам необходимо знать условие, при котором падающий луч будет полностью отражаться и, соответственно, не будет преломления. Отражения не будет, когда угол β равен 90 градусов. Синус 90 градусов равен единице.

Получим условие полного внутреннего отражения

Область определения арксинуса от -1 до 1. Так как изначально угол

То и область определения арксинуса будет от 0 до 1, иными словами

Очевидно, что данное условие будет выполняться только при

Иными словами, условие полного внутреннего отражения будет выполняться тогда, когда луч падает из более плотной среды n1 в среду менее плотную n2.

Плотность сердцевины должна быть больше плотности оболочки волокна. Сердцевина изготавливается из чистого материала (стекла или пластика) и имеет диаметр 9 мкм (для одномодового волокна), 50 или 62,5 мкм (для многомодового волокна). Оболочка имеет диаметр 125 мкм и состоит из материала с легирующими добавками, изменяющими показатель преломления. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479. Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней, многократно отражаясь от оболочки.

Режим полного внутреннего отражения предопределяет условие подачи света на входной торец световода. Как видно из рисунка ниже световод пропускает лишь свет, заключенный в пределах телесного угла θmax, величина которого обусловлена углом полного внутреннего отражения. Этот телесный угол характеризуется апертурой. Апертура – это угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса, попадающего в торец волоконного световода, при котором выполняется условие полного внутреннего отражения. i

Структурная схема волоконно-оптической линии связиrid6

Сигнал от абонента поступает на ИКМ – импульсно-кодовый модулятор. ИКМ выполняет преобразование сигнала в цифровую форму. ПК – преобразователь кода, изменяет код от абонента на тот, который используется в оптических линиях. ЭОП – электронно-оптический преобразователь. Представляет из себя лазер, либо светодиод. Преобразует электрический сигнал в оптический. СУ – согласующее устройство, предназначено для согласования параметров линии передачи. После СУ оптический сигнал направляется в световод. На его пути стоит Р – регенератор, который выполняет восстановление сигнала по форме, мощности, амплитуде и фазе. На приме находится ЭОП – электро-оптический преобразователь. По сути это фотодиод. Он выполняет функцию преобразования оптического сигнала в электрический.

Типы оптических волокон

С точки зрения волновой теории энергия в оптическом волокне сосредотачивается в определенных областях сердцевины, которые получили название мода. Одной их характеристик оптического волокна является количество мод – участков распространения энергии.

Все оптические волокна делятся на две основные группы:

  • Многомодовые волокна, в которых возникает несколько областей распространения энергии – мод. Каждая мода распространяется по своей траектории и в итоге они поступают на выход в разные моменты времени. Это приводит к искажению сигнала.
  • Одномодовые волокна, в которых энергия распространяется по одному направлению.

Многомодовые волокна также отличаются профилем показатели преломления. Профиль показателя преломления представляет зависимость показателя преломления от центра оси волокна. По показателю преломления многомодовые волокна делятся на ступенчатые и градиентные.

7ab69b01c2b356f582f8a97f7e0d9988

У градиентного волокна показатель преломления зависит от радиуса. Для многомодового волокна градиентный показатель преломления имеет лучшие характеристики, чем ступенчатое. Это связано с тем, что межмодовая дисперсия значительно меньше, что приводит к большей пропускной способности. Одномодовое волокно имеет значительно меньший диаметр сердцевины по сравнению с многомодовым и, как следствие, из-за отсутствия межмодовой дисперсии, более высокую пропускную способность.

В ВОЛС наиболее широко используются следующие стандарты оптических волокон:

  • Многомодовое градиентное волокно 50/125 (G.651)
  • Многомодовое градиентное волокно 62.5/125 (G.651)
  • Одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией 8-10/125 (G.652)
  • Одномодовое волокно со смещенной дисперсией DSF 8-10/125 (G.653)

Источники и приемники излучения

Передающие оптоэлектронные модули (ПОМ) предназначены для преобразования электрических сигналов в оптические. Требования к источникам излучения, применяемым в ВОЛС:

  • Излучение должно вестись на длине волны, соответствующей одному из окон прозрачности: 850, 1300, 1550 нм
  • Необходимая частота модуляции для обеспечения требуемой длины волны
  • Необходимая мощность для передачи на дальние расстояния

В настоящее время используется два основных источника излучения: светодиод (LED) и полупроводниковый лазерный диод (LD). Светоизлучающие диоды имеют широкий спектр излучения, в то время как лазерные диоды имеют значительно более узкий спектр.

laser1

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Приемные оптоэлектронные модули (ПРОМ) выполняют обратное преобразование: оптический сигнал в электрический. Требования к приемникам излучения в ВОЛС высокая чувствительность и высокое быстродействие. В качестве ПРОМ используются p-i-n фотодиоды и лавинные фотодиоды.

220px-photodiode-closeup

Затухание в оптическом волокне

Оптическое волокно характеризуется двумя важными параметрами: затухание и дисперсией. Чем меньше затухание (потери) и чем меньше дисперсия, тем больше может быть расстояние между регенерационными участками.

Затухание – уменьшение мощности оптического сигнала. Измеряется в децибелах.

P1 – мощность на входе, Вт. P2 – мощность на выходе, Вт.

Затухание в оптическом волокне может зависит от разных причин. Рассмотрим классификацию потерь.

htmlconvd-jpl7ks_html_m509ceea6

Кабельные потери обусловлены скруткой, деформацией и изгибами волокон, возникающими при наложении покрытий и защитных оболочек. Изгибы приводят к нарушению условия полного внутреннего отражения.

Собственные потери обусловлены неидеальными свойствами оптического волокна. Затухание рассеивания возникает за счет неоднородностей сердцевины волокна. Неоднородности проявляется в том, что волокно имеет участки с немного отличающимися показателями преломления. Свет попадания на такие неоднородности, рассеивается в разных направлениях. Затухание поглощения состоит как из собственных потерь в кварцевом стекле (ультрафиолетовое и инфракрасное поглощения), так и из потерь, связанных с поглощением света в примесях. Причиной поглощения в ультрафиолетовом диапазоне является резонанс электронных оболочек атомов кремния. Причиной поглощения в инфракрасном диапазоне является резонанс атомов кремния как системы. Поглощения света на примесях обуславливается резонансном гидрооксидных групп OH, в результате чего на длинах волн 1000 нм, 1998 нм возникает резкое увеличение затухание, которое проявляется в увеличении джоулева тепла.

Существует три окна прозрачности оптического волокна: 850 нм, 1310 нм, 1550 нм.

okna_prozrachnosti

Неоднородность затухания света в оптическом волокне в разных диапазонах длин волн обусловлена неидеальностью среды, наличием примесей, резонирующих на разных частотах.

Затухание в разных окнах прозрачности неодинаково: наименьшая его величина — 0,22 дБ/км наблюдается на длине волны 1550 нм, поэтому третье окно прозрачности используется для организации связи на большие расстояния (DWDM, SDH). Во втором окне прозрачности (1310 нм) затухание выше— 0,36 дБ/км , однако для этой длины волны характерна нулевая дисперсия, поэтому второе окно используется на городских и зоновых сетях небольшой протяжённости (PON). Первое окно прозрачности (850 нм) используется в офисных оптических сетях; использование этого окна прозрачности незначительно. Затухание на 850 нм составляет 0,5 дБ/км.

 

Дисперсия в оптическом волокне

Дисперсия – рассеивание во времени модовых и частотных составляющих сигнала. Дисперсия приводит к уширению импульсов. При достаточно большом уширении импульсы начинают перекрываться так, что становится невозможным их выделение на приеме.

skachannye-fayly

Дисперсия имеет размерность времени и определяется как квадратичная разность длительностей импульсов на входе и выходе кабеля длины L.

Дисперсия в общем случае характеризуется тремя основными факторами:

  • Различием скоростей распространения направляемых мод (межмодовая дисперсия)
  • Направляющими свойствами световодной структуры (волноводной дисперсией)
  • Свойствами материала оптического волокна (материальной дисперсией)

image28

Межмодовая дисперсия относится только к многомодовому волокну. Обусловлено разными путями распространения мод.

Хроматическая дисперсия связана с длиной волны. Хроматическая дисперсия обуславливается наличием в спектре передаваемого сигнала множества спектральных составляющих, каждая из которых соответствует определенной длине волны. Грубо говоря, каждая волна распространяется со своей скоростью, от чего возникает дисперсия.

o26

Помогла ли вам статья? o26Да o26Нет Стоп Спасибо! Ваш голос учтен.
Характеристики оптического кабеля. Оптоволоконный кабель

Волоконно-оптические кабели – это необходимый элемент современных средств связи , применяемый во многих областях экономики. Он используется телекоммуникационными компаниями для передачи телефонных сигналов, интернет-связи и сигналов кабельного телевидения. Волоконно-оптические кабели, как правило, применяется в приложениях связи на большие расстояния, где их можно использовать для обеспечения полной пропускной способности и компенсации затрат на установку и обслуживание.

Преимущества и недостатки применения оптоволоконной продукции

Оптоволоконный кабель лучше всего подходит для систем, требующих более высокой пропускной способности, поскольку потери здесь низкие.


Преимущества использования оптоволоконного кабеля включают его устойчивость к электромагнитным помехам (EMI), поскольку он не использует электричество. В связи с чем также способен поддерживать высокие скорости передачи данных. 

К недостаткам оптоволоконного кабеля относят его стоимость , сложность монтажных работ по сравнению с другими модификациями кабелей связи. Стеклянный или пластиковый сердечник делает его более хрупким и менее гибким, и требует специальной подготовки для установки и адаптации разъема.

Конструкция и характеристики


В оптоволоконный кабель входят три компонента: сердечник, оболочка и буферное покрытие. Сердечник или ядро являются внутренней частью волокна. Он направляет свет и имеет более высокий показатель преломления, чем у оболочки, которая его окружает . Таким образом, свет в ядре достигает границы с оболочкой под углом, меньшим, чем критический угол, и отражается обратно в ядро путем полного внутреннего отражения.

Сердцевина изготовлена из прозрачного стекла или пластика. «Добавка» интегрируется в ядро, чтобы сделать его менее чистым, чем оболочка. Эти вкрапления помогают удерживать свет внутри сердечника, так что оптоволоконный кабель может изгибаться по углам и простираться на расстояние до 160 км.

Размер сердечника волокна — это размер светопроводящей центральной части оптического волокна, состоящей из материала с более высоким показателем преломления, чем оболочка. Оптоволоконный кабель такой же тонкий, как человеческий волос.

Наиболее распространенными типами волокон являются одномодовые волокна длиной 1625 нм и многомодовые волокна длиной 850 — 1550 нм. Диаметр сердечника составляет от 8 до 62.5 мкм. Наиболее распространенный диаметр оболочки составляет 125 мкм. В спецификациях кабелей диаметры жил и оболочки указаны в виде дробных чисел. Например, многомодовый оптоволоконный кабель 62.5 / 125 микрон означает, что сердечник составляет 62.5 микрона, а сердечник с окружающей оболочкой — всего 125 микрон.

Параметры выбора оптоволоконного кабеля

Параметры , которые следует учитывать при поиске оптоволоконного кабеля, включают длину волны, числовую апертуру, максимальное затухание и радиус изгиба.

Числовая апертура  NA


Это способность собирать свет многомодового оптического волокна или максимальный угол к оси волокна, при котором свет будет принят и распространен через волокно. Мера угла приема света оптического волокна, NA = sin А, где A — угол приема. NA также используется для описания углового рассеяния света от центральной оси, например, при выходе из волокна, излучении от источника или входе в детектор.

Максимальное ослабление — это уменьшение силы сигнала вдоль волоконно-оптического волновода, вызванное поглощением и рассеянием. Затухание обычно выражается в дБ/км.

Радиус изгиба

 

Это наименьший радиус, который оптическое волокно или оптоволоконный кабель может изогнуть, прежде чем произойдет повышенное затухание или обрыв. Общие характеристики оптоволоконного кабеля включают поддержание поляризации, градуированный индекс и металлизированное покрытие.

Поддержание кабеля поляризации имеет волокно, которое сохраняет поляризацию света, попадающего на него. Металлизированные волокна покрыты металлами для повышенной термостойкости, пайки и агрессивных сред. Важным параметром окружающей среды является рабочая температура.

Диаметр сердечника

 

Это важный параметр многомодовых оптических волокон. Чем меньше значение диаметра ядра, тем шире полоса обслуживания. Сегодня используются волокна с диаметром сердечника 50 мкм. Параметр одномодового оптического волокна MFD соответствует диаметру разброса распределения электрического поля в режиме распространения или светового пути.

Свет обычно проходит через область ядра. Однако в случае одномодового оптического волокна свет просачивается в область оболочки. Следовательно, одномодовые оптические волокна определяются МФД, а не диаметром сердечника. МФД немного больше диаметра сердечника.

Чем меньше MFD, тем выше требуемая точность выравнивания для соединения. Кроме того, чем больше разница MFD двух соединенных волокон, тем больше потери соединителя. Диаметр оболочки лучше всего приближается к поверхности облицовки. Чем больше разница диаметров оболочки двух соединенных волокон, тем больше потери соединителя.

Как выбрать волоконно-оптический кабель по характеристикам

Плоский оптический кабель предназначен для прокладки на единой сети электросвязи.

Основным достоинством такого кабеля является его плотная компоновка в условиях минимального пространства. Примером служат узкие кабельные каналы. В основном, это замкнутые внутренние системы, например, комплекс технических средств телекоммуникаций и сооружений, и дата центры.

Оптический кабель пришел на смену медному кабелю, ведь его удобнее использовать при прокладке ВОЛС на обширные дистанции. Также он более долговечен, надежен и обладает большей степенью защищенности.

Оптоволоконные кабели делятся на два типа: одномодовые и многомодовые. Первые удобнее использовать на больших расстояниях, а многомодовые берут своей возможностью передачи большего количества информации в короткие сроки.

Подразделение оптико- волоконных кабелей по назначению:

1. Зоновые — применяются для создания многоканальной связи, расстояние которой не будет превышать 250 км.

2. Магистральные — обладают способностью передавать информацию на дальние расстояния (более 250 км).

3. Городские — прокладываются на незначительные расстояния с использованием большого числа каналов.

Рассмотрим более подробно магистральный волоконно-оптический кабель. Он способен пропускать большое количество информации, вследствие того, что в нем используется одномодовое оптическое волокно со смещенной дисперсией.

Модульная конструкция оптоволокна с использованием вспомогательных высокотехнологичных компонентов дает право для прокладывания в различных типах грунта.

Модель оптического кабеля находится в прямой зависимости от его технических характеристик:

  • Тип сердечника: центральной трубкой или диэлектрическим элементом.
  • Тип и материал защитных оболочек: защита с применением гидрофобных материалов или создание давления на кабель.
  • Тип и количество оптических волокон в кабеле: от 2 до 144 волокон, в зависимости от цели и места проведения кабеля.

Оптический кабель сегодня является одним из самых распространенных видов сетевой кабельной продукции, ведь он имеет превосходные характеристики передачи сигналов и обеспечивает неповторимую информационную емкость. Если хотите узнать о данном виде кабелей подробнее, обращайтесь в ВОЛС.Эксперт.

Виды и характеристики многомодового оптоволоконного кабеля

Многомодовое оптоволокно – кабель с большим диаметром сечения. Этот кабель проводит световой импульс методом внутреннего отражения.

Преимущества многомодового волоконно-оптического кабеля

Сети, созданные с помощью многомодового оптоволокна, обходятся гораздо дешевле, чем одномодовые. Скорость передачи данных в них зависит от дистанции. Например, при передаче на 2 км максимальная скорость составляет 100 Мбит. Если сократить дистанцию до 500 м, можно добиться скорости прохождения импульса 1 Гбит. При сокращении расстояния до 300 м достигается скорость около 10 Гбит.

Многомодовое оптоволокно – очень надежная продукция с хорошей производительностью. Ее используют для создания сетевых магистралей. С помощью этих кабелей можно легко расширять информационные сети без больших финансовых затрат.

Виды многомодового оптоволокна

Самым первым кабелем из этой серии стал MOB-G. Как и современные изделия, он состоял из сердцевины, покрытой оболочкой. Эта оболочка играла защитную роль для волоконно-оптического кабеля. Вся последующая продукция выпускалась с разной конструкцией волокон. Сейчас она производится по стандартам VDE 0888 и EN 188200, подразумевающим соблюдение определенных требований к выпускаемым изделиям.

Требования к многомодовому оптоволокну

Этот волоконно-оптический кабель должен иметь:

  1. Толщину сердцевины – 50 мкм. При производстве возможны отклонения не более 3 мкм.
  2. Наружную толщину волокна – 125 мкм (с отклонением до 2 мкм).
  3. Диаметр первичной наружной оболочки – 250 мкм (с возможным отклонением до 10 мкм).
  4. Диаметр вторичной наружной оболочки – 900 мкм (с допустимым отклонением до 10 мкм).

Классификация многомодовых волокон соответствует стандартам, составленным Международной организацией по стандартизации. Этой организацией было выделено 4 стандарта для многомодового оптоволокна: ОМ1, ОМ2, ОМ3, ОМ4. Принадлежность кабеля к одной из перечисленных групп зависит от ширины полосы пропускания. Самым последним из разработанных стандартов является ОМ4. Он используется с 2009 года и позволяет передавать данные со скоростью 100 Гбит/с.

Отличительные признаки многомодового оптоволокна

Чтобы не возникало путаницы при покупке, кабель должен иметь характерные для него внешние признаки. Поэтому многие производители присваивают определенный цвет оболочкам одномодового и многомодового оптоволокна. Но они это делают на добровольных началах, так как обязательного требования к цвету подобной продукции не существует. Следовательно, при покупке не стоит ориентироваться только на внешний вид изделий, потому что он может быть обманчив.

Чаще всего для выделения многомодового оптоволокна на фоне похожей продукции используются оболочки серого и оранжевого цветов. Серым отмечают кабель на 62,5/125 мкм, а оранжевым – изделия на 50/125 мкм. Иногда для выделения оптоволокна стандартов ОМ4 и ОМ3 используют бирюзовый оттенок оболочки. Эти кабели тоже на 50/125 мкм.

Путаница чаще всего возникает при покупке оптоволокна с желтой оболочкой. Как правило, желтый цвет используют для выделения одномодовой продукции. Но некоторые производители выбирают этот тон и для многомодовых кабелей.

кварцевые и не только / Блог компании ЭФО / Хабр

Время от времени на Хабре появляются различные статьи на тему волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), что неудивительно, поскольку оптическая связь сегодня является одним из основных способов передачи информации. Оптические линии связи успешно конкурируют с традиционными медными линиями и беспроводными технологиями. Именно оптическому волокну мы во многом обязаны резким увеличением объема и скорости передаваемой по всему миру информации за последние годы и, в частности, развитием Интернета. Более того, с каждым годом оптическое волокно становится все ближе к потребителю и осваивает все новые сферы применения.


Мы уверены, что каждый уважающий себя IT-специалист должен иметь хотя бы общее представление о ВОЛС, независимо от того, чем конкретно он занимается. Предлагаемая вашему вниманию статья посвящена разновидностям и классификации оптических волокон. Конечно, сейчас можно легко найти очень много разной информации на эту тему. Но, как вы увидите дальше, и нам есть что рассказать. Тем более что на Хабре пока тема оптического волокна освещена, как нам кажется, в недостаточной степени.


Компания «ЭФО» занимается поставками импортных электронных компонентов на российский рынок с 1991 года. Последние 15 лет (с 2001 г.) наша программа поставок включает волоконно-оптические и оптоэлектронные компоненты. Исторически сложилось, что основными нашими клиентами являются представители разных отраслей промышленности.

«ЭФО» имеет несколько специализированных сайтов под разные группы продукции. Оптической связи посвящен сайт infiber.ru, которым занимаются сотрудники Отдела волоконно-оптических компонентов. Сайт содержит каталог волоконно-оптической продукции, которую мы поставляем. Также здесь публикуются новости производителей и статьи, написанные сотрудниками отдела. Наш сайт создан недавно, но активно развивается.


Как уже упоминалось, в этой статье мы хотели рассказать не столько о самом оптическом волокне, сколько о его разновидностях и классификации. Большинство читателей, скорее всего, знает разницу между одномодом и многомодом, но мы хотим дать более детальную информацию, чтобы Вы могли легко ориентироваться в многообразии современных волокон и их свойствах и не испытывали затруднений с вопросами, которые возникают в практической работе, например:


  • Что означает OM4 в спецификации к оптическому волокну и чем оно отличается от OM1, OM2 и OM3?
  • Какие материалы используются при производстве волокон и кабелей? Что такое пластиковое оптическое волокно?
  • Где следует использовать волокно со смещенной дисперсией и в каких случаях дисперсия должна быть нулевой?
  • Что означают аббревиатуры POF и HCS (PCS)?

Опыт общения с заказчиками показывает, что эти и другие вещи, связанные с классификацией волокон, известны далеко не всем (напомним, наши клиенты в основном работают в промышленности и чаще всего являются специалистами каждый в своей области). Поэтому считаем, что подобная информация будет крайне полезной. Очень надеемся, что одной статьей наше совместное обсуждение темы ВОЛС на Хабре не закончится.

Немного забегая вперед, отметим, что одной из главных особенностей этой статьи мы считаем знакомство читателей с волокнами POF и HCS, поскольку 1) эти волокна набирают все большую популярность в промышленности и других сферах и 2) в отличие от традиционных кварцевых волокон они не так хорошо освещены в русскоязычном интернете.

И последнее. Недавно мы разместили на нашем сайте пять статей, в которых более подробно рассказывается об оптическом волокне и его основных типах. Кому информации, изложенной ниже, окажется недостаточно, добро пожаловать к нам на сайт!


Исходя из поставленной задачи (представить классификацию оптических волокон), мы не хотели бы сильно углубляться в теоретические основы волоконно-оптической связи. Но для того чтобы информация была понятна широкому кругу читателей, начнем все-таки с того, что представляет собой оптическое волокно, каким образом по нему передается сигнал и каковы его некоторые основные характеристики.

Оптическое волокно (оптоволокно) – это волновод с круглым поперечным сечением, по которому передается электромагнитное излучение оптического диапазона (обычно ближний ИК и видимый свет). Оптическое волокно состоит из двух основных частей: сердцевины и оптической оболочки. Диаметр этой структуры сравним с толщиной человеческого волоса. Сверху на оптоволокно наносится защитное акриловое покрытие. Для дальнейшей защиты используются различные упрочняющие и защитные элементы. Конструкция, содержащая одно или несколько оптических волокон и различные защитные элементы, покрытые общей оболочкой, называется волоконно-оптическим кабелем.


Информационный сигнал передается по оптическому волокну в виде модулированного светового излучения. Благодаря явлению полного внутреннего отражения (вспомните школьный курс геометрической оптики), свет, попавший в оптоволокно, распространяется по нему на большие расстояния. Сердцевина и оптическая оболочка волокна изготавливаются из материалов с незначительно отличающимися показателями преломления (показатель преломления сердцевины больше). Поэтому световые волны, попавшие в сердцевину под углами, меньшими некоторого критического значения, многократно переотражаются от оболочки. Если при этом выполняются условия для распространения в волноводе (свет – это не только поток частиц, но и электромагнитная волна), то такие световые волны, называемые модами, распространяются на значительные расстояния.


Помимо разницы между показателями преломления сердцевины и оболочки важную роль играет профиль показателя преломления сердцевины, то есть зависимость величины показателя преломления от радиуса поперечного сечения оптоволокна. Если показатель преломления остается одинаковым во всех точках сечения сердцевины, такой профиль называется ступенчатым, если плавно уменьшается от центральной оси к оболочке, – градиентным. Встречаются и более сложные профили. Профиль показателя преломления оказывает большое влияние на характеристики оптического волокна как среды передачи информации.


Среди большого числа характеристик и параметров, описывающих оптическое волокно как среду передачи данных, отметим наиболее важные – затухание (потери) и дисперсию.

Затухание – это постепенное ослабление мощности оптического сигнала по мере распространения по оптоволокну, вызванное разными физическими процессами. Величина затухания имеет сложную зависимость от длины волны излучения и измеряется в дБ/км. Затухание служит одним из главных факторов, ограничивающих дальность передачи сигнала по оптическому волокну (без ретрансляции).

Дисперсия – это уширение оптического импульса, передаваемого по оптоволокну, во времени. При высокой частоте следования импульсов такое уширение на некотором расстоянии от передатчика приводит к перекрыванию соседних импульсов и ошибочному приему данных. Дисперсия ограничивает как дальность, так и скорость передачи информации.



Рассказав (или напомнив) читателю об этих базовых понятиях, перейдем к тому, ради чего все это излагалось, – к классификации оптических волокон. Существует огромное количество различных оптических волокон, поэтому сразу сделаем оговорку, что мы не будем касаться так называемых специальных волокон, используемых в научных исследованиях и разных специфических применениях, а также волокон, которые пока являются скорее технологиями будущего. Мы сосредоточимся на тех типах оптических волокон, которые уже сегодня широко используются в телекоммуникациях. А таких типа четыре.

Основными критериями, по которым проводится классификация, можно считать следующие два:


  • Материал, из которого изготавливается сердцевина и оптическая оболочка. Оптоволокно может изготавливаться не только из кварцевого стекла, но и из других материалов, в частности из полимеров.
  • Количество распространяющихся мод. В зависимости от геометрических размеров сердцевины и оболочки и величины показателя преломления в оптическом волокне может распространяться только одна или же большое количество пространственных мод. Поэтому все оптические волокна делят на два больших класса: одномодовые и многомодовые.

Таким образом, можно выделить четыре больших класса оптических волокон (ссылки ведут к соответствующим статьям на infiber.ru):


  1. Кварцевое многомодовое волокно.
  2. Кварцевое одномодовое волокно.
  3. Пластиковое, или полимерное, оптическое волокно (POF).
  4. Кварцевое волокно с полимерной оболочкой (HCS).

На рисунке ниже изображены поперечные сечения этих четырех типов волокон (соотношение размеров сохранено).


Поговорим подробнее о каждом из этих типов.


1. Кварцевое многомодовое волокно

Кварцевые волокна являются самым известным и распространенным типом оптических волокон. Поскольку многомодовые и одномодовые кварцевые волокна сильно отличаются по своим характеристикам и применению, удобнее рассмотреть их по отдельности.

Многомодовое кварцевое волокно имеет и сердцевину, и оптическую оболочку из кварцевого стекла. Как правило, такое оптоволокно имеет градиентный профиль показателя преломления. Это необходимо, чтобы снизить влияние межмодовой дисперсии. Как было показано выше, моды распространяются в оптическом волокне по разным траекториям, а значит, время распространения каждой моды также отличается. Это приводит к уширению передаваемого импульса. Градиентный профиль уменьшает разницу во времени распространения мод. За счет плавного изменения показателя преломления моды высшего порядка, которые попадают в волокно под бо́льшим углом и распространяются по более длинным траекториям, имеют и бо́льшую скорость, чем те, которые распространяются вблизи сердцевины. Полностью устранить влияние межмодовой дисперсии невозможно, поэтому многомодовое волокно уступает одномодовому по дальности и скорости передачи информации.


Рабочими для многомодового волокна обычно являются длины волн 850 и 1300 (1310) нм. Типичное затухание на этих длинах волн – 3,5 и 1,5 дБ/км соответственно.

Классификация. Кварцевое многомодовое волокно было первым типом волокна, которое стало широко применяться на практике. Распространение получили два стандартных размера многомодовых волокон (диаметр сердцевины/оболочки): 62,5/125 мкм и 50/125 мкм.

Общепринятая классификация многомодовых кварцевых волокон приводится в стандарте ISO/IEC 11801. Этот стандарт выделяет четыре класса многомодовых волокон (OM – Optical Multimode), отличающиеся шириной полосы пропускания (параметр, характеризующий межмодовую дисперсию и определяющий скорость передачи информации):


  • OM1 – стандартное многомодовое волокно 62,5/125 мкм;
  • OM2 – стандартное многомодовое волокно 50/125 мкм;
  • OM3 – многомодовое волокно 50/125 мкм, оптимизированное для работы с лазером;
  • OM4 – многомодовое волокно 50/125 мкм, оптимизированное для работы с лазером, с улучшенными характеристиками.

Фраза «оптимизированное для работы с лазером» напоминает о том, что изначальна для передачи сигнала по многомодовому волокну использовались светодиоды (LED). С появлением полупроводниковых лазеров стали разрабатываться волокна более совершенной структуры, названные оптимизированными для работы с лазерами.

Применение. Многомодовое волокно применяется в непротяженных линиях связи (обычно сотни метров), причем волокно 50/125 мкм (OM2, OM3, OM4) используется в основном в локальных сетях и дата-центрах, а волокно 62,5/125 мкм часто применяется в индустриальных сетях. В гигабитных приложениях рекомендуется применять волокна классов OM3 и OM4. Причина, по которой многомодовое волокно до сих пор не вытеснено одномодовым волокном, обладающим лучшими характеристиками, заключается в меньшей стоимости компонентов линии (активное оборудование, соединительные изделия). Цена снижается из-за большего диаметра сердцевины многомодового волокна, и, соответственно, меньших требований к точности изготовления и монтажа компонентов.


2. Кварцевое одномодовое волокно

В одномодовом волокне, как следует из названия, распространяется только одна (основная) мода излучения. Это достигается за счет очень маленького диаметра сердцевины (обычно 8-10 мкм). Диаметр оптической оболочки такой же, как и у многомодового волокна – 125 мкм. Отсутствие других мод положительно сказывается на характеристиках оптоволокна (нет межмодовой дисперсии), увеличивая дальность передачи без ретрансляции до сотен километров и скорость до десятков Гбит/с (приводим стандартные значения, а не те «рекордные», которые достигаются в исследовательских лабораториях). Затухание в одномодовом волокне также крайне низкое (менее 0,4 дБ/км).


Диапазон длин волн для одномодового волокна достаточно широк. Обычно передача осуществляется на длинах волн 1310 и 1550 нм. При использовании технологии спектрального уплотнения каналов используются и другие длины волн (об этом чуть ниже).

Классификация. Ассортимент кварцевых одномодовых волокон весьма разнообразен. Международный стандарт ISO/IEC 11801 и европейский EN 50173 по аналогии с многомодовым волокном выделяют два больших класса одномодовых волокон: OS1 и OS2 (OS – Optical Single-mode). Однако в связи с существующей путаницей, связанной с этим делением, не рекомендуем ориентироваться на эту классификацию. Гораздо более информативными являются рекомендации ITU-T G.652-657, выделяющие больше типов одномодовых волокон.

В таблице ниже представлена краткая характеристика этих волокон и их применение. Но прежде – пара комментариев. Межмодовая дисперсия, отсутствующая в одномодовом волокне, является не единственным механизмом уширения оптического импульса. В одномодовом волокне на первый план выходят другие механизмы, прежде всего, хроматическая дисперсия, связанная с тем, что ни один источник излучения (даже лазер) не испускает строго монохроматичное излучение. При этом существует длина волны, при которой коэффициент хроматической дисперсии равен нулю. В большинстве случае работа на этой длине волны оказывается предпочтительной, но не всегда.


Тип волокна Описание Применение
G.652. Одномодовое волокно с несмещенной дисперсией Наиболее распространенный тип одномодового волокна с точкой нулевой дисперсии на длине волны 1300 нм. Различают 4 подкласса (A, B, C и D). Волокна G.652.C и G.652.D отличаются низким затуханием вблизи «водного пика» («водным пиком» называют область большого затухания в стандартном волокне около длины волны 1383 нм). Стандартные области применения.
G.653. Одномодовое волокно с нулевой смещенной дисперсией Точка нулевой дисперсии смещена на длину волны 1550 нм. Передача на длине волны 1550 нм.
G.654. Одномодовое волокно со смещенной длиной волны отсечки Длина отсечки (минимальная длина волны, при которой волокно распространяет одну моду) смещена в область длин волн около 1550 нм. Передача на длине волны 1550 нм на очень большие расстояния. Магистральные подводные кабели.
G.655. Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией Это волокно имеет небольшое, но не нулевое, значение дисперсии в диапазоне 1530-1565 нм (ненулевая дисперсия уменьшает нелинейные эффекты при одновременном распространении нескольких сигналов на разных длинах волн). Линии передачи со спектральным уплотнением каналов (DWDM).
G.656. Одномодовое волокно c ненулевой смещенной дисперсией для широкополосной передачи Ненулевая дисперсия в диапазоне длин волн 1460-1625 нм. Линии передачи со спектральным уплотнением каналов (CWDM/DWDM).
G.657. Одномодовое волокно, не чувствительное к потерям на макроизгибе Волокно с уменьшенным минимальным радиусом изгиба и с меньшими потерями на изгибе. Выделяют несколько подклассов. Для прокладывания в ограниченном пространстве.

Применение. Одномодовое кварцевое волокно, безусловно, является самым распространенным типом оптоволокна. С его помощью можно организовать передачу высокоскоростного сигнала на очень большие расстояния, а применение технологии спектрального уплотнения каналов (CWDM/DWDM) позволяет в разы увеличить пропускную способность линии связи. Одномодовое волокно часто применяется и на коротких дистанциях, например, в локальных сетях.


3. Пластиковое оптическое волокно (POF)

О кварцевом оптическом волокне знают практически все. Но помимо него существует еще два типа оптических волокон, заслуживающие внимания. Прежде всего, речь идет о пластиковом, или полимерном, оптическом волокне (POF – Plastic/Polymer Optical Fiber). Это многомодовое волокно большого диаметра со ступенчатым показателем преломления, сердцевина и оболочка которого изготовлены из полимерных материалов, прежде всего, из полиметилметакрилата (по-простому, оргстекла). Чаще всего можно встретить POF с соотношением диаметров сердцевины и оболочки 980/1000 мкм.

В сравнении с кварцевым волокном POF имеет очень большие потери (100-200 дБ/км). С другой стороны, минимум потерь находится в видимом диапазоне (520, 560 и 650 нм). Это, а также очень большой размер поперечного сечения, позволяет использовать в качестве источников излучения дешевые светодиоды. Большой диаметр также значительно упрощает процесс работы с пластиковым волокном. Процесс изготовления патч-корда (оптического шнура) требует меньших навыков и времени, а все необходимые приспособления имеют значительно меньшую стоимость. На рисунке ниже представлены пластиковые патч-корды с коннекторами семейства Versatile Link (VL) от компании Broadcom Limited (ранее Avago Technologies).


Таким образом, главные преимущества пластикового волокна – это низкая стоимость компонентов и простота работы с ним. При этом POF присущи все те особенности оптического волокна, которые дают ему преимущества перед другими видами связи. В их числе невосприимчивость к электромагнитному излучению и изолирующие свойства (защита от высоких напряжений), меньшие габариты и вес.

Классификация. Хотя выпускаемые пластиковые волокна отличаются по размеру, используемым полимерам, профилю показателя преломления и другим параметрам, подавляющую часть всех пластиковых волокон составляет POF 980/1000 мкм из полиметилметакрилата.

Применение. Область применения POF – короткие низкоскоростные линии связи (до 200 Мбит/с на несколько десятков метров). Преимущества POF проявляются в тех случаях, когда простота эксплуатации и низкая стоимость линии связи важнее, чем характеристики самой передачи. POF часто используется в промышленных линиях связи, автомобильной электронике, медицине и разного рода датчиках. Кроме того, пластиковое волокно может с успехов применяться и в различных специальных/корпоративных сетях передачи данных, например, для связи в пределах квартиры или офиса (к слову, эта область применения в России пока только начинает развиваться).


4. Кварцевое волокно с полимерной оболочкой (HCS)

И, наконец, последний тип оптического волокна, с которым мы бы хотели познакомить читателей, представляет собой нечто среднее (во всех отношениях) между кварцевым и пластиковым волокном. У этого типа волокна много названий, но мы привыкли называть его кварцевым волокном с полимерной (жесткой) оболочкой и обозначать HCS (Hard Clad Silica). Также распространена аббревиатура PCS (Polymer Clad Silica).

HCS-волокно – это многомодовое оптическое волокно большого диаметра с сердцевиной из кварцевого стекла и оболочкой из полимерного материала. Наибольшее распространение в телекоммуникациях получило HCS-волокно с диаметром сердцевины и оболочки 200/230 мкм и ступенчатым показателем преломления. В других областях, таких как медицина и научные исследования, могут использоваться HCS-волокна с бо́льшим диаметром сердцевины (300, 400, 500 мкм…).


По своим оптическим характеристикам HCS-волокно также занимает промежуточное положение между кварцевым оптоволокном и POF. Минимум затухания стандартного HCS-волокна приходится на длину волны 850 нм и составляет единицы-десятки дБ/км. Для работы с HCS-волокном часто можно использовать те же активные компоненты, что и для POF (с длиной волны 650 нм) или для многомодового кварцевого волокна (светодиоды с длиной волны 850 нм).

Достаточно большой размер HCS-волокна, как и в случае POF, упрощает и удешевляет процесс работы с ним.

Классификация. Как уже упоминалось, в телекоммуникациях в основном используется HCS-волокно 200/230 мкм.

Применение. В целом, области применения HCS схожи с областями применения POF, с той лишь только разницей, что расстояние передачи при использовании HCS-волокна увеличивается до нескольких километров (благодаря меньшему затуханию).


Подведем итоги. Как видим, зачастую выбор оптического волокна для создания линии связи не ограничивается выбором одномод VS многомод. Ассортимент оптических волокон достаточно разнообразен, и в зависимости от ситуации наилучшим решением может оказаться использование того или иного типа волокна из тех, что были описаны в данной статье.

Напоследок благодарим всех читателей за внимание. Надеемся, что статья оказалась не только познавательной, но и полезной (или окажется таковой в будущем). С нетерпением ждем комментариев и вопросов.

Оптоволоконные каналы, его история и основные характеристики

18.01.2018

А.Г. Белл в 1880 году запатентовал фотофон – прибор для передачи голоса посредством светового сигнала с селеновым фотодетектором.
Первые коммерческие телефонные системы были созданы лишь в 1977 году и работали со скоростью 44,7 Мбит/с. Одномодовые волоконные кабели начали производиться в 1983 году. В 1990 году Линн Моллинер (Bellcore) продемонстрировал передачу данных со скоростью 2,5 Гбит/c на расстояние 7500 км (без промежуточных усилителей сигнала). В 1990 году в США суммарная протяженность оптических волокон составляла около 9000000 км. В 2000 году общая длина оптоволокон только в США превысила 30 миллионов километров. Оптоволоконные линии связи работают в частотном диапазоне 1013 – 1016 Гц, что на 6 порядков больше, чем в случае радиочастотных каналов (это обеспечивает пропускную способность 50000 Гбит/c). Но земная атмосфера является плохой средой для распространения света. По этой причине только разработка кремниевых волокон с низким коэффициентом поглощения в инфракрасном диапазоне (< 0,2 дБ/км) сделало возможным широкое распространение оптических каналов связи. Укладывается ~1000 км оптоволоконного кабеля в день. В настоящее время каналы обычно имеют пропускную способность ~1 Гбит/c и это связано с ограниченным быстродействием оборудования, преобразующего оптический сигнал в электрический и обратно. В ближайшие годы следует ожидать увеличения быстродействия таких устройств в 100-1000 раз. Учитывая, что


df = (cdl)/l2,
где
с — скорость света,
f — частота,
а l — длина волны.


Для наиболее популярного диапазона l = 1,3 m и dl = 0,17 m мы имеем df = ~30 ТГц.
В 2002 году компанией Zonu разработан фототрансивер (GBIC) на 1,25 Гбит/c для передачи и приема данных по одному и тому же волокну при длине волны 1310 нм. Для одномодового волокна расстояние передачи может составлять до 10 км. При длине волны 1550 нм достижимо расстояние передачи в 40 км. Разрабатывается вариант для скоростей передачи 2,5 Гбит/c


Оптоволоконное соединение гарантирует минимум шумов и высокую безопасность (практически почти невозможно сделать отвод). Пластиковые волокна применимы при длинах соединений не более 100 метров и при ограниченном быстродействии (<50 МГц). Вероятность ошибки при передаче по оптическому волокну составляет <10-10, что во многих случаях делает ненужным контроль целостности сообщений.
При построении сетей используются многожильные кабели (рис. 1; существуют и другие разновидности кабеля: например, двух- или четырех жильные, а также плоские). В верхней части рисунка [a] изображено отдельное оптоволокно, а в нижней [Б] сечение восьми жильного оптического кабеля. Свет (длина волны l ~ 1350 или 1500 нм) вводится в оптоволокно (диаметром d<100m) с помощью светоизлучающего диода или полупроводникового лазера. Центральное волокно покрывается слоем (клэдинг, 1А), коэффициент преломления которого меньше чем у центрального ядра (стрелками условно показан ход лучей света в волокне). Для обеспечения механической прочности извне волокно покрывается полимерным слоем (2А). Кабель может содержать много волокон, например 8 (1Б). В центре кабеля помещается стальной трос (3Б), который используется при прокладке кабеля. С внешней стороны кабель защищается (от крыс!) стальной оплеткой (2Б) и герметизируется эластичным полимерным покрытием.

Рис. 1. Сечение оптоволоконного кабеля


Существует несколько типов оптических волокон, обладающих различными свойствами. Они отличаются друг от друга зависимостью коэффициента преломления от радиуса центрального волокна. На рис. 2 показаны три разновидности волокна (А, Б и В). Буквами А и Б помечен мультимодовый вид волокон. Тип Б имеет меньшую дисперсию времени распространения и по этой причине вносит меньшие искажения формы сигнала. Установлено, что, придавая световым импульсам определенную форму (обратный гиперболический косинус), дисперсионные эффекты можно полностью исключить. При этом появляется возможность передавать импульсы на расстояние в тысячи километров без искажения их формы. Такие импульсы называются солитонами. При современных же технологиях необходимо использовать повторители через каждые 30 км (против 5 км для медных проводов). По сравнению с медными проводами оптоволоконные кабели несравненно легче. Так одна тысяча скрученных пар при длине 1 км весит 8 тонн, а два волокна той же длины, обладающие большей пропускной способностью, имеют вес 100 кг. Это обстоятельство открывает возможность укладки оптических кабелей вдоль высоковольтных линий связи, подвешивая или обвивая их вокруг проводников.

Рис.2. Разновидности оптических волокон, отличающиеся зависимостью коэффициента преломления от радиуса


Буквой В помечен одномодовый вид волокна (понятие мода связано с характером распространения электромагнитных волн). Мода представляет собой одно из возможных решений уравнения Максвелла. В упрощенном виде можно считать, что мода – это одна из возможных траекторий, по которой может распространяться свет в волокне. Чем больше мод, тем больше дисперсионное искажение формы сигнала. Одномодовое волокно позволяет получить полосу пропускания в диапазоне 50-100 ГГц-км. Типовое значение модовой дисперсии лежит в пределах от 15 до 30 нсек/км. Эта разновидность волокна воспринимает меньшую долю света на входе, за то обеспечивает минимальное искажение сигнала и минимальные потери амплитуды. Следует также иметь в виду, что оборудование для работы с одномодовым волокном значительно дороже. Центральная часть одномодового волокна имеет диаметр 3-10 m, а диаметр клэдинга составляет 30-125 m. Число мод, допускаемых волокном, в известной мере определяет его информационную емкость. Модовая дисперсия приводит к расплыванию импульсов и их наезжанию друг на друга. Дисперсия зависит от диаметра центральной части волокна и длины волны света. Число мод n равно для волокна типа А:

 

где,

d – диаметр центральной части (ядра),
a – численная апертура волокна,
а l – длина волны
.


Волокно с диаметром центральной части волокна 50 m поддерживает 1000 мод. Для волокна типа Б (рис. 3.2.2) значение n в два раза меньше. Численная апертура А равна

где,
n1 (~1,48) и n2 (~1,46), соответственно, коэффициенты преломления ядра и клэдинга.


Величина А определяет ширину входного конуса волокна q (телесный угол захвата входного излучения) q= arcsinA (~3,370).
Очевидно, что чем больше длина волны, тем меньше число мод и меньше искажения сигнала. Это, в частности, является причиной работы в длинноволновом инфракрасном диапазоне. Но даже для одной и той же моды различные длины волн распространяются по волокну с разной скоростью. Волокно со сглаженным профилем показателя преломления имеет дисперсию 1 нсек/км и меньше. Это, в частности, связано с тем, что свет в перефирийных областях волокна с большей длиной траектории движется быстрее (там ведь меньше коэффициент преломления). Одномодовый режим реализуется тогда, когда длина волны вета становится сравнимой с диаметром ядра волокна. Длина волны, при которой волокно становится одномодовым, называется пороговой. Волокно с диаметром 50 микрон может поддерживать до 1000 мод. В отличие от многомодового волокна, в одномодовом — излучение присутствует не только внутри ядра. По этой причине повышаются требования к оптическим свойствам клэдинга. Для многомодового волокна требования к прозрачности клэдинга весьма умеренны. Затуханием обычно называется ослабление сигнала по мере его движения по волокну. Оно измеряется в децибелах на километр и варьируется от 300 дБ/км для пластиковых волокон до 0,21 дБ/км – для одномодовых волокон. Полоса пропускания волокна определяется дисперсией. Приближенно полосу пропускания одномодового волокна можно оценить согласно формуле.


BW = 0,187/(Disp*SW*L),
где,
Disp – дисперсия на рабочей длине волны в сек на нм и на км;
SW — ширина спектра источника в нм;M
L — длина волокна в км;


Если диаметр источника света не соответствует диаметру ядра волокна, то потери света, связанные с геометрическим рассогласованием могут быть охарактеризованы следующей формулой.
Потеридиам = 10log10(Диаметрволокна/Диаметристочника)2
Потерь нет, когда волокно имеет диаметр больше диаметра источника света. Если числовая апертура источника больше апертуры волокна, то потери света составят:
Потеридиам = 10log10(Aволокна/Aисточника)2
Помимо дисперсии быстродействие оптического канала ограничивается шумами. Шумы имеют две составляющие: дробовой и тепловой шум. Дробовой шум определяется соотношением:


isn2= 2eiB,
где,
е – заряд электрона,
i – средний ток, протекающий через приемник,
В – ширина полосы пропускания приемника.


Типовое значение дробового шума составляет 25 нА при температуре 25 градусов Цельсия. Тепловой шум характеризуется соотношением:


isn2=(4kTB)/RL,
где,
k – постоянная Больцмана,
Т – температура по шкале Кельвина,
В – ширина полосы пропускания приемника,
RL — сопротивление нагрузки.


При полосе в 10 МГц и температуре 298 0К эта составляющая шума равна 18 нА. Одной из составляющих теплового шума является темновой ток, который возрастает на 10% при росте температуры на 1 градус.
Чувствительность приемника задается квантовой эффективностью, которая характеризует отношение числа первичных электронно-дырочных пар к числу падающих на детектор фотонов. Этот параметр часто выражается в процентах (реже в амперах на люмен). Так, если на каждые 100 фотонов приходится 60 пар электрон-дырка, то квантовая эффективность равна 60%. Чувствительность фотодетектора R может быть вычислена на основе квантовой чувствительности. R= (nel)/hc, где е – заряд электрона, h – постоянная Планка, с – скорость света l — длина волны, а n — квантовая чувствительность.
Источники излучения инжектируемого в волокно имеют конечную полосу частот. Так светоизлучающие диоды излучают свет с шириной полосы 35 нм, а лазеры 2-3 нм (лазеры имеют, кроме того, более узкую диаграмму направленности, чем диоды). Характеристики светодиодов и инжекционных лазерных диодов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики светодиодов и инжекционных лазерных диодов

Время нарастания фотодиода ограничивает быстродействие системы. Не малую роль играет и уровень шумов на входе приемника. При этом световой импульс должен нести достаточно энергии (заметно больше уровня шума), чтобы обеспечить низкий уровень ошибок. В таблице 2 приведены характеристики оптических приемников.

Таблица 2. Характеристики оптических приемников

Поглощение света в волокне происходит по нескольким причинам. Поглощение в собственно стекле волокна падает с частотой, в то время как потери из-за рассеяния на дефектах стекла (релеевское рассеяние) с увеличением частоты растет. При сгибании волокна поглощение увеличивается. По этой причине следует избегать малых радиусов изгиба (кроме всего прочего это может привести и к обрыву). В результате потери света в волокне обычно лежит в диапазоне (2-5) дБ/км для длин волн 0,8 – 1,8 m. Зависимость поглощения света в волокне от длины волны показана на рис. 3. Используемые диапазоны отмечены на рисунке зеленым цветом. Все эти диапазоны имеют ширину 25000-30000 ГГц.

Рис. 3. Зависимость поглощения света в волокне от длины волны


Из рисунка видно, что минимумы поглощения приходятся на 1300 и ~1500 нм, что и используется для целей телекоммуникаций. При длине волны 1300 нм дисперсия скоростей распространения различных длин волн минимальна. Диапазон ~850 нм характеризуется высоким поглащением, но он привлекателен тем, что как лазеры, так и электроника могут быть изготовлены из одного материала (арсенида галлия). Используемые оптические диапазоны выделены зеленым цветом. Зависимость дисперсии от длины волны показана на рис. 4.

 

Рис. 4. Зависимость дисперсии от длины волны


Из рисунка видно, что в области ниже 1300 нм более длинные волны движутся быстрее коротких. Для длин волн >1300нм имеет место обратная ситуация – более длинные волны движутся медленнее коротких. Для одномодовых волокон определяющий вклад в искажения вносится дисперсией скоростей распространения, для многомодовых основной вклад вносит модовая дисперсия. Зависимость полосы пропускания волокна от его длины приведена на рис. 5.

Рис. 5. Зависимость полосы пропускания волокна от его длины


Типовые характеристики оптических волокон приведены в таблице 3. (См. также Дональд Дж. Стерлинг, Волоконная оптика. Техническое руководство. Изд. “ЛОРИ, Москва, 1998 а также Дж. Гауэр, Оптические системы связи. Москва, “Радио и связь”, 1989)

Таблица 3. Типовые характеристики оптических волокон

Одним из критических мест волоконных систем являются сростки волокон и разъемы. Учитывая диаметр центральной части волокна, нетрудно предположить, к каким последствиям приведет смещение осей стыкуемых волокон даже на несколько микрон (особенно в одномодовом варианте, где диаметр центрального ядра менее 10 микрон) или деформация формы сечения волокон.
Соединители для оптических волокон имеют обычно конструкцию, показанную на рис. 6, и изготовляются из керамики. Потеря света в соединителе составляет 10-20%. Для сравнения сварка волокон приводит к потерям не более 1-2%. Существует также техника механического сращивания волокон, которая характеризуется потерями около 10% (splice). Оптические аттенюаторы для оптимального согласования динамического диапазона оптического сигнала и интервала чувствительности входного устройства представляют собой тонкие металлические шайбы, которые увеличивают зазор между волокном кабеля и приемником.

Рис. 6. Схема оптического разъема


С использованием оптических волокон можно создавать не только кольцевые структуры. Возможно построение фрагмента сети, по характеру связей эквивалентного кабельному сегменту или хабу. Схема такого фрагмента сети представлена на рис. 7 (пассивный хаб-концентратор). Базовым элементом этой субсети является прозрачный цилиндр, на один из торцов которого подключаются выходные волокна всех передатчиков интерфейсов устройств, составляющих субсеть. Сигнал с другого торца через волокна поступает на вход фото приемников интерфейсов. Таким образом, сигнал, переданный одним из интерфейсов, поступает на вход всех остальных интерфейсов, подключенных к этой субсети. При этом потери света составляют 2С + S + 10*log(N), где С — потери в разъеме, S — потери в пассивном разветвителе, а N — число оптических каналов (N может достигать 64). Современные микросхемы приемо-передатчиков (корпус DIP) имеют встроенные разъемы для оптического кабеля (62,5/125мкм или 10/125 мкм). Некоторые из них (например, ODL 200 AT&T) способны осуществлять переключение на обходной оптический путь (bypass) при отключении питания.

Рис. 7. Схема пассивного оптоволоконного хаба


В последнее время заметного удешевления оптических каналов удалось достичь за счет мультиплексирования с делением по длине волны. За счет этой техники удалось в 16-160 раз увеличить широколосность канала из расчета на одно волокно. Схема мультиплесирования показана на рис. 8. На входе канала сигналы с помощью призмы объединяются в одно общее волокно. На выходе с помощью аналогичной призмы эти сигналы разделяются. Число волокон на входе и выходе может достигать 32 и более (вместо призм в последнее время используются миниатюрные зеркала, где применяется 2D-развертка (или 3D)по длине волны). Разработка технологии получения особо чистого материала волокон позволила раширить полосу пропускания одномодового волокна до 100 нм (для волокон с l =1550нм). Полоса одного канала может лежать в диапазоне от 2 до 0,2 нм. Эта технология в самое ближайшее время расширит скорость передачи данных по одному волокну с 1 до 10 Тбит/с.

Рис. 8. Мультиплексирование с делением по длине волны в оптическом волокне


Беспроводные оптические каналы
(GBL – Communication by light GmbH)

Пример характеристики примо-передающего оборудования

В качестве принимающего устройства используются PIN-диоды или лавинные фотодиоды (APD).
На рис. 9. показана зависимость вероятности отказов канала из-за погодных условий (снег – сильный дождь) в Германии на основе 1000 инсталляций (доступность канала и число минут неработоспособности за год). Если требуется 100% эффективность, рекомендуется использовать резервные широкополосные каналы или ISDN.

Рис. 9. Зависимость вероятности отказа канала от расстояния в условиях плохой погоды

 

VCSEL (Vertical Cavity Emitting Laser) – излучающий лазер с вертикальным резонатором. Вышеназванные лазеры (CBL – Мюнстер, ФРГ) относятся к классу 1М (безопасны для глаз).

Оптоволоконные кабели связи. Как это делается / Блог компании ua-hosting.company / Хабр
В нескольких своих постах, опубликованных более года назад, я поднял такую интересную для многих и чем-то захватывающую тему, как магистральные оптоволоконные кабели связи, в частности, тему «подводной» оптики. Информация в данных публикациях была неполной, торопливой и разрозненной, так как статьи писались «на коленке» во время обеденного перерыва. Сейчас я бы хотел поделиться структурированным и, насколько это возможно, полным материалом по теме оптики, с максимумом вкусных подробностей и гик-порно, от которых на душе любого технаря станет тепло.

Внутри схемы, гифки, таблицы и много интересного текста.

Вы готовы?



Условная классификация


В отличие от всем нам знакомой витой пары, которая вне зависимости от места применения имеет примерно одну и ту же конструкцию, оптоволоконные кабели связи могут иметь значительные отличия исходя из сферы применения и места укладки.

Можно выделить следующие основные виды оптоволоконных кабелей для передачи данных исходя из области применения:

  • Для прокладки внутри зданий;
  • для кабельной канализации небронированный;
  • для кабельной канализации бронированный;
  • для укладки в грунт;
  • подвесной самонесущий;
  • с тросом;
  • подводный.

Наиболее простой конструкцией обладают кабели для прокладки внутри зданий и канализационный небронированный, а самыми сложными — для прокладки в землю и подводные.
Кабель для прокладки внутри зданий

Оптические кабели для прокладки внутри зданий разделяют на распределительные, из которых формируется сеть в целом, и абонентские, которые используются непосредственно для прокладки по помещению к конечному потребителю. Как и витую пару, прокладывают оптику в кабельных лотках, кабель-каналах, а некоторые марки могут быть протянуты и по внешним фасадам зданий. Обычно такой кабель заводят до межэтажной распределительной коробки или непосредственно до места подключения абонента.

Конструкция оптоволоконных кабелей для прокладки в зданиях включает в себя оптическое волокно, защитное покрытие и центральный силовой элемент, например, пучок арамидных нитей. К оптике, прокладываемой в помещениях, есть особые требования по противопожарной безопасности, такие как нераспространение горения и низкое дымовыделение, поэтому в качестве оболочки для них используется не полиэтилен, а полиуретан. Другие требования — это низкая масса кабеля, гибкость и небольшой размер. По этой причине многие модели имеют облегченную конструкцию, иногда с дополнительной защитой от влаги. Так как протяженность оптики внутри зданий обычно невелика, то и затухание сигнала незначительно и влияние на передачу данных оно не оказывает. Число оптических волокон в таких кабелях не превышает двенадцати.

Также существует и своеобразная помесь «бульдога с носорогом» — оптоволоконный кабель, который содержит в себе, дополнительно, еще и витую пару.

Небронированный канализационный кабель

Небронированная оптика используется для укладки в канализации, при условии, что на нее не будет внешних механических воздействий. Также подобный кабель прокладывается в тоннелях, коллекторах и зданиях. Но даже в случаях отсутствия внешнего воздействия на кабель в канализации, его могут укладывать в защитные полиэтиленовые трубы, а монтаж производится либо вручную, либо при помощи специальной лебедки. Характерной особенностью данного типа оптоволоконного кабеля можно назвать наличие гидрофобного наполнителя (компаунда), который гарантирует возможность эксплуатации в условиях канализации и дает некоторую защиту от влаги.

Бронированный канализационный кабель

Бронированные оптоволоконные кабели используются при наличии больших внешних нагрузок, в особенности, на растяжение. Бронирование может быть различным, ленточным или проволочным, последнее подразделяется на одно- и двухповивное. Кабели с ленточным бронированием используются в менее агрессивных условиях, например, при прокладке в кабельной канализации, трубах, тоннелях, на мостах. Ленточное бронирование представляет собой стальную гладкую или гофрированную трубку толщиной в 0,15-0,25 мм. Гофрирование, при условии, что это единственный слой защиты кабеля, является предпочтительным, так как оберегает оптоволокно от грызунов и в целом повышает гибкость кабеля. При более суровых условиях эксплуатации, например, при закладке в грунт или на дно рек используются кабели с проволочной броней.

Кабель для укладки в грунт

Для прокладки в грунт используют оптические кабели с проволочной одноповивной или двухповивиной броней. Также применяются и усиленные кабели с ленточным бронированием, но значительно реже. Прокладка оптического кабеля осуществляется в траншею или с помощью кабелеукладчиков. Более подробно этот процесс расписан в моей второй статье по этой теме, где приводятся примеры наиболее распространенных видов кабелеукладчиков. Если температура окружающей среды ниже отметки в -10 оС, кабель предварительно прогревают.

В условиях влажного грунта используется модель кабеля, оптоволоконная часть которого заключена в герметичную металлическую трубку, а бронеповивы проволоки пропитаны специальным водоотталкивающим компаундом. Тут же в дело вступают расчеты: инженеры, работающие на укладке кабеля, не должны допускать превышения растягивающих и сдавливающих нагрузок сверх допустимых. В противном случае, сразу или со временем, могут быть повреждены оптические волокна, что приведет кабель в негодность.

Броня влияет и на значение допустимого усилия на растяжение. Оптоволоконные кабели с двухповивной броней могут выдержать усилие от 80 кН, одноповивные — от 7 до 20 кН, а ленточная броня гарантирует «выживание» кабеля при нагрузке не менее 2,7 кН.

Подвесной самонесущий кабель

Подвесные самонесущие кабели монтируются на уже существующих опорах воздушных линий связи и высоковольтных ЛЭП. Это технологически проще, чем прокладка кабеля в грунт, но при монтаже существует серьезное ограничение — температура окружающей среды во время работ не должна быть ниже — 15 оС. Подвесные самонесущие кабели имеют стандартную круглую форму, благодаря которой снижаются ветровые нагрузки на конструкцию, а расстояние пролета между опорами может достигать ста и более метров. В конструкции самонесущих подвесных оптических кабелей обязательно присутствует ЦСЭ — центральный силовой элемент, изготовленный из стеклопластика или арамидных нитей. Благодаря последним оптоволоконный кабель выдерживает высокие продольные нагрузки. Подвесные самонесущие кабели с арамидным нитями используют в пролетах до одного километра. Еще одно преимущество арамидных нитей, кроме их прочности и малом весе, заключается в том, что арамид по природе своей является диэлектриком, то есть кабели, изготовленные на его основе безопасны, например, при попадании молнии.

В зависимости от строения сердечника различают несколько типов подвесного кабеля:

  • Кабель с профилированным сердечником — содержит оптические волокна или модули с этими волокнами – кабель устойчив к растяжению и сдавливанию;
  • Кабель со скрученными модулями — содержит оптические волокна, свободно уложенные, кабель устойчив к растяжениям;
  • Кабель с одним оптическим модулем – сердечник данного типа кабеля не имеет силовых элементов, поскольку они находятся в оболочке. Такие кабели обладают недостатком, связанным с неудобством идентификации волокон. Тем не менее, они обладают меньшим диаметром и более доступной ценой.

Оптический кабель с тросом

Оптические кабеля с тросом — это разновидность самонесущих кабелей, которые также используются для воздушной прокладки. В таком изделии трос может быть несущим и навивным. Еще существуют модели, в которых оптика встроена в грозозащитный трос.

Усиление оптического кабеля тросом (профилированным сердечником) считается достаточно эффективным методом. Сам трос представляет собой стальную проволоку, заключенную в отдельную оболочку, которая в свою очередь соединяется с оболочкой кабеля. Свободное пространство между ними заполняется гидрофобным заполнителем. Часто такую конструкцию оптического кабеля с тросом называют «восьмеркой» из-за внешнего сходства, хотя лично у меня возникают ассоциации с перекормленной «лапшой». «Восьмерки» применяют для прокладки воздушных линий связи с пролетом не более 50-70 метров. В эксплуатации подобных кабелей есть некоторые ограничения, например, «восьмерку» со стальным тросом нельзя подвешивать на ЛЭП. Надеюсь, объяснять, почему именно, не нужно.

Но кабели с навивным грозозащитным тросом (грозотросом) спокойно монтируются на высоковольтных ЛЭП, крепясь при этом к проводу заземления. Грозотросный кабель используется в местах, где есть риски повреждения оптики дикими животными или охотниками. Также его можно использовать на больших по дистанции пролетах, чем обычную «восьмерку».

Подводный оптический кабель

Данный тип оптических кабелей стоит в сторонке от всех остальных, так как прокладывается в принципиально иных условиях. Почти все типы подводных кабелей, так или иначе, бронированы, а степень бронирования уже зависит от рельефа дна и глубины залегания.

Различают следующие основные типы подводных кабелей (по типу бронирования):

  • Не бронирован;
  • Одинарное (одноповивное) бронирование;
  • Усиленное (одноповивное) бронирование;
  • Усиленное скальное (двухповивное) бронирование;

Подробно конструкцию подводного кабеля я рассматривал больше года назад вот в этой статье, поэтому тут приведу только краткую информацию с рисунком:

  1. Полиэтиленовая изоляция.
  2. Майларовое покрытие.
  3. Двухповивное бронирование стальной проволокой.
  4. Алюминиевая гидроизоляционная трубка.
  5. Поликарбонат.
  6. Центральная медная или алюминиевая трубка.
  7. Внутримодульный гидрофобный заполнитель.
  8. Оптические волокна.

Как не парадоксально, прямой корреляции бронирования кабеля с глубиной залегания нет, так как армирование защищает оптику не от высоких давлений на глубине, а от деятельности морских обитателей, а также сетей, тралов и якорей рыболовецких судов. Корреляция эта, скорее, обратная — чем ближе к поверхности, тем больше тревог, что явно видно по таблице ниже:


Таблица типов и характеристик подводных кабелей в зависимости от глубины укладки

Производство


Теперь, когда мы познакомились с наиболее распространенными видами оптоволоконных кабелей, можно проговорить и о производственном процессе всего этого зоопарка. Все мы знаем об оптоволоконных кабелях, многие из нас имели с ними дело лично (как абоненты и как монтажники), но как становится ясно из информации выше, оптоволоконные, в особенности магистральные, кабели могут серьезно отличаться от того, с чем вы имели дело в помещении.

Так как для прокладки оптоволоконной магистрали требуются тысячи километров кабеля, их производством занимаются целые заводы.

Изготовление оптоволоконной нити

Все начинается с производства главного элемента — оптоволоконной нити. Производят это чудо на специализированных предприятиях. Одной из технологий производства оптической нити является ее вертикальная вытяжка. А происходит это следующим образом:
  • На высоте в несколько десятков метров в специальной шахте устанавливается два резервуара: один со стеклом, второй, ниже по шахте, со специальным полимерным материалом первичного покрытия.
  • Из узла прецизионной подачи заготовки или, проще говоря, первого резервуара с жидким стеклом, вытягивается стеклянная нить.
  • Ниже нить проходит через датчик диаметра волоконного световода, который отвечает за контроль диаметра изделия.
  • После контроля качества нить обволакивается первичным полимерным покрытием из второго резервуара.
  • Пройдя процедуру покрытия, нить отправляется в еще одну печь, в которой полимер закрепляется.
  • Нить оптоволокна протягивается еще N-метров, в зависимости от технологии, охлаждается и поступает на прецизионный намотчик, проще говоря, наматывается на бобину, которая уже и транспортируется как заготовка к месту производства кабеля.

Наиболее распространены следующие размеры оптоволоконного кабеля:

  • C сердечником 8,3 мк и оболочкой 125 мкм;
  • C сердечником 62,5 мк и оболочкой 125 мкм;
  • C сердечником 50 мк и оболочкой 125 мкм;
  • C сердечником 100 мк и оболочкой 145 мкм.

Оптику с диаметром сердечника в 8,3 мк качественно спаять в полевых условиях, без высокоточного оборудования или установки концентраторов, непросто или практически невозможно.

Огромное значение имеет контроль диаметра световода. Именно эта часть установки отвечает за один из главных параметров на всех этапах производства нити — неизменность диаметра конечного изделия (стандарт — 125 мкм). Из-за сложностей при сварке нитей любых диаметров, их стремятся сделать настолько длинными, насколько это возможно. Погонный метраж оптоволоконной «заготовки» на бобине может достигать десятков километров (да, именно километров) и более, в зависимости от требований заказчика.

Уже на самом предприятии, хотя это можно сделать и на стекольном заводе, все зависит от производственного цикла, бесцветную нить с полимерным покрытием для удобства могут перемотать на другую бобину, в процессе окрашивая ее в собственный яркий цвет, по аналогии со всем знакомой витой парой. Зачем? Во славу сата.. для быстрого различения каналов при, например, ремонте или сварке кабеля.

Изготовление кабеля

Теперь мы получили сердце нашего изделия — оптоволоконную нить. Что дальше? Дальше давайте посмотрим на схему такого себе среднестатистического подводного (да, мне они нравятся больше всего) кабеля в разрезе:

На заводе полученные оптические нити запускаются в станки, в совокупности своей образующие целый конвейер по производству какого-то одного типа кабеля. На первом этапе производства небронированных моделей, нити сплетаются в пучки, которые и составляют, в итоге, «оптический сердечник». Количество нитей в кабеле может быть различным, в зависимости от заявленной пропускной способности. Пучки, в свою очередь, сматывают в «тросс» на специальном оборудовании, которое, в зависимости от своей конструкции и назначения. Это оборудование может еще и покрывать полученный «тросс» гидроизолирующим материалом, чтобы предотвратить попадание влаги и потускнения оптики в будущем (на схеме обозван «внутримодульным гидрофобным заполнителем»).

Вот так проходит процесс скрутки собранных вместе пучков в трос на пермском заводе оптоволоконных кабелей:

После того, как в «тросс» было собрано необходимое количество пучков оптоволокна, их заливают полимером или укладывают в металлическую или медную трубку. Тут, на первый взгляд, кажется, что подводных камней нет и быть не может, но так как производитель стремится минимизировать количество соединений и швов, то все получается не совсем просто. Рассмотрим один конкретный пример.

Для создания трубки-корпуса, представленной на схеме выше как «центральная трубка», может использоваться огромная по длине лента из необходимого нам материала (сталь, либо же медь). Лента используется, чтобы не маяться со всем знакомым нам и очевидным прокатом, и сваркой по всей окружности стыка. Согласитесь, тогда у кабеля было бы слишком много «слабых» мест в конструкции.

Так вот. Металлическая ленточная заготовка проходит через специальный станок, натягивающий ее и имеющий с десяток-другой валиков, которые идеально ее выравнивают. После того, как лента выровнена, она подается на другой станок, где встречается с нашим пучком оптоволоконных нитей. Автомат на конвейере загибает ленту вокруг натянутого оптоволокна, создавая идеальную по форме трубку.

Вся эта, пока еще хрупкая, конструкция протягивается по конвейеру дальше, к электросварочному аппарату высокой точности, который на огромной скорости проводит сварку краев ленты, превращая ее в монолитную трубку, в которую уже заложен оптоволоконный кабель. В зависимости от тех. процесса, все это дело может заливаться гидрофобным заполнителем. Или не заливаться, тут уже все зависит от модели кабеля.

В целом, с производством все стало более-менее понятно. Различные марки оптоволоконного, в первую очередь, магистрального кабеля, могут иметь некоторые конструкционные отличия, например, по количеству жил. Тут инженеры не стали выдумывать велосипед и просто объединяют несколько кабелей поменьше в один большой, то есть такой магистральный кабель будет иметь не один, а, например, пять трубок с оптоволокном внутри, которые, в свою очередь, все также заливаются полиэтиленовой изоляцией и, при необходимости, армируются. Такие кабели называют многомодульными.


Одна из моделей многомодульного кабеля в разрезе

Многомодульные кабели, которые, в основной своей массе, и используются для протяженных магистралей, имеют еще одну обязательную конструктивную особенность в виде сердечника, или как его еще называют — центрального силового элемента. ЦСЭ используется как «каркас», вокруг которого группируют трубки с жилами оптоволокна.

К слову, пермский завод «Инкаб», производственный процесс которого представлен на гифках выше, со своими объемами до 4,5 тыс. километров кабеля в год — карлик, по сравнению с заводом того же инфраструктурного гиганта Alcatel, который может выдавать несколько тысяч километров оптоволоконного кабеля одним куском, который сразу же грузится на судно-кабелеукладчик.

Стальная трубка — это наименее радикальный вариант бронирования оптики. Для неагрессивных условий эксплуатации и монтажа часто применяют обычный изолирующий полиэтилен. Однако, это не отменяет того факта, что после изготовления такого кабеля его могут «обернуть» в бронирующую намотку из алюминиевой или стальной проволоки или тросов.


Бронирование кабеля с полиэтиленовой изоляцией на том же пермском заводе

Вывод


Как можно понять из материала выше, основным отличие различных видов оптоволоконного кабеля является их «обмотка», то есть то, во что упаковываются хрупкие стеклянные нити в зависимости от области применения и среды, в которой будет проводиться кабелеукладка.


Если вам понравился данный материал, то можете смело задавать вопросы в комментариях, опираясь на которые я постараюсь подготовить еще статью по этой теме.

Спасибо за внимание.

типов волоконно-оптических кабелей по применению

Обеспечивая универсальность и долговечность в широком диапазоне применений, оптоволоконные кабели имеют решающее значение для обеспечения надежности сетей связи во всем мире. По своей сути оптоволоконный кабель состоит из стеклянных нитей, каждая из которых может передавать сообщения, модулированные на световые волны. Предлагая большую полосу пропускания, чем медный кабель, оптоволоконные кабели быстро стали кабельным решением в приложениях связи, промышленных сетей, зондирования и авионики.

Типы оптоволоконных кабелей

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ СВЯЗИ

OFS предлагает высокопрочные оптоволоконные кабели для использования в различных промышленных, внутренних и наружных применениях. Предлагая уникальные свойства и преимущества для различных типов использования, наши продукты для волоконно-оптического кабеля могут легко соответствовать сложным требованиям и спецификациям приложений.

Наш кабель DryBlock®, например, обладает высокой прочностью и гибкостью, что делает его идеальным для наружных применений (OSP), включая воздуховоды, прямую прокладку и монтажные антенны в суровых условиях.Обладая гофрированной стальной броней и полиэтиленовой оболочкой, этот кабель обеспечивает прочность и устойчивость к грызунам. DryBlock®, легкий и имеющий список RDUP, также обеспечивает быструю и простую установку.

Многие из наших продуктов, включая ленточные кабели и сухие безгелевые кабели, широко используются в различных приложениях FTTx. Например, наши кабели EZ-Bend® обеспечивают надежное соединение практически без потерь. И все наши волоконно-оптические решения, разработанные для приложений FFTH (оптоволокно к дому), FFTN (оптоволокно к узлу) или FFTC (оптоволокно к ограничителю), обеспечивают доставку больше данных — на большие расстояния — чем традиционные медные кабели.Волоконно-оптические кабели OFS специально разработаны для поддержки сегодняшнего постоянно подключенного мира и растущей потребности в высокоскоростном широкополосном интернете, а наши универсальные решения обеспечивают оптимальное качество видео и бесперебойную передачу голоса и данных с максимальной рентабельностью.

Полностью безгелевой кабель

Устраняя грязные гели и наполнители, полностью безгелевые кабели упрощают процесс обработки и монтажа внешних кабелей (OSP) для повышения эффективности. Эти кабели доступны в виде труб или лент с диэлектрической или металлической оболочкой.

Оптический оптоволоконный кабель Loose Tube

Инновационные кабели со свободными трубами увеличивают плотность волокон и облегчают их развертывание для воздуховодов, антенн (стяжных и самонесущих), прямых прокладок и наружных / внутренних установок.

Ленточный кабель

OFS лидирует в отрасли технологий производства волоконно-оптических лент, будучи первым, кто представил волоконно-оптические ленточные кабели, а также первым, кто представил ленты из УФ-отверждаемого акрилатного материала. Современные оптические ленты AccuRibbon® вмещают до 24 цветных оптических волокон в планарной матрице, обеспечивая устройство с высокой плотностью волокон для использования в оптоволоконных кабелях или прокладки внутри электронного оборудования.

Наши ленточные кабели обеспечивают наивысшую плотность волокна в самой компактной упаковке. Оптимизация терминации волокна может сэкономить время и деньги с помощью легкого сращивания.

Прокручиваемый ленточный кабель

OFS AccuTube® Rollable Ribbon Loose tube 432-3456 fiber counts Свертываемые оптоволоконные ленты могут примерно удвоить плотность волокон по сравнению с использованием традиционных внешних кабелей, что делает эти ленты очень ценным инструментом в наборе инструментов разработчика сети.

Волокна в рулонной ленте прикрепляются с перерывами.Эта конфигурация делает ленту намного более гибкой и «катящейся». Кроме того, эта конструкция позволяет устанавливать большее количество волокон в меньшем пространстве, чем плоские ленточные кабели, а также позволяет сращивать волокна с использованием типичных методов и оборудования для сращивания ленточных устройств.

Хотя большая плотность волокон (больше волокон в меньшем пространстве) является ключевой отправной точкой, технология сворачиваемых лент предлагает гораздо больше преимуществ по сравнению с плоскими ленточными кабелями.

  • Легкий вес для увеличения расстояния вытягивания / продувки и снижения затрат на установку.
  • Меньшие диаметры намотки для установки в меньшие отверстия.
  • Меньшие кабели обеспечивают большую длину на катушке.

Более длинные отрезки могут уменьшить количество точек сращивания, стоимость сращивания и стоимость доставки. Эти ленточные кабели также не содержат геля. Хотя удаление геля уменьшает вес кабеля, главное преимущество заключается в ускорении и упрощении процесса сращивания. Принимая во внимание процесс сращивания, список преимуществ раскатной ленты увеличивается еще больше.

  • Их можно сращивать, используя типичные методы сращивания лент, сохраняя преимущества производительности и скорости восстановления лент.
  • При использовании рулонных лент легче отделить отдельные волокна от структуры ленты.
  • Существует возможность использовать меньшие соединительные лотки, что улучшает плотность укупорки, поскольку сворачиваемые ленты не ограничены жесткой плоской ленточной структурой.
Оптический кабель

Компактные, прочные и самонесущие оптоволоконные кабели выпускаются в полностью диэлектрической или тонированной конструкции. Надежные и экономически выгодные для последнего звена в оптической сети, они являются идеальным решением для автономных воздушных, прямолинейных и канальных капельных систем FTTx.

Центральный кабель

OFS был первым производителем оптического кабеля, представившим конструкцию кабеля с центральной жилой, обеспечивающую легкий доступ к волокну и максимальную плотность волокна. Кабели с центральным сердечником обеспечивают отличные оптические, механические и экологические характеристики, что делает их отличным выбором для широкого спектра применений, включая подземный канал и прочное прямое захоронение.

Открытый / Внутренний Оптический Кабель

Инновационные наружные / внутренние кабели сочетают в себе характеристики огнестойкости и безопасности внутреннего вертикального кабеля с долговечностью, необходимой для использования OSP.Результатом является уникальный кабель двойного назначения, который может помочь сэкономить время и деньги, позволяя приложениям OSP беспрепятственно работать в помещении, используя один кабель и без сращиваний.

микрокабелей и воздухопроницаемых волоконных блоков
Микрокабели

OFS и устройства из выдувного волокна специально разработаны для улучшенной продувки воздухом, где решающее значение имеют легкий вес, гибкость и небольшой размер. Эти кабели подходят для оптоволокна для дома, бизнеса и нескольких жилых единиц.

Помещение Кабельное
Кабели

OFS для помещений сочетают в себе максимальную производительность, простоту монтажа и гибкость с исключительной надежностью и безопасностью для широкого спектра применений в помещениях.Полный ассортимент высокопроизводительных вертикальных, нагнетательных и LSOH-кабелей с низким уровнем дыма и нулевым дымом обеспечивает гибкость, позволяющую обрабатывать практически любые приложения между входом в здание и рабочим столом — в большинстве сред от офиса до производственного цеха.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ

Преимущества оптоволоконных кабелей хорошо известны в отрасли:

  • Большая пропускная способность по сравнению с традиционными медными кабелями
  • быстрее скорости
  • большие расстояния
  • Лучшая надежность
  • Разбавитель | Стурдиер | Легкий вес
  • больше гибкости для будущего
  • Снижение совокупной стоимости владения
  • Невосприимчивость к RFI / EMI

Наш подход к специальным волоконно-оптическим кабелям состоит в том, чтобы использовать эти преимущества для создания решений для широкого спектра применений, где волоконно-оптические кабели могут выдерживать такие вещи, как условия высокой температуры, химическое воздействие или переходы из помещения в помещение и на улицу.Специализированные оптоволоконные кабели OFS обслуживают клиентов на медицинском, производственном, коммерческом и военном самолетах, а также на рынке беспилотных наземных и воздушных транспортных средств.

Что нас отличает, так это наша способность создавать кабели по индивидуальному заказу из широкого ассортимента покрытий, буферов и кабельных материалов для удовлетворения конкретных условий окружающей среды, таких как: истирание, химическое воздействие и воздействие растворителей, высокие температуры, удары и вибрация. В ассортимент покрытий входят:

  • полиэфирэфиркетон ПЭЭК
  • Полибутилентерефталат PBT
  • полипропилен PP
  • Полиэтилен PE
  • LSZH (малодымный, без галогенов) PE-PP
  • Поливинилхлорид ПВХ
  • Поливинилиденфторид PVDF
  • Полиуретан ТПУ
  • Безгалогеновый огнестойкий полиуретан HFFR
  • Hytrel TPE
  • Этилен тетрафторэтилен ETFE
  • Перфторалкокси Teflon ™ PFA
  • Фторированный этилен-пропилен FEP

Если вам нужны прочные промышленные оптоволоконные кабели со специальными волокнами, надежные кабели, устойчивые к влаге и усталости, или универсальные кабели для внутреннего и наружного применения, вы можете рассчитывать на бесшовную интеграцию, позволяющую оптимизировать операции.

Кабели для помещений / наружной установки

Эти устойчивые к влаге и усталости, промышленные кабели для внутреннего и наружного применения идеально подходят для жестких условий, таких как электрические подстанции и башни ветряных турбин, а также для других условий, где кабели могут выдерживать более высокие температуры или переходить из помещения в помещение и на улицу.

Кабели авионики
Кабели авионики

, используемые в аэрокосмической промышленности, изготавливаются для того, чтобы выдерживать особые условия, встречающиеся в самолетах.Вот почему кабели, которые мы поставляем, предлагают более широкий температурный диапазон, чем стандартное телекоммуникационное волокно, и предназначены для того, чтобы быть легкими, высокопрочными и долговечными. Фирменные линейки оптоволоконных кабелей FlightGuide®, FlightLink, Avioptics® и µlinx ™ представляют собой уважаемое семейство высококачественных продуктов для применения в авионике.

Мы здесь, чтобы помочь

Команда OFS имеет многолетний опыт разработки решений для оптоволоконных кабелей. Обслуживая различные отрасли, мы тесно сотрудничаем со всеми нашими клиентами, чтобы обеспечить соответствие кабелей их конкретным потребностям, независимо от того, насколько они необычны или сложны.Чтобы узнать больше о наших вариантах волоконно-оптического кабеля, ознакомьтесь с нашим обширным каталогом или свяжитесь с нашей командой экспертов сегодня, чтобы обсудить характеристики и потребности вашего оптоволоконного кабеля.

,
Оптоволоконный кабель — Оптический кабель »Electronics Notes

— обзор или учебное пособие, посвященное волоконно-оптическим кабелям — конструкция волоконно-оптических кабелей, как они работают, их применение и технические характеристики.


Оптико-волоконная связь Включает в себя:
Основы волоконно-оптической связи Оптоволокно Соединители Сращивание Оптический передатчик Оптический приемник


В последние годы стоимость оптических или оптических волокон и волоконно-оптических кабелей упала, что делает их экономически доступными для многих других телекоммуникационных приложений и сетей передачи данных.В результате волоконная оптика в настоящее время широко используется и составляет основу большинства телекоммуникационных сетей и многих локальных сетей передачи данных.

Несмотря на то, что при создании волоконно-оптической линии связи (волоконно-оптической линии связи) используется много компонентов, волоконно-оптическая кабельная разводка является ключевым элементом.

Конструкция из оптического волокна

Оптоволоконная технология

основана на том факте, что можно направлять луч света по тонкому волокну подходящей конструкции. Оптоволоконный кабель состоит из стеклянного или кварцевого сердечника.Сердцевина оптического волокна окружена аналогичным материалом, то есть стеклом или кремнеземом, называемым оболочкой, у которого показатель преломления немного ниже, чем у сердечника. Обнаружено, что даже когда оболочка имеет слегка более высокий показатель преломления, свет, проходящий через сердцевину, подвергается полному внутреннему отражению, и поэтому он содержится внутри сердцевины оптического волокна.

Снаружи облицовка помещена пластиковая оболочка. Это используется для обеспечения защиты самого оптического волокна.В дополнение к этому, оптические волокна обычно группируются в пучки, и они защищены общей внешней оболочкой. Это не только обеспечивает дополнительную защиту, но и служит для удержания оптических волокон вместе.

Типы оптических волокон

Существует множество различных типов волоконно-оптических кабелей, которые можно использовать, и существует несколько способов различения типов. Есть две основные категории:

  • Step index волоконно-оптический кабель
  • Градиентный оптоволоконный кабель

Ступенчатый указательный кабель относится к кабелю, в котором происходит скачкообразное изменение показателя преломления между сердечником и оболочкой.Этот тип является наиболее часто используемым. Другой тип, как указано в названии, меняется более постепенно по диаметру волокна. Используя этот тип кабеля, свет преломляется к центру кабеля.

Оптические или оптические волокна также можно разделить на одномодовое и многомодовое. Упоминание как одномодового, так и многомодового волокна часто встречается в литературе.

Одномодовое волокно Эта форма оптического волокна является типом, который практически исключительно используется в наши дни.Обнаружено, что если диаметр оптического волокна уменьшается до нескольких длин волн света, то свет может распространяться только по прямой линии и не отражаться от стороны к стороне волокна. Поскольку свет может перемещаться только в этом одномодовом режиме, этот тип кабеля называется одномодовым волокном. Как правило, одномодовая волоконная сердцевина имеет диаметр от восьми до десяти микрон, что намного меньше волоса.

Одномодовое волокно не страдает от мультимодальной дисперсии, а это означает, что оно имеет гораздо более широкую полосу пропускания.Основным ограничением полосы пропускания является то, что называется хроматической дисперсией, где разные цвета, то есть длины волн, распространяются с разными скоростями. Хроматическая дисперсия волоконно-оптического кабеля происходит в центре самого волокна. Обнаружено, что оно является отрицательным для коротких волн, и изменения становятся положительными на более длинных волнах. В результате получается длина волны для одномодового волокна, где дисперсии равны нулю. Обычно это происходит на длине волны около 1310 нм, и именно поэтому эта длина волны широко используется.

Недостаток одномодового волокна заключается в том, что для его изготовления требуется высокий допуск, что увеличивает его стоимость. На этом фоне тот факт, что он обеспечивает превосходную производительность, особенно для длительных периодов, означает, что для снижения затрат была предпринята большая разработка одномодового волокна.

Многомодовое волокно Этот тип волокна имеет больший диаметр, чем одномодовое волокно, обычно диаметром около 50 микрон, что делает его более легким в изготовлении, чем одномодовое волокно.

Многомодовое оптическое волокно имеет ряд преимуществ. Поскольку он имеет больший диаметр, чем одномодовое волокно, он может захватывать свет от источника света и передавать его в приемник с высоким уровнем эффективности. В результате его можно использовать с недорогими светодиодами. В дополнение к этому больший диаметр означает, что высокоточные соединители не требуются. Однако эта форма волоконно-оптического кабеля страдает от более высокого уровня потерь, чем одномодовое волокно, и ввиду этого его использование является более дорогостоящим, чем можно было бы ожидать на первый взгляд.Он также страдает от многорежимной модальной дисперсии, что серьезно ограничивает полезную полосу пропускания. В результате он не получил широкого применения с середины 1980-х годов. Одномодовый оптоволоконный кабель является предпочтительным типом.

Затухание в оптическом волокне

Несмотря на то, что оптоволоконные кабели обладают гораздо более высокими характеристиками, чем те, которые могут быть достигнуты с другими типами кабелей, тем не менее они страдают от некоторых уровней ослабления. Это вызвано несколькими эффектами:

  • Потеря, связанная с примесями В сердцевине оптического волокна всегда будет присутствовать некоторый уровень примесей.Это приведет к некоторому поглощению света внутри волокна. Одной из основных примесей является вода, которая остается в волокне.
  • Потеря, связанная с облицовкой Когда свет отражается от границы раздела между оболочкой и сердечником, свет на самом деле проходит в сердцевину на небольшое расстояние, прежде чем отражается обратно. Этот процесс вызывает небольшой, но значительный уровень потерь и является одним из основных факторов общего ослабления сигнала по оптоволоконному кабелю.
  • Потеря, связанная с длиной волны Найдено, что уровень ослабления сигнала в оптическом волокне зависит от используемой длины волны. Уровень увеличивается на определенных длинах волн в результате определенных примесей.

Несмотря на то, что затухание является проблемой, тем не менее возможно передавать данные по одномодовым волокнам на значительные расстояния. Линии, несущие скорость передачи данных до 50 Гбит / с, способны преодолевать расстояния в 100 км без необходимости усиления.

Материалы, используемые для оптических волокон

Существует два основных типа материала, используемого для оптических волокон. Это стекло и пластик. Они обладают совершенно разными характеристиками, и поэтому волокна, изготовленные из двух разных веществ, находят применение в самых разных областях.

Размеры оптического волокна

Одним из основных способов определения оптоволоконных кабелей является диаметр внутреннего сердечника и внешней оболочки. Как и следовало ожидать, существуют отраслевые стандарты для них, и это помогает уменьшить разнообразие фитингов, необходимых для соединителей, соединений и инструментов, необходимых для монтажа.

Стандарт для большинства оптических волокон составляет 125 мкм (мкм) для оболочки и 245 мкм (мкм) для внешнего защитного покрытия. Многомодовые оптические волокна имеют размеры сердцевины 50 или 62,5 мкм, тогда как стандарты для одномодовых волокон составляют примерно от 8 до 10 мкм.

При указании оптоволоконных кабелей диаметры обычно составляют основную часть спецификации кабеля. Многомодовое волокно с диаметром сердечника 50 микрон и диаметром оболочки 125 микрон будет называться волокном 50/125.

В дополнение к спецификации диаметра также требуются другие параметры, такие как потери и т. Д., Но эти элементы не образуют часть типа кабеля так же, как диаметр.

Беспроводные и проводные соединения Темы:
Основы мобильной связи 2G GSM 3G UMTS 4G LTE 5G Вай-фай IEEE 802.15.4 Беспроводные телефоны DECT NFC — ближняя связь Основы сети Что такое облако Ethernet Серийные данные USB SigFox Lora VoIP SDN NFV SD-WAN
Вернуться к беспроводной и проводной связи

.
Волоконно-оптический кабель Поставщик — Оптическое волокно

Eland Cables поставляет широкий ассортимент волоконно-оптических кабелей, изготовленных в соответствии с рядом международных стандартов, включая МЭК 60332-1, и охватывающих широкий спектр применений для внутренней и наружной установки.

Оптоволоконные кабели состоят из стеклянных нитей, каждая из которых способна передавать цифровые данные, модулированные в световые волны. Они эффективно посылают информацию, закодированную в луче света через стеклянную или пластиковую трубу.Основным преимуществом оптоволоконных кабелей по сравнению с металлическими проводниками является их превосходная производительность с точки зрения пропускной способности и, следовательно, производительности передачи данных. Оптоволоконные кабели, как правило, легче и менее чувствительны к электромагнитным помехам, однако оптическое волокно имеет тенденцию быть более хрупким, чем кабели с металлическим проводником.

Приложения для оптоволоконных кабелей варьируются от передачи телефонных вызовов (до нескольких миллионов вызовов на один кабель) до высокоскоростной передачи данных для обширных компьютерных сетей.

Выбор оптоволокна и оптоволоконного кабеля

Тип оптического волокна определяется приложением, расстоянием, которое требуется пройти сигналам, и скоростью передачи. Конструкция кабеля затем выбирается в соответствии с экологическими требованиями установки, которые могут варьироваться от помещения внутри сухой стены в общественных местах, где требуются материалы с низким содержанием дыма и галогенов (LSZH), до дорожки на улице вдоль железнодорожной сети. Для критически важных приложений все наши волоконно-оптические кабели также доступны в огнестойких (IEC 60331) версиях по запросу.

Eland Cables имеет большой опыт в спецификации оптоволоконных кабелей. Наши технические инженеры также работают с заказчиками, в том числе Network Rail в Соединенном Королевстве, с целью разработки новых кабельных конструкций для оптимальной производительности, таких как волоконно-оптические кабельные трассы. Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы обсудить вашу заявку и конкретные требования проекта.

,

Как работает волоконная оптика?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 26 сентября 2018.

Римляне должны были особенно довольный собой день, когда они изобрели свинцовые трубы около 2000 лет назад. Наконец они был простой способ нести их воду из одного места в другое. Представьте, что они сделали бы из современных волоконно-оптических кабелей — «труб», которые может нести телефонные звонки и электронные письма по всему миру в седьмой второй!

Фото: световая труба: волоконная оптика означает отправку световых лучей по тонким прядям из пластика или стекла, заставляя их неоднократно отражаться от стен.Это смоделированное изображение. Обратите внимание, что в некоторых странах, включая Великобританию, Волоконная оптика пишется как «волоконная оптика». Если вы ищете информацию в Интернете, она всегда стоит искать оба написания.

Что такое волоконная оптика?

Мы привыкли к тому, что информация путешествует по-разному. Когда мы говорим на стационарный телефон, проводной кабель несет звучит наш голос в розетку в стене, где другой кабель берет его на местную телефонную станцию.Мобильные телефоны работают по-другому способ: они отправляют и получают информацию, используя невидимый радиоволны — а Технология называется беспроводной, потому что она не использует кабели. Волоконная оптика работает третий путь. Он отправляет информацию, закодированную в луче света вниз по стеклянной или пластиковой трубе. Первоначально был разработан для эндоскопов в 1950-е годы, чтобы помочь врачам видеть внутри человеческого тела без необходимости разрезать его первым. В 1960-х годах инженеры нашли способ использования та же технология для передачи телефонных звонков со скоростью света (обычно это 186 000 миль или 300 000 км в секунду в вакууме, но замедляет до двух третей эту скорость в оптоволоконном кабеле).

Оптическая технология

Фото: участок 144-прядного оптоволоконного кабеля. Каждая прядь изготовлена ​​из оптически чистого стекла и тоньше человеческого волоса. Фото Tech. Сержант Брайан Дэвидсон, любезно предоставлено ВВС США.

Волоконно-оптический кабель состоит из невероятно тонких жил из стекла или пластика, известного как оптические волокна; один кабель может иметь всего два пряди или целых несколько сотен. Каждая нить меньше в десятый раз толщиной с человеческий волос и может нести около 25 000 телефонных звонков, Таким образом, весь оптоволоконный кабель может легко переносить несколько миллионов вызовов.

Волоконно-оптические кабели переносят информацию между двумя местами, используя полностью оптическая (на основе света) технология. Предположим, вы хотели отправить информация с вашего компьютера на дом друга по улице с использованием волоконной оптики. Вы можете подключить свой компьютер к лазеру, который будет преобразовывать электрическую информацию с компьютера в серию световые импульсы. Тогда вы будете стрелять лазером по оптоволоконному кабелю. Проехав по кабелю, лучи света появятся на другой конец.Вашему другу понадобится фотоэлемент (детектор света компонент), чтобы превратить импульсы света обратно в электрическую информацию его или ее компьютер мог понять. Таким образом, весь аппарат будет как действительно аккуратная, высокотехнологичная версия телефона, который вы можете сделайте из двух банок печеных бобов и длины нити!

Как работает оптоволокно

Фото: волоконно-оптические кабели достаточно тонкие, чтобы изгибаться, а также принимать световые сигналы внутри по изогнутым дорожкам.Фото предоставлено NASA Glenn Research Center (НАСА-СФБ).

Artwork: Полное внутреннее отражение удерживает световые лучи, падающие внутрь волоконно-оптического кабеля.

Light проходит по оптоволоконному кабелю неоднократно отскакивая от стен. Каждый крошечный фотон (частица света) прыгает вниз по трубе, как бобслей, спускаясь по ледяной трассе. Теперь ваша очередь может ожидать луч света, путешествовать в прозрачной стеклянной трубе, просто чтобы вытечь из краев.Но если свет попадает в стекло под очень мелким углом (менее 42 градусов), отражается снова — как будто стекло действительно зеркало. это явление называется полным внутренним отражением. Это одна из вещей, которая сохраняет свет внутри трубы.

Другая вещь, которая сохраняет свет в трубе — это структура кабель, который состоит из двух отдельных частей. Основная часть кабель — в середине — называется ядро ​​, и это немного свет проходит сквозь.Обернутый вокруг внешней части ядра еще один слой стекла называется оболочкой . Работа облицовки состоит в том, чтобы сохранить световые сигналы внутри ядра. Он может сделать это, потому что он сделан из другой тип стекла до ядра. (Более технически, облицовка имеет более низкий показатель преломления.)

Типы оптоволоконных кабелей

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *