Оптоволоконный кабель – что это такое, как выглядит, как работает, где используется, плюсы и минусы
В настоящее время часто можно увидеть рекламу о качественном интернете и телевидении. Высокие характеристики сигнал получает благодаря перемещению к потребителям по такому проводу как оптоволоконный кабель, который практически не приводит к потере информации. Он имеет свои особенности, их следует знать и учитывать.
Что такое оптоволоконный кабель?
Изделие представляет собой уникальный тип проводов. Оптоволоконный кабель – это линия, в которой информацию передают не через электрический сигнал, а световой. Главная деталь – стекловолокно, где и происходит движение света с небольшим ослаблением. Оптоволоконный кабель отличается прекрасными характеристиками защиты от перебоев и секретности информации, которая по нему проходит.
Практически никакие помехи электромагнитного вида не могут повредить световой сигнал. Провести несанкционированную прослушку с помощью подключения к оптоволоконному кабелю невозможно. Ведь для этого нужно будет разрушить целостность изделия. В настоящее время цена регулярно снижается, и провода становятся более доступными для большего количества людей.
Как выглядит оптоволоконный кабель?
Разновидностей структур множество, поэтому разберем, из чего состоит оптоволоконный кабель усредненного вида:
- Осевой элемент. Представляет собой стеклопластиковый пруток с или без оболочки. Главное назначение – придание жесткости.
- Волокно. Состоит из большого количества нитей, имеющих толщину в 125 мк. Они включают сердечник и стеклянную оболочку с лаковым покрытием. Число волокон может быть в пределах 4-288 шт.
- Модули из пластика для волокон. Это оболочки, включающие пучки нитей и смазку. В проводе может находиться одна или несколько туб.
- Пленка с гелем и оболочка из полиэтилена. Представляют собой части доп. защиты от трения и влаги. Пленка на оптоволоконном кабеле может быть на поверхности армирована нитями.
- Броня. Выглядит как сплетение нитей, кольца из проволок или листа гофрированной стали.
- Внешняя оболочка. Важная защита, которая оберегает кабель от всех нагрузок.
Как работает оптоволоконный кабель?
Уже упоминалось, что данные передаются благодаря движению света, что отражается в принципе работы оптоволоконного кабеля. Выглядит это так: электрический сигнал движется через специальный конвертер и становится световым лучом. Каждая жила напоминает стеклянную нить в зеркальной трубе. Свет попадания в нее отражается от стыка грани и двигается дальше. В конце «этого путешествия» он принимается устройством и перекодируется в электрический сигнал.
Где используется оптоволоконный кабель?
Этот вид используется во многих сферах промышленности и быта. Благодаря тому, что он является диэлектриком, он полностью безопасный во время передачи данных на разных производствах, даже взрывоопасных. По этой же причине происходит только минимальное накопление статического электричества. Оптоволоконный кабель для интернета и других потребностей может быть уложен в воду, землю и даже агрессивную среду. В качестве передающейся информации могут использоваться такие данные:
- телефонные;
- телевизионные;
- интернет.
Плюсы и минусы оптоволоконного кабеля
Такой провод имеет положительные и отрицательные стороны. Чтобы сделать окончательный выбор, нужно знать все преимущества и недостатки оптоволоконного кабеля. К положительным качествам можно отнести:
- Высокую защиту от помех. Оптоволокно не подвержено любому электромагнитному воздействию.
- Отсутствие проведения электрического тока, что облегчает изготовление блоков для приема и передачи.
- Информация передается на высоком уровне и является безопасной.
- Малые затухания не дают сигналу терять свои свойства даже на существенных расстояниях.
- Увеличенная пропускная способность и широкополосность. Это позволяет передавать одновременно разные сигналы, при этом, не перемешивая их.
- Небольшой вес изделий.
Оптоволоконный кабель имеет отрицательные свойства:
- Повышенные требования к персоналу, который проводит обслуживание системы.
- Невысокую прочность материала, что в случае разрыва приведет к потере качества сигнала, поэтому если интересуетесь, можно ли гнуть оптоволоконный кабель, то ответ отрицательный
- Потерю сигнала при попадании воды внутрь кабеля.
Характеристики оптоволоконного кабеля
Изделия имеют определенные параметры, благодаря которым они пользуются особой популярностью у «продвинутых» людей. Оптоволоконные кабели обладают характеристиками:
- коэффициент затухания – 0,22-0,36 дБ/км;
- номинальный наружный диаметр кабеля – 12,7-19,8 мм;
- температура эксплуатации – -60…+60̊С.;
- температура монтажа – больше -10̊С.;
- строительная длина – 2 км;
- пропускная способность оптоволоконного кабеля – до 10 Гбит/с;
- допустимое растягивающее усилие – 1,5, 2, 3, 4 кН;
- прочность на разрыв – 3, 6, 10, 12 кН.
Виды оптоволоконных кабелей
Если ориентироваться на область использования, известны разные типы оптоволоконного кабеля:
- для применения в помещениях;
- для подземных коммуникаций;
- для подвесных конструкций;
- с жестким тросом;
- водяной.
По количеству путей известны некоторые типы оптоволоконных кабелей:
- многомодовый, или мультимодовый – доступный по цене, но при этом с невысоким качеством;
- одномодовый – дорогой вариант, имеющий отличные характеристики.
Одномодовый оптоволоконный кабель
Идентифицируется этот вид обозначением OS или Optical Single-mode Fiber. В этом виде все лучи проходят по одному пути и доходят до приемника в одно время. Это приводит к минимальному искажению сигнала. Одномодовое оптоволокно требует применения лазерного приемопередатчика, который использует свет требуемой длины волны. Основное различие между одиночными режимами в конструкции кабеля:
- OS1 – жесткий буферный. Каждое полотно имеет свое защитное двухслойное покрытие. Вес легкий, но кабель более гибкий и устойчивый к раздавливанию. Применение внутреннее.
- OS2 – свободный кабель. Все волокна «голые» кроме их внешнего покрытия. Трубка в которую они помещены заполнена оптическим гелем. Применение внешнее.
Такие волокна используются в таких линиях связи:
- морской;
- наземной магистрали;
- провайдерской;
- системе кабельного телевидения.
Многомодовый оптоволоконный кабель
На данный момент это самый распространенный тип провода, который является доступным. Идентифицируется он обозначением ОМ. Выпускаются классы: ОМ1, ОМ2, ОМ3, ОМ4 и ОМ5. Лучи двигаются по индивидуальному пути и достигают конца волокна в разное время, что искажает окончательный сигнал. Задержка сигнала в многомодовом оптоволокне не отличается от той, которая происходит в электрических кабелях. Такие провода используют в таких случаях:
- во внутренних магистралях зданий;
- в горизонтальных сегментах СКС;
- в центрах обработки большого количества данных.
Как выбрать оптоволоконный кабель?
Для того чтобы приобрести качественную продукцию, нужно знать, на какие моменты нужно обратить внимание. Оптоволокно для интернета и других целей выбирают по критериям:
- Производитель. В этом случае рекомендуется отдать предпочтение проверенным брендам, которые зарекомендовали себя с хорошей стороны. Совершенно неважно отечественная это или зарубежная кампания.
- Тип волокна. Вид зависит от того, какое активное оборудование в наличии. В описании прописано для каких типов волокон оно предназначено. Если информации нет, то лучше обратить внимание на одномодовое волокно.
- Способ прокладки и назначение. Тут все зависит от того будет это внутренний или внешний вариант.
Маркировка оптоволоконного кабеля
Главное отличие этого оборудования – цвет внешней оболочки. Благодаря этому происходит идентифицирование волокна. Каждый оптоволоконный самонесущий кабель и другие варианты имеют свой цвет. Однако в каждой стране свои стандарты, это нужно учитывать, выбирая продукцию. Самым популярным у нас является американский стандарт TIA/EIA-598С, который включает виды:
- многомодовые кабели 50/125 и 62,5/125 – оранжевые;
- многомодовые кабели класса OM3 и OM4 – бирюзовые;
- одномодовое OS1 и OS2 – желтые;
- одномодовые PM для поляризации – голубые.
Прокладка оптоволоконного кабеля
Качественно проведенный монтаж и особенности прокладки оптоволоконного кабеля включают в себя этапы:
- Проектирование линий. Нужно учесть все данные и точно согласовать метод протяжки.
- Прокладка оптоволоконного кабеля. Это самый ответственный процесс, который при надобности соединения нуждается в наличии дорогого оборудования.
- Тестирование. Предварительный контроль предупредит недочеты и позволит вовремя все исправить. Для этого нужны специальные контрольно-измерительные приборы. Только так можно быть уверенным в качестве проведения прокладки и подключения проводов.
Способы монтажа оптоволоконного кабеля
При прокладке проводов важно обеспечить минимум силовых нагрузок и аккуратно произвести работы. Монтаж оптоволоконного кабеля осуществляют разными способами:
- Прокладывание в грунте. Кабель должен иметь броневой покров и наружную оболочку из полиэтилена.
- Размещение на опорах. Такой провод имеет стальной трос в отдельной изоляции. Помимо этого присутствуют упрочняющие кевларовые нити для защиты от растягивания. Надежность зависит от погодных условий и ветра.
- Размещение в кабельной канализации. Можно использовать готовые каналы или проложить новые. Важно учитывать радиус изгиба и усилия натяжения.
- Внутри помещения. Монтаж проводят в кабельканалы под плинтус. При надобности это можно сделать путем подвешивания на протянутый трос.
Как соединить оптоволоконный кабель?
Линии могут иметь большую длину, в этом случае нужно знать, как можно соединить оптоволоконный кабель, так, реализовать это можно несколькими способами:
- механическим;
- сваркой;
- соединением слайсами.
Первый способ осуществляется в два этапа: кусок кабеля устанавливают на конце коннектором и объединяют с оптическим проводом автоматического сварочного аппарата. Потом устройство соединяют с разъемом на другом конце кабеля. Этот способ используют для внутреннего размещения. Сварка оптоволоконного кабеля – это сложный процесс, требующий применения дорогого оборудования и высокой квалификации сотрудников. Технология получения соединения:
- проводят очистку волокна от защиты;
- скалывают край для получения ровной торцевой поверхности;
- проводят подготовку;
- пайку осуществляют сварочным автоматом.
Спайка оптоволоконного кабеля самый надежный вариант соединения подобных проводов. Слайс представляет собой пластиковую коробку, внутри которой проводится закрепление кабелей. Процесс соединения выполняется так:
- очищают от изоляции концы;
- совмещают их в слайсе;
- изолируют место коммутации.
Как починить оптоволоконный кабель?
Структура провода настолько уникальная, что сделать это подручными средствами нельзя. Соединение оптоволоконного кабеля могут провести только специалисты, которые имеют необходимое оборудование. Просто обмотать его изолентой не получиться, как в случае с другими видами проводов, ведь для передачи светового импульса важно, чтобы трубки были целыми, без повреждений.
© Orphus