Apa itu kabel serat optik? - Optik-Listrik

Kabel serat optik diproduksi untuk memenuhi optik, spesifikasi kinerja mekanik atau lingkungan, itu adalah komunikasi yang menggunakan satu atau lebih serat optik yang ditempatkan dalam selubung sebagai media transmisi dan dapat digunakan secara individu atau dalam perakitan kabel kelompok.

Kabel optik terutama terdiri dari serat optik (filamen kaca setipis rambut), lengan pelindung plastik dan kulit luar plastik. Tidak ada logam seperti emas, perak, tembaga dan aluminium di kabel optik, dan umumnya tidak memiliki nilai daur ulang.

Kabel optik adalah sejenis jalur komunikasi di mana sejumlah serat optik membentuk inti kabel menurut metode tertentu, yang diselubungi sarung, dan beberapa juga ditutupi dengan selubung luar untuk mewujudkan transmisi sinyal optik. Itu adalah: kabel yang dibentuk oleh serat optik (pembawa transmisi optik) melalui proses tertentu. Struktur dasar kabel optik umumnya terdiri dari inti kabel, memperkuat kawat baja, pengisi dan selubung, dll. Tambahan, ada lapisan tahan air, lapisan penyangga, kawat logam berinsulasi dan komponen lainnya sesuai kebutuhan.

Sejarah kabel serat optik

Di dalam 1976, Institut Bell Amerika Serikat membangun sistem eksperimen komunikasi serat optik pertama di Atlanta, menggunakan kabel optik yang mengandung 144 serat optik yang diproduksi oleh Western Electric Company. Di dalam 1980, kabel optik komersial yang terbuat dari serat optik multimode mulai digunakan pada batang antar kota antar kantor dan beberapa jalur jarak jauh. Kabel serat optik komersial yang terbuat dari serat mode tunggal mulai digunakan pada jalur jarak jauh di 1983. Di dalam 1988, kabel bawah laut trans-Atlantik pertama yang menghubungkan Amerika Serikat dan Inggris dan Prancis berhasil dipasang, dan segera kabel bawah laut trans-Pasifik pertama dibangun. Cina mengembangkan kabel optik komunikasinya sendiri di 1978, menggunakan serat optik multimode, dan struktur inti kabel berlapis. Uji lapangan telah dilakukan di Shanghai, Beijing, Wuhan dan tempat-tempat lain berturut-turut. Segera setelah, itu digunakan sebagai batang antar kantor di jaringan telepon lokal. Setelah 1984, itu secara bertahap digunakan untuk jalur jarak jauh, dan serat mode tunggal digunakan. Kabel optik komunikasi memiliki kapasitas transmisi yang lebih besar daripada kabel tembaga, jarak estafet yang jauh, ukuran kecil, ringan, dan tidak ada interferensi elektromagnetik. Sejak 1976, mereka telah berkembang menjadi jalur utama jarak jauh, estafet perkotaan, komunikasi bawah laut lepas pantai dan lintas samudera , serta tulang punggung jalur transmisi kabel untuk jaringan area lokal, jaringan pribadi, dll., dan mulai berkembang menjadi bidang jaringan distribusi loop pengguna di kota, menyediakan jalur transmisi untuk jaringan digital layanan terintegrasi fiber-to-the-home dan broadband.

Kabel optik adalah alat transmisi utama dari berbagai jaringan informasi di masyarakat informasi saat ini. jika "Internet" disebut "jalan raya informasi", maka jaringan kabel optik adalah landasan informasi superhighway --- jaringan kabel optik adalah rute fisik Internet. Setelah kabel optik tertentu rusak dan terhalang, itu "jalan raya informasi" ke arah itu akan dihancurkan. Selain telepon biasa, telegram, dan faks, informasi yang ditransmisikan melalui kabel optik sekarang ditransmisikan dalam jumlah besar, termasuk sinyal televisi, pengiriman uang bank, kutipan pasar saham, dan informasi lainnya yang tidak dapat diinterupsi sesaat.

Saat sekarang, mode transmisi kabel optik komunikasi jarak jauh telah dikembangkan dari PDH ke SDH, dan tingkat transmisi telah berkembang dari 140MB/S asli menjadi 2,5GB/S, 4×2.5GB/S, 16×2.5GB/S atau bahkan lebih tinggi, yaitu Dikatakan bahwa sepasang inti serat dapat terbuka 30,000, 120,000, 480,000 atau bahkan lebih banyak saluran. Dengan kapasitas transmisi yang begitu besar, setelah kabel optik diblokir, tidak hanya akan menimbulkan kerugian besar bagi sektor telekomunikasi, tetapi juga menyebabkan banyak ketidaknyamanan bagi masyarakat umum karena komunikasi yang buruk, seperti pengguna komputer yang tidak dapat mengakses Internet, tidak mengetahui pasar saham, pengiriman uang bank, dan deposit jarak jauh. Bawa ke dalam gelembung, dan semua jenis informasi tidak dapat ditransmisikan. Di daerah pegunungan terpencil, setelah kabel optik terputus, seluruh kabupaten dan bahkan beberapa kabupaten di sepanjang kabel optik akan terisolasi dari dunia dalam komunikasi dan menjadi pulau-pulau yang terisolasi.

Struktur kabel optik

Ringkasan

Kabel optik terdiri dari inti kabel, memperkuat kawat baja, pengisi dan selubung, dll. Tambahan, ada lapisan tahan air, lapisan penyangga, kawat logam berinsulasi dan komponen lainnya sesuai kebutuhan.

serat optik

Bagian terpenting dari inti kabel serat optik adalah serat optik. Mari kita lihat teori serat optik dan struktur serat optik.

Cahaya dan sifat-sifatnya

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik

Jangkauan panjang gelombang cahaya tampak adalah: 390~760nm (nanometer). Bagian yang lebih besar dari 760nm adalah cahaya inframerah, dan bagian yang lebih kecil dari 390nm adalah sinar ultraviolet. Saat sekarang, serat optik yang paling umum digunakan adalah: 850, 1310, dan 1550.

Pembiasan, pemantulan dan pemantulan total cahaya.

Karena cahaya merambat pada kecepatan yang berbeda dalam zat yang berbeda, ketika cahaya dipancarkan dari satu zat ke zat lain, pembiasan dan pemantulan terjadi pada antarmuka antara dua zat. Juga, sudut cahaya yang dibiaskan bervariasi dengan sudut datangnya cahaya. Ketika sudut cahaya datang mencapai atau melebihi sudut tertentu, cahaya yang dibiaskan akan hilang, dan semua cahaya yang datang akan dipantulkan kembali, yang merupakan pemantulan total cahaya. Zat yang berbeda memiliki sudut bias yang berbeda terhadap cahaya dengan panjang gelombang yang sama (yaitu, zat yang berbeda memiliki indeks bias cahaya yang berbeda), dan zat yang sama memiliki sudut bias yang berbeda terhadap cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda. Komunikasi serat optik dibentuk berdasarkan prinsip-prinsip di atas.

Struktur dan jenis serat optik:

Struktur serat optik:

Serat telanjang umumnya dibagi menjadi tiga lapisan: inti kaca indeks bias tinggi pusat (diameter inti umumnya 50 atau 62,5μm), bagian tengah adalah kelongsong kaca silika indeks bias rendah (diameter umumnya 125μm), dan terluar adalah lapisan resin untuk penguatan. Lantai.

Bukaan numerik:

Insiden cahaya pada permukaan ujung serat tidak dapat ditransmisikan seluruhnya oleh serat, hanya cahaya datang dalam rentang sudut tertentu yang dapat. Sudut ini disebut aperture numerik serat. Apertur numerik yang lebih besar dari serat optik menguntungkan untuk penyambungan ujung serat optik. Serat optik yang diproduksi oleh produsen yang berbeda memiliki lubang numerik yang berbeda.

Jenis-jenis serat optik:

SEBUAH. Menurut mode transmisi cahaya dalam serat, dapat dibagi menjadi: serat mode tunggal dan serat multi-mode.

serat multimode: Inti kaca pusat lebih tebal (50 atau 62,5μm) dan dapat mentransmisikan cahaya dalam berbagai mode. Tetapi dispersi antar modanya besar, yang membatasi frekuensi transmisi sinyal digital, dan itu akan menjadi lebih serius dengan bertambahnya jarak. Sebagai contoh: 600Serat MB/KM hanya memiliki bandwidth 300MB pada 2KM. Karena itu, jarak transmisi serat multimode relatif pendek, umumnya hanya beberapa kilometer.
Serat mode tunggal: Inti kaca pusat relatif tipis (diameter inti umumnya 9 atau 10 m), dan hanya satu mode cahaya yang dapat ditransmisikan. Karena itu, dispersi intermodalnya sangat kecil, yang cocok untuk komunikasi jarak jauh, tetapi dispersi kromatiknya memainkan peran utama, jadi serat mode tunggal memiliki persyaratan yang lebih tinggi pada lebar spektral dan stabilitas sumber cahaya, itu adalah, lebar spektral lebih sempit dan stabilitas lebih baik. .

B. Menurut jendela frekuensi transmisi yang optimal: serat mode tunggal konvensional dan serat mode tunggal dengan pergeseran dispersi.

Tipe konvensional: Produsen serat optik mengoptimalkan frekuensi transmisi serat optik pada satu panjang gelombang cahaya, seperti 1310nm.

Jenis pergeseran dispersi: Produsen serat optik mengoptimalkan frekuensi transmisi serat optik pada dua panjang gelombang cahaya, seperti: 1310nm dan 1550nm.

C. Menurut distribusi indeks bias, itu dibagi menjadi: serat tiba-tiba dan bergradasi.

Tipe mendadak: Indeks bias dari inti pusat serat ke kelongsong kaca tiba-tiba. Ini memiliki biaya rendah dan dispersi intermodal yang tinggi. Sangat cocok untuk komunikasi kecepatan rendah jarak pendek, seperti kontrol industri. Namun, karena dispersi intermodal kecil dari serat mode tunggal, serat mode tunggal mengadopsi tipe tiba-tiba.

serat bergradasi: Indeks bias dari inti tengah serat ke kelongsong kaca berkurang secara bertahap, sehingga cahaya mode tinggi dapat merambat dalam bentuk sinusoidal, yang dapat mengurangi dispersi antar mode, meningkatkan bandwidth serat, dan meningkatkan jarak transmisi, tapi biayanya mahal. Serat mode sebagian besar adalah serat bergradasi.

Spesifikasi serat umum:

Modus tunggal: 8/125m, 9/125m, 10/125m
Multimode: 50/125m, standar Eropa
62.5/125m, standar Amerika
Industri, Jaringan Medis dan Kecepatan Rendah: 100/140m, 200/230m
Plastik: 98/1000m untuk kontrol otomotif

Manufaktur dan redaman serat optik:

Manufaktur serat optik:

Saat sekarang, metode pembuatan serat optik terutama meliputi:: CVD dalam tabung (deposisi uap kimia) metode, metode CVD dalam batang, PCVD (deposisi uap kimia plasma) metode dan VAD (deposisi uap aksial) metode.

Atenuasi serat optik:

Faktor utama yang menyebabkan redaman serat adalah: hakiki, pembengkokan, ekstrusi, kotoran, ketidakseragaman dan sambungan pantat.

Hakiki: Ini adalah hilangnya serat yang melekat, termasuk: Hamburan Rayleigh, penyerapan intrinsik, dll.
Pembengkokan: Ketika serat ditekuk, bagian dari cahaya dalam serat akan hilang karena hamburan, mengakibatkan kerugian.
Meremas: Rugi yang disebabkan oleh belokan kecil pada serat optik saat diperas.
Kotoran: Kerugian yang disebabkan oleh kotoran dalam serat menyerap dan menyebarkan cahaya yang merambat di serat.
Ketidakseragaman: Kerugian yang disebabkan oleh indeks bias bahan serat yang tidak seragam.
Perkaitan: Kerugian yang dihasilkan saat serat optik ditambatkan, seperti: sumbu yang berbeda (koaksialitas serat mode tunggal harus kurang dari 0,8μm), permukaan ujung tidak tegak lurus terhadap sumbu, wajah ujungnya tidak rata, diameter inti pantat tidak cocok dan kualitas pengelasan buruk.

Keuntungan dari serat optik::

Passband dari serat optik sangat lebar. Secara teoretis, itu bisa mencapai 3 miliar megahertz.
Tidak ada panjang hop. Puluhan hingga lebih dari 100 kilometer, hanya beberapa ratus meter kawat tembaga.
Tidak terpengaruh oleh medan elektromagnetik dan radiasi elektromagnetik.
Ringan dan ukuran kecil. Sebagai contoh: 900 pasang kabel twisted-pair dengan 21,000 saluran suara, diameternya adalah 3 inci, dan beratnya adalah 8 ton/KM. Kabel serat optik dengan kapasitas komunikasi sepuluh kali lipat memiliki diameter 0.5 inci dan berat 450P/KM.
Komunikasi serat optik tidak dialiri listrik, dan dapat digunakan dengan aman di tempat-tempat yang mudah terbakar dan penuh kekerasan.
Gunakan berbagai suhu lingkungan.
korosi kimia, umur panjang.

Klasifikasi kabel optik

Menurut metode peletakan, Ada: kabel optik overhead mandiri, kabel optik pipa, kabel optik terkubur lapis baja dan kabel optik bawah laut.
Menurut struktur kabel optik, itu dibagi menjadi: kabel optik yang dibundel, kabel optik berlapis, kabel optik yang dipeluk erat, kabel optik pita, kabel optik non-logam dan kabel optik bercabang.
Menurut penggunaan, Ada: kabel optik untuk komunikasi jarak jauh, kabel optik luar ruangan jarak pendek, kabel optik hibrida dan kabel optik untuk bangunan.

Pembuatan kabel optik

Proses pembuatan kabel optik umumnya dibagi menjadi proses berikut::

Penyaringan serat optik: pilih serat optik dengan karakteristik transmisi yang sangat baik dan tegangan yang memenuhi syarat.
Pencelupan serat optik: gunakan kromatogram penuh standar untuk mengidentifikasi, tidak memerlukan memudar dan tidak ada migrasi pada suhu tinggi.
Ekstrusi sekunder: Gunakan plastik dengan modulus elastisitas tinggi dan koefisien ekspansi linier rendah untuk diekstrusi ke dalam tabung dengan ukuran tertentu, menggabungkan serat optik dan mengisinya dengan gel tahan lembab dan tahan air, dan simpan selama beberapa hari (tidak kurang dari dua hari) .
Memutar kabel serat optik: memutar beberapa serat optik yang diekstrusi dan memperkuat unit bersama-sama.
Peras selubung luar kabel optik: tambahkan lapisan selubung ke kabel optik yang terdampar.

Pemasangan kabel optik

Selama bertahun-tahun, masyarakat manusia telah mengembangkan serangkaian metode dan pengalaman matang untuk konstruksi kabel optik. Sebagai contoh, konstruksi luar kabel optik: hal terpenting untuk memasang kabel optik jarak jauh adalah memilih jalur yang sesuai. Jalur terpendek belum tentu yang terbaik, tetapi juga memperhatikan hak untuk menggunakan tanah, kemungkinan ereksi atau penguburan, dll.

Harus ada gambar desain dan konstruksi yang sangat lengkap untuk konstruksi yang nyaman dan andal serta inspeksi di masa mendatang. Selama konstruksi, berhati-hatilah untuk tidak meletakkan kabel optik di bawah tekanan berat atau tertusuk oleh benda keras.

Ketika kabel optik berubah, radius putarnya adalah 20 kali lebih besar dari diameter kabel optik itu sendiri.

Konstruksi kabel optik udara luar ruangan:

SEBUAH. Metode overhead untuk menggantung braket kawat sederhana dan murah, dan paling banyak digunakan di negara saya, tapi itu memakan waktu untuk menambahkan kait dan mengaturnya.
B. Metode overhead berliku kawat gantung, metode ini lebih stabil dan lebih sedikit pekerjaan pemeliharaan. Tetapi mesin pembungkus khusus diperlukan.
C. Metode overhead mandiri memiliki persyaratan tinggi di saluran utama, konstruksi dan pemeliharaan yang sulit, dan biaya tinggi. Ini jarang digunakan di Cina saat ini.
D. Saat di atas kepala, perangkat pemandu harus dipasang di tempat kabel optik mengarah ke bagasi, dan kabel optik tidak boleh diseret ke tanah. Perhatikan pengurangan gesekan saat menarik kabel optik. Panjang kabel serat optik harus dibiarkan di setiap batang untuk ekspansi dan kontraksi.
E. Perhatikan pentanahan yang andal dari benda logam di kabel optik. Terutama di daerah pegunungan, area jaringan listrik tegangan tinggi dan banyak area, umumnya ada 3 titik pembumian per kilometer, dan bahkan kabel optik non-logam digunakan.

Konstruksi kabel optik pipa luar ruangan:

SEBUAH. Sebelum konstruksi, hunian pipa harus diperiksa, sub-pipa plastik harus dibersihkan dan ditempatkan, dan garis traksi harus ditempatkan pada saat yang sama.
B. Hitung panjang penyebaran, dan harus ada cukup panjang yang dipesan.
C. Panjang satu peletakan tidak boleh terlalu panjang (umumnya 2KM). Saat memasang kabel, itu harus ditarik dari tengah ke kedua sisi.
D. Gaya traksi kabel umumnya tidak lebih dari 120kg, dan bagian inti penguat dari kabel optik harus ditarik, dan perawatan tahan air dan penguatan kepala kabel optik harus dilakukan.
E. Kabel optik masuk dan keluar harus dilengkapi dengan perangkat tindak lanjut, dan lantai tidak bisa langsung dipel.
F. Kabel optik pipa juga harus memperhatikan landasan yang andal.

Pemasangan kabel optik yang dikubur langsung:

SEBUAH. Kedalaman parit kabel optik yang terkubur langsung harus digali sesuai dengan standar. Standar ditunjukkan pada tabel berikut::
B. Dimana parit tidak bisa digali, pipa dapat diletakkan di atas kepala atau dibor.
C. Dasar parit harus rata dan kokoh, dan sebagian pasir, semen atau penyangga dapat diisi sebelumnya jika perlu.
D. Traksi manual atau mekanis dapat digunakan saat meletakkan, tetapi perhatian harus diberikan pada panduan dan pelumasan.
E. Setelah peletakan selesai, tanah harus ditutup dan dipadatkan sesegera mungkin.

Pemasangan kabel optik di gedung-gedung:

SEBUAH. Saat berbaring vertikal, perhatian khusus harus diberikan pada masalah beban kabel optik;. Umumnya, kabel optik harus diperbaiki sekali setiap dua lapisan.
B. Ketika kabel optik melewati dinding atau lantai, pipa plastik pelindung dengan pelindung mulut harus ditambahkan, dan pipa harus diisi dengan pengisi tahan api.
C. Sejumlah pipa plastik juga dapat diletakkan terlebih dahulu di gedung, dan ketika kabel optik akan diletakkan di masa depan, kabel optik dapat diletakkan dengan metode traksi atau vakum.

Pemilihan kabel optik

Pemilihan kabel optik tidak hanya berdasarkan jumlah serat optik dan jenis serat optik, tetapi juga selubung luar kabel optik sesuai dengan lingkungan penggunaan kabel optik;.

Ketika kabel optik luar ruangan langsung dikubur, kabel optik lapis baja harus dipilih. Saat di atas kepala, kabel optik dengan selubung luar plastik hitam dengan dua atau lebih tulang rusuk dapat digunakan.
Saat memilih kabel optik yang digunakan di gedung, perhatian harus diberikan pada penghambat api mereka, karakteristik beracun dan asap. Umumnya, tipe tahan api tapi bebas asap rokok (Sidang pleno) dapat digunakan dalam pipa atau ventilasi paksa, dan tahan api, jenis tidak beracun dan bebas asap rokok (Anak tangga) harus digunakan di lingkungan yang terbuka.
Saat memasang kabel secara vertikal di gedung, kabel distribusi dapat digunakan; saat memasang kabel secara horizontal, kabel breakout dapat digunakan.
Jika jarak transmisi kurang dari 2km, Anda dapat memilih kabel optik multi-mode. Jika melebihi 2km, Anda dapat menggunakan repeater atau memilih kabel optik mode tunggal.

5/5 - (1 Pilih)

Definisi kabel serat optik