Kas ir optiskās šķiedras kabelis

Kas ir optiskās šķiedras kabelis

Optisko šķiedru kabeļa definīcija

Optiskās šķiedras kabelis ir ražots, lai atbilstu optiskajam, mehāniskās vai vides veiktspējas specifikācijas, tā ir komunikācija, izmantojot vienu vai vairākas optiskās šķiedras, kas ievietotas apvalkā kā pārraides līdzeklis, un to var izmantot atsevišķi vai grupās kabeļu komplektā.

Optiskie kabeļi galvenokārt sastāv no optiskām šķiedrām (stikla pavedieni tik plāni kā mati), plastmasas aizsarguzmavas un plastmasas ārējās apvalki. Nav tādu metālu kā zelts, Sudrabs, varš un alumīnijs optiskajos kabeļos, un parasti tiem nav otrreizējās pārstrādes vērtības.

Optiskais kabelis ir sava veida sakaru līnija, kurā noteikts skaits optisko šķiedru veido kabeļa serdi saskaņā ar noteiktu metodi, kas ir pārklāts ar apvalku, un daži ir arī pārklāti ar ārējo apvalku, lai realizētu optiskā signāla pārraidi. Tas ir: kabelis, ko veido optiskā šķiedra (optiskās pārraides nesējs) caur noteiktu procesu. Optiskā kabeļa pamatstruktūra parasti sastāv no kabeļa serdes, stiegrojuma tērauda stieple, pildviela un apvalks, utt. Papildus, ir ūdensnecaurlaidīgs slānis, bufera slānis, izolēta metāla stieple un citas sastāvdaļas pēc vajadzības.

Optisko šķiedru kabeļu vēsture

In 1976, ASV Bela institūts Atlantā uzbūvēja pirmo optiskās šķiedras sakaru eksperimentālo sistēmu, izmantojot optisko kabeli, kas satur 144 optiskās šķiedras, ko ražo Western Electric Company. In 1980, komerciālos optiskos kabeļus, kas izgatavoti no daudzmodu optiskām šķiedrām, sāka izmantot starppilsētu starpbiroju maģistrālēm un dažās tālsatiksmes līnijās. Komerciālos optisko šķiedru kabeļus, kas izgatavoti no vienmodas šķiedras, sāka izmantot tālsatiksmes līnijās 1983. In 1988, tika veiksmīgi ievilkts pirmais transatlantiskais zemūdens kabelis, kas savienoja ASV un Lielbritāniju un Franciju, un drīzumā tika uzbūvēts pirmais trans-Klusā okeāna zemūdens kabelis. gadā Ķīna izstrādāja savu sakaru optisko kabeli 1978, izmantojot daudzmodu optisko šķiedru, un kabeļa serdes struktūra ir slāņaina. Šanhajā ir veikti lauka testi, Pekina, Uhaņa un citas vietas secīgi. Drīz pēc, tas tika izmantots kā starpbiroju maģistrāle vietējā telefonu tīklā. Pēc 1984, to pamazām izmantoja tālsatiksmes līnijām, un tika izmantota vienmoda šķiedra. Sakaru optiskajiem kabeļiem ir lielāka pārraides jauda nekā vara kabeļiem, garā stafetes distance, mazs izmērs, viegls svars, un bez elektromagnētiskiem traucējumiem. Kopš 1976, tās attīstījušās par tālsatiksmes maģistrālēm, pilsētas stafetes, piekrastes un aizokeāna zemūdens sakari , kā arī lokālo tīklu vadu pārvades līniju mugurkauls, privātie tīkli, utt., un sāka attīstīties lietotāju loku sadales tīklu jomā pilsētā, Pārvades līniju nodrošināšana optisko šķiedru uz mājām un platjoslas integrēto pakalpojumu digitālajiem tīkliem.

Optiskais kabelis ir galvenais dažādu informācijas tīklu pārraides līdzeklis mūsdienu informācijas sabiedrībā. Ja "Internets" sauc par "informācijas lielceļš", tad optiskais kabeļu tīkls ir informācijas lielceļa stūrakmens --- optiskais kabeļu tīkls ir interneta fiziskais ceļš. Kad noteikts optiskais kabelis ir bojāts un bloķēts, uz "informācijas lielceļš" tajā virzienā tiks iznīcināts. Papildus parastajiem telefoniem, telegrammas, un faksi, caur optisko kabeli pārraidītā informācija tagad tiek pārraidīta lielos daudzumos, ieskaitot televīzijas signālus, bankas pārvedumi, akciju tirgus kotācijas, un cita informācija, kuru nevar pārtraukt ne uz mirkli.

Tagadnē, ir izstrādāts tālsatiksmes sakaru optiskā kabeļa pārraides režīms no PDH uz SDH, un pārraides ātrums ir attīstījies no sākotnējā 140 MB/S līdz 2,5 GB/S, 4× 2,5 GB/S, 16× 2,5 GB/S vai pat vairāk, tas ir Mēdz teikt, ka šķiedru serdeņu pāris var atvērties 30,000, 120,000, 480,000 vai pat vairāk kanālu. Ar tik lielu pārraides jaudu, kad optiskais kabelis ir bloķēts, tas radīs ne tikai milzīgus zaudējumus telekomunikāciju nozarei, bet arī rada daudzas neērtības plašai sabiedrībai sliktas komunikācijas dēļ, piemēram, datoru lietotāji nevar piekļūt internetam, nepazīstot akciju tirgu, bankas pārvedumi, un attālināti noguldījumi. Paņemiet to burbulī, un visu veidu informāciju nevar pārsūtīt. Attālos kalnu apgabalos, kad optiskais kabelis tiek pārtraukts, viss novads un pat vairāki novadi gar optisko kabeli komunikācijā izolēsies no pasaules un kļūs par izolētām saliņām.

Optiskā kabeļa struktūra

Pārskats

Optiskais kabelis sastāv no kabeļa serdes, stiegrojuma tērauda stieple, pildviela un apvalks, utt. Papildus, ir ūdensnecaurlaidīgs slānis, bufera slānis, izolēta metāla stieple un citas sastāvdaļas pēc vajadzības.

optiskā šķiedra

Optiskās šķiedras kabeļa kodola vissvarīgākā daļa ir optiskā šķiedra. Apskatīsim optiskās šķiedras teoriju un optiskās šķiedras struktūru.

Gaisma un tās īpašības

1. Gaisma ir elektromagnētiskais vilnis

Redzamās gaismas viļņu garuma diapazons ir: 390~760nm (nanometrs). Daļa, kas lielāka par 760 nm, ir infrasarkanā gaisma, un daļa, kas ir mazāka par 390 nm, ir ultravioletā gaisma. Tagadnē, visbiežāk izmantotās optiskās šķiedras ir: 850, 1310, un 1550.

2. Refrakcija, gaismas atstarošana un pilnīga atstarošana.

Jo gaisma dažādās vielās pārvietojas ar dažādu ātrumu, kad gaisma tiek izstarota no vienas vielas uz otru, refrakcija un atstarošana notiek saskarnē starp abām vielām. Arī, lauztās gaismas leņķis mainās atkarībā no krītošās gaismas leņķa. Kad krītošās gaismas leņķis sasniedz vai pārsniedz noteiktu leņķi, lauztā gaisma pazudīs, un visa krītošā gaisma tiks atspoguļota atpakaļ, kas ir kopējais gaismas atstarojums. Dažādām vielām ir dažādi refrakcijas leņķi pret viena un tā paša viļņa garuma gaismu (ti, dažādām vielām ir atšķirīgs gaismas laušanas koeficients), un vienai un tai pašai vielai ir dažādi refrakcijas leņķi pret dažāda viļņa garuma gaismu. Optiskās šķiedras komunikācija tiek veidota, pamatojoties uz iepriekš minētajiem principiem.

Optiskās šķiedras struktūra un veids:

1. Optiskās šķiedras struktūra:

Kailā šķiedra parasti ir sadalīta trīs slāņos: centrālā augsta refrakcijas indeksa stikla kodols (serdes diametrs parasti ir 50 vai 62,5 μm), vidū ir silīcija stikla apšuvums ar zemu refrakcijas indeksu (diametrs parasti ir 125 μm), un ārējais ir sveķu pārklājums pastiprināšanai. Stāvs.

2. Skaitliskā diafragma:

Šķiedra nevar pilnībā pārraidīt gaismu, kas krīt uz šķiedras gala virsmu, var tikai krītošā gaisma noteiktā leņķa diapazonā. Šo leņķi sauc par šķiedras skaitlisko apertūru. Lielāka optiskās šķiedras skaitliskā apertūra ir izdevīga optiskās šķiedras sadursavienojumam. Dažādu ražotāju ražotajām optiskajām šķiedrām ir atšķirīgas ciparu apertūras.

3. Optisko šķiedru veidi:

A. Saskaņā ar gaismas pārraides režīmu šķiedrā, to var iedalīt: vienmoda šķiedras un daudzmodu šķiedras.

Daudzmodu šķiedra: Centrālā stikla serde ir biezāka (50 vai 62,5 μm) un var pārraidīt gaismu vairākos režīmos. Bet tā intermodālā izkliede ir liela, kas ierobežo ciparu signālu pārraidīšanas frekvenci, un tas būs nopietnāks, palielinoties attālumam. Piemēram: 600MB/KM šķiedras joslas platums ir tikai 300 MB pie 2 km. Tāpēc, daudzmodu šķiedru pārraides attālums ir salīdzinoši īss, parasti tikai daži kilometri.
Viena režīma šķiedra: Centrālā stikla kodols ir salīdzinoši plāns (serdes diametrs parasti ir 9 vai 10 μm), un var pārraidīt tikai vienu gaismas veidu. Tāpēc, tā intermodālā izkliede ir ļoti maza, kas ir piemērota tālsatiksmes saziņai, bet tā hromatiskajai dispersijai ir liela nozīme, tāpēc vienmoda šķiedrai ir augstākas prasības attiecībā uz gaismas avota spektrālo platumu un stabilitāti, tas ir, spektrālais platums ir šaurāks un stabilitāte labāka. .

B. Atbilstoši optimālajam pārraides frekvences logam: parastā vienmoda šķiedra un dispersijas nobīdīta vienmoda šķiedra.

Tradicionālais tips: Optisko šķiedru ražotājs optimizē optiskās šķiedras pārraides frekvenci vienā gaismas viļņa garumā, piemēram, 1310 nm.

Dispersijas nobīdes tips: Optisko šķiedru ražotāji optimizē optiskās šķiedras pārraides frekvenci pie diviem gaismas viļņu garumiem, piemēram,: 1310nm un 1550 nm.

C. Saskaņā ar refrakcijas indeksa sadalījumu, tas ir sadalīts: pēkšņas un šķirotas šķiedras.

Pēkšņs tips: Refrakcijas indekss no šķiedras centrālās kodola līdz stikla apšuvumam ir pēkšņs. Tam ir zemas izmaksas un augsta intermodālā izkliede. Tas ir piemērots neliela attāluma saziņai ar mazu ātrumu, piemēram, rūpnieciskā kontrole. Tomēr, vienmodu šķiedras mazās intermodālās izkliedes dēļ, vienmoda šķiedra pieņem pēkšņu veidu.

Šķiedra šķirota: Refrakcijas koeficients no šķiedras centrālās kodola līdz stikla apšuvumam tiek pakāpeniski samazināts, lai augsta režīma gaisma varētu izplatīties sinusoidālā formā, kas var samazināt izkliedi starp režīmiem, uzlabot šķiedras joslas platumu, un palielināt pārraides attālumu, bet izmaksas ir augstas. Modes šķiedras galvenokārt ir šķirotas šķiedras.

4. Kopējās šķiedru specifikācijas:

Viens režīms: 8/125μm, 9/125μm, 10/125μm
Daudzrežīms: 50/125μm, Eiropas standarts
62.5/125μm, Amerikas standarts
Rūpnieciskais, Medicīnas un zema ātruma tīkli: 100/140μm, 200/230μm
Plastmasa: 98/1000μm automobiļu vadībai

Optisko šķiedru ražošana un vājināšana:

1. Optisko šķiedru ražošana:

Tagadnē, optisko šķiedru ražošanas metodes galvenokārt ietver: in-tube CVD (ķīmiskā tvaiku nogulsnēšanās) metodi, in-rod CVD metode, PCVD (plazmas ķīmiskā tvaiku pārklāšana) metode un VAD (aksiālā tvaiku nogulsnēšanās) metodi.

2. Optiskās šķiedras vājināšanās:

Galvenie faktori, kas izraisa šķiedru vājināšanos, ir: raksturīgs, locīšana, ekstrūzija, piemaisījumi, neviendabīgums un sadursavienojums.

Raksturīgs: Tas ir raksturīgs šķiedras zudums, ieskaitot: Reilija izkliede, iekšējā absorbcija, utt.
Liekšana: Kad šķiedra ir saliekta, daļa gaismas šķiedrā tiks zaudēta izkliedes dēļ, kā rezultātā rodas zaudējumi.
Saspiediet: Zudumi, ko izraisa sīki optiskās šķiedras izliekumi, kad tā tiek saspiesta.
Piemaisījumi: Zudumi, ko izraisa piemaisījumi šķiedrā, kas absorbē un izkliedē gaismu, kas izplatās šķiedrā.
Neviendabīgums: Zudumi, ko izraisa šķiedras materiāla nevienmērīgs refrakcijas indekss.
Docking: Zudumi, kas rodas, optisko šķiedru dokojot, piemēram,: dažādas asis (vienmoda šķiedras koaksialitātei ir jābūt mazākai par 0,8 μm), gala virsma nav perpendikulāra asij, gala virsma nav plakana, nesakrīt serdes diametrs, un metināšanas kvalitāte ir slikta.

Optiskās šķiedras priekšrocības:

1. Optiskās šķiedras caurlaides josla ir ļoti plaša. Teorētiski, tas var sasniegt 3 miljards megahercu.
2. Nav apiņu garuma. Desmitiem līdz vairāk nekā 100 kilometri, tikai daži simti metru vara stieples.
3. Neietekmē elektromagnētiskie lauki un elektromagnētiskais starojums.
4. Viegls svars un mazs izmērs. Piemēram: 900 vītā pāra kabeļu pāri ar 21,000 balss kanāliem, diametrs ir 3 collas, un svars ir 8 tonnas/km. Optiskās šķiedras kabeļa diametrs ar desmit reizes lielāku sakaru jaudu 0.5 collas un svars 450P/KM.
5. Optiskās šķiedras sakari nav elektrificēti, un to var droši izmantot uzliesmojošās un vardarbīgās vietās.
6. Izmantojiet plašu apkārtējās vides temperatūras diapazonu.
7. Ķīmiskā korozija, ilgs kalpošanas laiks.

Optisko kabeļu klasifikācija

1. Saskaņā ar dēšanas metodi, tur ir: pašnesošs gaisvadu optiskais kabelis, cauruļvada optiskais kabelis, bruņu apglabāts optiskais kabelis un zemūdens optiskais kabelis.
2. Atbilstoši optiskā kabeļa uzbūvei, tas ir sadalīts: komplektā iekļautais optiskais kabelis, slāņu optiskais kabelis, cieši apskauts optiskais kabelis, lentes optiskais kabelis, nemetāla optiskais kabelis un sazarojams optiskais kabelis.
3. Atbilstoši lietojumam, tur ir: optiskais kabelis tālsatiksmes sakariem, īsa attāluma āra optiskais kabelis, hibrīda optiskais kabelis un optiskais kabelis celtniecībai.

Optisko kabeļu ražošana

Optiskā kabeļa ražošanas process parasti ir sadalīts šādos procesos:

1. Optisko šķiedru skrīnings: izvēlieties optiskās šķiedras ar izcilām pārraides īpašībām un kvalificētu spriegojumu.
2. Optisko šķiedru krāsošana: identificēšanai izmantojiet standarta pilno hromatogrammu, nav nepieciešama izbalēšana un migrācija augstā temperatūrā.
3. Sekundārā ekstrūzija: Izmantojiet plastmasu ar augstu elastības moduli un zemu lineāro izplešanās koeficientu, lai izspiestu noteikta izmēra caurulē, iekļaujiet optisko šķiedru un piepildiet to ar mitrumizturīgu un ūdensizturīgu želeju, un uzglabājiet to dažas dienas (ne mazāk kā divas dienas) .
4. Optiskās šķiedras kabeļa vīšana: saviet kopā vairākas ekstrudētas optiskās šķiedras un stiprināšanas vienības.
5. Saspiediet optiskā kabeļa ārējo apvalku: pievienojiet apvalka slāni savītajam optiskajam kabelim.

Optiskā kabeļa uzstādīšana

Gadu gaitā, cilvēku sabiedrība ir izstrādājusi nobriedušu metožu un pieredzes kopumu optisko kabeļu būvniecībai. Piemēram, optisko kabeļu izbūve ārpus telpām: tālsatiksmes optisko kabeļu ieguldīšanai svarīgākais ir izvēlēties piemērotu ceļu. Īsākais ceļš ne vienmēr ir labākais, bet arī pievērsiet uzmanību zemes lietošanas tiesībām, erekcijas vai apbedīšanas iespēja, utt.

Ērtai un uzticamai būvniecībai un turpmākajām pārbaudēm jābūt ļoti pilnīgiem projektēšanas un konstrukcijas rasējumiem. Būvniecības laikā, uzmanieties, lai optiskais kabelis netiktu pakļauts lielam spiedienam vai to nesadurtu cieti priekšmeti.

Kad optiskais kabelis pagriežas, tā pagrieziena rādiuss ir 20 reizes lielāks par paša optiskā kabeļa diametru.

Āra antenas optiskā kabeļa izbūve:

A. Piekarināmā stiepļu kronšteinu metode ir vienkārša un lēta, un ir visplašāk izmantotais manā valstī, bet āķu pievienošana un kārtošana ir laikietilpīgi.
B. Piekaramās stieples tinumu gaisvadu metode, šī metode ir stabilāka un mazāka apkope. Bet ir nepieciešama īpaša iesaiņošanas mašīna.
C. Pašnesošajai gaisvadu metodei ir augstas prasības maģistrālajai līnijai, sarežģīta būvniecība un apkope, un augstās izmaksas. Pašlaik Ķīnā to izmanto reti.
D. Kad virs galvas, vietā, kur optiskais kabelis ved uz stumbru, jāuzstāda vadošā ierīce, un optisko kabeli nedrīkst vilkt zemē. Pievērsiet uzmanību berzes samazināšanai, velkot optisko kabeli. Uz katra stumbra ir jāatstāj optiskās šķiedras kabeļa garums, lai tos paplašinātu un sarautos.
E. Pievērsiet uzmanību uzticamam optiskā kabeļa metāla priekšmetu zemējumam. Īpaši kalnu apvidos, augstsprieguma elektrotīkla zonas un daudzas jomas, vispār ir 3 zemējuma punkti uz kilometru, un pat tiek izmantoti nemetāla optiskie kabeļi.

Āra cauruļvadu optiskā kabeļa izbūve:

A. Pirms būvniecības, jāpārbauda cauruļvada noslogojums, plastmasas apakšcaurules ir jānotīra un jānovieto, un vilces līnija jānovieto vienlaikus.
B. Aprēķiniet izvietošanas ilgumu, un ir jābūt pietiekami rezervētam garumam.
C. Viena dēšanas garums nedrīkst būt pārāk garš (parasti 2km). Veicot elektroinstalāciju, tas jāvelk no vidus uz abām pusēm.
D. Kabeļa vilces spēks parasti nepārsniedz 120 kg, un optiskā kabeļa pastiprinošā serdeņa daļa ir jāvelk, un ir jāveic optiskā kabeļa galvas ūdensnecaurlaidīga un nostiprinoša apstrāde.
E. Optiskā kabeļa ievadei un izvadei jābūt aprīkotai ar sekošanas ierīci, un grīdu nevar tieši noslaucīt.
F. Cauruļvada optiskajam kabelim jāpievērš uzmanība arī uzticamam zemējumam.

Tieši ieraktu optisko kabeļu ieguldīšana:

A. Tieši ieraktā optiskā kabeļa tranšejas dziļums ir jāizrok saskaņā ar standartu. Standarts ir parādīts nākamajā tabulā:
B. Kur nevar rakt tranšejas, cauruļvadus var novietot virs galvas vai urbt.
C. Grāvja dibenam jābūt līdzenam un stingrai, un daļa smilšu, cementu vai balstu var iepriekš uzpildīt, ja nepieciešams.
D. Ieklāšanas laikā var izmantot manuālo vai mehānisko vilci, bet uzmanība jāpievērš vadībai un eļļošanai.
E. Pēc dēšanas pabeigšanas, augsne pēc iespējas ātrāk jāpārklāj un jāsablīvē.

Optisko kabeļu ievilkšana ēkās:

A. Uzliekot vertikāli, īpaša uzmanība jāpievērš optiskā kabeļa nestspējas problēmai. Vispārīgi, optiskais kabelis jāpiestiprina reizi divos slāņos.
B. Kad optiskais kabelis iet cauri sienai vai grīdai, jāpievieno aizsargājoša plastmasas caurule ar mutes aizsargu, un caurulei jābūt piepildītai ar liesmu slāpējošu pildvielu.
C. Ēkā iepriekš var ieklāt arī noteiktu daudzumu plastmasas cauruļu, un kad nākotnē paredzēts likt optisko kabeli, optisko kabeli var likt ar vilces vai vakuuma metodi.

Optiskā kabeļa izvēle

Optisko kabeļu izvēle nav balstīta tikai uz optisko šķiedru skaitu un optisko šķiedru veidu, bet arī optiskā kabeļa ārējais apvalks atbilstoši optiskā kabeļa lietošanas videi.

1. Kad āra optiskais kabelis ir tieši ierakts, jāizvēlas bruņotais optiskais kabelis. Kad virs galvas, var izmantot optisko kabeli ar melnu plastmasas ārējo apvalku ar divām vai vairākām pastiprinošām ribām.
2. Izvēloties optiskos kabeļus, ko izmanto ēkās, uzmanība jāpievērš to liesmas slāpētājam, toksiskās un dūmu īpašības. Vispārīgi, liesmu slāpējošs, bet bez dūmiem tips (Plēnums) var izmantot cauruļvadā vai piespiedu ventilācijā, un liesmas slāpētājs, netoksisks un bez dūmiem tips (Stāvvads) jāizmanto pakļautajā vidē.
3. Veicot kabeļus vertikāli ēkā, var izmantot sadales kabeļus; veicot elektroinstalāciju horizontāli, var izmantot atdalīšanas kabeļus.
4. Ja pārraides attālums ir mazāks par 2km, varat izvēlēties vairāku režīmu optisko kabeli. Ja tas pārsniedz 2 km, varat izmantot atkārtotāju vai izvēlēties vienmodu optisko kabeli.