Ce este cablul de fibră optică - Optic-Electric

Cablul de fibră optică este fabricat pentru a corespunde celor optice, specificații de performanță mecanică sau de mediu, este o comunicare care folosește una sau mai multe fibre optice plasate într-o manta ca mediu de transmisie și poate fi utilizată individual sau în grup de ansamblu de cablu.

Cablurile optice sunt compuse în principal din fibre optice (filamente de sticlă subțiri ca părul), manșoane de protecție din plastic și învelișuri exterioare din plastic. Nu există metale precum aurul, argint, cupru și aluminiu în cablurile optice, și, în general, nu au valoare de reciclare.

Cablul optic este un fel de linie de comunicație în care un anumit număr de fibre optice formează un miez de cablu conform unei anumite metode, care este acoperit cu o teaca, iar unele sunt, de asemenea, acoperite cu o manta exterioara pentru a realiza transmisia de semnal optic. Acesta este: un cablu format dintr-o fibră optică (purtător de transmisie optică) printr-un anumit proces. Structura de bază a cablului optic este în general compusă din miez de cablu, sarma de otel de armare, umplutură și înveliș, etc. în plus, există un strat impermeabil, strat tampon, sârmă metalică izolată și alte componente după cum este necesar.

Istoria cablurilor de fibră optică

În 1976, Institutul Bell din Statele Unite a construit primul sistem experimental de comunicații cu fibră optică în Atlanta, folosind cablul optic care contine 144 fibre optice fabricate de Western Electric Company. În 1980, cablurile optice comerciale realizate din fibre optice multimodale au început să fie folosite pe trunchiuri inter-orase și câteva linii de lungă distanță. Cablurile comerciale de fibră optică realizate din fibră monomodală au început să fie utilizate pe liniile de lungă distanță în 1983. În 1988, primul cablu submarin transatlantic care face legătura între Statele Unite și Marea Britanie și Franța a fost pus cu succes, iar în curând a fost construit primul cablu submarin trans-Pacific. China și-a dezvoltat propriul cablu optic de comunicare în 1978, folosind fibră optică multimodală, iar structura miezului cablului este stratificată. Testele pe teren au fost efectuate la Shanghai, Beijing, Wuhan și alte locuri succesiv. Imediat dupa, a fost folosit ca trunchi interoficial în rețeaua de telefonie locală. După 1984, a fost folosit treptat pentru liniile de mare distanță, și s-a folosit fibră monomodală. Cablurile optice de comunicație au o capacitate de transmisie mai mare decât cablurile de cupru, distanță mare de releu, mărime mică, greutate redusă, și fără interferențe electromagnetice. De cand 1976, s-au dezvoltat în linii de trunchi pe distanțe lungi, relee urbane, comunicații submarine offshore și transoceanice , precum și coloana vertebrală a liniilor de transmisie cu fir pentru rețelele locale, rețele private, etc., și a început să se dezvolte în domeniul rețelelor de distribuție a buclei utilizatorilor din oraș, furnizarea de linii de transmisie pentru rețele digitale cu servicii integrate de fibră până la domiciliu și de bandă largă.

Cablul optic este principalul instrument de transmisie al diferitelor rețele de informații din societatea informațională actuală. Dacă "Internet" se numeste "autostrada informației", atunci rețeaua de cablu optic este piatra de temelie a autostrăzii informaționale --- rețeaua de cablu optic este ruta fizică a Internetului. Odată ce un anumit cablu optic este deteriorat și blocat, cel "autostrada informației" în acea direcție va fi distrus. Pe lângă telefoanele obișnuite, telegrame, și faxuri, informaţia transmisă prin cablul optic este acum transmisă în cantităţi mari, inclusiv semnalele de televiziune, remitențe bancare, cotaţiile bursiere, și alte informații care nu pot fi întrerupte o clipă.

In prezent, modul de transmisie al cablului optic de comunicații la distanță lungă a fost dezvoltat de la PDH la SDH, iar rata de transmisie a crescut de la 140MB/S inițial la 2.5GB/S, 4×2,5 GB/S, 16×2,5 GB/S sau chiar mai mare, adică Se spune că o pereche de miezuri de fibre se poate deschide 30,000, 120,000, 480,000 sau chiar mai multe canale. Cu o capacitate de transmisie atât de mare, odată ce cablul optic este blocat, nu numai că va cauza pierderi uriașe în sectorul telecomunicațiilor, dar provoacă și multe neplăceri publicului larg din cauza comunicării slabe, cum ar fi utilizatorii de computere care nu pot accesa Internetul, necunoașterea bursei, remitențe bancare, și depozite la distanță. Luați-o într-o bula, iar tot felul de informații nu pot fi transmise. În zonele muntoase îndepărtate, odată ce cablul optic este întrerupt, întregul județ și chiar mai multe județe de-a lungul cablului optic vor fi izolate de lume în comunicare și vor deveni insule izolate.

Structura cablului optic

Prezentare generală

Cablul optic este compus din miez de cablu, sarma de otel de armare, umplutură și înveliș, etc. în plus, există un strat impermeabil, strat tampon, sârmă metalică izolată și alte componente după cum este necesar.

fibra optica

Cea mai importantă parte a miezului cablului de fibră optică este fibra optică. Să aruncăm o privire la teoria fibrei optice și structura fibrei optice.

Lumina și proprietățile ei

Lumina este o undă electromagnetică

Gama de lungimi de undă a luminii vizibile este: 390~760nm (nanometru). Partea mai mare de 760 nm este lumină infraroșie, iar partea mai mică de 390 nm este lumină ultravioletă. In prezent, cele mai frecvent utilizate fibre optice sunt: 850, 1310, și 1550.

Refracţie, reflexia si reflexia totala a luminii.

Pentru că lumina se deplasează cu viteze diferite în substanțe diferite, când lumina este emisă de la o substanță la alta, refracția și reflexia apar la interfața dintre cele două substanțe. De asemenea, unghiul luminii refractate variază cu unghiul luminii incidente. Când unghiul luminii incidente atinge sau depășește un anumit unghi, lumina refractată va dispărea, și toată lumina incidentă va fi reflectată înapoi, care este reflectarea totală a luminii. Substanțe diferite au unghiuri de refracție diferite la lumina de aceeași lungime de undă (adică, diferite substanțe au indici diferiți de refracție a luminii), și aceeași substanță are unghiuri de refracție diferite la lumina de lungimi de undă diferite. Comunicarea prin fibră optică se formează pe baza principiilor de mai sus.

Structura și tipul fibrei optice:

Structura fibrei optice:

Fibra goală este în general împărțită în trei straturi: miezul central de sticlă cu indice de refracție ridicat (diametrul miezului este în general 50 sau 62,5μm), mijlocul este placarea din sticlă de silice cu indice de refracție scăzut (diametrul este în general de 125μm), iar cel mai exterior este stratul de rășină pentru armare. Podea.

Diafragma numerică:

Lumina incidentă pe partea de capăt a fibrei nu poate fi transmisă în totalitate de către fibră, numai lumina incidentă dintr-un anumit interval de unghi poate. Acest unghi se numește deschiderea numerică a fibrei. O deschidere numerică mai mare a fibrei optice este avantajoasă pentru îmbinarea cap la cap a fibrei optice. Fibrele optice produse de diferiți producători au deschideri numerice diferite.

Tipuri de fibre optice:

A. În funcție de modul de transmitere a luminii în fibră, poate fi împărțit în: fibră monomodală și fibră multimodală.

Fibră multimodală: Miezul central de sticlă este mai gros (50 sau 62,5μm) și poate transmite lumina în mai multe moduri. Dar dispersia sa intermodală este mare, care limitează frecvenţa de transmitere a semnalelor digitale, si va fi mai grav odata cu cresterea distantei. De exemplu: 600Fibra MB/KM are doar 300MB lățime de bandă la 2KM. Prin urmare, distanța de transmisie prin fibre multimode este relativ scurtă, în general doar câțiva kilometri.
Fibră monomod: Miezul central de sticlă este relativ subțire (diametrul miezului este în general 9 sau 10 μm), și un singur mod de lumină poate fi transmis. Prin urmare, dispersia sa intermodală este foarte mică, care este potrivit pentru comunicarea la distanță lungă, dar dispersia sa cromatică joacă un rol major, astfel încât fibra monomod are cerințe mai mari privind lățimea spectrală și stabilitatea sursei de lumină, acesta este, lățimea spectrală este mai îngustă și stabilitatea este mai bună. .

B. Conform ferestrei optime de frecvență de transmisie: fibră monomod convențională și fibră monomod cu dispersie deplasată.

Tip convențional: Producătorul de fibre optice optimizează frecvența de transmisie a fibrei optice pe o singură lungime de undă a luminii, cum ar fi 1310nm.

Tip deplasat prin dispersie: Producătorii de fibre optice optimizează frecvența de transmisie a fibrei optice la două lungimi de undă de lumină, ca: 1310nm și 1550nm.

C. După distribuția indicelui de refracție, se împarte în: fibre abrupte si gradate.

Tip abrupt: Indicele de refracție de la miezul central al fibrei la placarea de sticlă este brusc. Are costuri reduse și dispersie intermodală ridicată. Este potrivit pentru comunicații la distanțe scurte, la viteză redusă, precum controlul industrial. in orice caz, datorită dispersiei intermodale mici a fibrei monomodale, fibra monomodă adoptă tipul abrupt.

Fibră gradată: Indicele de refracție de la miezul central al fibrei la placarea de sticlă este redus treptat, astfel încât lumina high-mode să se poată propaga într-o formă sinusoidală, ceea ce poate reduce dispersia între moduri, îmbunătățirea lățimii de bandă a fibrei, și măriți distanța de transmisie, dar costul este mare. Fibrele de mod sunt în mare parte fibre gradate.

Specificații comune pentru fibre:

Mod unic: 8/125μm, 9/125μm, 10/125μm
Multimod: 50/125μm, standard european
62.5/125μm, standard american
Industrial, Rețele medicale și de viteză redusă: 100/140μm, 200/230μm
Plastic: 98/1000μm pentru controlul auto

Fabricarea și atenuarea fibrei optice:

Fabricarea fibrei optice:

In prezent, metodele de fabricare a fibrei optice includ în principal: CVD în tub (depuneri chimice de vapori) metodă, metoda CVD în tijă, PCVD (depunerea chimică de vapori din plasmă) metoda si VAD (depunerea axială de vapori) metodă.

Atenuarea fibrei optice:

Principalii factori care cauzează atenuarea fibrelor sunt: intrinsec, îndoire, extrudare, impurităţi, neuniformitate și îmbinare cap la cap.

Intrinsec: Este pierderea inerentă a fibrei, inclusiv: împrăștierea Rayleigh, absorbtie intrinseca, etc.
Îndoire: Când fibra este îndoită, o parte din lumina din fibră se va pierde din cauza împrăștierii, rezultând în pierdere.
Stoarce: Pierderea cauzată de îndoirile minuscule ale unei fibre optice atunci când este strânsă.
Impurităţi: Pierderile cauzate de impuritățile din fibră care absorb și împrăștie lumina care se propagă în fibră.
Neuniformitate: Pierderea cauzată de indicele de refracție neuniform al materialului fibros.
Andocare: Pierderea generată atunci când fibra optică este andocata, ca: diferite axe (coaxialitatea fibrei monomode trebuie să fie mai mică de 0,8μm), fata de capat nu este perpendiculara pe axa, faţa de capăt nu este plată, diametrul miezului cap la cap nu se potrivește și calitatea sudării este slabă.

Avantajele fibrei optice:

Banda de trecere a fibrei optice este foarte largă. Teoretic, poate ajunge 3 miliarde de megaherți.
Fără lungime de hop. Zeci până la mai mult de 100 kilometri, doar câteva sute de metri de sârmă de cupru.
Nu este afectat de câmpurile electromagnetice și radiațiile electromagnetice.
Greutate ușoară și dimensiune mică. De exemplu: 900 perechi de cabluri torsadate cu 21,000 canale vocale, diametrul este 3 inci, iar greutatea este 8 tone/KM. Cablul de fibră optică cu o capacitate de comunicare de zece ori mai mare are un diametru de 0.5 inci și o greutate de 450P/KM.
Comunicarea prin fibră optică nu este electrificată, și poate fi folosit în siguranță în locuri inflamabile și violente.
Utilizați o gamă largă de temperatură ambientală.
Coroziunea chimică, durata de viata lunga.

Clasificarea cablurilor optice

Conform metodei de ouat, Sunt: cablu optic superior autoportant, cablu optic conductei, cablu optic îngropat blindat și cablu optic submarin.
Conform structurii cablului optic, se împarte în: cablu optic la pachet, cablu optic stratificat, cablu optic strâns îmbrățișat, cablu optic tip panglică, cablu optic nemetalic și cablu optic ramificat.
După utilizare, Sunt: cablu optic pentru comunicații pe distanțe lungi, cablu optic exterior de scurtă distanță, cablu optic hibrid si cablu optic pentru constructii.

Fabricarea cablurilor optice

Procesul de fabricație a cablului optic este în general împărțit în următoarele procese:

Ecranarea fibrelor optice: selectați fibre optice cu caracteristici excelente de transmisie și tensiune calificată.
Vopsirea fibrelor optice: utilizați cromatograma completă standard pentru a identifica, care nu necesită decolorare și nicio migrare la temperaturi ridicate.
extrudare secundară: Utilizați plastic cu modul elastic ridicat și coeficient de dilatare liniar scăzut pentru a extruda într-un tub de o anumită dimensiune, încorporați fibra optică și umpleți-o cu gel rezistent la umiditate și la apă, și păstrați-l câteva zile (nu mai puțin de două zile) .
Răsucirea cablului de fibră optică: răsuciți împreună mai multe fibre optice extrudate și unități de întărire.
Strângeți mantaua exterioară a cablului optic: adăugați un strat de înveliș la cablul optic cu șuvițe.

Instalare cablu optic

De-a lungul anilor, societatea umană a dezvoltat un set de metode și experiențe mature pentru construcția cablurilor optice. De exemplu, construcția exterioară a cablurilor optice: cel mai important lucru pentru pozarea cablurilor optice pe distanțe lungi este alegerea unei căi potrivite. Cea mai scurtă cale nu este neapărat cea mai bună, dar acordă atenție și dreptului de folosință a terenului, posibilitatea de ridicare sau îngropare, etc.

Trebuie să existe desene de proiectare și construcție foarte complete pentru construcție convenabilă și fiabilă și inspecții viitoare. În timpul construcției, aveți grijă să nu puneți cablul optic sub presiune puternică sau să nu fie perforat de obiecte dure.

Când cablul optic se întoarce, raza sa de viraj este 20 ori mai mare decât diametrul cablului optic în sine.

Construcția cablului optic aerian exterior:

A. Metoda deasupra capului de agățare a consolelor de sârmă este simplă și ieftină, si este cel mai folosit in tara mea, dar este consumator de timp pentru a adăuga cârlige și a le aranja.
B. Metoda de înfășurare a sârmei suspendate deasupra capului, această metodă este mai stabilă și mai puține lucrări de întreținere. Dar este necesară o mașină specială de împachetat.
C. Metoda aeriană autoportabilă are cerințe ridicate pe linia de trunchi, construcție și întreținere dificilă, si cost ridicat. Este rar folosit în China în prezent.
D. Când deasupra capului, trebuie instalat un dispozitiv de ghidare în locul în care cablul optic duce la portbagaj, iar cablul optic nu trebuie târât la pământ. Acordați atenție reducerii frecării atunci când trageți cablul optic. O lungime de cablu de fibră optică trebuie lăsată pe fiecare trunchi pentru extindere și contracție.
E. Fiți atenți la împământarea fiabilă a obiectelor metalice din cablul optic. Mai ales în zonele muntoase, zone de rețea electrică de înaltă tensiune și multe zone, există în general 3 puncte de împământare pe kilometru, si chiar se folosesc cabluri optice nemetalice.

Construcția cablului optic al conductei exterioare:

A. Înainte de construcție, trebuie verificată gradul de ocupare al conductei, țevile secundare din plastic trebuie curățate și așezate, iar linia de tracțiune trebuie plasată în același timp.
B. Calculați durata de desfășurare, și trebuie să existe suficientă lungime rezervată.
C. Lungimea uneia nu trebuie să fie prea mare (in general 2 km). La cablare, trebuie tras de la mijloc în ambele părți.
D. Forța de tracțiune a cablului nu este în general mai mare de 120 kg, iar partea centrală de armare a cablului optic trebuie trasă, iar tratamentul impermeabil și de întărire al capului cablului optic ar trebui făcut.
E. Intrarea și ieșirea cablului optic trebuie să fie echipate cu un dispozitiv de urmărire, iar podeaua nu poate fi curățată direct.
F. Cablul optic al conductei ar trebui să acorde, de asemenea, atenție unei împământari fiabile.

Pozarea cablurilor optice direct îngropate:

A. Adâncimea șanțului cablului optic îngropat direct ar trebui să fie excavată conform standardului. Standardul este prezentat în tabelul următor:
B. Unde nu pot fi săpate tranșee, conductele pot fi așezate deasupra capului sau forate.
C. Fundul șanțului trebuie să fie plat și ferm, și o parte de nisip, cimentul sau suportul poate fi pre-umplut dacă este necesar.
D. Tracțiunea manuală sau mecanică poate fi utilizată la așezare, dar trebuie acordată atenție ghidării și lubrifierii.
E. După ce așezarea este finalizată, solul trebuie acoperit și compactat cât mai curând posibil.

Pozarea cablurilor optice în clădiri:

A. La așezarea verticală, o atenție deosebită trebuie acordată problemei portante a cablului optic. În general, cablul optic trebuie fixat o dată la două straturi.
B. Când cablul optic trece prin perete sau podea, ar trebui adăugată o țeavă de protecție din plastic cu apărătorie, iar conducta trebuie umplută cu umplutură ignifugă.
C. O anumită cantitate de țevi de plastic poate fi, de asemenea, așezată în avans în clădire, și când cablul optic urmează să fie pozat în viitor, cablul optic poate fi așezat prin metoda de tracțiune sau vacuum.

Alegerea cablului optic

Alegerea cablurilor optice nu se bazează doar pe numărul de fibre optice și tipul de fibre optice, dar și mantaua exterioară a cablului optic în funcție de mediul de utilizare a cablului optic.

Când cablul optic exterior este direct îngropat, trebuie selectat cablul optic blindat. Când deasupra capului, poate fi folosit un cablu optic cu o manta exterioara din plastic negru cu doua sau mai multe nervuri de armare.
La selectarea cablurilor optice utilizate în clădiri, trebuie acordată atenție ignifugei lor, caracteristici toxice și de fum. În general, tipul ignifug, dar fără fum (Plenul) poate fi utilizat în conductă sau ventilație forțată, și ignifuge, tip non-toxic și fără fum (Riser) trebuie utilizat în mediul expus.
La cablarea verticală în clădire, pot fi folosite cabluri de distributie; la cablarea orizontală, pot fi folosite cabluri de rupere.
Dacă distanța de transmisie este mai mică de 2 km, puteți alege cablu optic multimod. Daca depaseste 2 km, puteți utiliza repetitorul sau puteți alege cablu optic monomod.

5/5 - (1 vot)

Definiția fiber optic cable