Что такое оптоволоконный кабель

Что такое оптоволоконный кабель

Определение оптоволоконного кабеля

Волоконно-оптический кабель изготавливается в соответствии с оптическими, технические характеристики механических или экологических характеристик, это связь с использованием одного или нескольких оптических волокон, помещенных в оболочку в качестве среды передачи, и может использоваться индивидуально или в группах кабельных сборок..

Оптические кабели в основном состоят из оптических волокон. (стеклянные нити тонкие как волосы), пластиковые защитные рукава и пластиковые наружные оболочки. Нет таких металлов, как золото, Серебряный, медь и алюминий в оптических кабелях, и, как правило, не имеют ценности для переработки.

Оптический кабель — вид линии связи, в которой определенное количество оптических волокон образует сердечник кабеля по определенному способу., который покрыт оболочкой, а некоторые также покрыты внешней оболочкой для реализации оптической передачи сигнала. То есть: кабель, образованный оптическим волокном (носитель оптической передачи) через определенный процесс. Основная структура оптического кабеля обычно состоит из сердечника кабеля., арматурная стальная проволока, наполнитель и оболочка, так далее. Кроме того, есть водонепроницаемый слой, буферный слой, изолированный металлический провод и другие компоненты по мере необходимости.

История оптоволоконных кабелей.

В 1976, Институт Белла в США построил первую экспериментальную систему оптоволоконной связи в Атланте., с помощью оптического кабеля, содержащего 144 оптические волокна производства Western Electric Company. В 1980, коммерческие оптические кабели из многомодовых оптических волокон стали использоваться на междугородных междугородных магистралях и некоторых междугородних линиях. Коммерческие оптоволоконные кабели из одномодового волокна стали использоваться на линиях дальней связи в 1983. В 1988, успешно проложен первый трансатлантический подводный кабель, соединяющий США и Великобританию и Францию, и вскоре был построен первый транстихоокеанский подводный кабель. Китай разработал собственный оптический кабель связи в 1978, с использованием многомодового оптоволокна, и структура сердечника кабеля слоистая. Полевые испытания были проведены в Шанхае., Пекин, Ухань и другие места последовательно. Вскоре после, использовался как межстанционная магистраль в местной телефонной сети. После 1984, постепенно его использовали для линий дальней связи, использовалось одномодовое волокно. Оптические кабели связи имеют большую пропускную способность, чем медные кабели., большая дистанция эстафеты, маленький размер, легкий вес, и отсутствие электромагнитных помех. С 1976, они превратились в междугородние магистральные линии, городские реле, морская и трансокеанская подводная связь , а также основу проводных линий передачи для локальных сетей, частные сети, и т.п., и начал развиваться в области распределительных сетей абонентских шлейфов в городе, предоставление линий передачи для оптоволокна до дома и широкополосных цифровых сетей с интегрированными услугами.

Оптический кабель является основным средством передачи различных информационных сетей в современном информационном обществе.. Если "Интернет" называется "информационная супермагистраль", тогда оптическая кабельная сеть является краеугольным камнем информационной супермагистрали --- оптическая кабельная сеть является физическим маршрутом Интернета.. Когда определенный оптический кабель поврежден и заблокирован, в "информационная супермагистраль" в этом направлении будет уничтожено. В дополнение к обычным телефонам, телеграммы, и факсы, информация, передаваемая по оптическому кабелю, теперь передается в больших количествах, включая телевизионные сигналы, банковские переводы, биржевые котировки, и другую информацию, которую нельзя прерывать ни на мгновение.

В настоящий момент, режим передачи оптического кабеля дальней связи был разработан с PDH на SDH, и скорость передачи увеличилась с исходных 140 МБ/с до 2,5 ГБ/с., 4×2,5 ГБ/с, 16×2,5 ГБ/с или даже выше, то есть сказано, что пара волоконных жил может разомкнуться 30,000, 120,000, 480,000 или даже больше каналов. При такой большой пропускной способности, как только оптический кабель заблокирован, это не только нанесет огромные убытки телекоммуникационному сектору, но и доставляют массу неудобств населению из-за плохой связи, например, пользователи компьютеров не могут получить доступ к Интернету, не зная фондового рынка, банковские переводы, и удаленные депозиты. Возьмите его в пузырь, и все виды информации не могут быть переданы. В отдаленных горных районах, после обрыва оптического кабеля, весь округ и даже несколько округов по оптическому кабелю будут изолированы от мира в общении и станут изолированными островами.

Структура оптического кабеля

Обзор

Оптический кабель состоит из сердечника кабеля, арматурная стальная проволока, наполнитель и оболочка, так далее. Кроме того, есть водонепроницаемый слой, буферный слой, изолированный металлический провод и другие компоненты по мере необходимости.

оптоволокно

Наиболее важной частью сердечника оптоволоконного кабеля является оптическое волокно.. Давайте взглянем на теорию оптического волокна и структуру оптического волокна..

Свет и его свойства.

1. Свет — это электромагнитная волна

Диапазон длин волн видимого света составляет: 390~ 760 нм (нанометр). Часть больше 760 нм - это инфракрасный свет., а часть меньше 390 нм - это ультрафиолетовый свет. В настоящий момент, Наиболее часто используемые оптические волокна: 850, 1310, а также 1550.

2. Преломление, отражение и полное отражение света.

Потому что свет распространяется с разной скоростью в разных веществах., при переходе света от одного вещества к другому, преломление и отражение происходят на границе раздела двух веществ. Также, угол преломления света зависит от угла падающего света. Когда угол падающего света достигает или превышает определенный угол, преломленный свет исчезнет, и весь падающий свет будет отражаться обратно, это полное отражение света. Различные вещества имеют разные углы преломления для света одной длины волны. (то есть, разные вещества имеют разные показатели преломления света), и одно и то же вещество имеет разные углы преломления для света с разной длиной волны. Оптоволоконная связь строится на основе вышеуказанных принципов..

Структура и тип оптического волокна:

1. Структура оптического волокна:

Голое волокно обычно делится на три слоя.: центральная сердцевина из стекла с высоким показателем преломления (диаметр сердечника обычно 50 или 62,5 мкм), посередине - оболочка из кварцевого стекла с низким показателем преломления (диаметр обычно 125 мкм), а самое внешнее - смоляное покрытие для армирования. Пол.

2. Числовая апертура:

Свет, падающий на торец волокна, не может быть полностью передан волокном., только падающий свет в пределах определенного диапазона углов может. Этот угол называется числовой апертурой световода.. Большая числовая апертура оптического волокна выгодна для стыкового соединения оптического волокна.. Оптические волокна разных производителей имеют разную числовую апертуру..

3. Типы оптических волокон:

А. По способу передачи света в волокне, его можно разделить на: одномодовое волокно и многомодовое волокно.

Многомодовое волокно: Центральная стеклянная сердцевина толще (50 или 62,5 мкм) и может передавать свет в нескольких режимах. Но его интермодальная дисперсия велика, что ограничивает частоту передачи цифровых сигналов, а с увеличением дистанции будет серьезнее. Например: 600Волокно МБ/км имеет пропускную способность всего 300 МБ на расстоянии 2 км. Следовательно, расстояние многомодовой оптоволоконной передачи относительно короткое, обычно всего несколько километров.
Одномодовое волокно: Центральная стеклянная сердцевина относительно тонкая. (диаметр сердечника обычно 9 или 10 мкм), и только одна мода света может быть передана. Следовательно, его интермодальная дисперсия очень мала, который подходит для дальней связи, но его хроматическая дисперсия играет главную роль, поэтому к одномодовому волокну предъявляются более высокие требования по ширине спектра и стабильности источника света, то есть, ширина спектра уже и стабильность лучше. .

Б. По оптимальному частотному окну передачи: обычное одномодовое волокно и одномодовое волокно со смещенной дисперсией.

Обычный тип: Производитель оптического волокна оптимизирует частоту передачи оптического волокна на одной длине волны света., например 1310нм.

Тип со смещенной дисперсией: Производители оптического волокна оптимизируют частоту передачи оптического волокна для двух длин волн света., Такие как: 1310нм и 1550нм.

С. По распределению показателя преломления, он разделен на: резкие и градуированные волокна.

Резкий тип: Показатель преломления от центральной сердцевины волокна до стеклянной оболочки скачкообразно. Он имеет низкую стоимость и высокую интермодальную дисперсию.. Подходит для низкоскоростной связи на короткие расстояния., такие как промышленный контроль. Однако, из-за малой интермодальной дисперсии одномодового волокна, одномодовое волокно принимает резкий тип.

Сортированное волокно: Показатель преломления от центральной сердцевины волокна к стеклянной оболочке постепенно снижается., так что высокомодовый свет может распространяться в синусоидальной форме, что может уменьшить дисперсию между модами, улучшить пропускную способность волокна, и увеличить дальность передачи, но цена высокая. Модовые волокна в основном представляют собой градуированные волокна..

4. Общие характеристики волокна:

Одиночный режим: 8/125мкм, 9/125мкм, 10/125мкм
Многомодовый: 50/125мкм, Европейский стандарт
62.5/125мкм, американский стандарт
промышленный, Медицинские и низкоскоростные сети: 100/140мкм, 200/230мкм
Пластик: 98/1000мкм для автомобильного контроля

Производство и затухание оптического волокна:

1. Производство оптического волокна:

В настоящий момент, методы производства оптического волокна в основном включают: внутритрубный CVD (химическое осаждение из паровой фазы) метод, внутристержневой метод CVD, ЦВЗ (плазмохимическое осаждение из паровой фазы) метод и ВАД (осевое осаждение из паровой фазы) метод.

2. Затухание оптического волокна:

Основными факторами, вызывающими затухание волокна, являются:: внутренний, изгиб, экструзия, примеси, неравномерность и стыковое соединение.

внутренний: Это врожденная потеря волокна, включая: Рэлеевское рассеяние, внутреннее поглощение, так далее.
Изгиб: Когда волокно изгибается, часть света в волокне будет теряться из-за рассеяния, в результате потери.
Сжимать: Потери, вызванные крошечными изгибами оптического волокна при его сжатии.
Примеси: Потери, вызванные примесями в волокне, поглощающими и рассеивающими свет, распространяющийся по волокну.
Неравномерность: Потери, вызванные неравномерным показателем преломления материала волокна.
Стыковка: Потери, возникающие при стыковке оптического волокна, Такие как: разные оси (коаксиальность одномодового волокна должна быть менее 0,8 мкм), торец не перпендикулярен оси, торец не плоский, диаметр стержня не соответствует и качество сварки плохое.

Преимущества оптического волокна:

1. Полоса пропускания оптоволокна очень широкая.. Теоретически, он может достигать 3 миллиард мегагерц.
2. Нет длины прыжка. Десятки и более 100 километры, всего несколько сотен метров медного провода.
3. Не подвержен влиянию электромагнитных полей и электромагнитного излучения.
4. Легкий вес и небольшой размер. Например: 900 пары витых пар с 21,000 голосовые каналы, диаметр 3 дюймы, и вес 8 тонн/км. Волоконно-оптический кабель с десятикратной пропускной способностью связи имеет диаметр 0.5 дюймы и вес 450P/KM.
5. Оптоволоконная связь не электрифицирована, и может безопасно использоваться в легковоспламеняющихся и агрессивных местах.
6. Используйте широкий диапазон температуры окружающей среды.
7. Химическая коррозия, долгий срок службы.

Классификация оптических кабелей

1. По способу укладки, Существуют: самонесущий подвесной оптический кабель, оптический кабель трубопровода, бронированный подземный оптический кабель и подводный оптический кабель.
2. По структуре оптического кабеля, он разделен на: комплектный оптический кабель, многослойный оптический кабель, крепко обнял оптический кабель, ленточный оптический кабель, неметаллический оптический кабель и разветвленный оптический кабель.
3. Согласно использованию, Существуют: оптический кабель для дальней связи, оптический кабель для наружной установки на короткие расстояния, гибридный оптический кабель и оптический кабель для строительства.

Производство оптического кабеля

Процесс производства оптического кабеля обычно делится на следующие процессы::

1. Экранирование оптических волокон: выбирать оптические волокна с отличными характеристиками передачи и квалифицированным натяжением.
2. Окрашивание оптического волокна: использовать стандартную полную хроматограмму для идентификации, не требует выцветания и миграции при высокой температуре.
3. Вторичная экструзия: Используйте пластик с высоким модулем упругости и низким коэффициентом линейного расширения для выдавливания в трубу определенного размера., включить оптическое волокно и заполнить его влагостойким и водонепроницаемым гелем, и хранить несколько дней (не менее двух дней) .
4. Скручивание оптоволоконного кабеля: скрутить вместе несколько экструдированных оптических волокон и усиливающих элементов.
5. Сожмите внешнюю оболочку оптического кабеля: добавьте слой оболочки на многожильный оптический кабель.

Монтаж оптического кабеля

С годами, человеческое общество разработало набор зрелых методов и опыта для строительства оптических кабелей.. Например, наружная прокладка оптических кабелей: самое главное при прокладке дальних оптических кабелей выбрать подходящий путь. Кратчайший путь не обязательно лучший, но также обратите внимание на право пользования землей, возможность возведения или захоронения, так далее.

Должны быть очень полные проектные и строительные чертежи для удобного и надежного строительства и будущих проверок.. Во время строительства, будьте осторожны, чтобы не подвергать оптический кабель сильному давлению и не проткнуть его твердыми предметами.

Когда оптический кабель поворачивается, его радиус поворота 20 раз больше диаметра самого оптического кабеля.

Строительство наружного антенного оптического кабеля:

А. Накладной способ подвешивания проволочных скоб прост и дешев., и является наиболее широко используемым в моей стране, но на добавление крючков и их расстановку уходит много времени.
Б. Подвесной способ намотки проволоки накладным способом, этот метод более стабилен и требует меньше обслуживания. Но требуется специальная упаковочная машина.
С. Самонесущий подвесной метод предъявляет высокие требования к магистральной линии., сложная конструкция и обслуживание, и высокая стоимость. В настоящее время редко используется в Китае..
Д. Когда над головой, направляющее устройство должно быть установлено в месте, где оптический кабель ведет к стволу, и оптический кабель нельзя тащить на землю. Обратите внимание на уменьшение трения при протягивании оптического кабеля.. На каждой магистрали должен быть оставлен отрезок оптоволоконного кабеля для расширения и сжатия..
Е. Обратите внимание на надежное заземление металлических предметов в оптическом кабеле.. Особенно в горных районах, районы высоковольтных электросетей и многие районы, обычно есть 3 точек заземления на километр, и даже неметаллические оптические кабели используются.

Строительство оптического кабеля наружного трубопровода:

А. До строительства, заполняемость трубопровода должна быть проверена, пластиковые подводящие трубы должны быть очищены и помещены, и линия тяги должна быть размещена одновременно.
Б. Рассчитать длину развертывания, и должно быть достаточно зарезервированной длины.
С. Длина одной кладки не должна быть слишком большой (обычно 2 км). При проводке, его следует тянуть от середины к обеим сторонам.
Д. Тяговое усилие троса обычно не превышает 120 кг., и армирующий сердечник части оптического кабеля должен быть натянут, и должна быть сделана водонепроницаемая и укрепляющая обработка головки оптического кабеля..
Е. Ввод и вывод оптического кабеля должны быть оборудованы следящим устройством., и пол нельзя мыть шваброй.
Ф. Оптический кабель трубопровода также должен обратить внимание на надежное заземление.

Прокладка непосредственно закопанных оптических кабелей:

А. Глубина прямой траншеи оптического кабеля должна быть выкопана в соответствии со стандартом.. Стандарт показан в следующей таблице:
Б. Где нельзя копать окопы, трубопроводы могут быть проложены над головой или просверлены.
С. Дно канавы должно быть ровным и твердым, и часть песка, при необходимости можно предварительно заполнить цементом или опорой.
Д. При укладке можно использовать ручную или механическую тягу., но следует обратить внимание на руководство и смазку.
Е. После завершения укладки, почву следует засыпать и уплотнить как можно скорее.

Прокладка оптических кабелей в зданиях:

А. При вертикальной укладке, особое внимание следует уделить проблеме несущей способности оптического кабеля.. В общем, оптический кабель следует фиксировать один раз через каждые два слоя.
Б. Когда оптический кабель проходит через стену или пол, следует добавить защитную пластиковую трубу с капой, а труба должна быть заполнена огнезащитным наполнителем.
С. Некоторое количество пластиковых труб также можно заранее проложить в здании., и когда оптический кабель будет проложен в будущем, оптический кабель может быть проложен тяговым или вакуумным способом.

Выбор оптического кабеля

Выбор оптических кабелей зависит не только от количества оптических волокон и типа оптических волокон., но и внешняя оболочка оптического кабеля в зависимости от условий использования оптического кабеля.

1. Когда наружный оптический кабель проложен непосредственно под землей, следует выбирать армированный оптический кабель. Когда над головой, можно использовать оптический кабель с черной пластмассовой внешней оболочкой с двумя и более ребрами жесткости.
2. При выборе оптических кабелей, используемых в зданиях, следует обратить внимание на их огнеупорность., токсичные и дымовые характеристики. В общем, огнестойкий, но бездымный тип (Пленум) можно использовать в трубопроводной или принудительной вентиляции, и огнестойкий, нетоксичный и бездымный тип (стояк) следует использовать в открытой среде.
3. При вертикальной прокладке кабеля в здании, можно использовать распределительные кабели; при горизонтальном подключении, можно использовать разводные кабели.
4. Если расстояние передачи менее 2 км, вы можете выбрать многорежимный оптический кабель. Если он превышает 2 км, вы можете использовать повторитель или выбрать одномодовый оптический кабель.