fiber optik kablo nedir

fiber optik kablo nedir

Fiber optik kablonun tanımı

Optik fiber kablo, optik gereksinimleri karşılamak üzere üretilmiştir., mekanik veya çevresel performans özellikleri, İletim ortamı olarak bir kılıf içine yerleştirilmiş bir veya daha fazla optik fiberin kullanıldığı bir iletişimdir ve tek tek veya grup halinde kablo montajında ​​kullanılabilir.

Optik kablolar esas olarak optik fiberlerden oluşur (saç kadar ince cam filamentler), plastik koruyucu kılıflar ve plastik dış kaplamalar. Altın gibi metaller yoktur., gümüş rengi, optik kablolarda bakır ve alüminyum, ve genellikle geri dönüşüm değeri yoktur.

Optik kablo, belirli sayıda optik fiberin belirli bir yönteme göre bir kablo çekirdeği oluşturduğu bir tür iletişim hattıdır., hangi bir kılıf ile kaplıdır, ve bazıları ayrıca optik sinyal iletimini gerçekleştirmek için bir dış kılıfla kaplanmıştır.. Yani: optik fiber tarafından oluşturulan bir kablo (optik iletim taşıyıcısı) belirli bir süreçle. Optik kablonun temel yapısı genellikle kablo çekirdeğinden oluşur., takviye çelik tel, dolgu ve kılıf, vb. Ek olarak, su geçirmez tabaka var, Tampon katman, yalıtımlı metal tel ve gerektiğinde diğer bileşenler.

Fiber optik kabloların tarihi

İçinde 1976, Amerika Birleşik Devletleri Bell Enstitüsü, Atlanta'da ilk fiber optik iletişim deney sistemini kurdu., içeren optik kabloyu kullanarak 144 Western Electric Company tarafından üretilen optik fiberler. İçinde 1980, çok modlu optik fiberlerden yapılmış ticari optik kablolar, şehirler arası ofis gövdelerinde ve birkaç uzun mesafe hattında kullanılmaya başlandı.. Tek modlu fiberden yapılan ticari fiber optik kablolar, uzun mesafeli hatlarda kullanılmaya başlandı. 1983. İçinde 1988, Amerika Birleşik Devletleri ile İngiltere ve Fransa'yı birbirine bağlayan ilk trans-Atlantik denizaltı kablosu başarıyla döşendi, ve kısa süre sonra ilk Trans-Pasifik denizaltı kablosu inşa edildi. Çin kendi iletişim optik kablosunu geliştirdi 1978, çok modlu optik fiber kullanarak, ve kablo çekirdek yapısı katmanlı. Şanghay'da saha testleri yapıldı, Pekin, Wuhan ve diğer yerler art arda. Az sonra, yerel telefon ağında ofisler arası bir ana hat olarak kullanıldı. Sonrasında 1984, yavaş yavaş uzun mesafeli hatlar için kullanıldı, ve tek modlu fiber kullanıldı. Haberleşme optik kabloları, bakır kablolardan daha büyük iletim kapasitesine sahiptir, uzun röle mesafesi, küçük boy, hafif, ve elektromanyetik parazit yok. O zamandan beri 1976, uzun mesafeli ana hatlara dönüştüler, kentsel röleler, açık deniz ve okyanus ötesi denizaltı iletişimi , yerel alan ağları için kablolu iletim hatlarının omurgasının yanı sıra, özel ağlar, vb., ve şehirdeki kullanıcı döngüsü dağıtım ağları alanında gelişmeye başladı, evden eve fiber ve geniş bant entegre hizmet dijital ağları için iletim hatları sağlamak.

Optik kablo, günümüz bilgi toplumunda çeşitli bilgi ağlarının ana iletim aracıdır.. Eğer "internet" denir "bilgi otoyolu", o zaman optik kablo ağı bilgi otoyolunun temel taşıdır --- optik kablo ağı internetin fiziksel yoludur. Belirli bir optik kablo hasar gördüğünde ve engellendiğinde, en "bilgi otoyolu" o yönde yok edilecek. Normal telefonlara ek olarak, telgraflar, ve fakslar, optik kablo aracılığıyla iletilen bilgiler artık büyük miktarlarda iletiliyor, televizyon sinyalleri dahil, banka havaleleri, borsa fiyatları, ve bir an için kesintiye uğramayan diğer bilgiler.

Şu anda, uzun mesafeli iletişim optik kablosunun iletim modu, PDH'den SDH'ye geliştirilmiştir, ve iletim hızı orijinal 140MB/S'den 2.5GB/S'ye yükseldi, 4×2,5 GB/S, 16×2,5 GB/S veya daha yüksek, yani bir çift fiber çekirdeğin açılabileceği söyleniyor. 30,000, 120,000, 480,000 hatta daha fazla kanal. Böyle büyük bir iletim kapasitesi ile, optik kablo bloke edildiğinde, sadece telekomünikasyon sektöründe büyük kayıplara neden olmayacak, aynı zamanda zayıf iletişim nedeniyle genel halk için birçok rahatsızlığa neden olur., bilgisayar kullanıcılarının internete erişememesi gibi, borsayı bilmemek, banka havaleleri, ve uzak mevduat. Bir balonun içine al, ve her türlü bilgi iletilemez. Uzak dağlık bölgelerde, optik kablo kesildiğinde, optik kablo boyunca tüm ilçe ve hatta birkaç ilçe iletişimde dünyadan izole edilecek ve izole adalar haline gelecektir..

Optik kablo yapısı

genel bakış

Optik kablo, kablo çekirdeğinden oluşur, takviye çelik tel, dolgu ve kılıf, vb. Ek olarak, su geçirmez tabaka var, Tampon katman, yalıtımlı metal tel ve gerektiğinde diğer bileşenler.

Optik lif

Optik fiber kablo çekirdeğinin en önemli kısmı optik fiberdir.. Optik fiber teorisine ve fiber optik yapısına bir göz atalım.

Işık ve özellikleri

1. Işık bir elektromanyetik dalgadır

Görünür ışığın dalga boyu aralığı,: 390~760nm (nanometre). 760nm'den daha büyük olan kısım kızılötesi ışıktır, ve 390nm'den küçük olan kısım ultraviyole ışıktır. Şu anda, en yaygın olarak kullanılan optik fiberler: 850, 1310, ve 1550.

2. Refraksiyon, ışığın yansıması ve toplam yansıması.

Çünkü ışık farklı maddelerde farklı hızlarda hareket eder., bir maddeden diğerine ışık yayıldığında, kırılma ve yansıma iki madde arasındaki arayüzde meydana gelir. Ayrıca, kırılan ışığın açısı gelen ışığın açısına göre değişir. Gelen ışığın açısı belirli bir açıya ulaştığında veya bu açıyı aştığında, kırılan ışık kaybolacak, ve olay ışığının tamamı geri yansıtılacaktır, ışığın toplam yansıması olan. Farklı maddelerin aynı dalga boyundaki ışığa karşı farklı kırılma açıları vardır. (yani, farklı maddelerin ışığın farklı kırılma indeksleri vardır), ve aynı maddenin farklı dalga boylarındaki ışığa karşı farklı kırılma açıları vardır.. Fiber optik iletişim, yukarıdaki ilkelere göre oluşturulmuştur..

Optik fiber yapısı ve türü:

1. Fiber optik yapı:

Çıplak lif genellikle üç katmana ayrılır: merkezi yüksek kırılma indeksli cam çekirdek (çekirdek çapı genellikle 50 veya 62.5μm), orta kısım düşük kırılma indeksli silika cam kaplamadır (çap genellikle 125μm'dir), ve en dıştaki takviye için reçine kaplamadır. Zemin.

2. sayısal açıklık:

Fiberin uç yüzüne gelen ışığın tamamı fiber tarafından iletilemez., sadece belirli bir açı aralığında gelen ışık. Bu açıya fiberin sayısal açıklığı denir.. Optik fiberin daha büyük sayısal açıklığı, optik fiberin uç birleştirmesi için avantajlıdır.. Farklı üreticiler tarafından üretilen optik fiberlerin farklı sayısal açıklıkları vardır..

3. Optik fiber türleri:

A. Fiberdeki ışığın iletim moduna göre, bölünebilir: tek modlu fiber ve çok modlu fiber.

çok modlu fiber: Merkezi cam çekirdek daha kalındır (50 veya 62.5μm) ve ışığı birden fazla modda iletebilir. Ancak intermodal dağılımı büyük, dijital sinyallerin iletilme frekansını sınırlayan, ve mesafe arttıkça daha ciddi olacak. Örneğin: 600MB/KM fiber, 2KM'de yalnızca 300 MB bant genişliğine sahiptir. Öyleyse, çok modlu fiber iletim mesafesi nispeten kısadır, genellikle sadece birkaç kilometre.
Tek modlu fiber: Merkezi cam çekirdek nispeten incedir (çekirdek çapı genellikle 9 veya 10 um), ve sadece bir ışık modu iletilebilir. Öyleyse, intermodal dağılımı çok küçük, uzun mesafeli iletişim için uygun olan, ancak kromatik dağılımı önemli bir rol oynar, bu nedenle tek modlu fiber, ışık kaynağının spektral genişliği ve kararlılığı konusunda daha yüksek gereksinimlere sahiptir., yani, spektral genişlik daha dardır ve stabilite daha iyidir. .

B. Optimum iletim frekansı penceresine göre: geleneksel tek modlu fiber ve dağılım kaydırmalı tek modlu fiber.

geleneksel tip: Optik fiber üreticisi, fiber optik iletim frekansını tek bir ışık dalga boyunda optimize eder, 1310nm gibi.

Dağılım kaydırmalı tip: Optik fiber üreticileri, fiber optik iletim frekansını ışığın iki dalga boyunda optimize eder, gibi: 1310nm ve 1550nm.

C. Kırılma indisi dağılımına göre, bölünür: ani ve dereceli lifler.

ani tip: Fiberin merkezi çekirdeğinden cam kaplamaya kadar olan kırılma indisi ani. Düşük maliyetli ve yüksek intermodal dağılıma sahiptir.. Kısa mesafeli düşük hızlı iletişim için uygundur, endüstriyel kontrol gibi. ancak, tek modlu fiberin küçük intermodal dağılımı nedeniyle, tek modlu fiber ani tipi benimser.

dereceli lif: Fiberin merkez çekirdeğinden cam kaplamaya kadar olan kırılma indisi kademeli olarak azalır, böylece yüksek modlu ışık sinüzoidal bir biçimde yayılabilir, modlar arasındaki dağılımı azaltabilir, fiberin bant genişliğini iyileştirmek, ve iletim mesafesini artırın, ama maliyeti yüksek. Mod lifleri çoğunlukla dereceli liflerdir..

4. Ortak elyaf özellikleri:

Tek mod: 8/125um, 9/125um, 10/125um
çok modlu: 50/125um, Avrupa standardı
62.5/125um, Amerikan standardı
Sanayi, Medikal ve Düşük Hızlı Ağlar: 100/140um, 200/230um
Plastik: 98/1000otomotiv kontrolü için μm

Optik fiber üretimi ve zayıflaması:

1. Optik fiber üretimi:

Şu anda, optik fiber üretim yöntemleri esas olarak şunları içerir:: tüp içi CVD (kimyasal buhar birikimi) yöntem, çubuk içi CVD yöntemi, PCVD (plazma kimyasal buhar biriktirme) yöntem ve VAD (eksenel buhar biriktirme) yöntem.

2. Fiber optik zayıflama:

Fiber zayıflamasına neden olan başlıca faktörler şunlardır:: içsel, bükme, ekstrüzyon, kirlilikler, düzensizlik ve popo eklemi.

içsel: Bu, lifin doğal kaybıdır., dahil olmak üzere: Rayleigh saçılması, içsel emilim, vb.
bükme: Fiber büküldüğünde, saçılma nedeniyle fiberdeki ışığın bir kısmı kaybolacaktır., kayıpla sonuçlanan.
Sıkmak: Sıkıştırıldığında bir optik fiberdeki küçük bükülmelerin neden olduğu kayıp.
safsızlıklar: Fiberde yayılan ışığı emen ve saçan fiberdeki safsızlıkların neden olduğu kayıplar.
tekdüze olmama: Fiber malzemenin düzgün olmayan kırılma indisinden kaynaklanan kayıp.
yerleştirme: Optik fiber yerleştirildiğinde oluşan kayıp, gibi: farklı eksenler (tek modlu fiberin koaksiyelliğinin 0,8μm'den az olması gerekir), uç yüz eksene dik değil, uç yüz düz değil, alın göbeği çapı uyuşmuyor ve kaynak kalitesi kötü.

Optik fiberin avantajları:

1. Optik fiberin geçiş bandı çok geniştir. teorik olarak, ulaşabilir 3 milyar megahertz.
2. atlama uzunluğu yok. Onlarca ila fazla 100 kilometre, sadece birkaç yüz metre bakır tel.
3. Elektromanyetik alanlardan ve elektromanyetik radyasyondan etkilenmez.
4. Hafif ve küçük boyutlu. Örneğin: 900 bükümlü çift kablo çiftleri 21,000 ses kanalları, çap 3 inç, ve ağırlık 8 ton/KM. Haberleşme kapasitesinin on katı olan fiber optik kablonun çapı 0.5 inç ve 450P/KM ağırlık.
5. Fiber optik iletişim elektrikli değil, yanıcı ve şiddet içeren yerlerde güvenle kullanılabilir.
6. Geniş bir ortam sıcaklığı aralığı kullanın.
7. kimyasal korozyon, uzun hizmet ömrü.

Optik kablo sınıflandırması

1. Döşeme yöntemine göre, var: kendinden destekli havai optik kablo, boru hattı optik kablo, zırhlı gömülü optik kablo ve denizaltı optik kablo.
2. Optik kablo yapısına göre, bölünür: paketlenmiş optik kablo, katmanlı optik kablo, sıkıca sarılmış optik kablo, şerit optik kablo, metalik olmayan optik kablo ve dallanabilir optik kablo.
3. kullanıma göre, var: uzun mesafeli iletişim için optik kablo, kısa mesafeli dış mekan optik kablo, bina için hibrit optik kablo ve optik kablo.

Optik kablo imalatı

Optik kablonun üretim süreci genellikle aşağıdaki işlemlere ayrılır::

1. Optik fiberlerin taranması: mükemmel iletim özelliklerine ve nitelikli gerilime sahip optik fiberleri seçin.
2. Fiber optik boyama: belirlemek için standart tam kromatogramı kullanın, yüksek sıcaklıkta solma ve migrasyon gerektirmez.
3. ikincil ekstrüzyon: Belirli bir boyuttaki bir tüpe ekstrüde etmek için yüksek elastik modüllü ve düşük doğrusal genleşme katsayısına sahip plastik kullanın, optik fiberi dahil edin ve neme dayanıklı ve su geçirmez jel ile doldurun, ve birkaç gün saklayın (iki günden az değil) .
4. Fiber optik kablo bükülmesi: birkaç ekstrüde optik fiberi ve güçlendirme ünitesini birlikte bükün.
5. Optik kablonun dış kılıfını sıkın: telli optik kabloya bir kılıf tabakası ekleyin.

Optik kablo kurulumu

Yıllar sonra, insan toplumu, optik kablo yapımı için bir dizi olgun yöntem ve deneyim geliştirmiştir.. Örneğin, optik kabloların dış mekan yapımı: uzun mesafeli optik kabloları döşemek için en önemli şey uygun bir yol seçmektir. En kısa yol mutlaka en iyisi değildir, ama aynı zamanda araziyi kullanma hakkına da dikkat edin., ereksiyon veya gömülme olasılığı, vb.

Uygun ve güvenilir inşaat ve gelecekteki denetimler için çok eksiksiz tasarım ve inşaat çizimleri olmalıdır.. Inşaat sırasında, optik kabloyu ağır basınç altında tutmamaya veya sert nesneler tarafından delinmemesine dikkat edin..

Optik kablo döndüğünde, dönüş yarıçapı 20 optik kablonun çapından kat kat daha büyük.

Açık hava optik kablo inşaatı:

A. Tel braketleri asmanın havai yöntemi basit ve ucuzdur, ve ülkemde en yaygın olarak kullanılan, ancak kancaları eklemek ve düzenlemek zaman alıcıdır..
B. Asılı tel sarma havai yöntemi, bu yöntem daha kararlı ve daha az bakım işi. Ancak özel bir sarma makinesi gereklidir.
C. Kendinden destekli havai yöntemi, ana hat üzerinde yüksek gereksinimlere sahiptir, zor inşaat ve bakım, ve yüksek maliyet. Şu anda Çin'de nadiren kullanılmaktadır..
D. havai ne zaman, optik kablonun bagaja götürdüğü yere bir kılavuz cihaz takılmalıdır, ve optik kablo yere sürüklenmemelidir.. Optik kabloyu çekerken sürtünmeyi azaltmaya dikkat edin. Genişleme ve büzülme için her gövdede bir uzunlukta fiber optik kablo bırakılmalıdır..
E. Optik kablodaki metal nesnelerin güvenilir şekilde topraklanmasına dikkat edin. Özellikle dağlık bölgelerde, yüksek voltajlı elektrik şebekesi alanları ve birçok alan, genel olarak var 3 kilometre başına topraklama noktaları, ve hatta metalik olmayan optik kablolar kullanılır.

Dış mekan boru hattı optik kablo inşaatı:

A. inşaat öncesi, boru hattının doluluk kontrol edilmelidir, plastik alt borular temizlenmeli ve yerleştirilmelidir., ve çekiş hattı aynı anda yerleştirilmelidir.
B. Dağıtım uzunluğunu hesaplayın, ve yeterli ayrılmış uzunluk olmalıdır.
C. Bir döşemenin uzunluğu çok uzun olmamalıdır (genellikle 2KM). Kablolama yaparken, ortadan iki tarafa doğru çekilmelidir.
D. Kablonun çekiş gücü genellikle 120 kg'dan fazla değildir., ve optik kablonun takviye edici çekirdek kısmı çekilmelidir., ve optik kablonun başının su geçirmez ve güçlendirici tedavisi yapılmalıdır..
E. Optik kablonun giriş ve çıkışları bir takip cihazı ile donatılmalıdır., ve zemin doğrudan silinemez.
F. Boru hattı optik kablosu da güvenilir topraklamaya dikkat etmelidir..

Doğrudan gömülü optik kabloların döşenmesi:

A. Doğrudan gömülü optik kablo kanalının derinliği standarda göre kazılmalıdır.. Standart aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:
B. Siperlerin kazılamadığı yerler, boru hatları üstten döşenebilir veya delinebilir.
C. Hendeğin dibi düz ve sağlam olmalıdır, ve bir parça kum, gerekirse çimento veya destek önceden doldurulabilir.
D. Döşeme sırasında manuel veya mekanik çekiş kullanılabilir, ancak yönlendirme ve yağlamaya dikkat edilmelidir..
E. Döşeme tamamlandıktan sonra, toprak mümkün olan en kısa sürede örtülmeli ve sıkıştırılmalıdır..

Binalarda optik kabloların döşenmesi:

A. Dikey olarak döşerken, optik kablonun yük taşıma sorununa özel dikkat gösterilmelidir.. Genel olarak, optik kablo her iki katmanda bir sabitlenmelidir.
B. Optik kablo duvardan veya zeminden geçtiğinde, ağız koruyuculu koruyucu plastik bir boru eklenmelidir, ve boru alev geciktirici dolgu maddesi ile doldurulmalıdır..
C. Belli bir miktar plastik boru da önceden binaya döşenebilir., ve gelecekte optik kablonun ne zaman döşeneceği, optik kablo, çekme veya vakum yöntemiyle döşenebilir.

Optik kablo seçimi

Optik kabloların seçimi sadece optik fiberlerin sayısına ve optik fiberlerin tipine bağlı değildir., ama aynı zamanda optik kablonun kullanım ortamına göre optik kablonun dış kılıfı.

1. Dış mekan optik kablosu doğrudan gömülü olduğunda, zırhlı optik kablo seçilmelidir. havai ne zaman, iki veya daha fazla takviye nervürü olan siyah plastik dış kılıflı bir optik kablo kullanılabilir.
2. Binalarda kullanılan optik kabloları seçerken, alev geciktiricilerine dikkat edilmelidir., toksik ve duman özellikleri. Genel olarak, alev geciktirici ancak dumansız tip (plenum) boru hattında veya cebri havalandırmada kullanılabilir, ve alev geciktirici, toksik olmayan ve dumansız tip (yükseltici) maruz kalan ortamda kullanılmalıdır.
3. Binada dikey kablolama yaparken, dağıtım kabloları kullanılabilir; yatay kablolama yaparken, koparma kabloları kullanılabilir.
4. İletim mesafesi 2 km'den az ise, çok modlu optik kablo seçebilirsiniz. 2 km'yi aşarsa, tekrarlayıcı kullanabilir veya tek modlu optik kablo seçebilirsiniz.