Краткий гайд по оптическому кабелю

Оптический кабель (ОК) принципиально отличается от электрического. Он дал возможность передавать информацию по линиям связи с высокой скоростью. Так как количество передаваемой информации непрерывно растет, за ним — будущее в организации сети интернет.

Отличия оптического кабеля от электрического

По оптоволоконному кабелю передается не электрический ток, а световой импульс. Чтобы он нес информацию, на передающем конце устанавливают специальное оборудование. Оно преобразует электрический сигнал в световой импульс с разной частотой.

На противоположной (принимающей) стороне другое сложное устройство расшифровывает набор данных светового потока и преобразует их обратно в электрический ток.

Виды ОК

Принципиально оптические кабели делятся на одно- и многомодовые. В первом случае по проводу проходит один сигнал с меняющейся интенсивностью, который несет в себе определенный код. Чаще всего применяют именно такой провод, поскольку он позволяет передавать данные на сотни километров.

Во втором случае через оптоволокно проходит сразу несколько сигналов. Диаметр кабеля намного больше, чем у одномодового провода. Такая конструкция применяется в основном в компьютерной технике, когда нужно передать большое количество информации на небольшое расстояние. Но большое количество модов вызывает модовую дисперсию (луч рассеивается).

Классификация оптического кабеля по месту применения

Главный фактор, влияющий на принятие решения о свойствах кабеля — место его прокладки: снаружи или внутри здания. В зависимости от условий существует несколько способов внешней прокладки ОК:

• По воздуху — по опорам магистральных кабелей, линий электропередач.
• Непосредственно в земле, в железнодорожном или автомобильном полотне.
• В специальных лотках или трубах, совместно с силовыми кабелями.
• Под водой — вдоль русла водоемов, по дну озер, в трубах водопровода или канализации.

Внутренние кабели прокладывают в штробе конструкций здания или в пластиковых коробах вдоль стен, потолков, полов.

Классификация ОК по количеству волокон

Кабель состоит из нескольких нитей, собранных в пучок. Их может быть от 2 до 288, в зависимости от пропускной способности и конфигурации сети.

Количество волокон определяет возможности кабеля, его пропускную способность. Четких правил по применению того или иного ОК для конкретных целей не существует.

При выборе числа волокон ориентируются на проектные, эксплуатационные, технические, монтажные параметры линии связи. Условно по числу каналов можно выделить следующие виды оптического кабеля:

• Магистральный, с большим числом каналов — междугородний, межстанционный, соединительный, распределительный.
• Групповой, для создания внутренних сетей и дата-центров, объединения компьютеров между собой и подключения их к серверу.
• Монтажный — оптоволоконный кабель для интернета, для внутренней передачи данных. Примером может служить ОК, прокладываемый в доме (частном или МКД).

Вид кабеля определяется его маркировкой. Она установлена в ГОСТ 26793-85. Пример обозначения: ОК-ЛС08-8/4 — оптический кабель, магистральный, разработки 08, с числом волокон — 8, имеющий 4 металлические жилы.

Преимущества и недостатки оптоволоконного кабеля для прокладки интернета

Весомым преимуществом оптического кабеля является абсолютная конфиденциальность передаваемой информации. Невозможно подключиться к линии, поскольку это сразу нарушит световой луч.

Кроме того, среди достоинств передачи информации через оптический кабель такие как:

• Высокая скорость передачи данных.
• Большая пропускная способность.
• Широкие возможности для применения.
• Передача сигнала на большие расстояния.
• Малый вес и размеры.

Оптический кабель может работать в условиях агрессивной среды. Ему не страшны электромагнитное излучение, химические вещества. Кабель можно использовать на взрывоопасных предприятиях. Он не переносит только радиоактивного излучения.

Не стоит также применять ОК с поливинилхлоридной оболочкой на солнце. Под воздействием ультрафиолета покрытие быстро разрушается, поэтому в этом случае используют изделия с полиэтиленовой защитной оболочкой.

Главный недостаток оптического кабеля — сложный монтаж соединений. Тонкие оптические нити толщиной в несколько микрон необходимо точно состыковать между собой, иначе световой поток станет менее интенсивным или пропадет совсем. Чтобы соединить между собой два провода, потребуется специальное оборудование и высококлассные монтажники.

Из-за этого недостатка чаще всего оптические кабели продают с уже установленными разъемами, определенной длины. Отрицательным качеством оптической передачи служит и необходимость дорогого приемопередающего оборудования. Сам ОК тоже намного больше стоит, чем аналог - витая пара.

Конструкция оптоволоконного кабеля

Основу конструкции оптического кабеля составляет световод. Он состоит из сердцевины и оболочки. Хотя обе части изготовлены из кварцевого стекла, они имеют разный коэффициент преломления.

Световой луч, попадая на оптическое волокно сердцевины, отражается от оболочки и возвращается к центральному стержню. Таким образом поступивший сигнал не затухает и несет информацию на большое расстояние, равное сотням километров. Оболочку покрывают лаком, чтобы усилить светоотражающие свойства.

Дальнейшая конструкция оптического кабеля зависит от его предназначения.

В большинстве случаев дальнейшее устройство оптического кабеля включает:

• Металлические или пластиковые трубки, заполненные гидрофобным веществом, со световодами. В каждой может быть от 4 до 12 волокон.
• Пленку, скрепленную нитками и пропитанную гелем. Она закрывает трубки, предотвращая трение между ними.
• Оболочку из полиэтилена для защиты от влаги.
• Бронирующий слой из металлической проволоки или кевлара.
• Дополнительный слой из влагозащитной пленки (при необходимости).
• Наружную оболочку из ПВХ или полиэтилена.

От ударов, перегибов защищает металлическая броня или пластиковое покрытие. Если условия эксплуатации требуют обеспечить дополнительные методы для сохранности оптоволокна, применяют вторичный буфер — из специальных ниток (кевлара).

Чтобы придать повышенную прочность конструкции, в качестве упрочняющих элементов часто используют тонкие металлические штыри из гибкой проволоки или пластика.

Укрепляющие металлические части могут располагаться в центре конструкции, на периферии или в обоих местах.

Дополнительных мер защиты требует провод, прокладываемый по воздуху и под землей: необходим водонепроницаемый слой. Повышенную изоляцию от воздействия жидкой среды должны иметь и кабели, уложенные под водой. Сверху всю конструкцию закрывает оболочка из ПВХ, полиамида или полиэтилена.

Критерии выбора

Выбор оптического кабеля должен быть основан на оценке условий его функционирования и цели применения. Нужно предотвратить воздействие негативных факторов.

Одна из основных задач наружных кабелей — сохранность оптического волокна. Воздушные линии подвергаются воздействию погодных условий: снега, ветра, низких температур. При выборе предпочтение отдают кабелям с силовыми компонентами. Учитывают также пропускную способность и протяженность линии.

Есть специальные водозащищенные оптические кабели, которые прокладывают под водой, со степенью стойкости IP67. Там, где возможны удары, целесообразно применять ОК, у которых оптоволокно находится в металлической защитной оболочке.

При выборе внутренних ОК основной упор делают на его противопожарных качествах. Усиливающие элементы — дополнительное гидрофобное заполнение, металлические трубы — не нужны. Само волокно — диэлектрик. Но окружающие оболочки подвержены горению.

Заключение

Оптический кабель — передовая разработка в коммуникационной технике. Он обладает множеством преимуществ: связывает между собой компьютеры, моментально передает информацию на большое расстояние. Однако монтаж такого кабеля непрост и требует большого профессионализма.

Дата публикации: 25.08.24