Оптоволоконный кабель

Укладка кабеля в оптический кросс и сплайс кассету

Но на этом процесс вовсе не заканчивается. Когда вы заправляете оптоволоконный кабель в кросс или муфту, учтите еще несколько моментов.

Концы кабеля с необходимым запасом должны быть уложены в кассету. Именно эта работа, а не сама сварка считаются у монтажников более ответственным этапом и требует определенной сноровки и навыков.

Запас модуля в кроссе должен составлять порядка 90см, а запас волокна в кассете 2,5-3 оборота.

Поэтому изначально все вымеряйте и не экономьте на разделке.

Место крепления модуля хомутиками, кабельщики рекомендуют обматывать изолентой. Это снижает нагрузку на модуль и не повредит его острыми стенками хомута. Но и перебарщивать с изолентой не стоит.

При укладке волокон в кассете и самого кабеля в кроссе, нигде не должно образоваться острых углов. Любой острый угол превышающий допустимый радиус изгиба кабеля – это потери и ухудшение сигнала.

Критичный изгиб кабеля может случиться и при его монтаже. Поэтому когда монтажники, заводя оптику в ваш дом или проводя по подъезду, не укладывают ее, а именно “пихают”, ждите беды.

При этом, изгиба в дальнейшем может и не остаться, трасса будет идеально ровной. Однако заломленный кабель при монтаже приводит к трещинам на волокнах.

Со временем затухания будут увеличиваться. Активное оборудование поначалу будет вытягивать полезный сигнал из шумов. Но это до тех пор, пока чувствительность приемника и FEC позволяют.

Кассету после укладки жил закрывают крышкой.

Перед этим обязательно проверьте, не торчат ли где какие проводки. Иначе можете попросту перерубить их этой самой крышкой и весь процесс начнете заново.

Монтаж оптоволоконного кабеля

В компаниях, которые занимаются организацией сетей на базе оптических линий, обычно работает отдельная бригада специалистов, которая отвечает именно за прокладку оптоволокна. Только специалист может знать все особенности, которые следует учитывать при работе с такими линиями. К примеру, кабель из оптоволокна нельзя сгибать, так как это приведет к потере сигнала, а при чрезмерном перегибе, вовсе его отсутствии.

Также оптоволокно необходимо класть в специальной несущей трубе, ведь само по себе оно довольно хрупкое и порвать его не составит труда. Вообще прокладка оптоволоконного кабеля осуществляется в отдельный канал. Также необходимо знать, как правильно терминировать жилы. Терминировать кабель нужно при помощи специальных коннекторов. Таких моментов на самом деле существует великое множество, знать их все и учитывать во время работы – обязанность настоящего профессионала.

Разделка оптоволоконного кабеля

Основная задача при выполнении разделки оптоволоконного кабеля — сохранить длину его компонентов, обозначенную в инструкции муфты. Поэтому в некоторых случаях необходимо оставлять длинные силовые компоненты, предназначенные для закрепления в муфте, а иногда в этом нет необходимости. В некоторых случаях из кевлара нужно сделать «косичку», зажать ее винтом, кевлар лучше не резать. Эти нюансы зависят от конструктивных особенностей муфты каждого кабеля. Итак, этапы выполнения работы:

Предварительно с волокон удаляется гидрофобный защитный слой. Для этого они протираются специальными салфетками: сначала сухими, затем обработанными спиртом

Довольно важно соблюдать это правило, так как на первых салфетках будет оставаться большое количество гидрофобного материала. А вот когда незначительные остатки защитного слоя сухой салфеткой убрать уже будет невозможно, то поможет спирт

Он легко растворит гидрофобные частички и мгновенно испарится с поверхности волокна.

Следует обратить внимание, что чистота волокон, особенно их окончаний — это залог качественной сварки оптического волокна. При работе с микронами даже малейшие загрязнения недопустимы!. Обязательно необходимо проверять волокна на целостность покрытия из лака, отсутствие сломанных участков

Если есть повреждения лакового покрытия, то такой кабель рекомендуется переделать (но он не должен быть сломан)

Обязательно необходимо проверять волокна на целостность покрытия из лака, отсутствие сломанных участков. Если есть повреждения лакового покрытия, то такой кабель рекомендуется переделать (но он не должен быть сломан).

1. В комплект муфты входит специальная термоусадка, которую надевают на уже разделанный кабель (о чем часто забывают новички). Если кабель будет зажиматься резиной с герметиком, тогда термоусадка не нужна. Чтобы обеспечить герметичность соединения кабеля с муфтой, для выполнения его усадки рекомендуется использовать строительный фен, паяльник, горелку. Но наиболее практичной считается горелка небольших размеров, надеваемая на газовый баллончик.

Перед тем как начать сварку оптического кабеля, рекомендуется дополнительно приобрести крупнозернистую наждачную бумагу. Это поможет обеспечить лучшую адгезию с клеевым составом.

Принцип работы волоконно-оптического кабеля

Принцип работы волоконно-оптического кабеля базируется на передаче модулированного светового потока, инициируемого лазером или специальным светодиодом в составе оптического трансивера. Электрические сигналы преобразуются в свет на одном конце ВОК, передаются по оптоволокну и принимаются на другом конце кабеля. На приеме свет конвертируется в исходные электрические сигналы.

Разработчики оптического волокна нашли гениальное решение, разделив его на сердцевину и оболочку с разными показателями преломления света. Лазерное излучение проходит по сердцевине, отражаясь от оболочки, что способствует минимальным потерям мощности даже на протяженных магистралях. Физические параметры полученного световода легко рассчитываются, позволяя изготавливать оптоволоконные кабели с заданными характеристиками, предназначенные для решения конкретных задач.

Дальность распространения световых импульсов ограничивается затуханием и дисперсией. Причинами затухания в оптическом кабеле являются внутренние отражения, рассеяние и поглощение. Дисперсия приводит к искажению исходной формы сигналов, а именно к увеличению их длительности.

Современные ВОК имеют параметры, предоставляющие возможность передавать сигналы на расстояние до 100 км. Учитывая эти ограничения, на магистральных трактах через каждые 80 — 100 км устанавливаются регенерационные пункты, в которых полностью восстанавливается исходный сигнал. Таким образом, можно строить линии связи в несколько десятков тысяч километров.

Типы волоконно-оптического кабеля

Волоконно-оптические кабели разделяются на разные типы, что важно понимать при выборе ВОК для индивидуального проекта. Зная типовые особенности оптоволоконного кабеля, можно без труда подобрать наиболее подходящий вариант

Выбор типа оптоволокна — одномодовое или многомодовое оптическое волокно

В названии типа волокна ест корень «модовое» и это не случайно. Чтобы понять, что такое «мода», вспомним принцип работы оптического волокна (рисунок 1). Сейчас мы не будем рассматривать множество защитных слоев, а рассмотрим только среду передачи. Оптическое волокно состоит из двух частей с различными коэффициентами преломления – сердцевины (б) nс и оболочки (а) nо. При nс> nо существует такой угол падения, при котором луч, проходящий через сердцевину волокна испытывает полное отражение от границы раздела с оболочкой. При размерах сердцевины, значительно больших, чем длина волны луча (рисунок 1 верхняя картинка), возможно множество траекторий (мод), а при диаметре сердцевины близких к длине волны – только одна (рисунок 1 нижняя картинка).

При передаче светового импульса через многомодовое оптическое волокно (рисунок 1-1) луч проходит по нескольким путям различной длины. Поэтому на приемной стороне импульс «расплывается», и при попытке отправки пакета сигналов на слишком большое расстояние приемная аппаратура может просто не различить один сигнал от другого. Этот эффект называется «расширением задержки» (delay spread), и именно он в наибольшей степени ограничивает дальность и полосу пропускания для многомодовых систем. Этот эффект называется межмодовой дисперсией. При использовании одномодовых волокон, луч движется по одной единственной траектории (рисунок 1-1), поэтому в них этот эффект отсутствует, и дальность связи ограничивается только затуханием сигнала и возможностями протокола связи.

В связи с указанными особенностями, существуют рекомендации по применению различных типов волокон в зависимости от длины сегмента и используемого приложения. Например, для Gigabit Ethernet, при длине сегмента до 550 м можно использовать многомодовый кабель, а до 2 км и выше – одномодовый. Для 10 Gigabit Ethernet 10GBase_SR/SW при длине сегмента до 300 м можно использовать многомодовый кабель категории ОМ3, свыше 300 метров – одномодовый кабель.

Другая сторона выбора между одномодовыми и многомодовыми волокнами – стоимость портов активного оборудования. Несмотря на то, что стоимость одномодовых кабелей несколько ниже, передатчики для одномодового волокна значительно дороже (приемники в обоих случаях используются одинаковые) передатчиков для многомодового волокна.

Частоты

Скорость, дальность передачи ограничены эффектами дисперсии, затуханием. Исследователи нашли длины волн, минимизирующие недостатки. Образовано несколько окон, используемых телекоммуникациями:

1. О – 1260..1360 нм.
2. Е – 1360..1460 нм.
3. S – 1460..1530 нм.
4. С – 1530..1565 нм.
5. L – 1565..1625 нм.
6. U – 1625..1675 нм.

Окна идут непрерывно, существующие системы связи могут состоять одновременно из двух-трёх. Исторически первый промежуток (800-900 нм) сегодня убран, поскольку потери оказались непомерно высокими. Окна О, Е характеризуются нулевой дисперсией. Чаще применяют S, C, демонстрирующие преимущества минимального затухания (максимальная дальность передачи).

Обеспечьте возможность сервисного обслуживания кабеля в будущем.

Волоконно-оптические кабели должны быть размещены в собственных специальных трубах, каналах или лотках. Желательно не прокладывать медный кабель и ВОК вместе в одном канале или лотке.Если в будущем в существующий кабельный канал планируется прокладывать дополнительный кабель, рекомендуется использовать разделители (перегородки) для секционирования доступного пространства канала. Без этого новые кабели могут повредить ранее проложенные.

Небольшое количество свободного запаса кабеля (5-6 метров) может быть полезно в случае необходимости ремонта или перемещения.Не храните запас кабеля внутри шкафов, цоколей или боксов, если только там не будет достаточно места, чтобы соблюсти минимальный радиус изгиба кабеля.

Размещайте маркировку «Оптический кабель» во всех доступных местах, где ее будет легко увидеть. Такая маркировка предупредит электриков о характере кабеля.

Создайте журналы данных. Создайте журналы данных для каждого кабеля. Держите эти данные доступными для тех, кто будет выполнять техническое обслуживание и устранять неполадки. Журналы данных должны включать в себя измерения вносимых потерь и измерения рефлектометром (OTDR).

Подготовьте план на случай аварийного восстановления кабеля.

Описание технологии, конструкция кабеля

Людям, которые хотят подключить интернет по оптоволокну, следует детальнее ознакомиться с конструкцией оптического провода. На самом деле у него довольно простое устройство.

В центральной части располагается стекловолоконный световод диаметром около 7-8 мкм. Он покрыт специальной защитной оболочкой, сделанной из пластика. Она не только защищает световод от механических повреждений, но и обеспечивает внутреннее отражение света.

В процессе передачи данных свет не покидает пределы центральной жилы и не сталкивается с электромагнитными помехами. Именно поэтому такие кабели не нуждаются в дополнительном экранировании.

Надежная наружная оболочка провода защищает его от механических повреждений

Чтобы оптический интернет стабильно работал и не было обрывов связи, оптоволоконный провод делают максимально прочным. Для уплотнения используют кевлар и металл. Благодаря такому надежному бронированию, кабели из оптического волокна защищены от механических повреждений.

Оптические провода могут отличаться по своим конструкционным особенностям:

• Стеклянное волокно, размещенное внутри оболочки из пластика. Кабель такого типа менее надежный и не очень часто используется во время проведения интернета.
• Многослойный провод. Он изготавливается с дополнительными упрочняющими компонентами. Подходит для прокладки в грунте или под водой.

Есть и другая классификация, согласно которой оптику можно поделить на два основных типа:

• Одномодовый. Такие провода изготавливаются из световода диаметром в 1,3 мкм. Одномодовая оптика более качественная и чаще всего используется при подключении интернета в частных домах и квартирах.
• Многомодовый. От предыдущего типа провода отличается тем, что в нем используется не лазерный, а обычный световод. При этом длина световой волны довольно короткая и составляет всего 0,85 мкм.

Какие имеет ограничения

Оптический кабель подходит для прокладывания под водой

Многих интересует, есть ли у стекловолокна для интернета какие-то ограничения. На самом деле оптические кабели далеко не идеальны и имеют свои недостатки.

Главный минус заключается в том, что они не могут обеспечивать идеальный сигнал. Например, большинство проводов оптического типа обеспечивают максимальную скорость передачи данных 10 Гбит/с только на расстоянии 100-200 км. После этого начинается постепенное затухание сигнала и соответственно ухудшение скорости. Однако пользователи сети Internet этого не замечают.

Дело в том, что оптику прокладывают только до многоквартирного дома. До квартир протягивается обычная витая пара. Это приводит к ограничению скорости. Поэтому, чтобы насладиться максимально быстрой передачей данных, придется проводить оптику напрямую в квартиру и подключать специальное оборудование для оптоволоконного интернета.

Нюансы сварки оптоволокна

Если кабель многожильный, оболочка оптического волокна делается разных цветов, чтобы было удобнее сваривать отдельные проводники. После этого их укладывают в специальную муфту. В процессе скола проводника образуются частички стекла, их сразу собирают, потому что прозрачным волокном легко травмироваться.

При очистке изоляции соблюдают осторожность – сердечник провода очень хрупкий. При любом повреждении придется заново начинать процесс

Перед заправкой концов в сварочный аппарат, их тщательно обезжиривают, просушивают, в рабочей зоне не должно быть пыльно. Любое постороннее включение увеличивает потерю мощности передаваемого сигнала.

Это интересно: Какими способами сварки соединять различные типы металлов — основные виды. Особенности сварки плавлением и давлением

Способы соединения оптического волокна

Оптоволоконная индустрия не стоит на месте: сварка оптического волокна постоянно совершенствуется, меняются методы ее реализации и применяемые расходные материалы.

Выбор оптимальной технологии соединения оптоволокна для каждого конкретного случая важен с точки зрения снижения финансовых расходов и роста показателей производительности.

Малоопытные сварщики не всегда точно знают, что нужно взять во внимание при работе с данным материалом

В процессе выбора технологии сварки волокна важно учитывать следующие аспекты:

В процессе выбора технологии сварки волокна важно учитывать следующие аспекты:

• оптимальная скорость проведения операций;
• временной период, необходимый на подготовку оптоволокна к свариванию;
• количество времени для сварки кабелей;
• стоимость работ;
• опыт специалистов.

При прокладке оптоволоконного полотна постоянно возникает необходимость сварки оптического кабеля в единую линию.

Муфта для соединения оптоволокна.

Сегодня наиболее распространены следующие способы выполнения этой операции:

• с помощью механических соединителей;
• непосредственно на оптическом кроссе;
• сваривание оптических волокон при помощи специального оборудования.

Первый способ используется крайне редко, потому что гель в механических соединителях со временем высыхает, что ухудшает параметры стыков кабелей. Второй отличается быстротой и простотой выполнения, но самые лучшие соединения оптоволоконных кабелей создаются путем сварки.

Такая технология характеризуется наилучшими показателями по качеству, долговечности, надежности созданных соединений.

Для начала потребуется выполнить разделку оптического кабеля из 6-8 волокон, соединенных в модуле и покрытых изоляционным материалом. Изоляцию удаляют, а волокна очищают с помощью специальных средств на основе спирта.

После этого волокна укладывают в сварочный аппарат для последующего сваривания в автоматическом режиме

Важно при этом контролировать прочность швов, образующихся на местах соединения оптических волокон. Сваренные элементы потребуется поместить в кассету оптической муфты или кросса

На заметку! Простота данной технологии позволяет выполнить ее даже малоопытному сварщику, который своими глазами наблюдал за выполнением этого процесса руками специалиста. Но главное иметь специальный сварной аппарат: обычные модели не справятся с данной задачей.

Так что же лучше – оптика или медная витая пара

Нынче любой крупный и даже средний интернет-провайдер использует в ряде сегментов своих сетей оптоволокно. И наоборот: как бы провайдер не заманивал подключением к «самой быстрой системе нового поколения», отдельные участки его сетей – традиционный медный кабель. Просто правила им диктуют условия среды (где-то они больше подходят для меди, а где-то – для оптики) и экономическая целесообразность, а маркетинг – есть маркетинг.

К какому виду магистрали подключили ваш дом провайдеры «Медный всадник» и «Оптическая иллюзия», точно не скажет никто, поэтому будем считать, что их предложения различаются только способом подключения абонентов внутри квартир.

В таблице ниже сопоставлены свойства волоконной оптики и витой пары:

Подведем итоги:

• Оптоволоконная линия до 10-и раз быстрее и гораздо «дальнобойнее», чем витая пара, она не подвержена влиянию наводок электрического оборудования и силовых линий, долговечна и прочна, не горит, не теряет свойств от влаги, кислот и щелочей. Не допускает шпионских врезок и прослушивания путем индукционного подключения.
• Волоконно-оптическую сеть легче замаскировать в интерьере, для нее не нужно монтировать широкие неэстетичные кабель-каналы.
• Волоконная оптика – это хоть и гибкое, но стекло, а любое стекло может трескаться и крошиться. Поэтому монтаж и модернизация такой сети требует большой аккуратности. Если поврежденную витую пару можно разрезать и соединить простой скруткой, то для восстановления разорванной оптики нужен специальный сварочный аппарат и умение с ним обращаться. А иногда даже небольшое повреждение волоконно-оптической линии требует полной ее замены.
• Главное преимущество витой пары – дешевизна и простота в обиходе. За подключение к Интернету посредством медного кабеля с вас, скорее всего, не возьмут никаких дополнительных денег, а за оптику придется заплатить, ведь она дорогая. Витую пару с универсальным коннектором можно сразу воткнуть в компьютер – и на нем появится Интернет. Для оптики снова придется раскошелиться на специальную розетку, модем (ONT-терминал или роутер), сетевые адаптеры. А это тоже недешево.

Чисто оптоволоконные сети внутри домов и квартир пока большая редкость, чаще всего их делают гибридными – частично оптическими, частично меднопроводными, частично беспроводными. Оптику обычно подводят только к модему, а конечные устройства – компьютеры, смартфоны, смарт ТВ и т. д. получают Интернет всё по той же витой паре или Wi-Fi, ведь они не оборудованием модулями декодирования светового сигнала. Значит, какие бы сверхскорости ни обещал вам провайдер, медленные сегменты сети сведут ее на нет.

Итак, ваш выбор «Медный всадник», если:

• Вы не хотите переплачивать за то, чего, скорее всего, не получите. Если ваши устройства – потребители Интернет-трафика работают на устаревших протоколах Ethernet или Wi-Fi, то оптика не сделает их быстрее.
• Вы часто переносите компьютер с места на место, у вас есть собака, которая любит жевать провода или маленькие дети, хватающие всё подряд. И в случае повреждения кабеля вам проще починить его своими руками, чем платить мастеру.

Вам лучше стать клиентом «Оптической иллюзии», если:

• Вы за всё новое против всего старого. Волоконная оптика – это технология будущего, а значит, достойна инвестиций. И пусть она дружит не с каждым девайсом – скоро, надо ожидать, производители последних возьмутся за ум и оборудуют свои продукты поддержкой оптоволокна. Ведь потребители этого хотят и готовы вкладываться.
• Финансы для вас – не проблема. У вас современная техника, которая поддерживает последние протоколы проводной и беспроводной связи, и вы готовы заставить ее «взять максимальную высоту».
• Вам нужна скорость, и этим все сказано.
• Безопасность сети в плане возможной утечки данных – ваше всё.

По виду оптоволокна

По виду оптоволокна ВОК подразделяются на одномодовые и многомодовые. Под модой понимается траектория распространения светового луча внутри световода. ОВ этих видов отличаются диаметром сердцевины и оболочки.

Световой луч вводят в оптическое волокно одним их двух способов:

• под нулевым углом — одномодовое волокно. Возникает лишь одна мода, распространяющаяся прямолинейно;
• под небольшим углом — многомодовое волокно. Образуются много мод, которые распространяются, многократно отражаясь от оболочки, и достигают точки приема за различное время.

Схема ввода светового луча в оптоволокно

Оптоволоконные кабели с одномодовыми волокнами обеспечивают повышенную дальность передачи без восстановления сигнала и лучшую пропускную способность. Для сравнения:

• одномодовое волокно — 100 км, до 200 Тбит/сек;
• многомодовое волокно — 500 м, до 10 Гбит/сек.

Очевиден вывод о эффективности применения одномодовых волоконно-оптических кабелей на магистралях связи большой протяженности и подключения удаленных сегментов высокоскоростных информационных сетей. Для мультимодовых ВОК находится применение при создании локальных кабельных сетей на небольшой территории.

Почему свет, а не электричество

Свет или лазерный луч (если быть точным) используется для связи по оптоволокну из-за того, что лазерный луч является источником света с одной длиной волны. В то время как другие световые сигналы, такие как солнечный свет или лампа накаливания, имеют много длин волн света, и в результате, если они используются для связи, они будут генерировать луч, который является очень менее мощным, и, с другой стороны, лазер, имеющий единственный луч, даст более мощный луч в качестве выхода.

Таким образом, меньшее рассеивание, передача большего количества сигналов и использование меньшего количества времени делают такой свет хорошим источником связи.

Медицинское оборудование

Еще одна область, в которой активно применяется оптическое волокно, – это медицинское оборудование. Изолирующие свойства оптического волокна обеспечивают защиту пациента, персонала и электроники от высоковольтной части аппаратуры. В качестве примера можно привести рентгеновский аппарат. Для генерации излучения к рентгеновской трубке подводится высокое напряжение. Оптоволокно обеспечивает гальваническую развязку между источником высокого напряжения и низковольтным управляющим оборудованием. При этом также устраняется влияние электромагнитных помех, возникающих при переключении высоких токов и напряжений.

Компоненты Versatile Link от Broadcom Limited

Конечно, невозможно перечислить всех возможных промышленных применений оптического волокна. Однако эта область телекоммуникаций активно развивается как во всем мире, так и в нашей стране.

Для реализации этих и других подобных систем передачи информации выпускаются индустриальные волоконно-оптические компоненты, отвечающие жестким условиям промышленности. Большую популярность среди разработчиков заслужили компоненты линейки Versatile Link, выпускаемые компанией Broadcom Limited (ООО «ЭФО» является официальным дистрибьютором Broadcom). Эта линейка компонентов предназначена для работы с пластиковым оптическим волокном и включает дискретные оптические передатчики и приемники, коннекторы, адаптеры (розетки) и POF патч-корды. Компоненты Versatile Link отличаются надежностью, экономичностью, а также простотой эксплуатации, благодаря чему могут использоваться практически в любых сферах промышленности.
В нашей следующей статье мы сделаем подробный обзор этой линейки компонентов. С ассортиментом продукции Versatile Link Вы можете ознакомиться на сайте компании «ЭФО», посвященном волоконно-оптическим компонентам – InFiber.ru:

Монтаж

Процесс подключения Интернета через оптоволокно сложнее, чем кажется на первый взгляд. Все преимущества скорости света заключены в хрупком сердечнике, требующего бережного отношения. По сравнению с медной витой парой, обслуживание таких коммуникаций требует повышенной квалификации работников, занятых монтажными работами и подключением абонентского оборудования. Особенно это касается профессиональных бригад, обслуживающих магистрали провайдера. Будь то срочный ремонт или плановое подключение участка — сетевой инженер всегда имеет при себе целый набор инструментов для обслуживания оптоволоконного кабеля для Интернета.

Продвинутые модели оснащены ЧПУ, который регулирует угол и наклон сварки для достижения наилучшего результата. Проблема заключается в том, что даже небольшая погрешность может оказать негативное влияние на скорость передачи данных по оптоволокну.

Процесс монтажа:

1. Сначала необходимо подготовить кабель. При помощи специального инструмента срезается внешняя и внутренняя изоляция, а также зачищается сердечник. 
2. Зачищенное волокно необходимо обработать спиртосодержащим веществом, а затем укоротить до нужной длины при помощи резака.

   Затем место сварки покрывается термоусадкой и нагревается до высокой температуры.

3. Для подключения готового кабеля к конечному оборудованию его нужно обжать. Процесс обжима оптоволокна различается в зависимости от его типа. Если говорить о бытовом использовании, то в продаже можно найти готовые патч-корды.

Похожие записи:

Характеристики и типы оптического волокна Процесс сварки оптоволокна Почему оптоволоконный интернет является самым лучшим вариантом интернета для дома Как подключить оптический кабель: теория и практика Что такое оптоволоконный интернет и в чем его отличие Что такое оптический выход на телевизоре и как подключить кабель к нему