Волоконно-оптический кабель
Волоконно-оптический кабель (англ. optic fiber cable) — кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи.
Конструкция
Конструкция кабеля определяется его назначением и местом прокладки: от самой простой (оболочка, пластиковые трубки с волокнами) до многослойной (например, подводный коммуникационный кабель), содержащей упрочняющие и защитные элементы.
Волоконно-оптический кабельОпто-волоконный кабель состоит из следующих элементов[1]:
- центральный силовой элемент — несущий трос, пруток из стеклопластика или металла, покрытого полиэтиленовой оболочкой. Служит для центрирования трубок - модулей (см. ниже) и придания жёсткости кабелю, зажимается под винт для закрепления кабеля в муфте/кроссе;
- нити - световоды — двухслойные стеклянные или пластиковые волокна, возможно, покрытые одним или двумя слоями лака. Слой лака предохраняет волокна от повреждений и служит для цветовой маркировки волокон (прозрачный или цветной);
- трубки - модули — пластиковые трубки, содержащие нити - световоды и заполненные гидрофобным гелем. Количество трубок варьируется от 1 и более, количество волокон в трубке — от 4 до 12, общее число волокон в кабеле — от 8 до 96 (часто 32, 48, 64). Для сохранения габаритных размеров кабеля при малом числе волокон вместо трубок могут вкладываться чёрный заглушки;
- оплётка трубок — оплетающая трубки плёнка, стянутая нитками и смоченная гидрофобным гелем. Обладает демпфирующими свойствами и предназначена для снижения трения внутри кабеля, дополнительной защиты от влаги, удержания гидрофобной жидкости в пространстве между модулями и др.;
- первый защитный слой (может отсутствовать). Слой представлен тонкой внутренней оболочкой из полиэтилена, предназначенной для дополнительной защиты от влаги;
- второй защитный слой. Слой состоит из кевларовых нитей или брони. Броня - прямоугольный пруток или круглые проволочки, выполненные из стали (импортный кабель), гвоздевого железа (отечественный кабель) или стеклопластика (такого же, как у центрального силового элемента). Кевлар отличается малым весом и имеет допустимое растягивающее усилие 6...9кН). Назначение кевлара: выполнение роли тросика в местах, где недопустимо возникновение наводок, например, вдоль железнодорожных путей (контактный провод, мощность до 27.5кВ); восприятие ветровой нагрузки. Назначение брони: защита кабеля, уложенного в грунт без защиты в виде пластиковой трубы, кабельной канализации или др.);
- третий защитный слой (может отсутствовать). Слой представляет собой полиэтиленовую плёнку и некоторое количество гидрофобного геля, предназначен для дополнительной защиты от влаги;
- четвёртый защитный слой. Слой представляет собой толстую и мягкую оболочку из полиэтилена, предназначен для защиты внутренних слоёв от воздействия окружающей среды.
Информация о расцветке волокон в кабеле, их типе и расположении в трубках не стандартизована и указывается каждым производителем в паспорте кабеля.
Классификация
Опто-волоконные кабели различают:
- по материалу волокна:
- по месту прокладки:
- для наружной прокладки (в грунт, на воздухе, под водой);
- для внутренней прокладки (внутри дата-центров);
- по условиям прокладки:
- для подвеса (кабель с кевларом или тросиком);
- для подвеса на опорах ЛЭП (кабель с защитой от молний);
- для укладки в грунт (кабель с бронёй из железных проволочек);
- для прокладки в кабельной канализации (кабель с бронёй из гофрированного металла);
- для прокладки под водой (многослойный кабель).
- для подвеса (кабель с кевларом или тросиком);
Достоинства и недостатки
Достоинства:
- высокая скорость передачи информации (от 1 до 10 Гбит/с на расстоянии 1 км);
- малые потери;
[скрыть]Затухание сигнала в кабеле длиной 1 км при различных длинах волн | |
---|---|
Длина волны, мкм | Затухание, дБ/км |
0,85 | 2–3 |
1,3 | 0,5–1 |
1,55 | 0,3–0,5 |
- высокая помехозащищённость (невосприимчивостью к различного рода помехам);
- малые габаритные размеры и масса;
- и, как следствие, возможность доводить расстояния между передающим и приёмным устройствами до 400–800 км.
Недостатки:
- уменьшение полосы пропускания при воздействии ионизирующих излучений вследствие увеличения поглощения оптического излучения световедущей жилой;
- трудоёмкость сварки и ослабление сигнала в месте сварного шва;
- риск поражения сетчатки глаза световым излучением.