Оптоволокно – технологія майбутнього. У Польщі найбільша оптоволоконна мережа належить компанії Orange, її довжина становить понад 100 тисяч кілометрів. Протягом кількох років попит на послуги оптоволокна постійно зростає, тому варто ознайомитися з тим, що таке робота з оптоволокном, які його види бувають і як виглядає структура. Практичне використання оптичних волокон під час монтажних робіт вимагає більших технічних знань і точності, ніж при роботі зі стандартними крученими парами.
Починаєте працювати з волоконною оптикою? Ця стаття для вас!
Після прочитання ви дізнаєтесь:
- які бувають типи та конструкції волоконно-оптичних кабелів
- які існують способи маркування оптичних волокон і які системи їх маркування
Що ти шукаєш?
Перегляньте волоконно-оптичні кабелі в Onninen
Типи оптичних волокон
Середовище передачі оптичного волокна базується на структурі мод, де середовищем передачі є світло. Оптичні волокна також можна класифікувати на основі геометрії волокна та розподілу показника заломлення. На ринку представлені одномодові та багатомодові оптичні волокна, які відрізняються, серед іншого, за: товщина скляного сердечника, що відповідає за параметри передачі інформації.
Одномодове оптичне волокно
Одномодові оптичні волокна складаються з серцевини діаметром приблизно 9 +/- 2 мкм, яка характеризується ступінчастою зміною показника заломлення. Оболонка оптичного волокна стандартизована, її діаметр становить 125 мкм. Одномодові волокна мають низьку міжмодову дисперсію, що викликає невеликі перешкоди. Світлова хвиля проходить майже паралельно осі оптичного волокна, досягаючи кінця волокна в основному режимі.
Завдяки можливості використання багатьох протоколів одночасно, низькому затуханню і малому діаметру сердечника, в якому передається тільки одна мода світла, одномодові волокна ідеально підходять для передачі інформації на великі відстані - до 120 км без необхідності використовувати повторювач для регенерації сигналу. Одномодові волокна забезпечують передачу сигналу в технології xWDM (потік на рівні Тбіт/с). Існує чотири основних типи оптичних волокон в одномодових оптичних волокнах.
Види волокон
| Тип волокна | опис |
|---|---|
| G.552D (SM2) | Волокна з незміщеною дисперсією. Одне з найпопулярніших волокон зі стандартним радіусом вигину 30 мм. Адаптований до пропускання світлових хвиль довжиною 1310 – 1550 нм. |
| G.657A1 (S7A1) | Волокна зі зменшеним вдвічі радіусом вигину. Це волокна з удвічі меншим радіусом вигину в порівнянні зі стандартними волокнами SM (15 мм). Вони з ними сумісні. |
| G.657A2 (S7A2) | Волокна зі зменшеним в 3 рази радіусом вигину. Це волокна з радіусом вигину 10 мм. Вони сумісні з одномодовими волокнами SM2. |
| G.657B3 (S7B3) | Волокна зі зменшеним радіусом вигину в 4 рази до 7,5 мм. Через їх значно менший діаметр поля моди несумісні з одномодовими волокнами SM2. |
Багатомодове оптичне волокно
Багатомодові волокна оснащені набагато більшою серцевиною, діаметр якої становить 50 мкм (старі конструкції OM1 мали діаметри до 62,5 мкм). Діаметр їх оболонки стандартизований і найчастіше становить, як і в одномодових волокон, 125 мкм. Передача сигналу з однаковою довжиною хвилі в багатомодових волокнах передбачає його розсіювання між багатьма модами, швидкість яких відносно хвилеводу може бути різною, що призводить до обмеження швидкості або відстані передачі.
Це викликано спотворенням хвильового імпульсу. Багатомодове волоконно-оптичне волокно забезпечує ефективну передачу сигналу на відстань приблизно до 2 км (в залежності від якості та класу оптичного обладнання. Понад цю відстань необхідно використовувати повторювачі сигналу. Багатомодове волоконно-оптичне волокно на даний момент складається з трьох основних типів волокон .
Види волокон
| Тип волокна | опис |
|---|---|
| OM4 50/125 Flex | Волокна OM4 використовуються з модулями SFP і сумісні з лазерами VCSEL з довжиною хвилі 850 нм. |
| OM3 50/125 Flex | Волокна OM3 диспергуються і пропускають довжини хвиль 850 і 1300 нм. Вони призначені для коротких передач (наприклад, в межах однієї будівлі). |
| OM2 50/125 | Волокна OM2, як і старі конструкції волокна OM1, передають хвилі 850 і 1300 нм і призначені для передачі на короткі відстані. |
Конструкція оптичного волокна 
Оптичні волокна складаються з трьох основних елементів: серцевини, оболонки та покриття.
Волоконно-оптичний сердечник
Основним робочим елементом, який забезпечує передачу світлової хвилі, є волоконно-оптичний сердечник. Серцевина в волоконно-оптичних кабелях виготовляється з кристалічних матеріалів, кварцу, скла або полімерів.
Волоконно-оптична куртка
Оболонка оптичного волокна є найважливішим захистом для серцевини та діє як бар’єр для світлової хвилі, що проходить, забезпечуючи поріг для заломлення світла.
Волоконно-оптичне покриття
Волоконно-оптичне покриття є зовнішнім шаром кабелю. Цей елемент використовується для захисту внутрішньої частини оптичного волокна від механічних пошкоджень і мікротріщин, які можуть виникнути під час монтажу або транспортування кабелю, зазвичай виготовляється з поліетилену, ПВХ або поліаміду, стійкого до впливу вологи, екстремальних температур і ультрафіолету. Він виготовлений з багатошарової структури, яка амортизує трос і дозволяє йому більш ефективно поглинати кінетичну енергію.
Перегляньте волоконно-оптичні кабелі в Onninen
Маркування волоконно-оптичних кабелів на зовнішній оболонці
Через велику різноманітність типів, структур і походження виробників волоконно-оптичних кабелів необхідно використовувати відповідну номенклатуру для визначення типу та параметрів кабелю. Найбільшою проблемою, що ускладнює маркування волоконно-оптичних кабелів, є використання трьох різних систем маркування волоконно-оптичних кабелів.
У Польщі, як і в Європі, найпоширенішою системою маркування волоконно-оптичних кабелів є європейська система, хоча в Польщі все ще використовується польська система.
Маркування волоконно-оптичних кабелів наноситься на зовнішню оболонку, правильне її розпізнавання та розшифровка має вирішальне значення для якості підготовленої технічної документації, ефективності процесу проектування та безпеки та ефективності монтажних робіт.
Маркування оптоволоконного кабелю надає інформацію про: тип конструкції кабелю, тип ущільнення, тип матеріалів зовнішньої оболонки, тип і кількість волокон всередині кабелю, а також параметри міцності кабелю. Розмітка наноситься з інтервалом в 1 метр. Крім того, на зовнішній оболонці оптоволоконного кабелю ми знайдемо назву виробника, довжину від початку перетину (в метрах), а також додаткові символи, пов'язані з призначенням кабелю.
Суттєвою проблемою при маркуванні волоконно-оптичних кабелів є різниця між маркуванням виробника та маркуванням, прийнятим за даною системою номенклатури, що часто може ввести в оману – заплутати проектувальника, підрядника чи інвестора. Як з цим боротися? Слід завжди звертати увагу на порядок кодування, пам’ятаючи, що у випадку деяких кабелів у маркуванні можуть бути відсутні деякі символи, пов’язані зі структурою кабелю.
Подібним чином цю проблему можна вирішити для інших типів кабелів і проводів. Перегляньте нашу статтю.
Маркування волоконно-оптичних кабелів
Відповідно до чинних стандартів, інструкцій і вимог, нижче ми описуємо маркування волоконно-оптичних кабелів відповідно до європейського маркування.
| Позиція в коді кабелю | Позначення (ЄС) | опис |
|---|---|---|
| Призначення кабелю | ||
| 1 | ||
| І | зовнішній | |
| І | внутрішній, зовнішній | |
| U, I/A | внутрішній-зовнішній | |
| С | самонесуча вісімка | |
| ДОДАВАННЯ | самонесучі осьові | |
| Матеріал 1-ї та 2-ї зовнішньої оболонки | ||
| 2 і 3 | - | поліетилен |
| Ю | ПВХ | |
| Q | поліуретан | |
| В | поліамід | |
| Н | не містить галогенів, не горить | |
| Xz | поліетилен з вологозахистом | |
| Xn | поліетилен негорючий | |
| Yn | ПВХ негорючий | |
| Символ кабелю | ||
| 4 | ОТК | оптозв'язок |
| ОТКГ | гірничі оптокомунікації | |
| Тип закладу | ||
| 5 | ||
| r | троянда | |
| d | гелеподібна трубка | |
| С | з напівзакритою або тугою трубкою | |
| тм | з мікропробіркою | |
| ц | трубка з сухим ущільненням | |
| рупій | розетка з сухою печаткою | |
| тощо | з центральною трубою | |
| провідність | ||
| 6 | ||
| d | діелектрик | |
| Армування | ||
| 7 | ||
| Д | посилений контур | |
| Броня | ||
| 8 | ||
| Fo | сталевий дріт | |
| Ft | Вуглецева гофрована сталева стрічка | |
| Ftl | пофарбована сталева стрічка | |
| Плоский кабель | ||
| 9 | ||
| Містер | плоский кабель | |
| Тип волокон | ||
| 11 | ||
| J, Jm | Одномодове волокно з незміщеною дисперсією | |
| Японія | SM волокно зі зміщеною дисперсією | |
| Ів | SM волокно з ненульовою дисперсією | |
| Г | Багатомодове градієнтне волокно | |
| Допустима сила натягу | ||
| 12 | ||
| (число) кН | наприклад, натяг 5 кН | |
Наприклад - відповідно до європейської номенклатури, оптичний кабель A-YOTGKtm 8J означає, що ми маємо справу з зовнішнім кабелем (A-), з ПВХ оболонкою (Y), оптичним кабелем для майнінгу (OTG) з мікротрубкою (tm) з 8 одномодовими волокнами з незміщеною дисперсією.