Оптоволокно и оптико волоконная линия – что это такое, принцип работы, как выглядит, как подключить оптиковолоконный кабель интернета

Часто можно увидеть различные рекламные объявления о качестве интернета и телевидения. Эти качества достигаются благодаря передаче сигнала потребителю по оптоволоконным линиям, где практически не происходит потери информации.

Что такое оптоволокно

Тип волоконно-оптического кабеляВ обычном кабеле электрический сигнал проходит по медному проводнику. В оптических линиях фотоны и световые волны перемещаются вдоль них. Оптоволоконные кабели считаются самым быстрым способом передачи информации на большие расстояния. Кабель состоит из нескольких отдельных проводников, разделенных специальными покрытиями. Каждый отдельный элемент несет информацию, которая закодирована в свете.

В качестве передаваемой информации могут использоваться телефонные и телевизионные данные, а также Интернет (высокоскоростной доступ в Интернет возможен при использовании волоконной оптики). В настоящее время все три сигнала объединяются в одну передачу.

Особенности ограничения

За последние несколько лет предельные скорости волоконно-оптических линий связи значительно выросли. Скорость зависит от длины проводника, а также от качества самой информации. Одномодовые системы используют скорости от 2,5 Мбит/с до 10 Гбит/с на расстояниях 10 км и более. В настоящее время ведутся исследования, которые вскоре приведут к возможности достижения скорости до 160 Гбит/с. Не забывайте, что многие кабели изготавливаются многослойными, что позволяет передавать гораздо больше информации на высоких скоростях.

Достоинства и недостатки

Преимущества

Оптическое волокно, как и любой технический продукт, имеет преимущества и недостатки при использовании потребителями. Преимущества этого типа проводников включают:

  1. Защита от помех. Все виды электромагнитных помех бессильны против оптического волокна. Благодаря этому свойству их можно использовать вблизи сильных источников излучения.
  2. Он не проводит электричество, что конструктивно облегчает строительство приемо-передающих устройств.
  3. Информационная безопасность против электромагнитной совместимости. Поскольку оптические волокна не восприимчивы ни к одному виду излучения, они не генерируют никаких электромагнитных волн во время работы, поэтому информация надежно защищена от перехвата.
  4. Низкое затухание. Благодаря используемым материалам сигнал не теряет своих свойств на больших расстояниях, что делает его намного лучше медных аналогов.
  5. Высочайшая пропускная способность и широкополосные возможности. Эта возможность позволяет передавать различные типы сигналов по одному волоконно-оптическому кабелю, не мешая друг другу.
  6. Низкий вес и, в некоторых случаях, стоимость, в отличие от электрических проводников.

Создание изображения предварительного просмотра для видеоролика YouTube

К недостаткам относятся:

  • Повышенные требования к персоналу при эксплуатации и обслуживании;
  • Низкая прочность, приводящая к трещинам и поломкам, потере или прерыванию сигнала
  • Потеря связи при попадании воды в проводник.

Применяемые материалы

Для производства оптических волокон используются следующие материалы:

  • плавленое кварцевое стекло;
  • Материалы на основе полимеров.

Кварцевое стекло

Производится путем плавления минерала кварца, который является ценной горной породой. Он придает оптическим волокнам следующие положительные свойства:

  • высокие характеристики прозрачности, которые позволяют передавать различные типы сигналов без потерь;
  • Низкие значения затухания позволяют преодолевать большие расстояния;
  • сохранение свойств при длительном воздействии высоких температур.Из чего состоит

Полимерные материалы

Применение таких материалов позволяет использовать очень толстые оптические волокна благодаря их гибкости и устойчивости к изгибам и изломам. Недостатком является то, что их нельзя использовать в местах, где инфракрасное излучение вызывает ослабление сигнала.Оптоволоконный материал

Устройство и принцип работы

Оптические кабели состоят из проводника, состоящего из нескольких проводов, обернутых в плетеный экран. Сами провода изготавливаются из стекла или полимера и являются очень гладкими, чтобы обеспечить максимальную проводимость.

Вещество, несущее информацию, — это свет, он обладает самой высокой скоростью перемещения. Жилы кабелей представляют собой стеклянные трубки, обернутые металлической фольгой, которая служит экраном для сохранения потока сигнала. Свет, проходящий по кабелю, отражается от стен и попадает на приемник. Скорость передачи данных меньше скорости света, потому что фотоны не движутся по прямой линии.

Однако в результате перемещения сигнал несет некоторые потери. Затухание в значительной степени зависит от качества используемых материалов и условий, в которых укладывается волокно. Большую роль в этом играет и сам преобразователь.Принцип работы

Разновидности

Современные оптические волокна делятся на два основных типа, которые отличаются размером сердцевины:

  • одномодовый;
  • многомодовый.

Генерация QR-кода

Одномодовые

В этом варианте толщина сердечника достигает 8 мкм. Благодаря их минимальным размерам, один луч может пройти через волокно практически без потерь. Этот тип используется в линиях дальней связи, где важно поддерживать качество сигнала.Одномодовые кабели

Многомодовые

Многомодовые кабели

Этот тип сердечника состоит из волокон толщиной до 62,5 мкм. Несколько лучей света могут проходить через такие кабели, позволяя им двигаться одновременно под разными углами к сердцевине. Сигнал в этих кабелях несет значительные потери из-за многочисленных отражений от оболочки.

Многомодовые оптоволоконные кабели, с другой стороны, делятся на два типа:

  1. Градиент. В таких кабелях плотность жилы меняется в определенных точках вдоль линии, что позволяет сигналу достигать высоких скоростей за более короткое время.
  2. Поэтапно. В этом типе конструкции плотность волокон сердечника равномерна по всей линии.

Классификация

Оптические кабели делятся по способу непосредственной прокладки на следующие типы:

  • заглубленная установка;
  • воздуховоды и каналы;
  • подводная установка;
  • воздушные линии.

В зависимости от области применения и диапазона передаваемого сигнала оптическое волокно подразделяется на следующие типы:

  • при прокладке линий связи на большие расстояния многоканальной сети используются магистральные кабели; в конструкции используются волокна с сердцевиной до 125 мкм, обеспечивающие стабильность сигнала, с длиной волны не менее 1,55 мкм;
  • при прокладке многоканальных линий между областями и регионами используются зональные кабели, а в конструкции применяются градиентные волокна;
  • Городское волокно прокладывается по коллекторам и специальным каналам, в некоторых отношениях похожим на зоновые; длина линии не превышает 10 км;
  • полевая прокладка предполагает монтаж различными способами, как по воздуху, так и под землей, не подвержена горению, растягиванию, в конструкции используется до 12 волокон
  • Подводные кабели обладают высокой устойчивостью к разрывам и разрывам, непроницаемы для влаги и имеют пониженный уровень рассеивания;
  • объектные кабели используются для прокладки в специальных изолированных зонах и каналах; в них не используются гидрофобные материалы, что упрощает процесс монтажа;
  • Монтажные кабели выполнены в виде плоского пучка волокон и используют градиентную многомодовую волоконную оптику.

История изобретения первого стационарного, мобильного и сенсорного телефона

В зависимости от конструкции сердечника различают следующие типы оптического кабеля:

  • размашистые, концентрические витки вокруг одного стержня;
  • Центральный стержень, содержащий до 45 волокон
  • Формованная сердцевина с до 576 волокнами
  • Плоская версия с количеством волокон до 288.

Способы подключения

При прокладке волоконно-оптического кабеля часто возникает необходимость в использовании различных коммутационных устройств. При прокладке линии не всегда хватает длины смотанного кабеля, и иногда необходимо разделить большой кабель на несколько маленьких.

В настоящее время существует три основных способа коммутации этого кабеля:

  • механический;
  • метод сращивания;
  • Использование сращивания.

Стоит отметить, что оптоволоконные кабели не подключаются непосредственно к компьютеру. Если вы проложили в своей квартире оптоволоконный кабель для доступа в Интернет, то вам необходим специальный маршрутизатор, который может подключить оптоволоконный кабель, или специальный медиаконвертер, преобразующий оптический сигнал.

Механический способ

Работы по подключению выполняются в два этапа:

  • небольшой отрезок кабеля с установленным на конце разъемом приваривается к концу оптического кабеля с помощью автоматического сварочного аппарата;
  • затем разъем подключается к разъему на другом конце кабеля.

Переключение с помощью этого метода требует непрерывной очистки во время работы. Потери сигнала в этом случае довольно высоки, и производители не рекомендуют использовать этот метод для внешней разводки оптических линий.Механический метод

Применение сплайса

Сращивание — это структура, часто пластиковый блок, внутри которого закреплены оптические волокна разных кабелей. Процесс сращивания происходит по следующей схеме:

  • Сначала оба конца соединяемых кабелей очищаются от изоляции;
  • Нанесение сплайса выравнивает зачищенные концы;
  • Затем место соединения тщательно изолируется.

Этот метод подразумевает меньшую потерю сигнала, чем механический метод. Во время работы следует проверять выравнивание центров оплавленных концов.Stranding

Сварочные работы

Этот метод считается наиболее надежным и позволяет использовать плавленые оптоволоконные кабели в наружных установках. Потери сигнала в этом случае минимальны. Для сварки требуется специальный автоматический сварочный аппарат.Сплайсинг

Оцените статью
Silverkomp.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector