Волоконно-оптический кабель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
FibreAPC.JPG
Jednomodowe wlokno swiatlowodowe.jpg

Волоконно-оптический кабель (также оптоволоконный или оптико-волоконный кабель) — кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи, в виде фотонов (света), со скоростью меньшей скорости света из-за непрямолинейности движения.

Конструкция[править | править код]

Волоконно-оптический кабель

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 кабель состоит из следующих элементов[1]:

  • несущий трос, пруток из стеклопластика или металла, покрытого полиэтиленовой оболочкой. Служит для центрирования трубок — модулей и придания жёсткости кабелю, зажимается под винт для закрепления кабеля в муфте/кроссе;
  • 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);
  • 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 144 (часто 32, 48, 64). Для сохранения габаритных размеров кабеля при малом числе волокон вместо трубок могут вкладываться чёрные заглушки;
  • 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.;
  • слой из тонкой внутренней оболочки из полиэтилена, предназначенной для дополнительной защиты от влаги (может отсутствовать);
  • слой 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—9 кН. Назначение кевлара — выполнение роли тросика в местах, где недопустимо возникновение наводок, например, вдоль железнодорожных путей (контактный провод, напряжение до 27,5 кВ); восприятие ветровой нагрузки. Назначение брони — защита кабеля, уложенного в грунт без защиты в виде пластиковой трубы, кабельной канализации или др.;
  • слой, представляющий собой полиэтиленовую плёнку и некоторое количество гидрофобного геля (может отсутствовать). Предназначен для дополнительной защиты от влаги;
  • слой, представляющий 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[править | править код]

Оптико-волоконные кабели различают:

  • по материалу волокна:
    • GOF-кабель (англ. glass optic fiber cable);
    • POF-кабель (англ. plastic optic fiber cable);
  • по месту монтажа:
    • для наружного монтажа (в грунт, на воздухе, под водой);
    • для внутреннего монтажа (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).

Достоинства и недостатки[править | править код]

Достоинства:

  • высокая скорость передачи информации (от 1 до 10 Гбит/с на расстоянии 1 км);
  • малые потери;
  • высокая помехозащищённость (невосприимчивостью к различного рода помехам);
  • малые габаритные размеры и масса;
  • возможность доводить расстояния между передающим и приёмным устройствами до 400—800 км.
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

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.

Примечания[править | править код]

См. также[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Большой энциклопедический политехнический словарь, 2004.
  • Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн, 2006.
  • ГОСТ 26599-85 «Системы передачи волоконно-оптические. Термины и определения».