Что такое оптическое волокно? Объяснение его cтруктуры, типов и выбора

Купить FS оптические патч-корды от 199 ₽

Оптическое волокно растет в сфере телекоммуникаций и передачи данных благодаря своим непревзойденным преимуществам: более высокая скорость с меньшим затуханием, меньшая устойчивость к электромагнитным помехам (EMI), меньший размер и более широкая полоса пропускания. С другой стороны, постоянные потребности в полосе пропускания также приводят к значительному увеличению спроса на оптическое волокно. Давайте посмотрим, что такое оптическое волокно, наиболее распространенные типы оптоволокна и научимся выбирать оптоволокно.

Что такое оптическое волокно?

Оптоволокно – это тончайшие проводки (нити) из стекла или пластика и позволяет передавать сигналы в виде света. Кабель из оптического волокна используется как способ передачи информации на высокой скорости на большие расстояния. Основное назначение – передача информации между оборудованием. Благодаря возможностям оптоволокна, на сегодняшний день оно применяется повсеместно для обеспечения связи посредством локальных, городских и междугородних сетей.

Структура оптического волокна

Оптическое волокно (оптоволокно) – это волновод с круглым поперечным сечением очень малого диаметра (сравним с толщиной человеческого волоса), по которому передается электромагнитное излучение оптического диапазона. Длины волн оптического излучения занимают область электромагнитного спектра от 100 нм до 1 мм, однако в ВОЛС обычно используется ближний инфракрасный (ИК) диапазон (760-1600 нм) и реже – видимый (380-760 нм). Оптическое волокно состоит из сердцевины (ядра) и оптической оболочки, изготовленных из материалов, прозрачных для оптического излучения (рис. 1).

Рисунок 1: Структура оптического волокна

Типы оптического волокна

Как правило, существует три типа оптоволокна: два стекловолокна - оптическое одномодовое волокно и многомодовое волокно, а также пластиковое оптическое волокно (plastic optical fiber-POF).

Одномодовое волокно

"Режим" в оптоволоконном кабеле относится к пути, по которому передает свет. Одномодовое волокно имеет меньший диаметр сердечника 9 микрон (точнее 8,3 микрона) и только позволяет одной длине волны и пути передачи света, что значительно уменьшает отражение света и уменьшает затухание. Немного дороже, чем его многомодовые аналоги, одномодовый оптическое волокно часто используется в сетевых соединениях на большие расстояния.

Типы одномодового волокна:

• Стандартное (с несмещенной дисперсией);

• Со смещенной дисперсией;

• С ненулевой смещенной дисперсией

Рисунок 2: одномодовое волокно

Многомодовое волокно

Многомодовое оптическое волокно имеет больший диаметр сердечника, чем одномодовое оптическое волокно, что позволяет передавать несколько путей и несколько длин волн света. Многомодовое оптическое волокно доступно в двух размерах: 50 микрон и 62.5 микрон. Обычно используется на короткие расстояния, в том числе применения патч-корда, такие как оптоволокно к настольному компьютеру или патч-панель к оборудованию, применения данных и аудио/видео в локальных сетях. Согласно распределению показателя преломления волокна.

Многомодовое волокно может разделить на два типа:

• многомодовое волокно Step-Index;

• многомодовое волокно Graded-Index;

Рисунок 3: многомодовое волокно

Пластиковое оптическое волокно (POF)

POF - это step-index оптическое волокно с большим сердечником с типичным диаметром 1 мм. Большой размер позволяет легко соединять большое количество света от источников и разъемов, которые не должны быть высокой точностью. Таким образом, типичные затраты на соединители составляют 10-20% столько же, сколько для стекловолокна, и заделка проста. Являющийся пластиковым, он более прочный и может быть установлен в минутах с минимальными инструментами и обучением. Для приложений не требуют большой пропускной способности на большие расстояния, POF становится более конкурентоспособным, что делает его жизнеспособным вариантом для настольных локальных сетей и низкоскоростных коротких линий связи.

Как правильно выбрать оптоволоконный кабель?

Оптоволоконный кабель приобрел большой импульс в сетях связи, и появляется огромное количество поставщиков, конкурирующих за производство и поставку оптоволоконных кабелей. При выборе оптоволоконных кабелей, вам лучше начать с надежного поставщика, а затем рассмотреть критерии выбора. Вот руководство, чтобы прояснить некоторые недоразумения при выборе оптоволоконного кабеля.

Проверка квалификации производителя

Основные производители оптоволоконных кабелей должны получить сертификацию системы качества ISO9001, международную сертификацию системы охраны окружающей среды ISO4001, ROHS, сертификацию соответствующих национальных и международных учреждений, таких как Министерство информационной индустрии, сертификацию UL и т. д.

Оптический режим: одномод или многомод

Как показано выше, одномодовое волокно часто используется для больших расстояний, в то время как многомодовое волокно обычно используется для коротких расстояний. Кроме того, стоимость системы и установки изменяются с различными режимами волокна. Вы можете обратиться к Одномодовое или многомодовое волокно: в чем разница? а затем решите, какой режим волокна вам нужен.

Оболочки оптических кабелей: OFNR, OFNP или LSZH

Стандартный тип оболочки оптического кабеля - OFNR, что означает “Optical Fiber Non-conductive Riser”. Кроме того, оптические волокна также доступны с OFNP или оболочкой plenum, которые подходят для использования в plenum средах, таких как подвесные потолки или фальшполы. Другой вариант оболочки - это LSZH. Сокращенно от “Low Smoke Zero Halogen”, он сделан из специальных составов, которые выделяют очень мало дыма и не токсичны при пожаре. Поэтому всегда обращайтесь к местному органу пожарной безопасности, чтобы уточнить требования к установке перед выбором типа оболочки.

Внутренняя конструкция оптического волокна: Tight Pack или Breakout или сборка или Loose Tube

Tight pack кабели также известны как кабели распределительного типа, функции, что все буферные волокна под одной оболочкой с прочными элементами для установки Корпуса к Корпусу и Трубопровода под Установки Класса. Breakout оптический кабель или fan out кабель применим приложений от Устройства к Устройству с жесткими и прочными преимуществами. Сборка или конструкция zip cord часто используется для изготовления оптических патч-кордов и коротких breakout кабелей. В то время как конструкция loose tube - это стандарт Telco, используемый в телекоммуникационной отрасли.

Внутренний vs. наружный

Выбор во многом зависит от вашего приложения. Основное различие между внутренним и наружным оптоволоконным кабелем заключается в блокировке воды. Наружные кабели предназначены для защиты волокон от воздействия влаги в течение многих лет. Тем не менее, в настоящее время существуют кабели с сухим водоблокирующей наружной функцией и внутренним дизайном. Например в среде кампуса, вы можете приобрести кабели с двумя оболочками: внешняя оболочка PE, выдерживающая влагу, и внутренняя оболочка PVC, имеющая сертификат UL для огнестойкости.

Количество волокон

Оба внутренний и наружный оптический кабель имеют широкий выбор количества волокон в диапазоне от 4 до 144 волокон. Если ваша потребность в волокне превышает этот диапазон, вы можете индивидуально настроить количество волокон для внутреннего или наружного оптического кабеля. Настоятельно рекомендуется приобрести запасные волокна для вас, если не изготовляете оптические патч-корды или соединяете простую линию связи с двумя волокнами.

Вывод

Оптическое волокно предлагает быстрое, постоянное и стабильное интернет-соединение, которое позволяет передавать много данных на невероятные расстояния. Поскольку потребности в данных становятся огромными, оптическая кабельная система представляет собой верный путь к гибкости и стабильности сети.