+
Információ

Optikai szálas kábel

Optikai szálas kábel

Az elmúlt években az optikai szálak, illetve az optikai szálak és az optikai kábelezés költségei csökkentek, ezért számos más telekommunikációs és adathálózati alkalmazás gazdasági hatókörébe tartozik. Ennek eredményeként a száloptika ma már széles körben elterjedt, és a legtöbb telekommunikációs hálózat és számos helyi adathálózat gerincét alkotja.

Míg a száloptikai összeköttetés (száloptikai összeköttetés) kiépítésében sok alkatrészt használnak, a száloptikai kábelezés nyilvánvalóan a legfontosabb elem.

Optikai szál felépítése

Az optikai szálas technológia azon a tényen alapul, hogy egy megfelelően felépített vékony szál mentén fénysugarat lehet küldeni. Az optikai kábel üveg vagy szilícium-dioxid magból áll. Az optikai szál magját hasonló anyag, azaz üveg vagy szilícium-dioxid veszi körül, amelyet burkolatnak neveznek, amelynek törésmutatója kissé alacsonyabb, mint a magé. Megállapítottuk, hogy még akkor is, ha a burkolat valamivel magasabb törésmutatóval rendelkezik, a magon áthaladó fény teljes belső visszaverődésen megy keresztül, és ezáltal az optikai szál magjában van.

A burkolaton kívül műanyag kabát van elhelyezve. Ez arra szolgál, hogy védelmet nyújtson magának az optikai szálnak. Ezen túlmenően az optikai szálakat rendszerint kötegekben csoportosítják, és ezeket egy teljes külső burkolat védi. Ez nemcsak további védelmet nyújt, hanem az optikai szálak összetartását is szolgálja.

Optikai szál típusok

Számos különböző típusú optikai kábel használható, és számos módon lehet megkülönböztetni a típusokat. Két fő kategória létezik:

  • Step index száloptikai kábelezés
  • Osztályozott indexű száloptikai kábelezés

A lépésindexkábel olyan kábelre utal, amelyben a törésmutató lépésben megváltozik a mag és a burkolat között. Ez a típus a leggyakrabban használt. A másik típus, amint azt a név is jelzi, fokozatosan változik a szál átmérője felett. Az ilyen típusú kábel használatával a fény a kábel közepe felé törik.

Az optikai szálakat vagy az optikai szálakat fel lehet osztani egymódú szálakra és többmódusú szálakra is. Az irodalomban gyakran előfordul, hogy mind az egyszeres, mind a többmódusú szálakat megemlítik.

Single mode szál Az optikai szálak ezen formáját gyakorlatilag kizárólag manapság használják. Megállapítást nyert, hogy ha az optikai szál átmérője néhány hullámhosszúságúra csökken, akkor a fény csak egyenes vonalban terjedhet, és nem ugrál egyik oldalról a másikra. Mivel a fény csak ebben az egyetlen módban tud közlekedni, ezt a típusú kábelt egyetlen módú szálnak nevezzük. Az egymódú szálmag általában 8-10 mikron átmérőjű, jóval kisebb, mint egy hajszál.

Az egymódú szál nem szenved multimodális diszperziótól, és ez azt jelenti, hogy sokkal szélesebb sávszélességgel rendelkezik. A sávszélesség legfőbb korlátozása az, amit kromatikus diszperziónak nevezünk, ahol különböző színek, azaz a hullámhosszak különböző sebességgel terjednek. Az optikai szálas kábel kromatikus diszperziója a szál közepén belül történik. Megállapítottuk, hogy negatív, ha a rövid hullámhosszak és a változások pozitívakká válnak hosszabb hullámhosszakon. Ennek eredményeként az egymódú szál hullámhossza van, ahol a diszperziók nulla. Ez általában 1310 nm körüli hullámhosszon fordul elő, és ezért használják ezt a hullámhosszat széles körben.

Az egymódusú szál hátránya, hogy nagy toleranciát igényel a gyártása, és ez megnöveli annak költségeit. Ezzel szemben az a tény, hogy kiváló teljesítményt nyújt, különösen hosszú távon, azt jelenti, hogy az egymódusú szálak fejlesztése jelentősen megtörtént a költségek csökkentése érdekében.

Multimódusú szál Ennek a szálformának nagyobb az átmérője, mint az egymódú szálaké, általában 50 mikron átmérőjűek, és ez megkönnyíti az előállításukat, mint az egymódú szálak.

A multimódusú optikai szálnak számos előnye van. Mivel átmérője nagyobb, mint az egymódusú szál, meg tudja ragadni a fényforrást, és nagy hatékonysággal juttatja el a vevőhöz. Ennek eredményeként olcsó fénykibocsátó diódákkal használható. Ezen felül a nagyobb átmérő azt jelenti, hogy nincs szükség nagy pontosságú csatlakozókra. Az optikai szálas kábelezés ezen formája azonban nagyobb veszteséget szenved, mint az egymódusú szál, és ennek fényében használata költségesebb, mint amire első látásra lehet számítani. Szintén szenved a több módú modális diszperziótól, és ez erősen korlátozza a használható sávszélességet. Ennek eredményeként az 1980-as évek közepe óta nem használják széles körben. Az egymódú szálkábel az előnyben részesített típus.

Csillapítás egy optikai szálon belül

Bár az optikai kábelek jóval jobb teljesítményt nyújtanak, mint amit más kábelformákkal lehet elérni, ennek ellenére bizonyos mértékű csillapításnak vannak kitéve. Ezt számos hatás okozza:

  • A szennyeződésekkel járó veszteségAz optikai szál magjában mindig lesz valamilyen szintű szennyeződés. Ez némi fényelnyelést okoz a szálon belül. Az egyik fő szennyeződés a víz, amely a rostban marad.
  • A burkolattal járó veszteségAmikor a fény visszaverődik a burkolat és a mag közötti határfelületről, a fény valójában kis távolságra halad a magba, mielőtt visszaverődne. Ez a folyamat kicsi, de jelentős mértékű veszteséget okoz, és az egyik fő tényező a száloptikai kábel mentén a jel általános csillapításában.
  • A hullámhosszhoz kapcsolódó veszteségMegállapítást nyert, hogy az optikai szál jelcsillapításának szintje az alkalmazott hullámhossztól függ. A szint bizonyos hullámhosszakon bizonyos szennyeződések következtében növekszik.

Annak ellenére, hogy a csillapítás kérdés, mégis lehetséges az adatok továbbítása egymódú szálak mentén, nagy távolságokra. Az 50 Gbps sebességig terjedő adatátviteli vonalak 100 km távolságot képesek megtenni erősítés nélkül.

Optikai szálakhoz használt anyagok

Két fő típusú anyagot használnak az optikai szálakhoz. Ezek üveg és műanyag. Széleskörűen eltérő jellemzőkkel rendelkeznek, ezért a két különböző anyagból készült szálak nagyon különböző alkalmazásokban használhatók fel.

Optikai szálméretek

Az optikai kábelek meghatározásának egyik fő módja a belső mag és a külső burkolat átmérője. Amint az várható volt, ezekre ipari szabványok vonatkoznak, és ez segít csökkenteni a csatlakozókhoz, csatlakozókhoz és a felszereléshez szükséges eszközök sokféleségét.

A legtöbb optikai szál szabványa 125 mikron (um) a burkolatnál és 245 mikron (um) a külső védőbevonathoz. A multimódusú optikai szálak magmérete akár 50, akár 62,5 mikron, míg az egymódusú szálak szabványa körülbelül 8-10 mikron.

Az optikai kábelek megadásakor az átmérők általában a kábel specifikációjának fő részét képezik. Az 50 mikron magátmérőjű és a 125 mikronos burkolatátmérőjű multimódusú szálakat 50/125 szálnak nevezzük.

Az átmérő specifikációján kívül más paraméterekre is szükség van, például a veszteségre, stb., De ezek az elemek nem ugyanúgy képezik a kábel típusát, mint az átmérő.

Vezeték nélküli és vezetékes kapcsolódási témák:
A mobilkommunikáció alapjai2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT vezeték nélküli telefonokNFC - Közeli terepi kommunikáció Hálózati alapismeretek Mi a CloudEthernetSoros adatokUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Térjen vissza a Vezeték nélküli és vezetékes kapcsolatok oldalra


Nézd meg a videót: optic cable MASCO (Január 2021).