Волоконно-оптический кабель
На практике оболочка волокна обычно покрыта жестким смоляным буферным слоем, который может быть дополнительно окружен слоем стекла. Эти слои добавляют силу волокну, но не вносят вклад в его свойства световода. Жесткие узлы волокна иногда ставят светопоглощающее («темное») стекло между волокнами, чтобы предотвратить свет, который просачивается из одного волокна с другого входа. Это уменьшает перекрестные помехи между волокнами, или уменьшает блики в приложениях косого изображения.
Современные кабели поставляются в самых разнообразных обшивках и доспехах, предназначенных для таких применений, как прямое захоронение в траншеях, высокой изоляции напряжения, двойного использования в качестве линий электропередач, прокладки в трубопровод, крепления на воздушных телефонных столбах, прокладки на подводных лодках, а также включения на мощеных улицах. Стоимость небольших волоконно-оптических кабелей значительно снизилась из-за высокого спроса на волокно.
Волоконный кабель может быть очень гибким, но потери в значительной степени увеличиваются для традиционного волокна, если волокно изгибается с радиусом, меньшим, чем 30 мм. Это создает проблему, когда кабель согнут вокруг углов или намотан вокруг катушки, что делает прокладку более сложной. Волокна, направленные в сторону облегчения прокладки в домашних условиях, были стандартизированы. Этот тип волокна может быть изогнут с радиусом столь же низким, как 7,5 мм без отрицательного воздействия. Разработаны еще более гибкие волокна. Сгибаемое волокно может быть также устойчивым к волоконному хакерству, в котором сигнал в волокне скрытно контролируется путем изгиба волокна и обнаружения утечки.
Другой важной особенностью кабеля является способность кабеля противостоять горизонтально приложенной силы. Технически это называется максимальной прочностью при растяжении, определяющей, какая сила может быть приложена к кабелю в течение периода прокладки.
Некоторые версии волоконно-оптического кабеля армированы арамидными нитями или стеклянными нитями в качестве промежуточного силового элемента. В коммерческом плане, использование стеклянных нитей является экономически эффективным вариантом. Это позволяет избежать потери механической прочности кабеля. Стеклянные нити также защищают жилы кабеля от грызунов и термитов.
Оптические волокна с помощью соединителей оптического волокна подключены к терминальному оборудованию. Эти соединители, как правило, стандартного типа, такие как FC, SC, ST, LC, MTRJ или SMA. Оптические волокна могут быть соединены с помощью соединителей или путем сплайсинга, то есть соединения двух волокон друг с другом с образованием непрерывного оптического волновода. Общепринят метод дуги сращивания, при котором плавятся концы волокна вместе с электрической дугой. Для более быстрых методов крепления используется механическое сращивание.
Сплайсинг осуществляется с помощью специализированного инструмента. Торцы волокон в первую очередь лишаются защитного полимерного покрытия (а также более прочной внешней рубашки, если она присутствует). Концы расщепляются (вырезаются) с помощью тесака, чтобы сделать их перпендикулярными, и помещаются в специальные держатели сварочного аппарата. Сращивание обычно осматривается через увеличенный экран просмотра, чтобы проверить расщепление до и после сращивания. Сплайсер использует небольшие двигатели, чтобы выровнять торцевые поверхности, и испускает небольшую искру между электродами в зазоре для выжигания пыли и влаги. Тогда сплайсер порождает большую искру, что приводит к повышению температуры выше точки плавления стекла, фьюзингу концов вместе на постоянно. Расположение и энергия искры тщательно контролируется таким образом, чтобы расплавленная сердцевина и оболочка не смешивались, и это сводит к минимуму оптические потери. Оценка потерь сращивания измеряется путем изучения направления света через оболочку с одной стороны, и измерения света, вытекающего из оболочки, на другой стороне. Являются типичными потери сращивания менее 0,1 дБ. Сложность этого процесса делает сплайсинг волокон гораздо труднее, чем сплайсинг медной проволоки.
Механические сращивания волокна предназначены для быстрой и простой прокладки. Но есть еще потребность в отгонке, тщательной очистке и точности скола. Концы волокна выровнены и удерживаются вместе рукавом высокой точности. Часто используется четкий гель-индекс синхронизма, который увеличивает пропускание света поперек шва. Такие соединения, как правило, имеют более высокие оптические потери и менее надежны, чем сварные соединения, особенно, если используется гель. Все методы включают сплайсинг прокладки корпуса, который защищает стык.
Волокна помещаются в разъемы, которые держат концы волокна точно и надежно. Волоконно-оптический соединитель в основном жесткий цилиндрический ствол, окруженный втулкой, которая удерживает ствол в его ответной части разъема. Ствол, как правило, свободно перемещается внутри гильзы, и может иметь ключ, который предотвращает выход ствола и волокна из вращения.
Типичный соединитель устанавливается путем подготовки конца волокна и вставки его в заднюю часть корпуса соединителя. Обычно используется система быстрого склеивания, чтобы надежно удерживать волокно, а для разгрузки натяжения крепится к задней панели. После того, как клей схватится, конец волокна полируется до зеркального блеска. Используются различные профили, в зависимости от того, какое волокно и где применяется. Для одномодового волокна применяются волоконно-полированные концы с небольшим изгибом, что делает сопряженные разъемы только соприкасающимися в их ядрах. Это называется физическим контактом. Криволинейная поверхность может быть отполирована под углом, чтобы обеспечить наклонное соединение физического контакта. Такие соединения имеют более высокие потери, чем первый вариант, но при этом значительно снижается обратное отражение, потому что свет отражается от поверхности под углом из сердцевины волокна. Полученные в результате потери мощности сигнала называются потерями зазора. Концы волокна даже при отключении имеют низкое обратное отражение.
В конце 20-го века завершение волоконно-оптических кабелей был трудоемкой задачей. Число деталей для разъема, полировка волокон, а также необходимость испечь эпоксидную смолу в каждом разъеме сделали завершение волоконно-оптических кабелей трудными. Сегодня многие типы разъемов можно приобрести на рынке. При этом предлагаются более легкие, менее трудоемкие способы завершения кабелей. Некоторые из наиболее популярных разъемов предварительно полируются на заводе-изготовителе, и включают в себя гель внутри разъема. Эти два шага помогают сэкономить деньги на оплату труда, особенно при крупных проектах. Производится расщепление на требуемую длину для того, чтобы подобраться как можно ближе к полированной части уже внутри разъема. Гель окружает точку, где два куска встречаются внутри разъема для очень небольшой потери света.