Прокладка кабеля
Для того чтобы надлежащим образом защитить стеклянные волокна, их упаковывают в кабельные разводки. Многие люди считают, если уронить оптоволоконный кабель на твердую поверхность, то он разобьется. В конце концов, он сделан из стекла! Это ошибочное мнение. Само волокно (не кабель, а только тонкие волокна) должны быть защищены, хотя при этом кабель является удивительно гибким.
Тем не менее, волоконно-оптические кабели не совсем хрупкие. На самом деле, они зачастую являются более долговечными, чем медные кабели связи. Оптические кабели состоят из стеклянных волокон, упакованных в несколько слоев защиты. Первый защитный слой покрытия уже упоминался ранее. Следующий слой представляет собой буферный слой, который заполняет внутренние пустоты кабеля, чтобы дополнительно повысить прочность единичных волокон. Этот буфер может быть либо в форме рыхлой трубки или в форме плотной трубки. Примечание: большинство кабелей, предназначенных для передачи данных, имеют один из этих двух конструкций буферного защитного слоя. Тем не менее, третий тип, ленточный кабель, часто используется для передачи телекоммуникационных цифровых данных. Ленточный кабель использует модифицированный тип плотной буферизации.
После буферного слоя, кабель содержит в себе силовой элемент. Чаще всего, это кевлар (г), материал, используемый в производстве бронежилетов.
После силового элемента, вы можете увидеть внешнюю оболочку кабеля, которая, как правило, выполнена из полиэтилена или ПВХ. Во многих случаях, защитная оболочка волоконно-оптического кабеля может быть дополнена ребрами жесткости, которые увеличивают прочность кабеля и его долговечность.
Важные компоненты для установки волоконно-оптических линий связи. Как и в случае, с медными кабелями, на месте установки кабеля его конструкцию необходимо дополнять необходимыми компонентами, чтобы сделать рабочую систему.
Соединители. Вы можете использовать разъемные волокна, чтобы сделать непостоянные соединения на концах волокна. Так как они имеют очень малый диаметр, необходимо качественно обработать концы кабеля и очень точно выполнить соединение, чтобы не нарушить правильность работы кабеля.
На сегодняшний день достижения в области дизайна и технологии волоконно-оптических систем позволяют легко устанавливать разъемные соединения кабеля. Но иногда процесс соединения на практике может пойти не та просто, как в теории.
По мере того, как волоконно-оптические системы начали развиваться, одной из самых больших механических проблем было то, как постоянно фиксировать волокна на их концах. Первые разъемы волокна с трудом поддавались установке. Для их монтажа использовались различные клеи, печи, и длинные, сложные методы полировки. Тем не менее, с тех пор, ситуация резко изменилась.
Сращивание. Метод сращивания используется, чтобы навсегда соединить концы волокон. Есть два основных способа сращивания концов кабеля: путем слияния (сплавления кусочков стекла) или механическими средствами. При установке стыка, необходимо решить два важных фактора:
- Срощенное волокно должно иметь возможность пропускать свет без потерь.
- Соединение должно быть механически безопасным, поэтому оно не должно легко ломаться.
Тестирование. При установке волоконной системы, вы должны протестировать ее, чтобы проверить производительность кабельной линии. Т.е. необходимо убедиться, что свет будет проходить через систему должным образом. Есть три типа оптического тестирования: непрерывности, мощности и тестирование оптического рефлектометра (OTDR).
Непрерывность. Это простой тест на проходимость света. Его цель состоит в том, чтобы убедиться, что волокна ваших кабелей являются непрерывными (сплошными). Это делается с помощью модифицированного устройства на подобии фонарика или невооруженным глазом. Данный вид тестирования занимает всего несколько минут.
Тестирование мощности. Это точное измерение качества волоконно-оптических линий. Калиброванный источник света излучает инфракрасный свет в один конец волокна, а калиброванный измеритель измеряет свет, поступающий на другом конце. Таким образом измеряются потери света в децибелах.
OTDR тестирование. Для этого испытания используется оборудование под названием рефлектометр. Это устройство обратно рассеивает свет для анализа волокон. Рефлектометр делает снимок оптических характеристик волокна путем отправки мощных импульсов в волокно и измерения света, рассеянного назад к источнику света.
OTDR используется для обнаружения сломанных, сросшихся и поврежденных волокон, а также для измерения потерь. Тем не менее, из-за различных методов измерения потерь, этот метод может давать не те же самые значения для потери, что и метод тестирования мощности. Рефлектометр дает графическое отображение состояния тестируемого волокна. Еще одним его преимуществом является то, что при работе данного устройства требуется доступ только к одному концу волокна.
Рефлектометр не всегда является необходимым для использования, да и стоит он довольно дорого, поэтому многие монтажники предпочитают брать его в аренду.
Технические понятия. В дополнение к тому, что было рассмотрено ранее, необходимо ознакомиться еще с несколькими техническими понятиями.
Затухание. Это характеристика передачи данных, которая представляет собой ослабление оптического сигнала, т.е. как он проходит через волокна. Другими словами, это мера, характеризующая потери сигнала. Затухание в оптическом волокне является результатом двух факторов: поглощения и рассеивания.
Поглощение – поглощение света и превращение его молекул в тепло в стекле. Первичные поглотители включают остаточные отложения химических веществ, используемых в производственном процессе, чтобы изменить характеристики стекла. Это поглощение происходит на определенных длинах волн. Оно определяется элементами в стекле и является наиболее заметным на длине волны около 1000 нанометров (нм), 1400 нм, и выше 1600 нм.
Рассеяние является основной причиной ослабления. Это происходит, когда свет сталкивается с отдельными атомами в стекле, которые сбивают его от его первоначального курса.
Сети. Для связи между несколькими частями оборудования (например, между 20 различных компьютеров в офисе), необходимо соединить их. Для этого необходимо:
- Разработка логического метода подключения (все ли они будут привязаны к центральной точке или соединены в петлю?)
- Обеспечить определенный протокол для обмена данными.
Пропускная способность. Это диапазон частот сигнала или скорости передачи битов, при которой волоконно-оптическая система может исправно работать. Т.е. это количественный уровень сигнала, который можно проложить через волокно. Более высокая пропускная способность означает, что волоконно-оптический кабель передает большее количество данных в секунду, более низкая пропускная способность – меньшее количество данных в секунду.
Дисперсия. Два потенциально запутанных термина, с которыми можно столкнуться – хроматическая дисперсия и модальная дисперсия. В обоих из этих терминов, «дисперсия» относится к распространению световых импульсов, пока они не перекрывают друг друга. Это приводит к искажению и к потере сигнала передачи данных.
Хроматическая дисперсия относится к цвету. Модальная дисперсия относится к пути к источнику света. Таким образом, можно констатировать, что хроматическая дисперсия является искажением сигнала из-за цвета, в то время как модальная дисперсия является искажением сигнала в пути.
Примечание: Рассеивание не является потерей света, это искажение сигнала. Таким образом, дисперсия и затухание две очень разные и не связанные проблемы: затухание является потерей света; дисперсия представляет собой искажение световых сигналов.