Cable de fibra óptica 101: ¿Qué es? ¿Cómo funciona? ¿Cómo elegir el cable correcto?
enero 9, 2022
El cable de fibra óptica está hecho para cumplir con las especificaciones de rendimiento de la óptica, mecánica o de medio ambiente. Es un cable de comunicación que se puede utilizar por separado o en grupos mediante el uso de una o más fibras ópticas en el cable como medio de transmisión.
La estructura básica del cable de fibra óptica generalmente se compone de núcleo de cable, alambre de acero reforzado, relleno y funda, y otros componentes como capa de bloqueo de agua, capa de amortiguación, alambre de metal aislante, etc. No hay metal como el oro, la plata y en el cable de fibra óptica, y generalmente no tiene valor de reciclaje.
Historial de cables de fibra
En 1976, el Instituto de Investigación BELL de los Estados Unidos construyó el primer sistema experimental de comunicación de fibra óptica en Atlanta, utilizando 144 cables de fibra óptica fabricados por Western Electric Company. En 1980, el cable de fibra óptica comercial hecho de fibras ópticas multimodo comenzó a usarse en líneas troncales entre oficinas y algunas líneas de larga distancia en la ciudad. El cable de fibra óptica comercial hecho de fibra óptica monomodo comenzó a usarse en líneas de larga distancia en 1983. En 1988, el primer cable submarino transatlántico de fibra óptica que conecta los Estados Unidos con Gran Bretaña y Francia se colocó con éxito, y pronto se construyó el primer cable submarino transatlántico de fibra óptica.
En 1978, China desarrolló su propio cable de fibra óptica de comunicación, que adopta fibra óptica multimodo y la estructura del núcleo está trenzada en capas. Se han llevado a cabo pruebas de campo en Shanghai, Beijing y Wuhan. Poco después, se utilizó como una línea troncal interoportual en la red telefónica local. Después de 1984, se utilizó gradualmente en líneas de larga distancia y comenzó a usar fibra óptica monomodo.
El cable de fibra óptica de comunicación tiene mayor capacidad de transmisión que el cable de cobre, con larga distancia, pequeño volumen, peso ligero y sin interferencias electromagnéticas. Desde 1976, se ha convertido en la columna vertebral de la línea troncal de larga distancia, la línea troncal urbana, la comunicación submarina en alta mar y a través del océano, la red de área local y las líneas de transmisión de redes privadas, y comenzó a desarrollarse en el campo de la red de distribución de bucle de usuario urbano de servicios integrados de banda ancha la red digital proporciona líneas de transmisión.
Fabricación de cable óptico
El proceso de fabricación del cable de fibra óptica generalmente se divide en los siguientes procesos:
Selección de fibra óptica. Seleccione la fibra óptica con excelentes características de transmisión y tensión calificada.
Teñido de fibra óptica. Para la identificación se utilizará el cromatograma completo estándar, que no se desvanecerá ni migrará a alta temperatura.
Extrusión. Usando plástico de alto módulo elástico y bajo coeficiente de expansión para extruir en un tubo de cierto tamaño, y colocar la fibra óptica en el compuesto de relleno a prueba de humedad e impermeable. Luego guárdelo durante varios días (no menos de dos días).
Varada. Varios tubos sueltos de fibra óptica extruida están trenzados junto con la unidad de refuerzo.
Funda exterior. Agregue una capa de revestimiento al núcleo del cable de fibra óptica trenzado.
Estructura del cable
El cable de fibra óptica se compone de tres partes: núcleo del cable, elementos de refuerzo y funda. Dos tipos de estructura de núcleo de cable es la estructura de un solo núcleo y la estructura de múltiples núcleos. Para el tipo de cable multinúprolo, podemos separar con unitube y tubo suelto trenzado. Hay dos tipos de estructura reforzada como blindada y no blindada. La carcasa puede tener diferente densidad y material según el entorno de aplicación. Hay una capa de bloqueo de agua, una capa de amortiguación, un cable de metal aislado y otros componentes según sea necesario.
Tipo de cable de fibra
De acuerdo con el rendimiento, la distancia y el propósito de la transmisión, el cable de fibra óptica se puede dividir en cable de fibra óptica de usuario, cable de fibra óptica de teléfono local, cable de fibra óptica de larga distancia y cable de fibra óptica submarino.
De acuerdo con los diferentes tipos de fibra óptica utilizados en el cable de fibra óptica, se puede dividir en cable de fibra óptica monomodo y cable de fibra óptica multimodo.
De acuerdo con el número de núcleos de fibra en el cable de fibra óptica, se puede dividir en cable de fibra óptica simplex y cable de fibra óptica dúplex.
De acuerdo con los diferentes métodos de configuración de refuerzo, el cable de fibra óptica se puede dividir en cable de fibra óptica de componente de refuerzo central, cable de fibra óptica de componente de refuerzo distribuido, cable de fibra óptica de componente de refuerzo de cubierta y cable de fibra óptica de cubierta exterior integral.
De acuerdo con las diferentes condiciones del conductor de transmisión y el medio, el cable de fibra óptica se puede dividir en todo el cable de fibra óptica dieléctrica, el cable de fibra óptica ordinario y el cable de fibra óptica integrado (utilizado principalmente para la línea de comunicación de red especial ferroviaria).
De acuerdo con diferentes métodos de colocación, el cable de fibra óptica se puede dividir en cable de fibra óptica de conducto, cable de fibra óptica de entierro directo, cable de fibra óptica aérea y cable de fibra óptica submarina.
De acuerdo con la estructura diferente, el cable de fibra óptica se puede dividir en cable plano, cable trenzado en capa, cable esqueleto, cable blindado y cable de usuario de alta densidad.
Tipo de conexión
El tipo de conexión de cable de fibra principal es la conexión permanente, la conexión de emergencia y la conexión de actividad.
Conexión permanente de fibra óptica (también llamada fusión)
En este sentido, los puntos de conexión de dos fibras ópticas son de fusión y conectados por medio de descarga. Se utiliza en conexión de larga distancia, conexión fija permanente o semipermanente. La característica principal de esta conexión es que la atenuación de la conexión es la más baja entre todos los tipos de conexión, cuyo valor típico es 0.01 ~ 0.03dB / punto. Pero se necesita equipo especial (máquina de empalme de fusión de soldadura) y personal profesional para operar al conectarse, y el punto de conexión también necesita una caja especial para proteger.
Conexión de emergencia (también llamada fusión en frío)
La conexión de emergencia utiliza principalmente métodos mecánicos y químicos para fijar y unir dos fibras ópticas. La característica principal de este método es que la conexión es rápida y confiable, y la atenuación típica de la conexión es 0.1 ~ 0.3dB / punto. Pero el uso a largo plazo del punto de conexión será inestable y la atenuación aumentará enormemente, por lo que solo se puede usar en poco tiempo para emergencias.
Conexión de actividad
La conexión móvil es un tipo de estaciones de conexión o estaciones con cables de fibra mediante el uso de varios dispositivos de conexión de fibra óptica (conectores y adaptadores). Este tipo de conexión es flexible, simple, conveniente y confiable. A menudo se utiliza en el cableado de redes informáticas en edificios. La atenuación típica es 1dB / articulación.
Cómo seleccionar el cable de fibra óptica
Además del número de núcleos de fibra y los tipos de fibra óptica, la funda exterior se seleccionará de acuerdo con el entorno de aplicación.
cuando el cable óptico exterior está enterrado directamente, se debe seleccionar el cable blindado de fibra óptica. Cuando se coloca por encima, se puede seleccionar el cable con dos o más cables de refuerzo.
Al seleccionar los cables de fibra utilizados en los edificios, se tendrán en cuenta las características de retardante de llama, veneno y humo. Plenum se puede utilizar en las tuberías o en áreas de ventilación forzada. Retardante de llama, no tóxico y libre de humo (cable elevador) es necesario en ambientes expuestos.
El cable de distribución se puede utilizar en la distribución vertical en la construcción. El cable de fibra de ruptura se puede utilizar en el cableado horizontal.
Si la distancia de transmisión está dentro de los 2 km, se puede seleccionar un cable de fibra óptica multimodo y se puede usar un relé o un cable de fibra óptica monomodo durante más de 2 km.
Calidad del cable
Como medio de transmisión del sistema de comunicación de fibra óptica, la calidad del cable de fibra óptica afecta directamente a todo el funcionamiento de la red de comunicación. Para determinar si un cable de fibra óptica es de buena calidad, hay diferentes partes que necesitaremos explorar, como fibras ópticas, varica externa y miembro de resistencia, etc. En el control de calidad del cable de fibra óptica y las listas de verificación, puede obtener todos los detalles sobre la calidad del cable.
Límite de tracción y aplastamiento
Fiber optic cable type | Allowable tensile (N) | Allowable crush (N/100mm) | ||
---|---|---|---|---|
short-term | long-term | short-term | long-term | |
Duct and non self-supporting | 1500 | 600 | 1000 | 300 |
Direct buried | 3000 | 1000 | 3000 | 1000 |
Special direct buried | 10000 | 4000 | 5000 | 3000 |
Underwater (20000N) | 20000 | 10000 | 5000 | 3000 |
Underwater (40000N) | 40000 | 20000 | 8000 | 5000 |
Construcción de cables
Lo más importante para el tendido de cables de larga distancia es elegir un camino adecuado. El camino más corto no es necesariamente el mejor. Se debe considerar la propiedad de la tierra, la posibilidad de erección o entierro. Y cuando el cable de fibra óptica gira, su radio de giro será 20 veces mayor que el diámetro del propio cable de fibra óptica.
Cable aéreo de fibra óptica
El método de colgar la línea es simple y comercial, que se usa ampliamente en todo el mundo, pero lleva mucho tiempo agregar y organizar los accesorios.
La forma aérea de colgar el cable mensajero es más estable y menos trabajo de mantenimiento. Pero se necesita un bobinador especial.
La antena autoportante tiene altos requisitos para el poste, difícil de construir y mantener, y un alto costo.
El dispositivo guía se añadirá en el poste de entrada del cable durante la instalación, y se evitará que el cable se arrastre. Al tirar del cable de fibra óptica, tratando de reducir la fricción. Cada poste debe dejarse con una sección de cable de fibra óptica para la expansión.
Preste atención a la conexión a tierra confiable de objetos metálicos en cables de fibra óptica. Especialmente en áreas montañosas, áreas de redes eléctricas de alto voltaje y áreas de tormentas eléctricas, generalmente hay 3 puntos de conexión a tierra por kilómetro, e incluso se utilizan cables de fibra óptica no metálicos.
Cable de fibra óptica de conductos
Antes de la construcción, verifique la ocupación de la tubería, limpie y coloque los subtubos de plástico y colóquelos en la línea de tracción.
Se debe calcular la longitud del diseño. Y se debe proporcionar suficiente longitud reservada. Consulte la siguiente tabla para obtener más detalles:
Natural bending length increase (m/km) | Inner turning length increase (m/hole) | Joints overlapping length (m/side) | Indoor reserved length (m) |
---|---|---|---|
5 | 0.5~1 | 8~10 | 15~20 |
La duración de la colocación de cada tiempo no debe ser demasiado larga (generalmente 2 km), y el tirón se llevará a cabo desde el medio hacia ambos lados.
La fuerza de tracción no será superior a 120 kg en general. Y debe tirar de la parte central reforzada del cable de fibra óptica. La protección impermeable del terminal del cable de fibra óptica debe tratarse adecuadamente.
El lugar de entrada y salida del cable debe estar equipado con un dispositivo de cable paralelo, y no está permitido arrastrar directamente el cable en el suelo.
El cable de fibra óptica del conducto también debe estar conectado a tierra de manera confiable.
Cable de fibra óptica de entierro directo
La profundidad de la zanja del cable de fibra óptica enterrada directamente se excavará de acuerdo con las normas.
Laying section and soil quality | Buried depth (m) |
---|---|
Common soil and hard soil | ≥1.2 |
Gravel soil, semi stone soil, weathered stone | ≥1.0 |
Full stone, flowing sand | ≥0.8 |
Suburbs and towns | ≥1.2 |
Urban sidewalk | ≥1.0 |
Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) | Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) |
Side ditch of highway: Other soil | 0.8 below the design depth of side ditch |
Road curb | ≥0.8 |
Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) | ≥1.2 |
Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) | ≥1.2 |
Rivers | According to the requirements of underwater fiber optic cable |
El conducto se puede colocar sobre la cabeza o perforar e incrustar donde no se puede cavar la zanja.
El fondo de la zanja será liso y firme. Una parte de arena, cemento o soporte se puede rellenar previamente si es necesario.
La tracción manual o mecánica se puede utilizar para la colocación, pero se prestará atención a la guía y la lubricación.
El suelo se cubrirá y apisonará lo antes posible después de la colocación.
Cable de fibra óptica interior
Cuando el cable se coloca verticalmente, se debe prestar especial atención al soporte de carga del cable de fibra óptica. Generalmente, el cable de fibra óptica debe fijarse una vez cada dos pisos.
Se agregará una tubería de plástico con entrada protectora cuando el cable pase a través de la pared o los pisos. La tubería se llenará con relleno ignífugo.
También se puede colocar una cierta cantidad de tuberías de plástico por adelantado en el edificio. Cuando el cable de fibra óptica está configurado para ser colocado, el cable de fibra óptica se puede instalar por método de tracción o vacío.
Detección de fibra óptica
El objetivo principal de la detección de fibra óptica es garantizar la calidad del sistema de conexión, reducir los factores de falla y averiguar los puntos de falla en caso de falla. Hay muchos métodos de detección, que se dividen principalmente en medición manual simple y medición de instrumentos de precisión.
medición manual simple
Este método se utiliza generalmente para detectar el encendido y apagado de la fibra óptica rápidamente y para distinguir la fibra durante la construcción. Se realiza mediante una fuente de luz simple que impulsa la luz visible desde un extremo de la fibra y observa qué luz desde el otro extremo. Aunque este método es simple, no puede verificar cuantitativamente la atenuación y el punto de ruptura de la fibra.
medición de instrumentos de precisión
La atenuación de la fibra óptica y la atenuación de las articulaciones se pueden probar mediante el uso de un medidor de potencia óptica u OTDR. E incluso se puede medir la ubicación del punto de ruptura de la fibra óptica. Esta medición se puede utilizar para analizar cuantitativamente las causas de la falla de la red de fibra óptica y evaluar la calidad de los productos en la red.
Precauciones
Después de recibir el cable de fibra óptica, el usuario deberá verificar el certificado del cable de fibra óptica y los datos ópticos junto con el cable de fibra óptica. Verifique el número de tambor del cable, el modelo, el número de núcleo y la longitud, y verifique si el paquete exterior tiene algún daño.
Se utilizará una sección de cuerda de tracción para conectarse con el refuerzo del cable al colocar el cable de fibra. Y se fijará con funda de cable o cinta con la funda del cable. Si se trata de un cable de fibra óptica por conductos, se debe agregar un cabezal de tracción giratorio especial entre la cuerda de tracción y el refuerzo del cable. Porque no está permitido tirar de la cubierta exterior del cable de fibra óptica para la tracción directamente.
Para el tendido de cables con 2km de longitud o más, no está permitido ponerlos de principio a fin a la vez. El cable de fibra óptica se colocará en el centro de la sección, y se colocará con forma de 8 hacia ambos extremos.
Al descargar el cable de fibra óptica del automóvil, es mejor usar una carretilla elevadora o un polipasto de grúa para colocar el cable suavemente en el suelo del vehículo.
En la construcción de campo, al descargar el cable de fibra óptica del vehículo, es recomendable colocar la placa plana entre la plataforma del vehículo y el suelo, formando una pendiente de 45 grados y pasando por el orificio medio del tambor de cable de fibra óptica con una cuerda. La gente tira de ambos extremos de la cuerda en el vehículo, y el tambor del cable de fibra está rodando por la pendiente de la tabla. Está estrictamente apilado y colocado horizontalmente al descargar. Está prohibido dejar caer el cable óptico verticalmente desde un lugar alto y colocar con un fuerte impacto en el cable para causar daños.
Cuando sea necesario rodar el tambor del cable, se enrollará en la flecha de dirección de rotación indicada en el tambor del cable. Y no se permite rodar a larga distancia.
La inspección del tambor de un solo cable se llevará a cabo antes de la construcción. Como la calidad de la funda exterior y el índice de atenuación
La fuerza de tracción máxima del conducto o cable aéreo no excederá de 1500N, y la tensión máxima del cable de fibra óptica de enterramiento directo no excederá de 3000N.
Durante la construcción y el diseño del cable de fibra óptica, no está permitido doblar o formar el cable en un ángulo recto de 90 grados. Flexión dinámica (como durante la construcción), para cables de conductos y aéreos, el radio de flexión será superior a 20 veces el diámetro exterior del cable de fibra óptica. Para el cable de fibra óptica enterrado directamente, el radio de flexión será superior a 25 veces el diámetro exterior del cable. Cuando se haya realizado el tendido, el radio de flexión del conducto y del cable aéreo será superior a 10 veces el diámetro de este cable. Para el cable de fibra óptica enterrado directamente, el radio de flexión será superior a 12,5 veces el diámetro del cable. No doble demasiado el cable de fibra óptica para causar una “hebilla muerta”
La fuerza de tracción de la construcción del cable de fibra óptica no excederá la fuerza permitida a corto plazo (conducto y cable aéreo: 1500N); Cable de fibra óptica enterrado directamente: 3000N; Cable de fibra óptica ADSS: 20% RTS. Y no excederá la fuerza permitida a largo plazo durante la operación y el uso (600N para conductos y cables aéreos, cable de fibra óptica enterrado directo 1000N; Cable de fibra óptica ADSS: MAT). La construcción del cable de fibra óptica se llevará a cabo bajo la guía de los técnicos cualificados correspondientes.
Es muy importante colocar los cables de fibra óptica de acuerdo con el método correcto. La construcción inadecuada causará fácilmente el aumento de la atenuación, una vida útil más corta, fibra rota, una contracción rota, una fractura de armadura, etc. El cable, especialmente el cable alimentador, es de gran diámetro y masa pesada. Es necesario utilizar un soporte para apoyar el tambor del cable al colocarlo. Y enrolle el tambor del cable mientras tira del cable. Si se trata de un cable suelto sin tambor de cable, es necesario organizar el cableado después de enderezarlo. El personal del cable estará equipado con walkie talkie para mantenerse en contacto. Para asegurarse de que cuando el cable no pueda moverse, otros no lo tiren con fuerza bruta. Debemos continuar después de que el cable de fibra se endereza lentamente. Esto es para garantizar que nuestros “frágiles” cables de fibra óptica se colocan de manera segura.
![Contact Tony](https://www.honecable.com/wp-content/uploads/2022/01/Contact-Tony.jpg)
Tony Lau es director técnico y cofundador de HOC. Le encanta escribir sobre contenidos de comunicaciones de fibra óptica, se especializa en cables de fibra óptica, Soluciones FTTH llave en mano, Cable ADSS, y redes ODN.
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