Волоконно-оптический кабель 101: что это такое? Как это работает? Как правильно выбрать кабель?
24 мая, 2021
Волоконно-оптический кабель изготавливается в соответствии со спецификациями оптики, механики или окружающей среды. Это кабель связи, который можно использовать отдельно или в группах, используя одно или несколько оптических волокон в кабеле в качестве среды передачи.
Базовая структура оптоволоконного кабеля обычно состоит из сердечника кабеля, армированной стальной проволоки, наполнителя и оболочки, а также других компонентов, таких как водоблокирующий слой, буферный слой, изолирующий металлический провод и так далее. В оптоволоконном кабеле нет таких металлов, как золото, серебро и, как правило, нет ценности для вторичной переработки.
История волоконно-оптических кабелей
В 1976 году Исследовательский институт BELL в США построил первую экспериментальную систему волоконно-оптической связи в Атланте, используя 144 волоконно-оптических кабеля производства Western Electric Company. В 1980 году коммерческий оптоволоконный кабель из многомодовых оптических волокон начал использоваться в межведомственных магистральных линиях и нескольких междугородных линиях в городе. Коммерческий оптоволоконный кабель из одномодового оптического волокна начал использоваться на линиях дальней связи в 1983 году. В 1988 году был успешно проложен первый трансатлантический подводный оптоволоконный кабель, соединяющий Соединенные Штаты с Великобританией и Францией, и вскоре был построен первый трансатлантический подводный оптоволоконный кабель.
В 1978 году Китай разработал собственный волоконно-оптический кабель связи, в котором используется многомодовое оптическое волокно, а сердцевина – многожильная. Полевые испытания проводились в Шанхае, Пекине и Ухане. Вскоре после этого она использовалась как межофисная магистраль в местной телефонной сети. После 1984 года его постепенно начали использовать в линиях дальней связи и начали использовать одномодовое оптическое волокно.
Волоконно-оптический кабель связи имеет большую пропускную способность, чем медный кабель, с большим расстоянием, небольшим объемом, малым весом и отсутствием электромагнитных помех. С 1976 года он превратился в основную магистраль междугородных магистральных линий, городских магистральных линий, морских и межокеанских подводных коммуникаций, локальных вычислительных сетей и линий передачи частных сетей и начал развиваться в области широкополосной распределительной сети для городских абонентов. цифровая сеть с интегрированными услугами обеспечивает линии передачи.
Производство оптического кабеля
Процесс производства оптоволоконного кабеля обычно делится на следующие процессы:
Подбор оптического волокна. Выберите оптическое волокно с превосходными характеристиками передачи и допустимым натяжением.
Крашение оптического волокна. Для идентификации используется стандартная полная хроматограмма, которая не должна исчезать или мигрировать при высокой температуре.
Экструзия. Использование пластика с высоким модулем упругости и низкого коэффициента расширения для экструзии в трубу определенного размера и помещения оптического волокна во влагостойкий и водостойкий наполнитель. Затем храните его несколько дней (не менее двух дней).
Скручивание. Несколько трубок из экструдированного оптического волокна скручены вместе с армирующим элементом.
Наружная оболочка. Добавьте слой оболочки на жилу многожильного оптоволоконного кабеля.
Конструкция кабеля
Волоконно-оптический кабель состоит из трех частей: сердечника кабеля, армирующих элементов и оболочки. Два типа структуры сердечника кабеля: одножильная структура и многожильная структура. Для многожильных кабелей мы можем разделить их на одножильные и многожильные отдельные трубки. Есть два вида усиленной конструкции: бронированная и небронированная. Оболочка может иметь разную плотность и материал в зависимости от среды применения. Имеется водоизоляционный слой, буферный слой, изолированный металлический провод и другие необходимые компоненты.
Тип оптоволоконного кабеля
В зависимости от характеристик передачи, расстояния и назначения оптоволоконный кабель можно разделить на оптоволоконный кабель пользователя, оптоволоконный кабель местной телефонной связи, оптоволоконный кабель для дальней связи и подводный оптоволоконный кабель.
В зависимости от различных типов оптического волокна, используемого в оптоволоконном кабеле, его можно разделить на одномодовый оптоволоконный кабель и многомодовый оптоволоконный кабель.
По количеству волокон в оптоволоконном кабеле его можно разделить на односторонний оптоволоконный кабель и дуплексный оптоволоконный кабель.
В соответствии с различными методами армирования волоконно-оптический кабель можно разделить на волоконно-оптический кабель с центральным компонентом армирования, волоконно-оптический кабель с распределенным компонентом армирования, волоконно-оптический кабель с компонентом усиления оболочки и волоконно-оптический кабель с комплексной внешней оболочкой.
В соответствии с различными условиями проводника и среды передачи оптоволоконный кабель можно разделить на полностью диэлектрический оптоволоконный кабель, обычный оптоволоконный кабель и интегрированный оптоволоконный кабель (в основном используемый для линии связи специальной сети железных дорог).
В соответствии с различными методами прокладки оптоволоконный кабель можно разделить на канальный оптоволоконный кабель, оптоволоконный кабель прямого прокладки, воздушный оптоволоконный кабель и подводный оптоволоконный кабель.
В зависимости от структуры волоконно-оптический кабель можно разделить на плоский кабель, многожильный многослойный кабель, каркасный кабель, армированный кабель и пользовательский кабель высокой плотности.
Тип соединения
Основными типами подключения оптоволоконного кабеля являются постоянное подключение, аварийное подключение и активное подключение.
Постоянное оптоволоконное соединение (также называемое слияние)
В связи с этим точки соединения двух световодов сплавляются и соединяются посредством разряда. Он используется для междугородного, постоянного или полупостоянного фиксированного соединения. Главной особенностью этого подключения является то, что затухание подключения является самым низким среди всех типов подключения, типичное значение которого составляет 0,01 ~ 0,03 дБ / точка. Но для работы при подключении требуется специальное оборудование (сварочный аппарат) и профессиональный персонал, а точка подключения также нуждается в специальной коробке для защиты.
Аварийное подключение (также называемое холодным плавлением)
Аварийное соединение в основном использует механические и химические методы для фиксации и соединения двух оптических волокон вместе. Основной характеристикой этого метода является то, что соединение быстрое и надежное, а типичное затухание соединения составляет 0,1 ~ 0,3 дБ / точка. Но длительное использование точки подключения будет нестабильным, а затухание значительно возрастет, поэтому ее можно использовать только в течение короткого времени в чрезвычайных ситуациях.
Подключение к деятельности
Мобильная связь – это тип соединения станций или станций оптоволоконными кабелями с использованием различных оптоволоконных соединительных устройств (разъемов и адаптеров). Этот тип подключения гибкий, простой, удобный и надежный. Его часто используют при разводке компьютерных сетей в зданиях. Типичное затухание составляет 1 дБ / стык.
Как выбрать оптоволоконный кабель
Помимо количества сердечников и типов оптического волокна, внешняя оболочка должна выбираться в соответствии с условиями эксплуатации.
когда наружный оптический кабель проложен непосредственно под землей, следует выбирать армированный оптоволоконный кабель. При прокладке наверху можно выбрать кабель с двумя или более армирующими проволоками.
При выборе волоконно-оптических кабелей, используемых в зданиях, следует учитывать характеристики огнестойкости, ядовитости и дыма. Пленум можно использовать в трубопроводе или в зонах принудительной вентиляции. Огнестойкий, нетоксичный и бездымный (вертикальный кабель) необходим в открытой среде.
Распределительный кабель можно использовать в вертикально распределенных зданиях. Волоконно-разводной кабель можно использовать в горизонтальной прокладке кабеля.
Если расстояние передачи находится в пределах 2 км, можно выбрать многомодовый оптоволоконный кабель, а релейный или одномодовый оптоволоконный кабель можно использовать на расстоянии более 2 км.
Качество кабеля
Качество волоконно-оптического кабеля, являющегося средой передачи волоконно-оптической системы связи, напрямую влияет на работу всей сети связи. Чтобы определить, является ли оптоволоконный кабель хорошего качества, нам необходимо изучить различные части, такие как оптические волокна, внешняя оболочка, силовой элемент и т. Д. Все подробности о качестве кабеля можно получить в контрольных списках и контрольных списках оптоволоконного кабеля.
Предел растяжения и раздавливания
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 |
Конструкция кабеля
Самое главное при прокладке кабеля на большие расстояния – выбрать подходящую трассу. Кратчайший путь не обязательно лучший. Следует учитывать собственность земли, возможность возведения или захоронения. А когда оптоволоконный кабель поворачивается, его радиус поворота должен быть в 20 раз больше диаметра самого оптоволоконного кабеля.
Воздушный оптоволоконный кабель
Метод подвешивания простой и коммерческий метод, который широко используется во всем мире, но требует много времени, чтобы добавить и расположить фурнитуру.
Надземный способ подвешивания посыльного троса более стабилен и требует меньших затрат на техническое обслуживание. Но нужна специальная моталка.
Самонесущая антенна предъявляет высокие требования к опоре, сложна в изготовлении и обслуживании и имеет высокую стоимость.
Направляющее устройство должно быть добавлено на кабельном столбе при установке, и кабель не должен тянуться. При протягивании оптоволоконного кабеля стараемся уменьшить трение. На каждом полюсе следует оставить отрезок оптоволоконного кабеля для расширения.
Обратите внимание на надежное заземление металлических предметов в оптоволоконных кабелях. Особенно в горных районах, областях электросетей высокого напряжения и грозовых районах обычно есть 3 точки заземления на километр, и даже используются неметаллические оптоволоконные кабели.
Канальный оптоволоконный кабель
Перед началом строительства проверьте заполнение трубопровода, очистите и поместите пластиковые вспомогательные трубы и вставьте их в тяговую линию.
Следует рассчитать длину макета. И должна быть предоставлена достаточная зарезервированная длина. См. Подробную информацию в следующей таблице:
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 |
Длина укладки каждый раз не должна быть слишком большой (обычно 2 км), и протягивание должно проводиться от середины к обеим сторонам.
Сила тяги обычно не должна превышать 120 кг. И он должен тянуть за армированную сердцевину оптоволоконного кабеля. Необходимо правильно обращаться с водонепроницаемой защитой оптоволоконного кабеля.
Место ввода и вывода кабеля должно быть оборудовано устройством параллельного вывода, и не допускается прямое протягивание кабеля по земле.
Канальный оптоволоконный кабель также должен быть надежно заземлен.
Волоконно-оптический кабель прямого захоронения
Глубина траншеи для оптоволоконного кабеля, проложенной непосредственно под землей, должна быть вырыта в соответствии со стандартами.
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 |
Воздуховод можно проложить над головой или просверлить и заделать там, где невозможно выкопать траншею.
Дно траншеи должно быть гладким и прочным. При необходимости можно предварительно засыпать часть песка, цемента или опоры.
Для укладки можно использовать ручную или механическую тягу, но следует обратить внимание на направляющую и смазку.
Почву необходимо накрыть и утрамбовать как можно скорее после укладки.
Внутренний оптоволоконный кабель
При вертикальной прокладке кабеля особое внимание следует обращать на несущую способность оптоволоконного кабеля. Как правило, оптоволоконный кабель следует прокладывать каждые два этажа.
При прохождении кабеля через стену или пол необходимо добавить пластиковую трубу с защитным входом. Труба должна быть заполнена огнестойким наполнителем.
Также в здании можно заранее проложить определенное количество пластиковых труб. Когда оптоволоконный кабель настроен на прокладку, оптоволоконный кабель может быть проложен тяговым или вакуумным способом.
Обнаружение оптического волокна
Основная цель обнаружения оптического волокна – обеспечить качество системы соединения, снизить факторы отказа и выявить точки отказа в случае отказа. Существует множество методов обнаружения, которые в основном делятся на простые ручные измерения и прецизионные инструментальные измерения.
простое ручное измерение
Этот метод обычно используется для быстрого обнаружения включения-выключения оптического волокна и для распознавания волокна во время строительства. Это реализуется с помощью простого источника света, излучающего видимый свет с одного конца волокна и наблюдающего за светом с другого конца. Хотя этот метод прост, он не позволяет количественно проверить затухание и точку излома волокна.
прецизионные инструментальные измерения
Затухание в оптическом волокне и затухание в суставах можно проверить с помощью измерителя оптической мощности или рефлектометра. И даже можно измерить точку излома оптического волокна. Это измерение можно использовать для количественного анализа причин отказа оптоволоконной сети и оценки качества продуктов в сети.
Меры предосторожности
После получения оптоволоконного кабеля пользователь должен проверить сертификат оптоволоконного кабеля и оптические данные вместе с оптоволоконным кабелем. Проверьте номер кабельного барабана, модель, номер жилы и длину, а также проверьте, нет ли повреждений на внешней упаковке.
При прокладке волоконного кабеля для соединения с арматурой кабеля используется отрезок тягового каната. И будет зафиксирован кабельной муфтой или лентой с оболочкой кабеля. Если это канальный оптоволоконный кабель, необходимо добавить специальную вращающуюся тяговую головку между тяговым канатом и арматурой кабеля. Потому что нельзя напрямую тянуть внешнюю оболочку оптоволоконного кабеля для тяги.
При прокладке кабелей длиной 2 км и более не допускается прокладывать их от начала до конца за один раз. Волоконно-оптический кабель должен быть размещен в середине секции и проложен 8-образной формой к обоим концам.
При разгрузке оптоволоконного кабеля из автомобиля лучше использовать вилочный погрузчик или кран-подъемник, чтобы аккуратно положить кабель на землю от транспортного средства.
В полевом строительстве при разгрузке оптоволоконного кабеля из транспортного средства рекомендуется разместить плоскую пластину между платформой транспортного средства и землей, образуя уклон в 45 градусов и проходя через среднее отверстие барабана оптоволоконного кабеля с веревкой. Люди тянут за оба конца веревки на транспортном средстве, а барабан с волоконным тросом катится по склону доски. Его строго штабелируют и при разгрузке ставят горизонтально. Запрещается ронять оптический кабель вертикально с высоты и помещать его с сильным ударом, чтобы вызвать повреждение.
Когда кабельный барабан необходимо перекатывать, его следует раскатывать в направлении вращения, указанном стрелкой на кабельном барабане. И прокатка на дальние расстояния не допускается.
Перед строительством необходимо провести осмотр одиночного кабельного барабана. Такие как качество внешней оболочки и индекс затухания
Максимальное растягивающее усилие воздуховода или антенного кабеля не должно превышать 1500 Н, а максимальное натяжение оптоволоконного кабеля для прямой прокладки не должно превышать 3000 Н.
Во время строительства и прокладки оптоволоконного кабеля не допускается изгибание кабеля под прямым углом на 90 градусов. При динамическом изгибе (например, во время строительства) для канальных и воздушных кабелей радиус изгиба должен быть более чем в 20 раз больше внешнего диаметра оптоволоконного кабеля. Для проложенного прямо под землей оптоволоконного кабеля радиус изгиба должен быть более чем в 25 раз больше внешнего диаметра кабеля. При прокладке радиус изгиба воздуховода и антенного кабеля должен быть более чем в 10 раз больше диаметра этого кабеля. Для проложенного прямо под землей оптоволоконного кабеля радиус изгиба должен быть больше диаметра кабеля в 12,5 раз. Не сгибайте оптоволоконный кабель слишком сильно, чтобы он не застрял.
Растягивающая сила конструкции оптоволоконного кабеля не должна превышать допустимую кратковременную силу (канальный и воздушный кабель: 1500 Н); Прямой подземный оптоволоконный кабель: 3000N; Оптоволоконный кабель ADSS: 20% RTS. И оно не должно превышать допустимое длительное усилие во время работы и использования (600 Н для канального и воздушного кабеля, проложенный под землей оптоволоконный кабель 1000 Н; оптоволоконный кабель ADSS: MAT). Строительство оптоволоконного кабеля должно производиться под руководством соответствующих квалифицированных специалистов.
Очень важно правильно прокладывать оптоволоконные кабели. Неправильная конструкция легко приведет к увеличению затухания, сокращению срока службы, поломке волокна, поломке оболочки, разрушению брони и т. Д. Кабель, особенно фидерный, имеет большой диаметр и большую массу. При установке необходимо использовать кронштейн для поддержки кабельного барабана. И катите барабан с тросом, натягивая трос. Если это незакрепленный кабель без кабельного барабана, необходимо провести разводку после того, как она будет выпрямлена. Кабельный персонал должен быть оснащен рацией, чтобы оставаться на связи. Чтобы убедиться, что когда кабель не может двигаться, другие не будут тянуть его с грубой силой. Мы должны продолжить после того, как оптоволоконный кабель будет медленно выпрямляться. Это необходимо для безопасной прокладки наших «хрупких» оптоволоконных кабелей.
Тони Лау – технический директор и соучредитель компании HOC. Он любит писать о содержании оптико-волоконных коммуникаций, специализируется на волоконно-оптические кабели, решения FTTH “под ключ”, Кабель ADSS, и сети ODN.
Поделитесь с
Недавние Посты
Получить быструю цитату
Сопутствующие товары
Вот еще достойные внимания статьи