Оптоволоконный кабель, ВОЛС. Общие сведения и характеристики.

17 июня 2019 года Оптический кабель

Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях.

Оптоволоконный кабель

В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это надежный (защищенный) способ передачи данных, так как электрические сигналы при этом не передаются. Следовательно, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные (скопировать, удалить, изменить), от чего не застрахован любой другой кабель, проводящий электрические сигналы. Кроме того, такие проблемы передачи информации по проводам как электромагнитные помехи, перекрестные помехи, шумы и необходимость заземления, полностью устраняются. Вдобавок, чрезвычайно уменьшается погонное затухание, что позволяет протягивать оптоволоконные связи без регенерации сигналов на значительно большие дистанции, достигающие 120 км.

Оптическое волокно (оптоволокно) — очень тонкий стеклянный цилиндр, называемый жилой (core), покрытый слоем стекла (Рис. 1), называемого оболочкой, с иным коэффициентом преломления в отличии от жилы. В некоторых случаях оптоволокно производят из пластика. Пластик проще в использовании, но минусом является то, что он передает световые импульсы на более меньшие дистанции по сравнению со стеклянным проводником. Каждое стеклянное волокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с разными коннекторами. Одно из них служит для передачи, а другое — для приема данных. Жесткость волокон увеличена покрытием из пластика, а прочность — волокнами из кевлара.

Рис. 1

Оптоволоконный кабель, он же кабель оптоволоконный отлично подходит для создания сетевых магистралей, и в частности для соединения между зданиями, так как на него не влияет влажность и другие негативные условия окружающей среды. Также он обеспечивает повышенную (по сравнению с медью) секретность передаваемых данных, так как не испускает электромагнитного излучения, и к нему практически невозможно подключиться без разрушения целостности самого кабеля.

Недостатки оптоволокна связаны со стоимостью его прокладки и эксплуатации, которые обычно намного выше, чем для медной среды передачи данных. Эта разница стала привычной, но в наше время она стала менее значимой. Сама оптоволоконная среда только слегка дороже UTP категории 5. Но независимо от указанных преимуществ и недостатков применение оптоволокна приносит с собой другие проблемы, такие как процесс прокладки. Разводка оптоволоконного кабеля в основном ничем не отличается от укладки медного, но присоединение коннекторов требует иного инструмента и технических навыков. Требуется специальный оптоволоконный инструмент, предназначенный для правильной работы с данным видом кабеля. К выбору оптоволоконного инструмента также следует подойти основательно, во избежание порчи кабеля.

Существуют два типа оптоволоконного кабеля:

• многомодовый или мультимодовый оптический кабель дешевле, но менее качественный;
• одномодовый кабель более дорогой и имеет лучшие характеристики по сравнению с первым.

Основное различие между этими двумя типами сводится к разным механизмам прохождения световых лучей в кабеле.

Рис. 2. Распространение света в одномодовом кабеле

В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в следствии они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается (Рис. 2). Одномодовый кабель оптический имеет диаметр центрального волокна ~ 1,3 мкм и передает свет исключительно с такой же длиной волны (1,3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом минимальны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, нежели в случае использования многомодового кабеля. Для одномодового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие световой пучок с требуемой длиной волны. Такие приемопередатчики пока еще сравнительно дороги и не долговечны. Однако в ближайшем будущем одномодовый кабель должен стать основным типом благодаря своим отличительным характеристикам. Также лазеры имеют более длительное быстродействие, чем обычные светодиоды. Затухание сигнала в одномодовом кабеле составляет около 5 дБ/км и может быть снижено практически до 1 дБ/км.

Рис. 3. Распространение света в многомодовом кабеле

В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в следствии чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается (Рис. 3). Центральное волокно имеет диаметр ~ 62,5 мкм, а диаметр внешней оболочки составляет ~ 125 мкм (второй вариант обозначения - 62,5/125). Для передачи используется обычный (не лазерный) светодиод, тем самым снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем. Длина волны света в многомодовом кабеле равна ~ 0,85 мкм, при этом наблюдается разброс длин волн ~ 30 – 50 нм. Допустимая длина кабеля составляет 2 – 5 км. Многомодовый кабель – это основной тип оптоволоконного кабеля в настоящее время, так как он дешевле и доступнее. Затухание в многомодовом кабеле больше, чем в одномодовом и составляет 5 – 20 дБ/км.

Типичная величина задержки для наиболее распространенных кабелей составляет около 4—5 нс/м, что близко к величине задержки в электрических кабелях.

Оптоволоконные кабели, как и электрические, выпускаются в исполнении plenum и non-plenum. Для работы с ними рекомендуется использовать оптоволоконный инструмент, специально предназначенный для этих целей. Оптоволоконный инструмент Вы можете приобрести в нашем интернет-магазине или обратившись к нам.

Вот некоторые из них:

• Fast Ethernet (100BaseFX);
• Gigabit Ethernet (1000BaseFX);
• Token Ring;
• Fiber Distributed Data Interface (FDDI);
• 100VG-AnyLAN;
• Asynchronous Transfer Mode;
• Fibre Channel.

Как и медный, кабель оптоволоконный обычно применяется в сетях топологии "шина" или "звезда", хотя протокол FDDI популяризирует "двойное кольцо" (double ring), которое в целях обеспечения отказоустойчивости состоит из двух резервных "колец", по которым трафик передается в противоположных направлениях.

Купить оптоволоконный кабель от производителя на сайте группы компаний "ЭМИЛИНК"

ВОЛС. Основные понятия и области применения

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) - это вид системы передачи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, под названием "оптическое волокно". По средствам применения волоконно-оптического кабеля. ВОЛС - это информационная сеть, связующими элементами между узлами которой являются волоконно-оптические линии связи, к примеру, волоконно-оптический кабель. Технологии ВОЛС помимо вопросов волоконной оптики охватывают также вопросы, затрагивающее электронного передающего оборудования, его стандартизации, протоколов передачи данных, а так же вопросы топологии сети.

ВОЛС в основном используются при построении объектов, в которых структурированная кабельная система должна объединить многоэтажное здание или здание большой протяженности, а также при объединении территориально-разрозненных зданий. Структурная схема построения ВОЛС, применяемой для построения подсистемы внешних магистралей, отображена на рисунке.

Области применения и классификация волоконно-оптических кабелей (ВОК)

Волоконно-оптические кабели, применяемые в СКС, используются для передачи оптических сигналов внутри зданий и между ними. На их основе могут быть реализованы все три подсистемы СКС, хотя в горизонтальной подсистеме волоконная оптика в данное время находит ограниченное применение для обеспечения нормального функционирования ЛВС. В подсистеме внутренних магистралей оптические кабели применяются с кабелями из витых пар, а в подсистеме внешних магистралей они занимают ключевую позицию.

В зависимости от основной области применения волоконно-оптические кабели подразделяются на три вида:

• кабели внешней прокладки (outdoor cables);
• кабели внутренней прокладки (indoor cables);
• кабели (Zip-Cord) для оптических шнуров.

Распределительный кабель Distribution внешней прокладки используются при создании подсистемы внешних магистралей и связывают отдельные здания, конструкции и сооружения. Ключевой областью использования кабелей внутренней прокладки является организация внутренней магистрали здания, а кабели типа Zip-cord предназначены для изготовления соединительных патч-кордов, а также для выполнения горизонтальной разводки.