Типы оптоволоконных кабелей

При прокладке коммуникационных сетей используются различные типы оптоволоконных кабелей. Продукция отличается размерами, видом оптических волокон, скоростью передачи информации и прочими важными показателями.
Разобраться в классификации волоконно-оптических проводов поможет наш материал. В нем собраны ключевые группы современных кабелей, описаны их особенности и параметры использования. Мы расскажем, как работает многомодовое и одномодовое волокно, в чем разница между кварцевыми и акриловыми сердечниками и как тип сети влияет на область ее применения.

Оптоволоконный тип кабелей отличается строением и методикой передачи данных. Провод состоит из трех компонентов:

• Сердечник из стекла. Центральная жила, формирующая среду для светового потока. Последний находится в инфракрасном спектре, быстро перемещается по каналу.
• Кварцевая оболочка. Стеклянный слой поверх сердечника с иным углом рефракции. Оболочка необходима для преломления и последующего многократного отражения потока.
• Внешнее защитное покрытие. Акрилатный материал, уберегающий кварц от стороннего воздействия. Элементы, расположенные внутри, защищены от повреждений, излучений и жидких сред. Это гарантирует стабильную передачу данных и минимальные эксплуатационные издержки.

Работа с оптоволоконным типом кабелей строится по следующему принципу:

• Входной электрический сигнал обращается преобразователем в ИК-излучение.
• Луч направляется по кабельной линии. Он подается по сердечнику кабеля, перемещается, отражаясь от кварцевой оболочки.
• На выходе излучение проходит повторную трансформацию, преобразуясь в электрический сигнал. Последний передается коммутаторами и штатной сетью конечному пользователю.

При работе на значительных расстояниях возможно затухание сигнала. Чтобы этого не произошло, используют ретрансляторы. Они устанавливаются на заданном расстоянии, поддерживают неизменно высокую скорость движения луча. Количество усилителей зависит от типа оптоволоконного кабеля, его диаметра, условий эксплуатации и прочих параметров.

Существующая классификация выделяет 7 типов оптоволоконных кабелей с учетом параметров использования: магистральные, зональные, городские, полевые, подводные, объектные и монтажные. Каждый вариант применяется в определенных случаях.

Магистральные
Оптоволоконный тип кабелей для линейных объектов. Он используется при прокладке протяженных сетей, получил широкое распространение в международных системах. Основное преимущество – сохранение импульса потока на значительных расстояниях.
ВАЖНО. При эксплуатации магистрального оптического кабеля задействуется лазер с длиной волны в 1,3 – 1,55 мкм.

Зональные
Тип оптоволоконного кабеля для работы с обширными областями. Такая линия передает сигнал на 250 километров. Провод имеет умеренные габариты, подходит для соединения удаленных населенных пунктов и прокладки оптоволоконной линии связи на территории предприятия.

Городские
Оптоволоконный тип кабелей для городских нужд. Сферы применения продукции: районы с плотной застройкой, промышленные комплексы и специальные объекты. Оптоволокно должно прокладываться в отдельных каналах и существующих системах: воздуховодах, канализации и т.д. Максимальная протяженность линии – 10 км.

Полевые
Тип оптоволоконных кабелей с практически полной защитой от внешних факторов. Исполнение материала позволяет противостоять:

• температурным перепадам;
• воздействию открытого огня;
• жидким средам;
• механическим повреждениям;
• подвижкам грунта при сейсмической активности и усадочных процессах.

Продукция устойчива к многократным перемещениям, не требует сложной защиты.
Полевые провода подходят для надземной и подземной прокладки, содержат до 12 жил. Они являются лучшим решением для сетей, монтируемых в сложных условиях.

Подводные
Оптоволоконный тип кабелей, прокладываемый по дну. Материал сохраняет функционал при постоянном погружении, предназначен для соединения континентов и стран, эксплуатируется в течение 25 лет.
Продукция устойчива к воздействию давления, колебаниям и подвижкам дна. Для ее укладки используются специальные корабли, формирующие траншеи.

Объектные
Тип оптоволоконных кабелей для локальных объектов. Они используются в помещениях, автомобилях и прочих ограниченных пространствах.
В сравнении с прочими материалами, объектные решения не имеют защиты. Однако, существуют разные способы обезопасить их при прокладке. Самый распространенный – использование гильз. Они представлены полимерными и металлическими трубами, предохраняют от влаги и механических повреждений.

ВАЖНО. Нередко на несколько сетей используется одна гильза. Это позволяет сэкономить пространство, упростить монтаж и обеспечить упорядоченную прокладку кабелей по заданной трассе.

Монтажные
Оптоволоконный тип кабелей для разветвленных соединений. Продукция представлена лентами и жгутами, способствует созданию вариативных соединений в заданном исполнении.

Производители выделяют различные типы оптоволоконных кабелей с учетом радиуса изгиба. Параметр оказывает прямое влияние на интенсивность затухания. Если прокладка сети предполагает работу в сложных условиях, выбирается наиболее гибкий кабель.

ВАЖНО. Информация о радиусе изгиба проводов представлена на сайте производителя. Там же содержатся прочие сведения о характеристиках продукции.

Прочность
Каждый тип оптоволоконных кабелей обладает определенной прочностью. Показатель имеет комплексное выражение, зависит от нескольких факторов:

• диаметр;
• присутствие усиливающих элементов;
• толщина защитного слоя;
• наличие дополнительных свойств, обусловленных спецификой производства.

Наиболее прочными решениями являются кабели для подземного и подводного монтажа. Они обладают повышенной стойкостью к внешним факторам, имеют высокую пропускную способность. В качестве дополнительной меры защиты применяются бетонные лотки и короба.

Специфика волокон
Важным элементом классификации является исполнение волокна. Она влияет на способ передачи сигнала, интенсивность его затухания и область применения продукции. В данном случае выделяют три типа оптоволоконных кабелей: с многомодовым, одномодовым и полимерным волокном.

Многомодовое волокно
Волокно с увеличенным диаметром сердечника. Он позволяет пропускать не одну, а несколько мод. В результате наблюдается межмодовая дисперсия, провоцирующая затухание сигнала. Диаметр жилы таких кабелей варьируется от 50 до 62,5 мкм, диаметр кварцевой оболочки – от 125 до 250 мкм. Линия допускает мультиплицирование до 4 длин волны.

Преимущества многомодовых решений: доступность и высокая скорость передачи данных на ограниченных дистанциях. Продукция оптимальна для прокладки сетей в зданиях и на близлежащих объектах.

Волокно имеет несколько обозначений:

• ОМ1 – для сетей скоростью до 100 Мбит/сек.
• ОМ2 – для линий 1,25 Гбит/сек.
• ОМ3 – для высокоскоростных соединений 10GbE.
• ОМ4 – для сетей 40G и 100G.
• ОМ5 – для линий категории 5G.

Решения класса ОМ5 совместимы с ОМ4. Это расширяет возможности по прокладке магистрали, ее последующему ремонту и обслуживанию.

ВАЖНО. Для каждого типа волокон предусмотрено определенное расстояние между ретрансляторами. Так, для решений класса ОМ1 они размещаются через 2 км, для ОМ2 – через 550 м, а для ОМ3 – через 300 м. В случае с кабелями на базе ОМ4 ретранслятор требуется каждые 150 м.

Одномодовое волокно
Решения с малым диаметром сердечника, достаточным для прохождения одной моды. Это положительно сказывается на дальности передачи сигнала, но приводит к хроматической дисперсии. Явление представлено смещением импульса по мере перемещения. В результате возникают сложности в работе приемного преобразователя с последующей потерей пакетов.
Исправить проблему можно, используя:

• Волокно со смещенной дисперсией. При изготовлении кабелей применяется волокно с пропорциональным изменением рефракции. Такой подход компенсирует смещение и позволяет принимать сигнал с заданными параметрами.
•  Алгоритмы преобразования. Перевод сигнала между состояниями происходит с поправкой на искажение, что обеспечивает его полную компенсацию. Способ не требует использования особых кабелей, предпочтителен для сетей высокой протяженности.

Для обозначения одномодового волокна используется буква G. Последующая комбинация соответствует свойствам продукта:

• 555 – решения со смещением дисперсией, компенсирующей искажения при передаче сигнала.
• 657 – модели, устойчивые к изгибанию для сложных условий монтажа.
• 653 – специализированная продукция для особых задач. Параметры определяются индивидуально.
• 652D – решения для общих нужд.

Производители могут использовать прочие маркировки, но способ их формирования неизменен.

Полимерное волокно
Волокна с акриловым сердечником вместо кварцевого. Они имеют диаметр 980 мкм, используются для многомодовой передачи сигнала. Продукция не уступает решениям из стекла, обеспечивает высокую скорость соединения на умеренных расстояниях.

Дополнительные особенности полимерных волокон:

• использование небольших допусков при работе с коннекторами;
• снижение дальности передачи сигнала за счет межмодовой дисперсии;
• высокая скорость монтажа;
• хорошая прочность и эксплуатационный ресурс.

Волокно работает с лучами длиной 650 мкм, часто используется в офисах, складах и на производствах.

При прокладке всех типов кабелей уделяется особое внимание их фиксации. Действие выполняется посредством сварки, клеевых и механических соединений. Каждый вариант имеет свое предназначение и особенности.

Сварка
Сварка формирует прочные и однородные узлы. Процедура предполагает высокотемпературное воздействие с последующим сплавлением кварца. В результате создается монолитное соединение с малым влиянием на пропускную способность.
Сварочные работы проводятся в большинстве случаев. Они незаменимы при монтаже магистрали с нуля, востребованы на финишных этапах ремонта и модернизации. Действие не требует больших расходов, может выполняться по месту.

Клей
Клей формирует неразъемное соединение на базе полимеризирующегося состава. Для качественного выполнения работ требуется:

• исключить механическое воздействие на узел до полимеризации материала;
• обеспечить полный контакт между жилами без их изоляции клеем;
• использовать достаточное количество состава для обеспечения заданной прочности;
• расположить соединяемые фрагменты соосно друг другу.

При работе с клеевыми материалами велик риск ошибок. Процедура требует точного соблюдения технологии и наличия достаточного опыта у мастера. В противном случае не избежать дефектов.

ВАЖНО. Клеевые соединения не подходят для долгосрочного использования. Они являются хорошим решением для временного ремонта, переходного этапа модернизации и аналогичных случаев. В остальном лучше применять сварку.

Механические соединения
Крепление кабелей с использованием специальных коннекторов. Изделия позволяют получить разъемные узлы с быстрым демонтажом, востребованы при срочном ремонте и формировании временных соединений. Также коннекторы используются в ходе пусконаладочных работ, тестирования и модернизации.

Механические соединения более устойчивы, чем клеевые. Их можно применять на постоянной основе, но приоритетным решением остается сварка.

Вопрос цены
Стоимость оптоволоконных кабелей зависит от всех вышеперечисленных параметров. На нее влияет диаметр, радиус изгиба, тип волокна и назначение материала. В ряде случаев производитель устанавливает наценки «за бренд» и сложности при доставке.

Чтобы заказать проектирование ВОЛС, обратитесь в компанию КВАНТОГЕН ПРО. Мы выполняем полный спектр проектных работ, предлагаем рациональные решения для предприятий, офисных центров и жилых построек. Специалисты учитывают специфику объекта, требования отраслевых нормативов и пожелания заказчика.

Мы гарантируем:

• проведение работ без привлечения сторонних организаций;
• строгое соблюдение сроков, прописанных в договоре;
• профессиональный подход к решению поставленных задач;
• прозрачные цены;
• предоставление актуальной информации о ходе работ;
• организацию полного комплекса изысканий;
• своевременную обратную связь и информационное сопровождение.

Предприятие обладает богатым опытом проектирования, имеет укомплектованный штат и прогрессивное техническое оснащение. Для оформления заявки на проведение работ воспользуйтесь функционалом сайта или обратитесь за помощью к нашим специалистам.