Конструкция оптических кабелей: волокна, сердечники и элементы

Введение

Компания «Кабелл.Рев» представляет первую часть ролика о конструктивных особенностях оптических кабелей. Видео подготовлено совместно с компанией «Аптен-кабель».

Применение и выбор конструкции

Оптические кабели применяются в большинстве сетей связи: международных, междугородных, городских, абонентских, локальных и других.

Выбор конструкции оптического кабеля зависит от участка сети и условий размещения.

Виды оптических волокон

Основной элемент передачи информации – оптические волокна. Волокна делятся на одномодовые и многомодовые.

Одномодовые волокна имеют диаметр сердцевины менее 10 мкм, что приводит к относительной сложности монтажа и использованию более дорогих компонентов. Практически отсутствуют ограничения на полосу пропускания, возможны скорости передачи до 1000 Гбит/с, а расстояния передачи — до 120 км без использования репитеров.

Многомодовые волокна имеют больший диаметр сердцевины и числовую апертуру, что позволяет использовать более дешевые активные и пассивные компоненты и обеспечивает простоту монтажа. Вследствие межмодовой дисперсии полоса пропускания меньше 1 ГГц/км, а длина линии — не более 2 км.

Структурные элементы кабеля

Оптические кабели могут иметь большие отличия в конструкции, однако все они состоят из сходных элементов. Сердечник – центральная часть кабеля, в которой собраны волокна. Для многоволоконных кабелей используются два типа сердечников: модульные и трубчатые.

В модульном сердечнике волокна находятся в защитных модульных трубках, свитых вокруг центрального силового элемента. Центральный силовой элемент – стальной или стеклопластиковый стержень, который защищает волокна от растягивающих усилий во время прокладки или подвески кабеля. Пространство внутри модулей заполнено гидрофобным компаундом (гелем), а между ними – гидрофобным компаундом либо водоблокирующими нитями или лентами. Эти элементы обеспечивают защиту от попадания влаги к волокнам при нарушении герметичности кабеля.

В трубчатом сердечнике отсутствует центральный силовой элемент и скрутка из модулей. Вместо них используется оптический модуль с волокнами, наполненный гидрофобным гелем. Конструкция сердечника становится малогабаритной и более бюджетной.

Оболочка защищает сердечник от проникновения влаги, тепловых и химических воздействий. Броня чаще всего накладывается на внутреннюю оболочку и обеспечивает защиту от случайных механических повреждений и от грызунов. Наружная оболочка служит для защиты от внешних факторов окружающей среды. Несущие элементы представляют собой стальной или стеклопластиковый стержень, вынесенный за кабель для удобства его подвеса.

Преимущества и недостатки типов сердечника

Модульный сердечник обеспечивает большую волоконность оптических кабелей, но при этом является более габаритным и дорогим. Трубчатый сердечник малогабаритный и более бюджетный. Выбор конструкции сердечника зависит от требований пропускной способности волокон.

Заключение

Во второй части ролика расскажут, от чего зависит выбор кабеля для определенных условий прокладки.

Практика

Чек-лист по материалу

• Определите участок сети и условия размещения для выбора конструкции оптического кабеля.
• Выберите тип волокна (одномодовое или многомодовое) исходя из требуемой скорости и дальности передачи.
• При выборе сердечника учтите требования к пропускной способности, габаритам и стоимости.
• Убедитесь в наличии гидрофобного заполнения и водоблокирующих элементов для защиты от влаги.
• Проверьте наличие брони и наружной оболочки для защиты от механических повреждений и внешних воздействий.

Справка

Термины из видео

Оптическое волокно

Основной элемент оптического кабеля для передачи информации, отличается геометрическими и оптическими параметрами.

Одномодовое волокно

Волокно с диаметром сердцевины менее 10 мкм, обеспечивает скорость до 1000 Гбит/с и дальность до 120 км без репитеров, но сложнее в монтаже и требует дорогих компонентов.

Многомодовое волокно

Волокно с большим диаметром сердцевины, позволяет использовать дешевые компоненты и проще в монтаже, но имеет полосу пропускания менее 1 ГГц/км и длину линии не более 2 км.

Сердечник

Центральная часть кабеля, в которой собраны оптические волокна.

Модульный сердечник

Тип сердечника, в котором волокна находятся в защитных модульных трубках, свитых вокруг центрального силового элемента.

Трубчатый сердечник

Тип сердечника без центрального силового элемента и скрутки из модулей, используется оптический модуль с волокнами и гидрофобным гелем.

Гидрофобный компаунд (гель)

Заполнитель внутри модулей и между ними, обеспечивающий защиту от попадания влаги к волокнам.

Броня

Элемент кабеля, накладываемый на внутреннюю оболочку для защиты от случайных механических повреждений и грызунов.

Несущие элементы

Стальной или стеклопластиковый стержень, вынесенный за кабель для удобства его подвеса.