Światłowód oferuje nowy poziom obsługi komunikacji przy dużej prędkości i zoptymalizowanej bazie technicznej. Aby jednak osiągnąć maksymalne pozytywne czynniki zastosowania tej technologii, wymagana jest instalacja wysokiej jakości. Faktem jest, że kabel światłowodowy tylko powierzchownie przypomina znane i tradycyjne środki transmisji sygnału, ale jego budowa jest znacznie bardziej złożona i wymagająca w obsłudze.
Co to jest włókno?
Włókno światłowodowe samo w sobie jest cienką rurką kwarcową o różnym stopniu gęstości. Jego skład jest również niejednorodny, ponieważ można dodawać wtrącenia stopowe w celu podwyższenia poszczególnych parametrów już na etapie produkcji. Struktura funkcjonalna składa się z dwóch części - rdzenia i osłony (nie dotyczy powłoki izolacyjnej).
Impuls świetlny zawsze znajduje się w granicach tych dwóch poziomów, ale jest odbijany tylko do rdzenia przewodnika. Właściwie ta zasada działania determinuje dużą prędkość transmisji danych przez kabel światłowodowy. Nawiasem mówiąc, skrętka w standardowych formatach, takich jak CAT3 i CAT5, zapewnia transmisję z prędkością 10, 100, Mb/s, podczas gdy światłowód osiąga 1000 Mb/s.
Klasyfikacja według struktury kabla
Linia światłowodowa może zawierać jeden lub więcej modów, które są rozumiane jako mod propagacji wiązki światła. Kable jednomodowe zapewniają, że wszystkie wiązki są przesyłane w jednym kierunku. Podróżują tą samą ścieżką z tą samą prędkością, osiągając jednocześnie swój punkt końcowy bez zniekształcania sygnału. Technologicznie działanie światłowodu jednomodowego wspomagane jest przez odbiorniki laserowe, które wykorzystują promieniowanie świetlne o tylko jednej długości fali.
Włókna wielomodowe obsługują wiele ścieżek światła, co powoduje znaczne rozproszenie promieni, przez co sygnał jest zniekształcony. Bezpośrednią transmisję zapewnia nie laser, ale standardowa dioda LED, co zmniejsza koszt ułożenia linii. Ta sama decyzja wpływa na wydłużenie żywotności kabla w stosunku do wydajności przewodnika jednomodowego.
Klasyfikacja kabli według celu
Być może jedną ze słabości w układaniu kabla światłowodowego będzie jego niska wszechstronność. Wrażliwa struktura często narzucaograniczenia dotyczące używania jednego kabla w różnych warunkach. Zazwyczaj wynika to z grubości i izolatorów ochronnych drutu. Dlatego na poziomie podstawowym wyróżnia się następujące rodzaje błonnika:
- Do zewnętrznej podszewki. Zwykle tworzy sieci szkieletowe na wiele kilometrów. Stawia wysokie wymagania w zakresie ochrony zewnętrznej - głównie przed uszkodzeniami mechanicznymi, dlatego rozpowszechniła się izolacja pancerna na bazie stali, aluminium lub poliwęglanu. Drut metalowy jest również używany w konstrukcji drucianej w celu usztywnienia konturu.
- Do podszewki wewnętrznej. Typowym przedstawicielem tej grupy jest kabel światłowodowy do Internetu, który może tworzyć wielopoziomową i złożoną sieć do przesyłania informacji do szerokiego grona abonentów w ramach małego podsystemu. Jeśli mówimy o wewnętrznych liniach magistralnych, to światłowód może być używany w połączeniu ze skrętką.
- Do przewodów. Odcinki kabli optycznych lub komutacyjnych, które pełnią nie tyle funkcje przewodnika sygnału, co zadania połączeń przejściowych na krótkich dystansach.
Specyfikacje kabli
Podobnie jak inne rodzaje przewodników, światłowód ma szeroki zakres różnych parametrów. Jeśli mówimy o najpopularniejszych formatach i przeciętnym standardzie, właściwości elektryczne kabla światłowodowego można przedstawić w następujący sposób:
- Odporność izolacji metalowej w kontakcie z gruntem/wodą w odległości 1 km - nie mniej niż 2000 MΩ.
- Zdolność do zniesienianapięcie w obwodzie z izolacją metalową - do 20 kV.
- Maksymalny dopuszczalny prąd udarowy do 105 kA.
- Promień gięcia - do 20 zewnętrznych średnic kabla.
- Żywotność kabli optycznych wynosi do 25 lat.
Jeśli chodzi o rozmiary rdzeni, zakres średnic dla światłowodów jednomodowych wynosi 8-10 µm, a dla rdzeni wielomodowych od 50 do 62,5 µm. W zewnętrznej powłoce standardowa średnica jest uniwersalna dla wszystkich rodzajów światłowodów i wynosi 125 mikronów. Takie kable mogą być używane w systemie okablowania strukturalnego z rozłączalnymi i nierozłącznymi połączeniami. W przypadku specjalistycznych zastosowań w specjalnych warunkach można zastosować bufor płaszcza izolacyjnego, którego średnica zewnętrzna będzie się wahać od 250 do 900 mikronów.
Kroki technologiczne układania światłowodów
Po uzgodnieniu niezbędnych dokumentów możesz rozpocząć opracowywanie rozwiązania technicznego. W pierwszym etapie dobierany jest optymalny sposób organizacji linii kablowej. Jeśli mówimy o głównej trasie, to dozwolone są prawie wszystkie opcje układania - pod ziemią, pod wodą, drogą powietrzną lub lądową. W dużej mierze będzie to zależeć od rodzaju samego przewodnika. Na przykład samonośny kabel światłowodowy oparty na wysokowytrzymałych włóknach aramidowych jest optymalnie przystosowany do zawieszenia na liniach zasilających i komunikacyjnych. Ponadto służy zarówno do urządzenia niewielkich obwodów między domami, jak i do tras kilometrowych. W każdym razie wybrany kabel poddawany jest starannejkontroli i dopiero po tym można ją zainstalować.
Na kolejnym etapie przygotowywany jest sam utwór. Głównymi zadaniami wykonawców w tej części jest zapewnienie najkorzystniejszych warunków do układania, mocowania i przyszłej eksploatacji kabla. Należy zapewnić infrastrukturę nośną podpory, a sama linia układania jest formowana z oczekiwaniem zminimalizowania zakrętów i punktów zwrotnych. Następnie możesz przejść bezpośrednio do czynności związanych z pracą.
Zamknięte układanie podziemne
Lokalizację linii światłowodowej pod ziemią można przeprowadzić w otwartym wykopie lub za pomocą rurociągu. Rury izolacyjne do rozciągania w nich kabli stosuje się zwykle przy układaniu grubych tras na wielu kilometrach. Najbardziej niezawodnym sposobem jest zorganizowanie wykopu o głębokości 70-150 cm, a następnie zamontowanie podpór lub bloków. Na nich układana jest rura, w którą wstępnie nawinięta jest linia. Z reguły układanie kabla światłowodowego pod ziemią odbywa się segmentami. Rury osłonowe naprzemiennie tworzą kontur i są spawane w częściach, a linia jest rysowana wraz ze wzrostem odległości. W końcowym etapie tor jest pokryty ziemią.
Otwarte podziemne prowadzenie kabli
W tym przypadku obywają się bez specjalnych rur, ale z użyciem warstwy kablowej. Jest to urządzenie, które pozwala na umieszczenie światłowodu w wykopie z minimalnymi zagięciami i zachowaniem zamierzonego konturu mocowania. Podczas układania kabel przechodzi płynnie przez kasetę z nożami do układania kabli za pomocą uprzednioustawić zakres gięcia. Ważne jest, aby głębokość układania wynosiła co najmniej 120 cm, a po drodze nie było częstych skrzyżowań z uzbrojeniem podziemnym.
Aby kabel światłowodowy przebiegał na całej trasie z takimi samymi parametrami dopuszczalnego kąta pochylenia, promień gięcia w układarce musi być taki sam na całej długości. Po zakończeniu układania taśma sygnałowa jest układana nad poziomem kabla, a informatorzy znaczników elektronicznych są instalowani w punktach przecięcia z innymi urządzeniami komunikacyjnymi.
Zawieszenie pneumatyczne
Aby zainstalować kabel w ten sposób, można wykorzystać istniejącą infrastrukturę linii energetycznych, kolei lub transportu miejskiego, w zależności od charakterystyki i przeznaczenia trasy. Jak już wspomniano, najprostszy montaż światłowodu w powietrzu odbywa się za pomocą przewodu samonośnego. W takim przypadku wiązka kabli układana jest w jednym kierunku. Mocowanie odbywa się na wstępnie naciągniętym kablu. W miarę rozwijania sztywnego drutu włókno światłowodowe jest do niego przyklejane i wiązane polietylenową nicią. Opaski i klamry mogą być używane tylko jako dodatek do systemu mocowania. Niewielka masa światłowodu pozwala na układanie kabli pod napięciem przez wiele kilometrów.
Sposoby łączenia światłowodów
Pożądane jest unikanie częstych węzłów połączeń, ale ich całkowite wyeliminowanie i tak nie będzie możliwe. Bez względu na sposób ułożenia i przeznaczenie kablamusisz spłaszczyć oba kontury.
Odbywa się to w następujący sposób:
- Z łącznikami. Opcja projektowa polegająca na użyciu urządzeń mechanicznych - rodzaj rozdzielaczy. Metoda jest wygodna, ale jakość komunikacji i niezawodność takiego połączenia pozostawia wiele do życzenia.
- Klej. Bardziej niezawodna opcja podłączenia kabla światłowodowego, wykonana za pomocą kleju epoksydowego. Pożądane jest stosowanie kompozycji dwuskładnikowych o charakterystyce refrakcyjnej odpowiadającej poszczególnym włóknom. Ta metoda daje dobry efekt operacyjny, ale sam proces instalacji może spowodować wiele problemów.
- Spawanie. Specjalna lutownica służy do obróbki cieplnej końców dwóch linii włókien, po czym giętka struktura tworzy monolityczne złącze. Szew jest wzmocniony koszulkami termokurczliwymi i po pewnym czasie pozwala na wykorzystanie kabla w dalszych operacjach instalacyjnych.
Połączenie światłowodowe
Gdy linia zostanie doprowadzona do bezpośredniego obiektu eksploatacji, pozostaje tylko dokończyć proces instalacji za pomocą osprzętu elektrycznego. Gniazdo będzie podstawowym elementem w tej infrastrukturze. Znajduje się w domu lub mieszkaniu przy wejściu i łączy sprzęt konsumenta z rozdzielnicą.
Aby wprowadzić kabel do gniazda, należy użyć optycznego kabla krosowego. Z tego węzła możesz położyćkabel światłowodowy do internetu pod router, linia do telefonu lub telewizora. Zaciskarki do standardowego złącza RJ11, wtyczki formatu RJ, a także narzędzia do ściągania izolacji są używane podczas operacji instalacyjnych.
Wniosek
Trudno przecenić znaczenie światłowodu dla organizacji nowoczesnych linii telekomunikacyjnych. Praktyczność i uniwersalność w połączeniu z wysokimi danymi technicznymi i eksploatacyjnymi sprawiły, że światłowód jest najpopularniejszym przewodnikiem informacji zarówno w obiektach komercyjnych, jak i na poziomie gospodarstw domowych. Oczywiście negatywne czynniki związane z używaniem tego kabla nie są jeszcze kompletne, co wyraża się zarówno w wysokich kosztach, jak i w indywidualnych niuansach instalacyjnych. Jednak praktyka pokazuje, że te słabości są z nawiązką niwelowane przez pozytywne efekty zastosowania, nie wspominając o chęci producentów do optymalizacji technologii układania tras światłowodowych.
