Горещ етикет

Популярно търсене

Крайно ръководство за оптични кабели: основи, техники, практики и съвети

Оптичните кабели осигуряват физическата инфраструктура, позволяваща високоскоростно предаване на данни за телекомуникации, мрежи и свързаност между приложения. Напредъкът в оптичната технология увеличи честотната лента и възможностите за разстояние, като същевременно намали размера и цената, позволявайки по-широко внедряване от телекомуникации на дълги разстояния до центрове за данни и интелигентни градски мрежи.

Този задълбочен ресурс обяснява оптичните кабели отвътре навън. Ще проучим как работят оптичните влакна за предаване на сигнали за данни с помощта на светлина, ключови спецификации за едномодови и многомодови влакна и популярни видове кабели въз основа на броя на влакната, диаметъра и предназначението. Тъй като търсенето на широчина на честотната лента нараства експоненциално, изборът на подходящия оптичен кабел въз основа на мрежовите изисквания за разстояние, скорост на данни и издръжливост е от ключово значение за надеждната свързаност в бъдещето.

За да разберем оптичните кабели, трябва да започнем с нишките на оптичните влакна - тънки нишки от стъкло или пластмаса, които насочват светлинните сигнали през процес на пълно вътрешно отражение. Сърцевината, обвивката и покритието, които съдържат всяка нишка от влакна, определят нейната модална честотна лента и приложение. Множество влакнести нишки са свързани в свободни тръби, плътно буферирани или разпределителни кабели за маршрутизиране на влакнести връзки между крайните точки. Компонентите за свързване като съединители, панели и хардуер осигуряват интерфейси към оборудването и средствата за преконфигуриране на оптични мрежи според нуждите.

Правилното инсталиране и завършване на оптични кабели изисква прецизност и умения за минимизиране на загубите и осигуряване на оптимално предаване на сигнала. Ще разгледаме общите процедури за терминиране на едномодови и многомодови влакна, като използваме популярни типове конектори като LC, SC, ST и MPO. С осведоменост за най-добрите практики, новите практици могат уверено да проектират и разгръщат оптични мрежи за висока производителност и мащабируемост.

В заключение, ние обсъждаме съображения за планиране на оптични мрежи и пътища, които могат да се развият, за да поддържат бъдещи нужди от честотна лента. Насоките от експерти в индустрията предоставят допълнителна представа за настоящите и нововъзникващите тенденции, влияещи върху растежа на оптичните влакна в телекомуникациите, центровете за данни и интелигентните градски инфраструктури.

Често задавани въпроси (често задавани въпроси)

Q1: Какво е оптичен кабел?

A1: Оптичните кабели са съставени от едно или повече оптични влакна, които са тънки нишки от стъкло или пластмаса, които могат да предават данни чрез светлинни сигнали. Тези кабели се използват за високоскоростна комуникация на дълги разстояния, като осигуряват по-бързи скорости на трансфер на данни в сравнение с традиционните медни кабели.

В2: Как работят оптичните кабели?

A2: Оптичните кабели предават данни с помощта на светлинни импулси през тънки нишки от оптично чисто стъкло или пластмасови влакна. Тези влакна пренасят светлинните сигнали на големи разстояния с минимална загуба на сигнал, осигурявайки високоскоростна и надеждна комуникация.

В3: Как се инсталират оптичните кабели?

A3: Оптичните кабели могат да бъдат монтирани чрез различни методи, като издърпване или бутане на кабелите през тръбопроводи или канали, въздушна инсталация с помощта на стълбове или кули или директно заравяне в земята. Методът на инсталиране зависи от фактори като околната среда, разстоянието и специфичните изисквания на проекта. Инсталирането на оптичен кабел изисква специализирани умения и оборудване, но не е непременно трудно. Правилното обучение и познаването на техниките за инсталиране, като снаждане на влакна или завършване на конектори, са от съществено значение. Препоръчително е да ангажирате опитни професионалисти или сертифицирани техници за монтажа, за да осигурите правилно боравене и оптимална работа.

В4: Каква е продължителността на живота на оптичните кабели?

A4: Оптичните кабели имат дълъг живот, обикновено вариращ от 20 до 30 години или дори повече. Те са известни със своята издръжливост и устойчивост на разграждане с течение на времето.

Q5: Колко далеч могат да предават данни оптичните кабели?

A5: Разстоянието на предаване на оптичните кабели зависи от различни фактори, като вида на влакното, скоростта на предаване на данни и използваното мрежово оборудване. Едномодовите влакна могат да предават данни на по-големи разстояния, обикновено вариращи от няколко километра до стотици километри, докато многомодовите влакна са подходящи за по-къси разстояния, обикновено в рамките на няколкостотин метра.

Q6: Могат ли оптичните кабели да бъдат снаждани или свързани?

A6: Да, оптичните кабели могат да се снаждат или свързват. Снаждането чрез синтез и механичното снаждане са често използвани техники за свързване на два или повече оптични кабела заедно. Снаждането позволява разширяване на мрежи, свързване на кабели или ремонт на повредени участъци.

В7: Могат ли оптичните кабели да се използват както за глас, така и за предаване на данни?

A7: Да, оптичните кабели могат да пренасят както гласови сигнали, така и сигнали за данни едновременно. Те обикновено се използват за високоскоростни интернет връзки, видео стрийминг, телекомуникационни мрежи и приложения за глас по IP (VoIP).

Q8: Какви са предимствата на оптичните кабели пред медните кабели?

A8: Оптичните кабели предлагат няколко предимства пред традиционните медни кабели, включително:

По-голяма честотна лента: Оптичните влакна могат да предават повече данни на по-големи разстояния в сравнение с медните кабели.
Устойчивост на електромагнитни смущения: Оптичните кабели не се влияят от електромагнитни полета, което гарантира надеждно предаване на данни.
Подобрена сигурност: Оптичните влакна са трудни за достъп, което ги прави по-сигурни за предаване на чувствителна информация.
По-леки и по-тънки: Оптичните кабели са по-леки и по-тънки, което ги прави по-лесни за инсталиране и работа.

Q9: Всички оптични кабели еднакви ли са?

A9: Не, оптичните кабели се предлагат в различни типове и конфигурации, за да отговорят на изискванията на различни приложения. Двата основни типа са едномодови и многомодови кабели. Едномодовите кабели имат по-малко ядро и могат да предават данни на по-големи разстояния, докато многомодовите кабели имат по-голямо ядро и поддържат по-къси разстояния. Освен това има различни дизайни на кабели, които отговарят на специфични нужди, като кабели със свободна тръба, плътно буферирани или лентови кабели.

В10: Безопасни ли са боравене с оптични кабели?

A10: Оптичните кабели обикновено са безопасни за работа. За разлика от медните кабели, кабелите с оптични влакна не пренасят електрически ток, което елиминира риска от токов удар. Все пак трябва да се внимава, за да се предотвратят наранявания на очите от източници на лазерна светлина, използвани за тестване или поддръжка. Препоръчително е да носите подходящи лични предпазни средства (PPE) и да следвате указанията за безопасност при работа с оптични кабели.

Q11: Може ли по-старата мрежова инфраструктура да бъде надстроена до оптични кабели?

A11: Да, съществуващата мрежова инфраструктура може да бъде надстроена до оптични кабели. Това може да включва подмяна или преоборудване на базирани на мед системи с оптично оборудване. Преходът към оптични влакна осигурява подобрена производителност и възможности за бъдещето, осигурявайки способността да се отговори на нарастващите изисквания за честотна лента на съвременните комуникационни системи.

Въпрос 12: Имунизирани ли са оптичните кабели срещу факторите на околната среда?

A12: Оптичните кабели са проектирани да бъдат устойчиви на различни фактори на околната среда. Те могат да издържат на температурни колебания, влага и дори излагане на химикали. Екстремни условия на околната среда обаче, като прекомерно огъване или смачкване, могат да повлияят на работата на кабелите.

Речник на оптични мрежи

Намаляване - Намаляването на силата на сигнала по дължината на оптичното влакно. Измерено в децибели на километър (dB/km).
Bandwidth - Максималното количество данни, което може да бъде предадено по мрежа за фиксирано време. Ширината на честотната лента се измерва в мегабита или гигабита в секунда.
Облицовка - Външният слой, обграждащ сърцевината на оптичното влакно. Има по-нисък индекс на пречупване от сърцевината, което води до пълно вътрешно отражение на светлината в сърцевината.
Съединител - Механично терминиращо устройство, използвано за свързване на оптични кабели към съединителни панели, оборудване или други кабели. Примери за това са LC, SC, ST и FC съединители.
Ядро - Центърът на оптично влакно, през което светлината се разпространява чрез пълно вътрешно отражение. Изработен от стъкло или пластмаса и има по-висок индекс на пречупване от облицовката.
dB (децибел) - Мерна единица, представляваща логаритмичното съотношение на две нива на сигнала. Използва се за изразяване на загуба на мощност (затихване) във влакнесто-оптични връзки.
Ethernet - Мрежова технология за локални мрежи (LAN), която използва оптично окабеляване и преминава през усукана двойка или коаксиални кабели. Стандартите включват 100BASE-FX, 1000BASE-SX и 10GBASE-SR.
Скачач - Къс кабел за свързване, използван за свързване на оптични компоненти или осъществяване на кръстосани връзки в кабелни системи. Наричан още пач кабел.
Загуба - Намаляването на мощността на оптичния сигнал по време на предаване през оптична връзка. Измерва се в децибели (dB), като повечето стандарти за оптични мрежи определят максимално допустимите стойности на загуба.
Модална честотна лента - Най-високата честота, при която множество режими на светлина могат ефективно да се разпространяват в многомодово влакно. Измерва се в мегахерци (MHz) на километър.
Numerical Aperture - Мярка за ъгъла на приемане на светлина на оптично влакно. Влакната с по-висок NA могат да приемат светлина, навлизаща под по-широки ъгли, но обикновено имат по-високо затихване.
Индекс на пречупване - Мярка за това колко бързо светлината се разпространява през даден материал. Колкото по-висок е индексът на пречупване, толкова по-бавно се движи светлината през материала. Разликата в индекса на пречупване между сърцевината и обвивката позволява пълно вътрешно отражение.
Еднорежимно влакно - Оптично влакно с малък диаметър на сърцевината, което позволява да се разпространява само един вид светлина. Използва се за предаване на дълги разстояния с висока честотна лента поради ниските загуби. Типичен размер на ядрото 8-10 микрона.
снаждане - Постоянна връзка между две отделни оптични влакна или два оптични кабела. Изисква машина за снаждане за прецизно съединяване на стъклени сърцевини за непрекъснат път на предаване с минимални загуби.

Прочетете още: Терминология за оптичен кабел 101: Пълен списък и обяснение

Какво представляват оптичните кабели?

Оптичните кабели са дълги, тънки нишки от изключително чисто стъкло, което предават цифрова информация на големи разстояния. Те са изработени от силициево стъкло и съдържат светлоносещи влакна, подредени в снопове или снопове. Тези влакна предават светлинни сигнали през стъклото от източника до местоназначението. Светлината в сърцевината на влакното преминава през влакното, като постоянно се отразява от границата между сърцевината и обвивката.

Има два основни вида оптични кабели: едномодов и многомодов. Едномодови влакна имат тясно ядро, което позволява да се предава един режим на светлина, докато многомодови влакна имат по-широка сърцевина, която позволява едновременното предаване на множество режими на светлина. Едномодовите влакна обикновено се използват за предаване на дълги разстояния, докато многомодовите влакна са най-добри за по-къси разстояния. Сърцевините на двата вида влакна са направени от ултрачисто силициево стъкло, но едномодовите влакна изискват по-строги толеранси за производство.

Ето една класификация:

Видове кабели с едномодов оптичен кабел

OS1/OS2: Проектиран за мрежи с висока честотна лента на големи разстояния. Типичен размер на ядрото от 8.3 микрона. Използва се за доставчик на телекомуникационни/услуги, корпоративни опорни връзки и свързване на центрове за данни.
Свободна тръба, пълна с гел: Множество 250um влакна, съдържащи се в цветно кодирани свободни тръби във външна обвивка. Използва се за външен инсталационен монтаж.
Плътно буфериран: 250um влакна със защитен слой под якето. Използва се и за външни съоръжения във въздушни линии, тръбопроводи и канали.

Типове многомодов оптичен кабел:

OM1/OM2: За къси разстояния, по-ниска честотна лента. Размер на ядрото 62.5 микрона. Предимно за наследени мрежи.
OM3: За 10Gb Ethernet до 300m. Размер на ядрото 50 микрона. Използва се в центрове за данни и изграждане на опорни мрежи.
OM4: По-висока честотна лента от OM3 за 100G Ethernet и 400G Ethernet до 150m. Също така ядро от 50 микрона.
OM5: Най-новият стандарт за най-висока честотна лента (до 100G Ethernet) на най-къси разстояния (най-малко 100m). За нововъзникващи приложения като 50G PON в 5G безжични и интелигентни градски мрежи.
Разпределителни кабели: Съдържат 6 или 12 250um влакна за връзка между телекомуникационни стаи/етажи в сграда.

Композитните кабели, съдържащи както едномодови, така и многомодови влакна, също се използват често за инфраструктурни опорни връзки, където трябва да се поддържат и двата модалности.

Прочетете още: Сблъсък: многомодов оптичен кабел срещу едномодов оптичен кабел

Оптичните кабели обикновено съдържат много отделни влакна, свързани заедно за здравина и защита. Вътре в кабела всяко влакно е покрито със собствено защитно пластмасово покритие и допълнително защитено от външни повреди и светлина с допълнително екраниране и изолация между влакната и от външната страна на целия кабел. Някои кабели също включват водоблокиращи или водоустойчиви компоненти за предотвратяване на щети от вода. Правилната инсталация също изисква внимателно снаждане и завършване на влакната, за да се сведе до минимум загубата на сигнал при дълги разстояния.

В сравнение със стандартните метални медни кабели, оптичните кабели предлагат няколко предимства за предаване на информация. Те имат много по-голяма честотна лента, което им позволява да пренасят повече данни. Те са по-леки, по-издръжливи и могат да предават сигнали на по-големи разстояния. Те са имунизирани срещу електромагнитни смущения и не провеждат електричество. Това също ги прави много по-безопасни, тъй като не излъчват искри и не могат да бъдат подслушвани или наблюдавани толкова лесно, колкото медните кабели. Като цяло оптичните кабели позволиха големи увеличения на скоростта и надеждността на интернет връзката.

Типични видове оптични кабели

Оптичните кабели се използват широко за предаване на данни и телекомуникационни сигнали с висока скорост на големи разстояния. Има няколко вида оптични кабели, всеки от които е предназначен за специфични приложения. В този раздел ще обсъдим три често срещани типа: въздушен оптичен кабел, подземен оптичен кабел и подводен оптичен кабел.

1. Въздушен оптичен кабел

Въздушни оптични кабели са проектирани да бъдат инсталирани над земята, обикновено на стълбове или кули. Те са защитени от здрава външна обвивка, която предпазва деликатните нишки от влакна от фактори на околната среда като климатични условия, UV радиация и намеса на дивата природа. Въздушните кабели често се използват в селските райони или за комуникация на дълги разстояния между градовете. Те са рентабилни и сравнително лесни за инсталиране, което ги прави популярен избор за телекомуникационни компании в определени региони.

Прочетете още: Изчерпателно ръководство за надземен оптичен кабел

2. Подземен оптичен кабел

Както подсказва името, подземните оптични кабели са заровени под земята за осигуряване на сигурна и защитена преносна среда. Тези кабели са проектирани да издържат на въздействието на тежки условия на околната среда, като влага, температурни колебания и физически стрес. Подземните кабели обикновено се използват в градски райони, където пространството е ограничено и защитата срещу случайна повреда или вандализъм е от съществено значение. Те често се инсталират чрез подземни тръбопроводи или директно заровени в изкопи.

3. Подводен оптичен кабел

Подводните оптични кабели са специално проектирани за полагане през океанското дъно за свързване на континентите и създаване на възможност за глобална комуникация. Тези кабели са проектирани да издържат на огромното налягане и суровите условия на подводната среда. Те обикновено са защитени от множество слоеве стоманена или полиетиленова броня, заедно с водоустойчиви покрития. Подводните кабели се използват за международно предаване на данни и играят решаваща роля за улесняване на глобалната интернет свързаност. Те могат да обхващат хиляди километри и са от съществено значение за междуконтиненталната комуникация, поддържайки трансфер на данни с голям капацитет и глобална свързаност.

4. Директен вграден оптичен кабел

Директно вкопаните оптични кабели са проектирани да бъдат заровени директно в земята без използването на тръбопроводи или защитни капаци. Те често се използват в приложения, където земните условия са подходящи и рискът от повреда или смущения е нисък. Тези кабели са конструирани с допълнителни слоеве на защита, като тежкотоварни якета и броня, за да издържат на потенциални опасности като влага, гризачи и механично напрежение.

5. Лентов оптичен кабел

Лентовите оптични кабели се състоят от множество оптични влакна, организирани в плоски лентовидни структури. Влакната обикновено са подредени едно върху друго, което позволява голям брой влакна в рамките на един кабел. Лентовите кабели обикновено се използват в приложения, които изискват висока плътност и компактност, като центрове за данни или телекомуникационни централи. Те улесняват лесното боравене, снаждане и завършване, което ги прави идеални за инсталации, където са необходими голям брой влакна.

6. Оптичен кабел с разхлабена тръба

Свободните тръбни оптични кабели се състоят от едно или повече оптични влакна, затворени в защитни буферни тръби. Тези буферни тръби действат като индивидуални защитни единици за влакната, предлагащи устойчивост срещу влага, механично напрежение и фактори на околната среда. Разхлабените тръбни кабели се използват главно на открито или в тежки среди, като например телекомуникационни мрежи на дълги разстояния или зони, податливи на температурни колебания. Дизайнът на свободната тръба позволява лесно идентифициране на влакна, изолиране и бъдещи надстройки.

7. Брониран оптичен кабел

Бронираните оптични кабели са подсилени с допълнителни слоеве броня, като гофрирани стоманени или алуминиеви ленти или плитки. Този добавен слой осигурява подобрена защита срещу физически повреди в предизвикателни среди, където кабелите могат да бъдат изложени на външни сили, включително тежки машини, гризачи или тежки индустриални условия. Бронираните кабели обикновено се използват в индустриални условия, минни дейности или среди със значителен риск от случайни повреди.

Тези допълнителни видове оптични кабели предлагат специализирани характеристики и защита, за да отговорят на различни изисквания за инсталиране и условия на околната среда. Изборът на тип кабел зависи от фактори като сценарий на използване, необходима защита, метод на инсталиране и очаквани опасности. Независимо дали става дума за приложения с директно погребване, инсталации с висока плътност, външни мрежи или взискателни среди, изборът на подходящия оптичен кабел гарантира надеждно и ефективно предаване на данни.

8. По-нови видове оптични кабели

Технологията за оптични влакна продължава да се развива с нови дизайни на влакна и материали, позволяващи допълнителни приложения. Някои от най-новите видове оптични кабели включват:

Оптимизирани за огъване влакна - Влакна с градуиран профил на сърцевината, който предотвратява загубата на светлина или повреда на интерфейса сърцевина/обвивка, когато се огъва около тесни ъгли или се навива. Оптимизираните за огъване влакна могат да издържат радиуси на огъване до 7.5 mm за едномодови и 5 mm за многомодови без значително затихване. Тези влакна позволяват разполагане на влакна в пространства, неподходящи за по-големи радиуси на огъване и завършване при свързаност с висока плътност.
Пластмасови оптични влакна (POF) - Оптични влакна, направени от пластмасова сърцевина и обвивка, а не от стъкло. POF е по-гъвкав, по-лесен за прекратяване и по-ниска цена от стъклените оптични влакна. POF обаче има по-високо затихване и по-ниска честотна лента, което го ограничава до връзки под 100 метра. POF е полезен за потребителска електроника, автомобилни мрежи и промишлени контроли, където високата производителност не е критична.
Многоядрени влакна - Нови дизайни на влакна, съдържащи 6, 12 или дори 19 отделни едномодови или многомодови ядра в обща обвивка и кожух. Многоядрените влакна могат да предават множество дискретни сигнали с една влакнеста нишка и единична крайна точка или точка на снаждане за окабеляване с по-висока плътност. Многоядрените влакна обаче изискват по-сложно оборудване за свързване като многоядрени ножици и MPO конектори. Максималното затихване и честотната лента също могат да се различават от традиционните едно- и двуядрени влакна. Многоядрените влакна намират приложение в мрежите на телекомите и центровете за данни.
Влакна с куха сърцевина - Нововъзникващ тип влакно с кух канал в сърцевината, заобиколен от микроструктурирана обвивка, която ограничава светлината в кухата сърцевина. Влакната с куха сърцевина имат по-ниска латентност и намалени нелинейни ефекти, които изкривяват сигналите, но са трудни за производство и все още са в процес на технологично развитие. В бъдеще влакната с куха сърцевина могат да позволят по-бързи мрежи поради увеличената скорост, която светлината може да премине през въздуха в сравнение с плътното стъкло.

Въпреки че все още са специализирани продукти, новите типове влакна разширяват приложенията, където оптичното окабеляване е практично и рентабилно, позволявайки на мрежите да работят с по-високи скорости, в по-тесни пространства и на по-къси разстояния. Тъй като новите влакна стават все по-масови, те предоставят опции за оптимизиране на различни части от мрежовата инфраструктура въз основа на нуждите от производителност и изискванията за инсталиране. Използването на влакна от следващо поколение поддържа мрежовата технология на върха.

Спецификации и избор на оптичен кабел

Оптичните кабели се предлагат в различни видове, за да отговарят на различни приложения и мрежови изисквания. Основните спецификации, които трябва да имате предвид при избора на оптичен кабел, включват:

Размер на ядрото - Диаметърът на ядрото определя колко данни могат да бъдат предадени. Едномодовите влакна имат по-малка сърцевина (8-10 микрона), която позволява само един режим на светлина да се разпространява, позволявайки висока честотна лента и дълги разстояния. Многомодовите влакна имат по-голямо ядро (50-62.5 микрона), което позволява разпространението на множество режими на светлина, най-добре за по-къси разстояния и по-ниска честотна лента.
Облицовка - Обвивката обгражда сърцевината и има по-нисък индекс на пречупване, улавяйки светлината в сърцевината чрез пълно вътрешно отражение. Диаметърът на обвивката обикновено е 125 микрона, независимо от размера на сърцевината.
Буферен материал - Буферен материал предпазва нишките от влакна от повреда и влага. Обичайните опции включват тефлон, PVC и полиетилен. Външните кабели изискват водоустойчиви, устойчиви на атмосферни влияния буферни материали.
яке - Външна обвивка осигурява допълнителна физическа и екологична защита на кабела. Кабелните обвивки са изработени от материали като PVC, HDPE и бронирана стомана. Якетата за работа на открито трябва да издържат на широки температурни диапазони, UV излагане и абразия.
На закрито срещу на открито - Освен различни обвивки и буфери, вътрешните и външните оптични кабели имат различна конструкция. Външните кабели разделят отделните влакна в свободни тръби или стегнати буферни тръби в рамките на централен елемент, позволявайки на влагата да се оттича. Вътрешните лентови кабели лентят и подреждат влакна за по-висока плътност. Външните кабели изискват правилно заземяване и допълнителни съображения за монтаж за UV защита, температурни промени и натоварване от вятър.

Да се изберете оптичен кабел, помислете за приложението, желаната честотна лента и инсталационна среда. Едномодовите кабели са най-добри за комуникация на дълги разстояния с висока честотна лента като мрежови опори. Многорежимните кабели работят добре за къси разстояния и по-ниски нужди от честотна лента в сградите. Вътрешните кабели не изискват усъвършенствани обвивки или водоустойчивост, докато външните кабели използват по-здрави материали за защита от атмосферни влияния и повреди.

Кабели:

Тип	Фибри	Буферът	яке	оценка	Приложение
Еднорежимна OS2	9 / 125μm	Разхлабена тръба	PVC	вътрешен	Гръбнак на помещенията
Многомодов OM3/OM4	50 / 125μm	Стегнат буфер	OFNR	Външен	Център за данни/кампус
Брониран	Единичен/многорежимен	Разхлабена тръба/стегнат буфер	PE/полиуретан/стоманена тел	На открито/директно погребение	Околната среда
ADSS	Single-режим	небуфериран	На самоиздръжка	антена	FTTA/полюси/полезност
OPGW	Single-режим	Разхлабена тръба	Самоносещи/стоманени нишки	Въздушна статика	Въздушни електропроводи
Пуснете кабели	Единичен/многорежимен	900μm/3mm субединици	PVC/пленум	Вътре вън	Крайна връзка с клиента

Свързаност:

Тип	Фибри	Съчетание	лак	Приключване	Приложение
LC	Единичен/многорежимен	PC/APC	Физически контакт (PC) или 8° ъгъл (APC)	Единично влакно или дуплекс	Най-често срещаният единичен/двоен конектор за влакна, приложения с висока плътност
MPO / МТР	Многомодов (12/24 влакна)	PC/APC	Физически контакт (PC) или 8° ъгъл (APC)	Многовлакнест масив	40/100G свързаност, транкинг, центрове за данни
SC	Единичен/многорежимен	PC/APC	Физически контакт (PC) или 8° ъгъл (APC)	Симплекс или дуплекс	Наследени приложения, някои операторски мрежи
ST	Единичен/многорежимен	PC/APC	Физически контакт (PC) или 8° ъгъл (APC)	Симплекс или дуплекс	Наследени приложения, някои операторски мрежи
MU	Single-режим	PC/APC	Физически контакт (PC) или 8° ъгъл (APC)	Simplex	Тежка среда, влакна към антената
заграждения/тави за снаждане	N / A	NA	NA	Топлив или механичен	Преход, възстановяване или достъп до средата на обхвата

Моля, вижте това ръководство, когато избирате оптични продукти, за да определите правилния тип за вашите приложения и мрежова среда. За повече подробности относно всеки продукт, моля, свържете се директно с производителите или ме уведомете как мога да дам допълнителни препоръки или помощ при избора.

Оптичните кабели осигуряват балансиран набор от свойства, за да отговарят на мрежовите нужди във всяка среда, когато правилният тип е избран въз основа на ключови спецификации около приложение, размер на сърцевината, рейтинг на кожуха и място за инсталиране. Отчитането на тези характеристики помага да се осигури максимална ефективност, защита и стойност.

Индустриални стандарти за оптични кабели

Индустрията за оптични кабели се придържа към различни стандарти, за да гарантира съвместимост, надеждност и оперативна съвместимост между различни компоненти и системи. Този раздел изследва някои от ключовите индустриални стандарти, които управляват оптичните кабели и тяхното значение за осигуряване на безпроблемни комуникационни мрежи.

TIA/EIA-568: Стандартът TIA/EIA-568, разработен от Асоциацията на телекомуникационната индустрия (TIA) и Алианса на електронните индустрии (EIA), предоставя насоки за проектиране и инсталиране на структурни кабелни системи, включително оптични кабели. Той обхваща различни аспекти, като видове кабели, конектори, производителност на предаване и изисквания за тестване. Съответствието с този стандарт гарантира последователна и надеждна работа в различни мрежови инсталации.
ISO/IEC 11801: Стандартът ISO/IEC 11801 определя изискванията за общи кабелни системи, включително оптични кабели, в търговски помещения. Той обхваща аспекти като производителност на предаване, категории кабели, конектори и практики за инсталиране. Съответствието с този стандарт гарантира оперативна съвместимост и последователност в работата на различните кабелни системи.
ANSI/TIA-598: Стандартът ANSI/TIA-598 предоставя насоки за цветовото кодиране на оптичните кабели, като определя цветовите схеми за различни видове влакна, буферни покрития и цветове на обувката на съединителя. Този стандарт гарантира еднаквост и улеснява лесното идентифициране и съвпадение на оптични кабели по време на инсталиране, поддръжка и отстраняване на неизправности.
ITU-T G.651: Стандартът ITU-T G.651 определя характеристиките и параметрите на предаване на многомодовите оптични влакна. Той обхваща аспекти като размер на сърцевината, профил на индекса на пречупване и модална честотна лента. Съответствието с този стандарт гарантира постоянна производителност и съвместимост на многомодовите оптични кабели в различни системи и приложения.
ITU-T G.652: Стандартът ITU-T G.652 определя характеристиките и параметрите на предаване за едномодовите оптични влакна. Той обхваща аспекти като затихване, дисперсия и дължина на вълната на прекъсване. Съответствието с този стандарт гарантира последователна и надеждна работа на едномодови оптични кабели за комуникационни приложения на дълги разстояния.

Спазването на тези индустриални стандарти е от решаващо значение за поддържане на съвместимост, надеждност и производителност в инсталациите с оптичен кабел. Съответствието гарантира, че кабелите, конекторите и мрежовите компоненти от различни производители могат да работят безпроблемно заедно, опростявайки процесите на проектиране, инсталиране и поддръжка на мрежата. Той също така улеснява оперативната съвместимост и осигурява общ език за комуникация между професионалистите в индустрията.

Въпреки че това са само някои от индустриалните стандарти за оптични кабели, тяхното значение не може да бъде надценено. Следвайки тези стандарти, мрежовите дизайнери, инсталаторите и операторите могат да осигурят целостта и качеството на оптичната инфраструктура, насърчавайки ефективни и надеждни комуникационни мрежи.

Прочетете още: Демистифициране на стандартите за оптични кабели: Изчерпателно ръководство

Конструкция на оптичен кабел и предаване на светлина

Оптичните кабели са направени от два концентрични слоя разтопен силициев диоксид, ултрачисто стъкло с висока прозрачност. Вътрешната сърцевина има по-висок коефициент на пречупване от външната обвивка, което позволява светлината да се насочва по влакното чрез пълно вътрешно отражение.

Сглобката на оптичния кабел се състои от следните части:

Компонентите и дизайнът на оптичния кабел определят неговата пригодност за различни приложения и инсталационни среди. Основните аспекти на конструкцията на кабела включват:

Размер на ядрото - Вътрешната стъклена нишка, която пренася оптични сигнали. Обичайните размери са 9/125 μm, 50/125 μm и 62.5/125 μm. 9/125 μm едномодово влакно има тясна сърцевина за дълги разстояния с висока честотна лента. 50/125 μm и 62.5/125 μm многомодови влакна имат по-широки ядра за по-къси връзки, когато не се изисква висока честотна лента.
Буферни тръби - Пластмасови покрития, които обграждат влакнести нишки за защита. Влакната могат да бъдат групирани в отделни буферни тръби за организиране и изолиране. Буферните тръби също предпазват влагата от влакната. Използват се дизайни на хлабава тръба и плътна буферна тръба.
Силни членове - Арамидни нишки, пръти от фибростъкло или стоманени жици, включени в сърцевината на кабела, за да осигурят якост на опън и да предотвратят напрежението върху влакната по време на монтаж или промени в околната среда. Укрепващите елементи намаляват удължението и позволяват по-високо напрежение при издърпване при инсталиране на кабела.
Пълнителите - Допълнителна подложка или пълнеж, често изработени от фибростъкло, добавени към сърцевината на кабела, за да осигурят амортизация и да направят кабела кръгъл. Пълнителите просто заемат място и не добавят сила или защита. Включва се само при необходимост за постигане на оптимален диаметър на кабела.
Външно яке - Слой от пластмаса, който обхваща сърцевината на кабела, пълнителите и укрепващите елементи. Якето предпазва от влага, абразия, химикали и други щети от околната среда. Обичайните материали за кожуха са HDPE, MDPE, PVC и LSZH. Кабелът за работа на открито използва по-дебели, устойчиви на UV лъчи обвивки като полиетилен или полиуретан.
броня - Допълнително метално покритие, обикновено стомана или алуминий, добавено върху обвивката на кабела за максимална механична защита и защита от гризачи. Брониран оптичен кабел се използва, когато се монтира при неблагоприятни условия, подложени на потенциална повреда. Бронята добавя значително тегло и намалява гъвкавостта, така че се препоръчва само когато е необходимо.
шнур за отваряне на парашут - Найлонов шнур под външната обвивка, който позволява лесно отстраняване на обвивката по време на прекъсване и свързване. Самото издърпване на шнура разцепва якето, без да поврежда влакната отдолу. Ripcord не е включен във всички видове оптични кабели.

Специфичната комбинация от тези конструктивни компоненти произвежда оптичен кабел, оптимизиран за предвидената работна среда и изисквания за производителност. Интеграторите могат да избират от редица видове кабели за всяка оптична мрежа.

Научете повече: Компоненти на оптичен кабел: пълен списък и обяснение

Когато светлината се предава в сърцевината на оптичните влакна, тя се отразява от интерфейса на облицовката под ъгли, по-големи от критичния ъгъл, непрекъснато преминавайки през влакното. Това вътрешно отражение по дължината на влакното позволява незначителна загуба на светлина на големи разстояния.

Разликата в индекса на пречупване между сърцевината и обвивката, измерена чрез цифровата апертура (NA), определя колко светлина може да навлезе във влакното и колко ъгли ще се отразят вътре. По-високата NA позволява по-високи ъгли на приемане и отражение на светлината, най-добри за къси разстояния, докато по-ниската NA има по-ниско приемане на светлина, но може да предава с по-малко затихване на по-големи разстояния.

Конструкцията и свойствата на предаване на оптичните кабели позволяват ненадмината скорост, честотна лента и обхват на оптичните мрежи. Без електрически компоненти, оптичните влакна осигуряват идеална платформа с отворен достъп за цифрова комуникация и позволяват бъдещи технологии. Разбирането как светлината може да бъде оптимизирана за изминаване на километри в рамките на стъклено влакно, тънко като човешки косъм, е ключът към отключването на потенциала на оптичните системи.

Историята на оптичните кабели

Развитието на оптичните кабели започва през 1960-те години на миналия век с изобретяването на лазера. Учените признават, че лазерната светлина може да се предава на дълги разстояния през тънки нишки стъкло. През 1966 г. Чарлз Као и Джордж Хокъм теоретизират, че стъклените влакна могат да се използват за предаване на светлина на дълги разстояния с ниски загуби. Тяхната работа постави основите на съвременната оптична технология.

През 1970 г. изследователите на Corning Glass Робърт Маурер, Доналд Кек и Питър Шулц изобретяват първото оптично влакно с достатъчно ниски загуби за комуникационни приложения. Създаването на това влакно даде възможност за изследване на използването на оптични влакна за телекомуникации. През следващото десетилетие компаниите започнаха да разработват търговски оптични телекомуникационни системи.

През 1977 г. General Telephone and Electronics изпрати първия телефонен трафик на живо чрез оптични кабели в Лонг Бийч, Калифорния. Това изпитване демонстрира жизнеспособността на оптичните телекомуникации. През 1980-те години на миналия век компаниите, работещи за внедряването на оптични мрежи на дълги разстояния, свързваха големите градове в САЩ и Европа. В края на 1980-те и началото на 1990-те години обществените телефонни компании започнаха да заменят традиционните медни телефонни линии с оптични кабели.

Ключови иноватори и пионери в областта на оптичните технологии включват Нариндер Сингх Капани, Джун-ичи Нишизава и Робърт Маурер. Капани е известен като „Бащата на оптичните влакна“ за работата си през 1950-те и 1960-те години на миналия век по разработването и внедряването на оптични технологии. Нишизава изобретява първата оптична комуникационна система през 1953 г. Маурер ръководи екипа на Corning Glass, който изобретява първото оптично влакно с ниски загуби, позволяващо съвременни комуникации с оптични влакна.

Развитието на оптичните кабели революционизира глобалните комуникации и даде възможност за високоскоростен интернет и глобални информационни мрежи, които имаме днес. Технологията с оптични влакна свърза света, като позволи предаването на огромно количество данни по целия свят за секунди.

В заключение, чрез години работа на учени и изследователи, оптичните кабели бяха разработени и оптимизирани за предаване на светлинни сигнали на големи разстояния. Тяхното изобретение и комерсиализация промени света, като позволи нови методи за глобална комуникация и достъп до информация.

Градивните елементи на оптичното свързване

В основата си оптичната мрежа се състои от няколко основни части, които се свързват, за да създадат инфраструктура за предаване и получаване на данни чрез светлинни сигнали. Основните компоненти включват:

Оптичните кабели като Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW) или Unitube Non-metallic Micro Cable (JET) съдържат тънки нишки от материал от стъклени или пластмасови влакна и осигуряват пътя, по който преминават сигналите. Типовете кабели включват едномодов, многомодов, хибриден оптичен кабел и разпределителни кабели. Факторите за избор са режим/брой влакна, конструкция, метод на инсталиране и мрежови интерфейси. Оптичните влакна са тънки, гъвкави нишки от стъкло или пластмаса, които действат като среда за предаване на светлинни сигнали на големи разстояния. Те са проектирани да минимизират загубата на сигнал и да поддържат целостта на предадените данни.
Източник на светлина: Източник на светлина, обикновено лазер или LED (светлоизлъчващ диод), се използва за генериране на светлинни сигнали, които се предават през оптичните влакна. Светлинният източник трябва да може да произвежда стабилна и постоянна светлинна мощност, за да осигури надеждно предаване на данни.
Компоненти за свързване: тези компоненти свързват кабели към оборудване, което позволява свързване. Конектори като LC, SC и MPO свързват влакнести нишки към портовете и кабелите на оборудването. Адаптери като адаптер за оптични влакна/фланец на съединителя/бърз оптичен конектор свързват конектори в пач панели. Пач кабелите, предварително завършени с конектори, създават временни връзки. Свързването прехвърля светлинни сигнали между кабелни нишки, оборудване и свързващи кабели по протежение на връзката. Съпоставете типовете конектори с нуждите на инсталацията и портовете на оборудването.
Конектори: Конекторите се използват за свързване на отделни оптични влакна заедно или за свързване на влакна към други мрежови компоненти, като суичове или рутери. Тези конектори осигуряват сигурна и прецизна връзка, за да се запази целостта на предаваните данни.
Хардуер за свързване: Това включва устройства като пач панели, кутии за снаждане и кутии за терминиране. Тези хардуерни компоненти осигуряват удобен и организиран начин за управление и защита на оптичните влакна и техните връзки. Те също така помагат при отстраняване на проблеми и поддръжка на мрежата.
Кутии като самостоятелни шкафове с влакна, шкафове с влакна за монтиране в стелаж или стенни корпуси с влакна осигуряват защита за влакнести връзки и хлабави/циклени влакна с опции за висока плътност. Отпуснатите тави и водачите за влакна съхраняват излишните дължини на кабелите. Загражденията предпазват от опасности от околната среда и организират висок обем на влакната.
Приемопредаватели: Приемопредавателите, известни също като оптични модули, служат като интерфейс между оптичната мрежа и други мрежови устройства, като компютри, комутатори или рутери. Те преобразуват електрически сигнали в оптични сигнали за предаване и обратно, което позволява безпроблемна интеграция между оптични мрежи и традиционни мрежи, базирани на мед.
Ретранслатори/усилватели: Оптичните сигнали могат да се влошат на големи разстояния поради затихване (загуба на сила на сигнала). Ретранслатори или усилватели се използват за регенериране и усилване на оптичните сигнали на редовни интервали, за да се гарантира тяхното качество и надеждност.
Суичове и рутери: Тези мрежови устройства са отговорни за насочването на потока от данни в оптичната мрежа. Суичовете улесняват комуникацията в рамките на локална мрежа, докато рутерите позволяват обмен на данни между различни мрежи. Те помагат за управлението на трафика и осигуряват ефективно предаване на данни.
Механизми за защита: Оптичните мрежи могат да включват различни механизми за защита, като резервни пътища, резервни захранвания и резервно съхранение на данни, за да осигурят висока наличност и надеждност на данните. Тези механизми спомагат за минимизиране на прекъсванията на мрежата и защитават срещу загуба на данни в случай на повреди или прекъсвания.
Тестово оборудване като OTDRs и оптични измерватели на мощност измерва производителността, за да гарантира правилно предаване на сигнала. OTDR проверяват кабелната инсталация и откриват проблеми. Енергомерите проверяват загубата при връзките. Продуктите за управление на инфраструктурата подпомагат документирането, етикетирането, планирането и отстраняването на проблеми.

Тези компоненти работят заедно, за да създадат стабилна и високоскоростна фиброоптична мрежова инфраструктура, позволяваща бързо и надеждно предаване на данни на големи разстояния.

Обединяването на компоненти с правилна инсталация, терминиране, сплайсинг и техники за свързване позволява пренос на оптичен сигнал за данни, глас и видео през кампуси, сгради и мрежово оборудване. Разбирането на изискванията за скорости на данни, бюджети за загуби, растеж и среда определя необходимата комбинация от кабели, свързаност, тестване и кутии за всяко мрежово приложение.

Опции за оптичен кабел

Оптичните кабели осигуряват физическата преносна среда за маршрутизиране на оптични сигнали на къси до дълги разстояния. Има няколко налични типа за свързване на мрежово оборудване, клиентски устройства и телекомуникационна инфраструктура. Фактори като инсталационна среда, режим и брой влакна, видове конектори и скорости на данни ще определят коя конструкция на оптичен кабел е подходяща за всяко приложение.

Медни кабели като меден кабел за данни CAT5E или меден кабел за данни CAT6 съдържат нишки от влакна, свързани с медни двойки, полезни, когато са необходими както оптична, така и медна свързаност в един кабел. Опциите включват симплекс/цип кабел, дуплекс, разпределителни и прекъсващи кабели.

Бронираните кабели включват различни подсилващи материали за защита от повреди или екстремни среди. Типовете включват многожилен свободен тръбен неметален якостен армиран кабел (GYFTA53) или многожилен хлабав тръбен лекоброниран кабел (GYTS/ГИТА) с пълни с гел тръби и стоманени подсилвания за използване в кампуса. Заключващата се броня или гофрирана стоманена лента осигуряват изключителна защита от гризачи/мълнии.

Капацитетните кабели се използват за окончателно свързване от разпределение към местоположения. Опции като самоносещ падащ кабел тип лък (GJYXFCH) или Кабел тип лък (GJXFH) не изискват поддръжка на нишки. Strenath Bow тип падащ кабел (GJXFA) има подсилени якостни елементи. Дъгов тип падащ кабел за канал (GJYXFHS) за монтаж на тръбопровод. Въздушните опции включват Фигура 8 Кабел (GYTC8A) или изцяло диелектричен самоносещ въздушен кабел (ADSS).

Други опции за употреба на закрито включват Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW), Unitube неметален микро кабел (JET) или усукан свободен тръбен неметален якостен неброниран кабел (GYFTY). Хибридните оптични кабели съдържат влакна и мед в една обвивка.

Изборът на оптичен кабел като самоподдържащ се дъговиден кабел (GJYXFCH) започва с определяне на метода на инсталиране, околната среда, типа влакна и необходимия брой. Спецификациите за конструкцията на кабела, степента на пламък/смазване, типът на съединителя и напрежението на издърпване трябва да съответстват на предназначението и маршрута.

Правилното разполагане, терминиране, снаждане, инсталиране и тестване на оптични кабели от сертифицирани техници позволяват предавания с висока честотна лента през FTTx, метро и мрежи на дълги разстояния. Новите иновации подобряват свързаността на влакната, увеличавайки плътността на влакната в по-малки, нечувствителни на огъване композитни кабели за бъдещето.

Хибридните кабели съдържат както медни двойки, така и оптични нишки в една обвивка за приложения, изискващи глас, данни и високоскоростна свързаност. Броят мед/влакна варира в зависимост от нуждите. Използва се за капкови инсталации в MDU, болници, училища, където е възможно само един кабел.

Други опции като фигура 8 и кръгли въздушни кабели са изцяло диелектрични или имат якостни елементи от фибростъкло/полимер за въздушни инсталации, които не се нуждаят от стоманени армировки. Могат също да се използват разхлабени конструкции на тръба, централно ядро и кабел с лентови влакна.

Изборът на оптичен кабел започва с определяне на инсталационната среда и необходимото ниво на защита, след това необходимия брой влакна и тип, за да поддържа както настоящите, така и бъдещите изисквания за честотна лента. Типовете съединители, конструкцията на кабела, степента на пламък, степента на смачкване/удар и спецификациите за напрежение при издърпване трябва да съответстват на планирания маршрут и употреба. Изборът на реномиран производител на кабели, отговарящ на стандартите, и проверката на всички работни характеристики са правилно оценени за инсталационната среда ще гарантира качествена оптична инфраструктура с оптимално предаване на сигнала.

Оптичните кабели осигуряват основата за изграждане на високоскоростни оптични мрежи, но изискват квалифицирани и сертифицирани техници за правилно завършване, снаждане, инсталиране и тестване. Когато се внедрят с качествени компоненти за свързване в добре проектирана инфраструктура, оптичните кабели позволяват предавания с висока честотна лента през метро, мрежи на дълги разстояния и FTTx мрежи, революционизирайки комуникациите за данни, глас и видео приложения по целия свят. Новите иновации около по-малките кабели, по-високата плътност на влакната, композитните дизайни и нечувствителните на огъване влакна продължават да подобряват свързаността на влакната в бъдеще.

Може също да се интересувате:

Оптична свързаност

Компонентите за свързване осигуряват средства за свързване на оптични кабели с мрежово оборудване и създаване на пач връзки чрез панели и касети. Опциите за съединители, адаптери, кабели за свързване, прегради и панели за свързване позволяват връзки между оборудването и позволяват преконфигуриране на оптични инфраструктури, ако е необходимо. Изборът на свързаност изисква съвпадение на типовете конектори с типовете кабелни нишки и портовете на оборудването, спецификациите за загуба и издръжливост на мрежовите изисквания и нуждите за инсталиране.

Конектори: Конекторите завършват влакнести нишки за свързване на кабели към портовете на оборудването или други кабели. Често срещаните типове са:

LC (Lucent Connector): 1.25 мм циркониев накрайник. За пач панели, медийни конвертори, трансивъри. Ниски загуби и висока точност. Свързан с LC конектори.
SC (Абонатен конектор): 2.5 мм втулка. Здрав, за по-дълги връзки. Свързан с SC конектори. За кампус мрежи, телекомуникационни, индустриални.
ST (прав връх): 2.5 мм втулка. Налични симплексни или дуплексни клипове. Telco стандарт, но известна загуба. Свързан със ST конектори.
MPO (Multi-fiber Push On): Лентов оптичен мъжки конектор за паралелна оптика. Опции с 12 влакна или 24 влакна. За центрове за данни с висока плътност, 40G/100G Ethernet. Свързан с MPO женски конектори.
МТР - MPO вариация от US Conec. Съвместим с MPO.
SMA (субминиатюрен A): 2.5 мм втулка. За тестово оборудване, инструменти, медицински изделия. Не се използва често за мрежи за данни.

Прочетете още: Изчерпателно ръководство за оптични конектори

Преградите се монтират в оборудване, панели и стенни контакти за сигурно свързване на конектори. Опциите включват симплексни, дуплексни, масивни или персонализирани конфигурации с женски конекторни портове за свързване с пач кабели или джъмперни кабели от същия тип конектор.

Адаптери свързват два конектора от един и същи тип. Конфигурациите са симплекс, дуплекс, MPO и потребителски за висока плътност. Монтирайте в оптични панели, разпределителни рамки или корпуси на стенни контакти, за да улесните кръстосаните връзки и преконфигурациите.

Пач кабелите, предварително завършени с конектори, създават временни връзки между оборудването или в пач панелите. Предлага се в едномодови, многомодови или композитни кабели за различни диапазони. Стандартни дължини от 0.5 до 5 метра с персонализирани дължини при поискване. Изберете тип влакно, конструкция и типове конектори, за да отговарят на нуждите за инсталиране.

Пач панелите осигуряват свързаност за влакнести нишки на централизирано място, позволявайки кръстосани връзки и премествания/добавяния/промени. Опциите включват:

Стандартни пач панели: 1U до 4U, държат 12 до 96 влакна или повече. LC, SC, MPO адаптерни опции. За центрове за данни, изграждане на интерконект.
Ъглови пач панели: Същото като стандартно, но под ъгъл от 45° за видимост/достъпност.
MPO/MTP касети: Плъзнете в 1U до 4U пач панели. Всеки съдържа 12-влакнести MPO конектори за разделяне на отделни влакна с LC/SC адаптери или за свързване на множество MPO/MTP кабели. Висока плътност, за 40G/100G Ethernet.
Стелажи и рамки за разпределение на влакна: По-голям отпечатък, по-голям брой портове от пач панелите. За главни кръстосани връзки, централни офиси на telco/ISP.

Влакнестите кутии съдържат пач панели, управление на провисването и тави за снаждане. Опции за монтаж в шкаф, монтаж на стена и самостоятелни опции с различен брой портове/отпечатък. Екологично контролирани или неконтролирани версии. Осигурете организация и защита за оптични връзки.

MTP/MPO снопове (магистрали) се присъединяват към MPO конектори за паралелно предаване в 40/100G мрежови връзки. Опции от жена към жена и от жена към мъж с конструкция от 12 влакна или 24 влакна.

Правилното внедряване на качествени компоненти за свързване от квалифицирани техници е ключът към оптималната производителност и надеждност във влакнестите мрежи. Изборът на компоненти, които отговарят на нуждите за инсталиране и мрежовото оборудване, ще даде възможност за инфраструктура с висока плътност с поддръжка за наследени и нововъзникващи приложения. Новите иновации около по-малки форм-фактори, по-висока плътност на влакна/конектори и по-бързи мрежи увеличават изискванията за оптична свързаност, изисквайки мащабируеми решения и адаптивни дизайни.

Свързването представлява основен градивен елемент за оптични мрежи, позволявайки интерфейси между кабелни линии, кръстосани връзки и мрежово оборудване. Спецификациите около загубата, издръжливостта, плътността и скоростите на данни определят правилната комбинация от конектори, адаптери, пач кабели, панели и снопове за създаване на оптични връзки, които ще се мащабират, за да отговорят на бъдещите нужди от честотна лента.

Оптични разпределителни системи

Оптичните кабели изискват корпуси, шкафове и рамки за организиране, защита и осигуряване на достъп до влакнести нишки. Ключовите компоненти на системата за разпределение на влакна включват:

Оптични корпуси - Устойчиви на атмосферни влияния кутии, поставени по дължината на кабелния маршрут за поставяне на снаждания, съхранение на провиснали кабели и точки за прекратяване или достъп. Корпусите предпазват елементите от увреждане на околната среда, като същевременно позволяват непрекъснат достъп. Кутиите за стенен монтаж и монтаж на стълб са често срещани.
Оптични разпределителни шкафове - Шкафовете съдържат панели за свързване с оптични влакна, тави за снаждане, хранилище за отпуснати влакна и кабели за свързване за точка на свързване. Шкафовете се предлагат като вътрешни или външни/закалени модули. Външните шкафове осигуряват стабилна среда за чувствително оборудване при тежки условия.
Оптични разпределителни рамки - По-големи разпределителни модули, съдържащи множество оптични панели за свързване, вертикално и хоризонтално управление на кабели, шкафове за снаждане и окабеляване за приложения с кръстосано свързване с висока плътност на влакната. Разпределителните рамки поддържат опорни мрежи и центрове за данни.
Фибропач панели - Панелите съдържат множество адаптери за оптични влакна за завършване на нишки на оптични кабели и свързване на кабели за свързване. Заредените панели се плъзгат във влакнести шкафове и рамки за кръстосано свързване и разпределение на влакна. Адаптерните панели и касетъчните панели са два често срещани вида.
Тави за снаждане - Модулни тави, които организират отделни снаждания на влакна за защита и съхранение. Множество тави се помещават във влакнести шкафове и рамки. Тавите за снаждане позволяват излишните хлабави влакна да останат след снаждане за гъвкавост при преместване/добавяне/промяна без повторно снаждане.
Хлабини макари - Въртящи се макари или макари, монтирани в модули за разпределение на влакна за съхранение на излишни или резервни дължини на оптични кабели. Хлабавите макари не позволяват на влакното да превиши минималния радиус на огъване, дори когато се движите в тесни пространства на заграждения и шкафове.
Пач кабели - Дължини на кабел от влакна, постоянно прекратени в двата края с конектори, за да осигурят гъвкави връзки между съединителните панели, портовете на оборудването и други крайни точки. Пач кабелите позволяват бързи промени във влакнестите връзки, когато е необходимо.

Компонентите за оптична свързаност заедно със защитните кутии и шкафове създават интегрирана система за разпространение на влакна между мрежово оборудване, потребители и съоръжения. Когато проектират оптични мрежи, интеграторите трябва да вземат предвид пълните инфраструктурни нужди в допълнение към самия оптичен кабел. Правилно оборудваната разпределителна система поддържа производителността на оптичните влакна, осигурява достъп и гъвкавост и удължава дълготрайността на оптичните мрежи.

Приложения на оптични кабели

Оптичните мрежи се превърнаха в гръбнака на съвременните телекомуникационни системи, осигурявайки високоскоростно предаване на данни и свързаност в толкова много области.

Едно от най-значимите приложения на оптичните кабели е в телекомуникационната инфраструктура. Оптичните мрежи са позволили високоскоростни широколентови връзки за интернет и телефонни услуги по целия свят. Високата честотна лента на оптичните кабели позволява бързо предаване на глас, данни и видео. Големите телекомуникационни компании са инвестирали сериозно в изграждането на глобални оптични мрежи.

Оптичните сензори имат много приложения в медицината и здравеопазването. Те могат да бъдат интегрирани в хирургически инструменти, за да осигурят подобрена прецизност, визуализация и контрол. Сензорите с оптични влакна също се използват за наблюдение на жизнените показатели при критично болни пациенти и могат да открият промени, незабележими за човешките сетива. Лекарите проучват използването на оптични сензори за откриване на заболявания неинвазивно чрез анализиране на свойствата на светлината, преминаваща през тъканите на пациентите.

Военните използват оптични кабели за сигурни комуникации и сензорни технологии. Самолетите и превозните средства често използват оптични влакна за намаляване на теглото и електрическите смущения. Оптичните жироскопи осигуряват прецизни навигационни данни за системите за насочване. Военните също така използват разпределени оптични сензори, за да наблюдават големи площи земя или структури за всякакви смущения, които биха могли да показват вражеска активност или структурни щети. Някои бойни самолети и модерни оръжейни системи разчитат на оптични влакна.

Оптичното осветление използва оптични кабели за предаване на светлина за декоративни приложения като осветление за настроение в домове или прожектори в музеи. Ярката, енергийно ефективна светлина може да бъде манипулирана в различни цветове, форми и други ефекти с помощта на филтри и лещи. Оптичното осветление генерира много малко топлина в сравнение със стандартното осветление, намалява разходите за поддръжка и има много по-дълъг живот.

Мониторингът на здравословното състояние на конструкциите използва оптични сензори за откриване на промени или повреди в сгради, мостове, язовири, тунели и друга инфраструктура. Сензорите могат да измерват вибрации, звуци, температурни вариации и малки движения, невидими за човешки инспектори, за да идентифицират потенциални проблеми преди пълна повреда. Този мониторинг има за цел да подобри обществената безопасност чрез предотвратяване на катастрофални структурни срутвания. Оптичните сензори са идеални за това приложение поради тяхната прецизност, липса на смущения и устойчивост на фактори на околната среда като корозия.

В допълнение към приложенията, споменати по-горе, има много други случаи на употреба, при които оптичните влакна превъзхождат в различни индустрии и настройки, като например:

Дистрибуторска мрежа на кампуса
Мрежа от център за данни
Индустриална оптична мрежа
Влакно към антената (FTTA)
FTTx мрежи
5G безжични мрежи
Телекомуникационни мрежи
Кабелни телевизионни мрежи
и т.н.

Ако се интересувате от повече, добре дошли да посетите тази статия: Приложения за оптични кабели: Пълен списък и обяснение (2023)

Оптични кабели срещу медни кабели

Оферта за оптични кабели значителни предимства пред традиционните медни кабели за предаване на информация. Най-забележителните предимства са по-високата честотна лента и по-бързата скорост. Оптичните предавателни линии могат да пренасят много повече данни от медните кабели със същия размер. Един оптичен кабел може да предава няколко терабита данни в секунда, което е достатъчна честотна лента за поточно предаване на хиляди филми с висока разделителна способност наведнъж. Тези възможности позволяват на оптичните влакна да отговорят на нарастващите изисквания за данни, глас и видео комуникации.

Оптичните кабели също позволяват по-бърза интернет връзка и скорости на изтегляне за домове и фирми. Докато медните кабели са ограничени до максимална скорост на изтегляне от около 100 мегабита в секунда, връзките с оптични влакна могат да надхвърлят 2 гигабита в секунда за жилищна услуга - 20 пъти по-бързо. Оптичните влакна направиха ултрабързия широколентов достъп до интернет широко достъпен в много части на света.

Оптичните кабели са по-леки, по-компактни, издръжливи и устойчиви на атмосферни влияния от медните кабели. Те не се влияят от електромагнитни смущения и не изискват усилване на сигнала за предаване на дълги разстояния. Оптичните мрежи също имат полезен живот от над 25 години, много по-дълъг от медните мрежи, които се нуждаят от подмяна след 10-15 години. Поради своята непроводима и незапалима природа оптичните кабели представляват по-малко опасности за безопасност и пожар.

Въпреки че оптичните кабели обикновено имат по-високи първоначални разходи, те често осигуряват спестявания през целия живот на мрежата чрез намалени разходи за поддръжка и експлоатация, както и по-голяма надеждност. Цената на оптичните компоненти и връзки също е намаляла рязко през последните няколко десетилетия, което прави оптичните мрежи финансово жизнеспособен избор както за големи, така и за малки комуникационни нужди.

В обобщение, в сравнение с традиционните медни и други преносни среди, оптичните кабели могат да се похвалят със значителни технически предимства за високоскоростно предаване на информация на дълги разстояния и с голям капацитет, както и икономически и практически ползи за комуникационни мрежи и приложения. Тези превъзходни качества доведоха до широко разпространената подмяна на медната инфраструктура с оптични влакна в много технологични индустрии.

Монтаж на оптични кабели

Инсталирането на оптични кабели изисква правилно боравене, снаждане, свързване и тестване, за да се сведе до минимум загубата на сигнал и да се осигури надеждна работа. Снаждането на оптични влакна свързва две влакна заедно, като ги стопява и слива перфектно подравнени, за да продължи да предава светлина. Механичните снаждания и фузионните снаждания са два често срещани метода, като фузионните снаждания осигуряват по-ниска загуба на светлина. Усилвателите с оптични влакна също се използват на дълги разстояния за усилване на сигнала, без да е необходимо светлината да се преобразува обратно в електрически сигнал.

Оптични конектори се използват за свързване и разединяване на кабели в кръстовища и интерфейси на оборудването. Правилното инсталиране на съединителите е от решаващо значение за минимизиране на обратното отражение и загубата на мощност. Често срещаните видове оптични конектори включват ST, SC, LC и MPO конектори. Оптични предаватели, приемници, превключватели, филтри и сплитери също се инсталират в оптичните мрежи за насочване и обработка на оптичните сигнали.

Безопасността е важно съображение при инсталиране на оптични компоненти. Лазерната светлина, предавана през оптични кабели, може да причини трайно увреждане на очите. Трябва да се спазват подходящи процедури за защита на очите и внимателно боравене. Кабелите трябва да бъдат подходящо закрепени и защитени, за да се избегне оплитане, прегъване или счупване, което може да направи кабела неизползваем. Външните кабели имат допълнителна изолация, устойчива на атмосферни влияния, но все пак изискват правилни спецификации за монтаж, за да се избегне увреждане на околната среда.

Инсталирането на оптични влакна изисква цялостно почистване, проверка и тестване на всички компоненти преди внедряване. Дори малки несъвършенства или замърсители по съединители, точки на снаждане или кабелни обвивки могат да нарушат сигналите или да позволят проникване на фактори от околната среда. Тестването на оптичните загуби и тестването на измервателя на мощността по време на процеса на инсталиране гарантира, че системата ще функционира с адекватни маржове на мощност за необходимото разстояние и битрейт.

Инсталирането на оптична инфраструктура изисква технически умения и опит, за да завърши правилно, като същевременно гарантира висока надеждност и минимизира бъдещи проблеми. Много технологични компании и изпълнители на кабели предлагат услуги за инсталиране на оптични влакна, за да се справят с тези предизвикателни и технически изисквания за създаване на оптични мрежи в голям и малък мащаб. С правилните техники и опит, оптичните кабели могат да осигурят ясно предаване на сигнала в продължение на много години, когато са инсталирани правилно.

Терминиране на оптични кабели

Терминиращи оптични кабели включва прикрепване на конектори към кабелните нишки, за да се активират връзки между мрежово оборудване или в рамките на пач панели. Процедурата за прекратяване изисква прецизност и правилна техника за минимизиране на загубите и оптимизиране на производителността чрез връзката. Обичайните стъпки за прекратяване включват:

Отстранете обвивката на кабела и всякаква армировка, излагайки оголените влакна. Измерете точната необходима дължина и плътно затворете всички неизползвани влакна, за да избегнете излагане на влажност/замърсители.
Определете типа влакно (едномодов/многомодов) и спецификациите на размера (SMF-28, OM1 и др.). Изберете съвместими конектори като LC, SC, ST или MPO, предназначени за едномодов или многомодов режим. Съпоставете размерите на накрайника на конектора с диаметъра на влакното.
Почистете и оголете влакното до точната дължина, необходима за типа конектор. Правете разрези внимателно, като избягвате повреда на влакната. Почистете отново повърхността на влакната, за да премахнете всякакви замърсители.
Нанесете епоксидна смола или смес от полиращи влакна (за MPO с много влакна) върху крайната повърхност на накрайника на съединителя. Не трябва да се виждат въздушни мехурчета. За предварително полирани съединители просто почистете и проверете крайната повърхност на накрайника.
Внимателно поставете влакното в накрайника на конектора при подходящо увеличение. Накрайникът трябва да поддържа края на влакното в крайната му страна. Влакното не трябва да излиза от края.
Втвърдете епоксида или полиращото съединение според указанията. За епоксидна смола повечето отнемат 10-15 минути. Алтернативно може да се изисква топлинно втвърдяване или UV втвърдяване въз основа на спецификациите на продукта.
Проверете челната страна при голямо увеличение, за да се уверите, че влакното е центрирано и леко стърчи от края на накрайника. За предварително полирани съединители просто проверете отново крайната повърхност за всякакви замърсители или повреди преди свързване.
Тествайте завършеното прекратяване, за да осигурите оптимална производителност преди внедряване. Използвайте поне визуален тестер за непрекъснатост на влакната, за да потвърдите предаването на сигнала през новата връзка. OTDR може също да се използва за измерване на загуби и локализиране на всякакви проблеми.
Поддържайте правилни практики за почистване и инспекция на челните повърхности на конектора след свързване, за да избегнете загуба на сигнал или повреда на оборудването от замърсители. Капачките трябва да предпазват несвързаните конектори.

С практика и правилните инструменти/материали постигането на прекъсвания с ниски загуби става бързо и последователно. Въпреки това, като се има предвид необходимата прецизност, се препоръчва сертифицирани техници по оптични влакна да завършат прекъсвания на критични мрежови връзки с висока честотна лента, когато е възможно, за да осигурят максимална производителност и непрекъсната работа на системата. Уменията и опитът са от значение за оптичната свързаност.

Снаждане на оптични кабели

В оптичните мрежи сплайсинга се отнася до процеса на свързване на два или повече оптични кабела заедно. Тази техника позволява на безпроблемно предаване на оптични сигнали между кабели, което позволява разширяване или ремонт на оптични мрежи. Снаждането на оптични влакна обикновено се извършва при свързване на новоинсталирани кабели, разширяване на съществуващи мрежи или ремонт на повредени участъци. Той играе основна роля за осигуряване на надеждно и ефективно предаване на данни.

Има два основни метода за снаждане на оптични кабели:

1. Снаждане чрез синтез:

Снаждането чрез синтез включва постоянно свързване на два оптични кабела чрез стопяване и сливане на крайните им повърхности заедно. Тази техника изисква използването на фюжън сплайсър, специализирана машина, която прецизно подравнява и разтопява влакната. Веднъж разтопени, влакната се сливат заедно, образувайки непрекъсната връзка. Снаждането чрез синтез предлага ниски загуби при вмъкване и отлична дългосрочна стабилност, което го прави предпочитан метод за високопроизводителни връзки.

Процесът на снаждане чрез синтез обикновено включва следните стъпки:

Приготвяне на фибри: Защитните покрития на влакната се отстраняват и голите влакна се почистват, за да се осигурят оптимални условия на снаждане.
Подравняване на влакната: Устройството за снаждане подравнява влакната чрез прецизно съвпадение на техните сърцевини, облицовка и покрития.
Сливане на влакна: Устройството за снаждане генерира електрическа дъга или лазерен лъч, за да стопи и слее влакната заедно.
Защита на снаждане: Защитна обвивка или обвивка се поставя върху снажданата област, за да осигури механична якост и да предпази снаждането от фактори на околната среда.

2. Механично снаждане:

Механичното снаждане включва съединяване на оптични кабели с помощта на устройства за механично подравняване или конектори. За разлика от фузионното снаждане, механичното снаждане не стопява и не слива влакната заедно. Вместо това, той разчита на прецизно подравняване и физически конектори за установяване на оптична непрекъснатост. Механичните снаждания обикновено са подходящи за временни или бързи ремонти, тъй като предлагат малко по-високи загуби при вмъкване и може да са по-малко здрави от снажданията чрез сливане.

Процесът на механично снаждане обикновено включва следните стъпки:

Приготвяне на фибри: Влакната се приготвят чрез отстраняване на защитните покрития и разцепването им, за да се получат плоски, перпендикулярни краища.
Подравняване на влакната: Влакната са прецизно подравнени и държани заедно с помощта на устройства за подравняване, втулки за снаждане или съединители.
Защита на снаждане: Подобно на фузионното снаждане, защитна обвивка или корпус се използва за защита на снадената област от външни фактори.

Както фузионното снаждане, така и механичното снаждане имат своите предимства и приложимост въз основа на специфичните изисквания на оптичната мрежа. Снаждането чрез синтез осигурява по-трайна и надеждна връзка с по-ниски загуби на вмъкване, което го прави идеален за дългосрочни инсталации и високоскоростна комуникация. От друга страна, механичното снаждане предлага по-бързо и по-гъвкаво решение за временни връзки или ситуации, при които се очакват чести промени или надстройки.

В обобщение, снаждането на оптични кабели е решаваща техника за разширяване, ремонт или свързване на оптични мрежи. Независимо дали се използва снаждане чрез синтез за постоянни връзки или механично снаждане за временни ремонти, тези методи осигуряват безпроблемно предаване на оптични сигнали, което позволява ефективна и надеждна комуникация на данни в различни приложения.

Вътрешни срещу външни оптични кабели

1. Какво представляват вътрешните оптични кабели и как работят

Вътрешните оптични кабели са специално проектирани за употреба в сгради или затворени пространства. Тези кабели играят решаваща роля в осигуряването на високоскоростно предаване на данни и свързаност в инфраструктури като офиси, центрове за данни и жилищни сгради. Ето някои ключови моменти, които трябва да вземете предвид, когато обсъждате вътрешни оптични кабели:

Проектиране и изграждане: Вътрешните оптични кабели са проектирани да бъдат леки, гъвкави и лесни за инсталиране в затворени помещения. Те обикновено се състоят от централно ядро, облицовка и защитна външна обвивка. Сърцевината, изработена от стъкло или пластмаса, позволява предаването на светлинни сигнали, докато обвивката помага да се сведе до минимум загубата на сигнал чрез отразяване на светлината обратно в сърцевината. Външното яке осигурява защита срещу физически повреди и фактори на околната среда.
Видове вътрешни оптични кабели: Налични са различни видове вътрешни оптични кабели, включително кабели с плътен буфер, кабели с хлабава тръба и лентови кабели. Плътно буферираните кабели имат покритие директно върху влакнестите нишки, което ги прави по-подходящи за приложения на къси разстояния и инсталации на закрито. Кабелите със свободни тръби имат пълни с гел тръби, които обгръщат влакнестите нишки, осигурявайки допълнителна защита за приложения на открито и на закрито/външно. Лентовите кабели се състоят от множество влакнести нишки, подредени заедно в плоска лентова конфигурация, което позволява голям брой влакна в компактна форма.
Приложения: Вътрешните оптични кабели се използват широко за различни приложения в сгради. Те обикновено се разполагат за локални мрежи (LAN) за свързване на компютри, сървъри и други мрежови устройства. Те позволяват предаване на данни с висока честотна лента, като видео стрийминг, облачни изчисления и прехвърляне на големи файлове, с минимално забавяне. Вътрешните оптични кабели се използват и в структурирани кабелни системи за поддържане на телекомуникации, интернет свързаност и гласови услуги.
Предимства: Вътрешните оптични кабели предлагат няколко предимства пред традиционните медни кабели. Те имат много по-голям капацитет на честотната лента, което позволява по-високи скорости на предаване на данни и подобрена производителност на мрежата. Те са имунизирани срещу електромагнитни смущения (EMI) и радиочестотни смущения (RFI), тъй като предават светлинни сигнали вместо електрически сигнали. Оптичните кабели също са по-сигурни, тъй като е трудно да се докоснат или прихванат, без да причинят забележима загуба на сигнал.
Съображения за инсталиране: Правилните техники за инсталиране са от решаващо значение за оптималната работа на вътрешните оптични кабели. Важно е да боравите с кабелите внимателно, за да избегнете огъване или усукване над препоръчания радиус на огъване. По време на монтажа и поддръжката се предпочитат чисти и безпрашни среди, тъй като замърсителите могат да повлияят на качеството на сигнала. В допълнение, правилното управление на кабелите, включително маршрутизиране, етикетиране и осигуряване на кабелите, гарантира лесна поддръжка и мащабируемост.

Като цяло вътрешните оптични кабели осигуряват надеждно и ефикасно средство за предаване на данни в сградите, поддържайки непрекъснато нарастващото търсене на високоскоростна свързаност в съвременната среда.

2. Какво представляват външните оптични кабели и как работят

Външните оптични кабели са проектирани да издържат на тежки условия на околната среда и осигуряват надеждно предаване на данни на големи разстояния. Тези кабели се използват предимно за свързване на мрежова инфраструктура между сгради, кампуси или в обширни географски области. Ето някои ключови моменти, които трябва да имате предвид, когато обсъждате външни оптични кабели:

Изграждане и защита: Външните оптични кабели са проектирани с издръжливи материали и защитни слоеве, за да се гарантира тяхната устойчивост на фактори на околната среда. Те обикновено се състоят от централно ядро, облицовка, буферни тръби, здрави елементи и външна обвивка. Сърцевината и облицовката са изработени от стъкло или пластмаса, за да се даде възможност за предаване на светлинни сигнали. Буферните тръби защитават отделните нишки от влакна и могат да бъдат напълнени с гел или водоблокиращи материали, за да се предотврати проникването на вода. Укрепващи елементи, като арамидни нишки или пръти от фибростъкло, осигуряват механична опора, а външната обвивка предпазва кабела от UV радиация, влага, температурни колебания и физически повреди.
Видове външни оптични кабели: Има различни видове оптични кабели за открито, които отговарят на различни изисквания за инсталиране. Разхлабените кабели обикновено се използват за външни инсталации на дълги разстояния. Те имат отделни нишки от влакна, поставени вътре в буферни тръби за защита от влага и механични натоварвания. Лентовите кабели, подобни на техните аналогове за закрито, съдържат множество нишки от влакна, подредени заедно в конфигурация с плоска лента, което позволява по-висока плътност на влакната в компактна форма. Въздушните кабели са предназначени за монтаж на стълбове, докато кабелите за директно вкопаване са проектирани да бъдат заровени под земята без необходимост от допълнителен защитен тръбопровод.
Приложения за външен монтаж: Външните оптични кабели се разполагат в широк спектър от приложения, включително телекомуникационни мрежи на дълги разстояния, градски мрежи (MAN) и разгръщания от влакна до дома (FTTH). Те осигуряват свързаност между сгради, кампуси и центрове за данни и могат също да се използват за свързване на отдалечени райони или установяване на бекхаул връзки с голям капацитет за безжични мрежи. Външните оптични кабели позволяват високоскоростно предаване на данни, поточно видео и достъп до интернет на големи разстояния.
Екологични съображения: Външните оптични кабели трябва да издържат на различни екологични предизвикателства. Те са проектирани да издържат на екстремни температури, влага, UV радиация и химикали. Те са специално проектирани да имат отлична якост на опън и устойчивост на удари, абразия и щети от гризачи. Специални бронирани кабели или въздушни кабели с проводници за съобщения се използват в зони, предразположени към физическо натоварване или където инсталацията може да включва окачване отгоре на стълбове.
Поддръжка и ремонт: Външните оптични кабели изискват периодични проверки и поддръжка, за да се осигури оптимална работа. Редовното почистване и проверка на съединителите, снажданията и точките на завършване са от съществено значение. Трябва да се предприемат защитни мерки, като периодично тестване за проникване на вода и наблюдение за загуба на сигнал, за да се открият потенциални проблеми. В случай на повреда на кабела, могат да се използват процеси на ремонт, включващи снаждане чрез синтез или механично снаждане, за да се възстанови непрекъснатостта на оптичното влакно.

Външните оптични кабели играят жизненоважна роля при установяването на стабилни и надеждни мрежови връзки на големи разстояния. Тяхната способност да издържат на тежки условия на околната среда и да поддържат целостта на сигнала ги прави незаменими за разширяване на мрежовата свързаност отвъд сградите и през обширни открити площи.

3. Вътрешни срещу външни оптични кабели: Как да изберем

Изборът на подходящия тип оптичен кабел за инсталационна среда е от решаващо значение за производителността, надеждността и продължителността на живота на мрежата. Основните съображения за вътрешни срещу външни кабели включват:

Условия за инсталиране - Външните кабели са оценени за излагане на атмосферни влияния, слънчева светлина, влага и екстремни температури. Те използват по-дебели, устойчиви на UV обвивки и гелове или греси за защита срещу проникване на вода. Вътрешните кабели не изискват тези свойства и имат по-тънки, неоценени обвивки. Използването на вътрешен кабел на открито бързо ще повреди кабела.
Рейтинг на компонентите - Външните кабели използват компоненти, специално предназначени за тежки среди, като здрави елементи от неръждаема стомана, водоблокиращи арамидни нишки и съединители/снаждания с гел уплътнения. Тези компоненти не са необходими за инсталация на закрито и пропускането им на открито ще намали значително живота на кабела.
Тръбопровод срещу директно погребване - Външните кабели, инсталирани под земята, могат да минават през тръбопровод или да бъдат директно заровени. Кабелите за директно погребване имат по-тежки полиетиленови (PE) обвивки и често включват цялостен брониран слой за максимална защита при директен контакт с почвата. Кабелите с тръбопроводи имат по-лека обвивка и нямат броня, тъй като тръбопроводът предпазва кабела от увреждане на околната среда.
Въздушно срещу подземен - Кабелите, предназначени за въздушна инсталация, имат дизайн с фигура 8, който е самоносещ се между стълбовете. Те изискват якета, устойчиви на ултравиолетови лъчи, устойчиви на атмосферни влияния, но без броня. Подземните кабели използват кръгъл, компактен дизайн и често включват броня и водоблокиращи компоненти за монтаж в окопи или тунели. Въздушният кабел не може да издържи напреженията при подземна инсталация.
Пожарна оценка - Някои вътрешни кабели, особено тези в помещенията за обработка на въздух, изискват огнеустойчиви и нетоксични обвивки, за да се избегне разпространението на пламъци или отровни изпарения при пожар. Тези нискодимни, нулеви халогени (LSZH) или огнезащитни кабели без азбест (FR-A) отделят малко дим и никакви опасни странични продукти, когато са изложени на огън. Стандартният кабел може да отделя токсични изпарения, така че пожароустойчивият кабел е по-безопасен за зони, където могат да бъдат засегнати големи групи хора.

Вижте също: Вътрешни срещу външни оптични кабели: основи, разлики и как да изберете

Изборът на правилния тип кабел за инсталационната среда поддържа непрекъсната работа и производителност на мрежата, като същевременно избягва скъпата подмяна на неправилно избрани компоненти. Компонентите, предназначени за използване на открито, също обикновено имат по-високи разходи, така че ограничаването на използването им до външни участъци от кабела помага за оптимизиране на общия бюджет на мрежата. С подходящия кабел за всеки набор от условия на околната среда, надеждни оптични мрежи могат да бъдат разположени навсякъде, където е необходимо.

Проектиране на вашата оптична мрежа

Оптичните мрежи изискват внимателно проектиране, за да се изберат компоненти, които да отговарят на настоящите нужди, но същевременно да се мащабират за бъдещ растеж и да осигурят устойчивост чрез резервиране. Ключовите фактори при проектирането на оптична система включват:

Тип влакно: Изберете едномодово или многомодово влакно. Единичен режим за >10 Gbps, по-големи разстояния. Мултирежим за <10 Gbps, кратки пробеги. Помислете за OM3, OM4 или OM5 за многомодови влакна и OS2 или OS1 за едномодови. Изберете диаметри на влакна, които съответстват на свързаността и портовете на оборудването. Планирайте видовете влакна според нуждите от бюджет за разстояние, честотна лента и загуби.
Топология на мрежата: Типичните опции са от точка до точка (директна връзка), шина (многоточково: снаждане на данни в кабел между крайни точки), пръстен (многоточково: кръг с крайни точки), дърво/клон (йерархични издънки) и мрежа (много пресичащи се връзки) . Изберете топология въз основа на изискванията за свързаност, наличните пътища и нивото на излишък. Пръстеновите и мрежестите топологии осигуряват най-голяма устойчивост с много потенциални пътища.
Брой влакна: Изберете броя на нишките на влакната във всяка кабелна линия, кутия, панел въз основа на текущото търсене и бъдещите прогнози за честотна лента/растеж. По-мащабируемо е да инсталирате най-големия брой кабели/компоненти, които бюджетът позволява, тъй като снаждането и пренасочването на влакна са сложни, ако по-късно са необходими повече нишки. За ключови опорни връзки планът за влакна се отчита около 2-4 пъти очакваните изисквания за честотна лента за 10-15 години.
скалируемост: Проектирайте оптичната инфраструктура с оглед на бъдещото търсене на честотна лента. Изберете компоненти с най-голям капацитет на влакното, което е практично и оставете място за разширение в заграждения, стелажи и пътеки. Купувайте само пач панели, касети и снопове с типове адаптери и брой портове, необходими за настоящите нужди, но изберете модулно оборудване с място за добавяне на повече портове с нарастването на честотната лента, за да избегнете скъпи замени.
Съкращаване: Включете излишни връзки в кабелната/оптична инфраструктура, където не може да се толерира прекъсване (болница, център за данни, комунални услуги). Използвайте мрежести топологии, двойно насочване (двойни връзки от сайт към мрежа) или протоколи за обхващащо дърво върху физическа пръстеновидна топология, за да блокирате излишни връзки и да активирате автоматично прехвърляне при отказ. Алтернативно, планирайте отделни кабелни маршрути и пътеки, за да осигурите напълно излишни опции за свързване между ключови обекти/сгради.
Изпълнение: Работете със сертифицирани дизайнери и монтажници с опит в разгръщането на оптична мрежа. За постигане на оптимална производителност са необходими умения за завършване и снаждане на оптични кабели, тестване на връзки и пускане в експлоатация на компоненти. Ясно документирайте инфраструктурата за целите на управлението и отстраняването на проблеми.

За ефективна дългосрочна оптична свързаност планирането на мащабируем дизайн и система с голям капацитет, която може да се развива заедно с цифровите комуникационни технологии, е от ключово значение. Вземете под внимание както настоящите, така и бъдещите нужди, когато избирате оптични кабели, компоненти за свързване, пътища и оборудване, за да избегнете скъпи препроекти или тесни места в мрежата, тъй като изискванията за честотна лента нарастват през целия живот на инфраструктурата. С устойчив, подготвен за бъдещето дизайн, внедрен правилно от опитни професионалисти, оптичната мрежа се превръща в стратегически актив със значителна възвръщаемост на инвестициите.

Конструкция на оптични кабели: Най-добри съвети и практики

Ето някои съвети за най-добри практики за оптични влакна:

Винаги следвайте препоръчителните ограничения за радиус на огъване за конкретния тип оптичен кабел. Прекалено плътното огъване на влакното може да повреди стъклото и да счупи оптичните пътища.
Поддържайте оптичните конектори и адаптери чисти. Замърсени или надраскани връзки разпръскват светлина и намаляват силата на сигнала. Често се смята за причина №1 за загуба на сигнал.
Използвайте само одобрени почистващи продукти. Изопропиловият алкохол и специалните разтвори за почистване на оптични влакна са безопасни за повечето влакнести връзки, когато се използват правилно. Други химикали могат да повредят влакнестите повърхности и покритията.
Защитете оптичните кабели от удар и смачкване. Изпускането или прищипването на влакна може да напука стъклото, да счупи покритието или да компресира и изкриви кабела, като всичко това причини трайна повреда.
Поддържайте правилна полярност в нишките с дуплексни влакна и MPO стволове. Използването на неправилна полярност възпрепятства предаването на светлина между правилно сдвоени влакна. Овладейте схемата на разпределение A, B и многопозиционните диаграми за вашата свързаност.
Етикетирайте ясно и последователно всички оптични кабели. Схема като "Rack4-PatchPanel12-Port6" позволява лесна идентификация на всяка оптична връзка. Етикетите трябва да съответстват на документацията.
Измерете загубите и тествайте всички инсталирани влакна с OTDR. Уверете се, че загубата е на или под спецификациите на производителя, преди да пуснете на живо. Потърсете аномалии, показващи повреда, лошо снаждане или неподходящи съединители, които се нуждаят от корекция.
Обучете техници за правилна техника на снаждане чрез синтез. Снаждането чрез синтез трябва да подравнява прецизно сърцевините на влакната и да има добра геометрия на разцепване в точките на снаждане за оптимална загуба. Лошата техника води до по-големи загуби и намалена производителност на мрежата.
Управлявайте отпуснатите влакна отговорно, като използвате модули за разпределение на влакна и макари. Излишното отпуснато влакно, заседнало в корпусите, натоварва конекторите/адаптерите и е трудно за достъп или проследяване по-късно за преместване/добавяне/промени.
Документирайте всички инсталирани влакна, включително резултати от тестове, места на провисване, типове/класове на конектори и полярност. Документацията позволява по-лесно отстраняване на проблеми, поддръжка и безопасни надстройки/модификации на мрежите. Липсата на записи често означава започване от нулата.
Планирайте разширяване и по-висока честотна лента в бъдеще. Инсталирането на повече нишки от влакна, отколкото са необходими в момента, и използването на тръбопровод с дърпащи струни/водещи проводници позволява рентабилни надстройки на скоростта/капацитета на мрежата надолу по пътя.

MPO/MTP оптични кабели

MPO/MTP конектори и модули се използват в мрежи с голям брой влакна, където отделните влакна/конектори са трудни за управление, като 100G+ Ethernet и FTTA връзки. Ключовите MPO компоненти включват:

1. Магистрални кабели

Съдържат 12 до 72 влакна, завършени на един MPO/MTP конектор във всеки край. Използва се за взаимно свързване между оборудване в центрове за данни, FTTA се движи до кули и съоръжения за съвместно местоположение на оператора. Позволете висока плътност на влакната в един щепселен модул.

2. Снопове кабели

Имайте единичен MPO/MTP конектор в единия край и множество симплексни/дуплексни конектори (LC/SC) в другия. Осигурете преход от свързаност с много влакна към индивидуални влакна. Инсталира се между базирани на магистрала системи и оборудване с конектори за отделни портове.

3. Касети

Зареден с адаптерни модули, които приемат MPO/MTP и/или симплекс/дуплекс конектори за осигуряване на модулна кръстосана връзка. Касетите се монтират в модули за разпределение на влакна, рамки и пач панели. Използва се както за взаимно свързване, така и за кръстосано свързване на мрежи. Много по-висока плътност от традиционните адаптерни панели.

4. Разклонители на багажника

Имайте MPO конектор на входния край с два MPO изхода, за да разделите един ствол с висок брой влакна на два ствола с по-нисък брой влакна. Например вход от 24 влакна, разделен на два изхода от по 12 влакна всеки. Позволете на MPO трънкинг мрежите да бъдат преконфигурирани ефективно.

5. MEPPI адаптерни модули

Плъзнете в касети и заредени панели. Съдържа MPO адаптери отзад за приемане на една или повече MPO връзки и множество LC/SC адаптери отпред, които разделят всяко влакно в MPO връзките. Осигурете интерфейс между MPO трънкинг и LC/SC свързаност на оборудването.

6. Съображения за полярност

MPO/MTP окабеляването изисква поддържане на правилно позициониране на влакното и полярност през канала за свързване от край до край по правилните оптични пътища. За MPO са налични три вида полярност: Тип A - Бутон нагоре до ключ нагоре, Тип B - Клавиш надолу до ключ надолу и Тип C - Централни редови влакна, транспонирани нецентрални редови влакна. Правилната полярност през кабелната инфраструктура е от съществено значение, в противен случай сигналите няма да преминат правилно между свързаното оборудване.

7. Документация и етикетиране

Поради големия брой влакна и сложността, инсталациите на MPO имат значителен риск от неправилна конфигурация, водеща до проблеми при отстраняване на неизправности. Внимателното документиране на каналите на ствола, точките за завършване на снопа, назначенията на слотовете на касетата, ориентацията на сплитера на ствола и типовете полярности трябва да бъдат записани като изградени за по-късна справка. Изчерпателното етикетиране също е от решаващо значение.

Тестване на оптични кабели

За да се гарантира, че оптичните кабели са инсталирани и функционират правилно, трябва да се извършат няколко теста, включително тестване за непрекъснатост, проверка на челната повърхност и тестване на оптичните загуби. Тези тестове потвърждават, че влакната не са повредени, съединителите са с високо качество и загубата на светлина е в рамките на приемливите нива за ефективно предаване на сигнала.

Тестване на приемствеността - Използва визуален локатор за повреди (VFL), за да изпрати видима червена лазерна светлина през влакното, за да провери за счупвания, огъвания или други проблеми. Червеното сияние в далечния край показва непокътнато, непрекъснато влакно.
Проверка на челната повърхност - Използва фибромикроскопска сонда, за да изследва краищата на влакната и съединителите за драскотини, вдлъбнатини или замърсители. Качеството на края е от решаващо значение за минимизиране на вмъкнатите загуби и обратното отражение. Краищата на влакната трябва да бъдат правилно полирани, почистени и неповредени.
Тестване на оптични загуби - Измерва загубата на светлина в децибели (dB) между влакна и компоненти, за да се увери, че е под максимално допустимото. Комплект за тестване на оптични загуби (OLTS) съдържа източник на светлина и измервател на мощността за измерване на загубите. Нивата на загуба се определят въз основа на фактори като тип кабел, дължина на вълната, разстояние и стандарт на мрежата. Твърде голямата загуба намалява силата на сигнала и честотната лента.

Тестването на оптичен кабел изисква няколко инструмента, включително:

Визуален локатор на грешки (VFL) - Излъчва видима червена лазерна светлина за проверка на непрекъснатостта на влакната и проследяване на пътищата на влакната.
Фибромикроскопска сонда - Увеличава и осветява краищата на влакната при 200X до 400X за проверка.
Комплект за изпитване на оптични загуби (OLTS) - Включва стабилизиран източник на светлина и измервател на мощността за измерване на загубата в dB между влакна, конектори и снаждания.
Консумативи за почистване на влакна - Меки кърпи, почистващи кърпички, разтворители и тампони за правилно почистване на влакна и краища преди тестване или свързване. Замърсителите са основен източник на загуби и щети.
Референтни тестови кабели - Къси пач кабели за свързване на тестово оборудване към тестваното окабеляване. Референтните кабели трябва да са с високо качество, за да се избегнат смущения при измерванията.
Инструменти за визуална проверка - Фенерче, бороскоп, инспекционно огледало, използвани за проверка на компонентите на оптичното окабеляване и инсталацията за повреди или проблеми.

Изисква се строго тестване на оптични връзки и мрежи, за да се поддържа адекватна производителност и съответствие с индустриалните стандарти. Тестването, проверката и почистването трябва да се извършват по време на първоначалната инсталация, когато се правят промени или ако възникнат проблеми със загубата или честотната лента. Fiber, който преминава всички тестове, ще осигури много години бърза и надеждна услуга.

Изчисляване на бюджети за загуба на връзка и избор на кабел

При проектирането на оптична мрежа е важно да се изчисли общата загуба на връзката, за да се гарантира, че има достатъчно мощност за светлината, която да бъде открита в приемащия край. Бюджетът за загуба на връзка отчита цялото затихване във връзката, включително загуба на оптичен кабел, загуба на конектор, загуба на снаждане и всякакви други загуби на компоненти. Общата загуба на връзката трябва да бъде по-малка от загубата, която може да бъде толерирана, като същевременно се поддържа адекватна сила на сигнала, известна като "бюджет на мощността".

Загубата на връзка се измерва в децибели на километър (dB/km) за конкретното влакно и използваната дължина на вълната на източника на светлина. Типичните стойности на загубите за обичайните типове влакна и дължина на вълната са:

Едномодово (SM) влакно при 1310 nm - 0.32-0.4 dB/km
Едномодово (SM) влакно при 1550 nm - 0.25 dB/km
Многомодово (MM) влакно при 850 nm - 2.5-3.5 dB/km

Загубата на съединителя и снаждането е фиксирана стойност за всички връзки, около -0.5 dB на чифт съединител или снаждане. Броят на конекторите зависи от дължината на връзката, тъй като по-дългите връзки може да изискват съединяване на множество секции от влакна.

Бюджетът за мощност на връзката трябва да отчита обхвата на мощността на предавателя и приемника, маржа на безопасност на мощността и всяка допълнителна загуба от кабели за свързване, атенюатори за влакна или активни компоненти. Трябва да има адекватна мощност на предавателя и чувствителност на приемника, за да може връзката да работи ефективно с известна граница на безопасност, обикновено около 10% от общия бюджет.

Въз основа на бюджета за загуба на връзка и изискванията за захранване трябва да се изберат подходящият тип влакно и предавател/приемник. Едномодовото влакно трябва да се използва за дълги разстояния или висока честотна лента поради по-ниските си загуби, докато многомодовото може да работи за по-къси връзки, когато по-ниската цена е приоритет. Източниците на светлина и приемниците ще определят съвместим размер на сърцевината на влакното и дължина на вълната.

Външните кабели също имат по-високи спецификации за загуби, така че бюджетите за загуби на връзка трябва да бъдат коригирани, за да компенсират, когато се използват външни кабелни секции. Изберете активно оборудване и конектори с рейтинг на открито, за да избегнете повреда от влага и атмосферни влияния в тези връзки.

Оптичните връзки могат да поддържат само ограничено количество загуби, като същевременно осигуряват достатъчно мощност за предаване на четим сигнал към приемника. Чрез изчисляване на общата загуба на връзката от всички фактори на затихване и избиране на компоненти със съвместими стойности на загуби могат да бъдат проектирани и разгърнати ефективни и надеждни мрежи от оптични влакна. Загубите над бюджета на мощността ще доведат до влошаване на сигнала, битови грешки или пълна повреда на връзката.

Стандарти за оптична индустрия

Стандарти за оптична технология са разработени и поддържани от няколко организации, включително:

1. Асоциация на телекомуникационната индустрия (TIA)

Създава стандарти за продукти за свързване като оптични кабели, съединители, снаждания и тестово оборудване. Стандартите на TIA определят изисквания за производителност, надеждност и безопасност. Ключовите стандарти за влакна включват TIA-492, TIA-568, TIA-606 и TIA-942.

TIA-568 - Стандартът за телекомуникационни кабели за търговски сгради от TIA покрива изискванията за тестване и инсталиране на медни и оптични кабели в корпоративни среди. TIA-568 определя типове кабели, разстояния, производителност и полярност за оптични връзки. Референции Стандарт ISO/IEC 11801.
TIA-604-5-D - Стандарт за взаимосвързаност на оптичния конектор (FOCIS), определящ геометрията на конектора на MPO, физическите размери, параметрите на производителност за постигане на оперативна съвместимост между източници и окабеляване. FOCIS-10 препраща към 12-влакнести MPO, а FOCIS-5 препраща към 24-влакнести MPO конектори, използвани в 40/100G паралелна оптика и MPO системно окабеляване.

2. Международна електротехническа комисия (IEC)

Разработва международни стандарти за оптични влакна, фокусирани върху производителност, надеждност, безопасност и тестване. IEC 60794 и IEC 61280 обхващат спецификациите на оптични кабели и съединители.

ISO / IEC 11801 - Международен генеричен стандарт за окабеляване за помещения на клиента. Определя спецификации за производителност за различни класове влакна (OM1 до OM5 многомодови, OS1 до OS2 едномодови). спецификациите в 11801 са приети глобално и се посочват от TIA-568.
IEC 61753-1 - Стандарт за производителност на оптични свързващи устройства и пасивни компоненти. Специфицира тестове и тестови процедури за оценка на оптичните характеристики на влакнести конектори, адаптери, протектори за снаждане и друга пасивна свързаност, използвана във влакнести връзки. Позовава се на Telcordia GR-20-CORE и стандартите за окабеляване.

3. Международен съюз по телекомуникации (ITU)

Агенция на ООН, която установява стандарти за телекомуникационни технологии, включително оптични влакна. ITU-T G.651-G.657 предоставя спецификации за типове и характеристики на едномодови влакна.

4. Институт на инженерите по електротехника и електроника (IEEE)

Издава стандарти за оптична технология, свързана с центрове за данни, мрежово оборудване и транспортни системи. IEEE 802.3 определя стандарти за оптични Ethernet мрежи.

IEEE 802.3 - Ethernet стандарт от IEEE, който използва оптични кабели и интерфейси. Спецификациите на оптичните медии за 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, 10GBASE-LR, 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR10 и 100GBASE-LR4 са описани въз основа на типове влакна OM3, OM4 и OS2. MPO/MTP свързаност, определена за някои оптични носители.

5. Асоциация на електронната индустрия (EIA)

Работи с TIA за разработване на стандарти за продукти за свързване, като EIA-455 и EIA/TIA-598 се фокусират върху оптични конектори и заземяване.

6. Telcordia / Bellcore

Създава стандарти за мрежово оборудване, външно окабеляване на завода и оптични влакна в централен офис в Съединените щати. GR-20 предоставя стандарти за надеждност за оптични кабели.

Telcordia GR-20-CORE - Стандарт Telcordia (бивш Bellcore), определящ изисквания за оптични кабели, използвани в операторски мрежи, централни офиси и външни заводи. Позовава се на стандартите TIA и ISO/IEC, но включва допълнителни квалификации за температурен диапазон, дълготрайност, конструкция на падащ кабел и тестване на производителността. Предоставя на производителите и операторите на мрежово оборудване общи насоки за високонадеждна оптична инфраструктура.

7. Бюлетин РУС

Бюлетин RUS 1715E-810 - Оптични спецификации от Rural Utilities Service (RUS), предоставящи насоки за проектиране, инсталиране и тестване на оптични системи за комунални услуги. Въз основа на индустриалните стандарти, но включва допълнителни изисквания относно корпусите на корпусите за сплайсинг, монтажен хардуер, етикетиране, свързване/заземяване за комунални мрежови среди

Стандартите са важни за оптичните мрежи по няколко причини:

Оперативна съвместимост - Компонентите, които отговарят на едни и същи стандарти, могат да работят заедно съвместимо, независимо от производителя. Стандартите гарантират, че предавателите, кабелите и приемниците ще функционират като интегрирана система.
надеждност - Стандартите определят критерии за ефективност, методи за изпитване и фактори на безопасност, за да осигурят ниво на надеждност за оптични мрежи и компоненти. Продуктите трябва да отговарят на минимален радиус на огъване, напрежение на издърпване, температурен диапазон и други спецификации, за да отговарят на стандартите.
Качество - Производителите трябва да се придържат към стандартите за дизайн, материали и производство, за да създават съвместими продукти. Това води до по-високо, по-постоянно качество на оптичните продукти.
Поддържа се - Оборудването и мрежите, базирани на широко възприети стандарти, ще имат по-добра дългосрочна поддръжка и наличност на съвместими резервни части. Патентованата или нестандартна технология може да остарее.

Тъй като оптичните мрежи и технологии продължават да се разширяват в световен мащаб, стандартите имат за цел да ускорят растежа чрез оперативна съвместимост, повишено качество, надеждност и поддръжка на жизнения цикъл. За високопроизводителни критични за мисиите мрежи, стандартизираните оптични компоненти са от съществено значение.

Опции за резервиране за оптични мрежи

За критични мрежи, които изискват максимално време за работа, резервирането е от съществено значение. Няколко опции за включване на резервиране в оптични мрежи включват:

Самовъзстановяващи се мрежови пръстени - Свързване на мрежови възли в пръстеновидна топология с два независими оптични пътя между всеки възел. Ако един път с влакно е срязан или повреден, трафикът автоматично се пренасочва в обратна посока около пръстена. Най-често срещани в метро мрежи и центрове за данни.
Мрежести топологии - Всеки мрежов възел е свързан с множество околни възли, създавайки излишни пътища за свързване. Ако някой път не успее, трафикът може да се пренасочи през други възли. Най-доброто за кампус мрежи, където има големи нужди от прекъсване.
Разнообразно маршрутизиране - Първичният и резервният трафик на данни преминават през два физически различни пътя от източника до местоназначението. Ако основният път не успее, трафикът бързо превключва към резервния път. Различно оборудване, кабелни маршрути и дори географски пътища се използват за максимално резервиране.
Дублиране на оборудване - Критичното мрежово оборудване като комутатори и рутери се разполага в паралелни комплекти с огледални конфигурации. Ако едно устройство се повреди или се нуждае от поддръжка, дублиращото устройство поема незабавно поддържане на работата на мрежата. Изисква двойно захранване и внимателно управление на конфигурацията.
Разнообразие от пътища на влакна - Когато е възможно, оптичното окабеляване за основните и резервните маршрути следва отделни кабелни пътища между местоположенията. Това предпазва от единична точка на отказ във всеки един път поради повреда или екологични проблеми. Използват се отделни входни съоръжения в сградите и кабелни трасета в различни части на кампуса.
Дублиране на транспондер - За оптични мрежи, покриващи големи разстояния, усилени транспондери или регенератори се поставят приблизително на всеки 50-100 км, за да се поддържа силата на сигнала. Излишни транспондери (защита 1+1) или паралелни маршрути с отделни транспондери на всеки път осигуряват връзката срещу повреди на усилвателя, които иначе биха прекъснали трафика.

При всеки дизайн на резервиране е необходимо автоматично прехвърляне към резервни компоненти за бързо възстановяване на услугата при сценарий на повреда. Софтуерът за управление на мрежата активно наблюдава първичните пътища и оборудване, като незабавно задейства резервни ресурси, ако бъде открита повреда. Резервирането изисква допълнителна инвестиция, но осигурява максимално време за работа и устойчивост за критични за мисията оптични мрежи, пренасящи глас, данни и видео.

За повечето мрежи комбинацията от излишни стратегии работи добре. Оптичният пръстен може да има мрежести връзки извън него, с дублиращи се рутери и превключватели на различни източници на захранване. Транспондерите могат да осигурят излишък за връзки на дълги разстояния между градовете. С цялостно резервиране на стратегически точки в мрежата, цялостната надеждност и време за работа са оптимизирани, за да отговорят дори на взискателни изисквания.

Оценки на разходите за оптични мрежи

Докато оптичните мрежи изискват по-висока първоначална инвестиция от медните кабели, оптичните влакна осигуряват значителна дългосрочна стойност чрез по-висока производителност, надеждност и продължителност на живота. Разходите за оптични мрежи включват:

Материални разходи - Кабелите, съединителите, корпусите за снаждане, мрежовото оборудване и компонентите, необходими за оптична мрежа. Оптичният кабел е по-скъп на фут от медния, вариращ от $0.15 до над $5 на фут в зависимост от типа. Пач панелите, комутаторите и рутерите, предназначени за оптични влакна, също обикновено са 2-3 пъти по-скъпи от еквивалентните медни модули.
Инсталационни разходи - Труд и услуги за инсталиране на оптична кабелна инфраструктура, включително издърпване на кабели, снаждане, терминиране, тестване и отстраняване на неизправности. Разходите за инсталиране варират от $150-500 на влакнесто завършване, $750-$2000 на кабелно снаждане и $15,000 XNUMX на миля за кабелна инсталация на открито. Сложните мрежи в претоварени зони или въздушните инсталации увеличават разходите.
Текущи разходи - Разходи за експлоатация, управление и поддръжка на оптичната мрежа, включително захранване, изисквания за охлаждане за активно оборудване, наем на право на достъп и разходи за системи за наблюдение/управление на мрежата. Годишните договори за поддръжка за поддръжка на критична инфраструктура варират от 10-15% от първоначалните разходи за оборудване.

Докато материалните и монтажните разходи за оптични влакна са по-високи, жизненият цикъл на оптичните системи е значително по-дълъг. Оптичният кабел може да работи 25-40 години без подмяна срещу само 10-15 години за медния кабел и изисква по-малко цялостна поддръжка. Широчината на честотната лента също трябва да се удвоява на всеки 2-3 години, което означава, че всяка мрежа, базирана на мед, ще изисква пълна подмяна за надграждане на капацитета в рамките на нейния използваем жизнен цикъл.

Таблицата по-долу предоставя сравнение на разходите за различни типове корпоративни оптични мрежи:

Network Type	Материални разходи/ft	Инсталационни разходи/ft	Очаквано Lifetime
Еднорежимна OS2	$ 0.50 $ 2	$5	25-40 години
OM3 Многорежимен	$ 0.15 $ 0.75	$ 1 $ 3	10-15 години
OS2 с 12-нишкови влакна	$ 1.50 $ 5	$ 10 $ 20	25-40 години
Излишна мрежа	2-3x стандарт	2-3x стандарт	25-40 години

Докато оптичните системи изискват по-голям първоначален капитал, дългосрочните ползи в производителността, стабилността и ефективността на разходите правят оптичните влакна превъзходният избор за организации, които гледат 10-20 години напред. За надеждна за бъдещето свързаност, максимален ъптайм и избягване на преждевременно остаряване, оптичните влакна демонстрират по-ниска обща цена на притежание и висока възвръщаемост на инвестициите, тъй като мрежите се увеличават по скорост и капацитет с течение на времето.

Бъдещето на оптичните кабели

Оптичната технология продължава да се развива бързо, позволявайки нови компоненти и приложения. Текущите тенденции включват разширяването на 5G безжичните мрежи, по-широкото използване на свързаността с оптични влакна до дома (FTTH) и разрастването на инфраструктурата на центровете за данни. Тези тенденции разчитат на високоскоростни оптични мрежи с голям капацитет и ще стимулират по-нататъшни иновации в оптичните компоненти и модули, за да отговорят на нарастващите изисквания за честотна лента.

Разработват се нови оптични конектори, комутатори, предаватели и приемници, за да се справят с по-високи скорости на данни и по-голяма плътност на връзката. Оптичните усилватели и алтернативните лазерни източници се оптимизират за усилване на сигналите на по-големи разстояния без повторители. По-тесните влакна и многоядрените влакна в рамките на един кабел ще увеличат честотната лента и капацитета за данни. Напредъкът в техниките за снаждане, тестване и почистване на оптични влакна има за цел да намали допълнително загубата на сигнал за по-надеждна работа.

Потенциалните бъдещи приложения на оптичната технология са вълнуващи и разнообразни. Интегрираните фиброоптични сензори могат да позволят непрекъснат мониторинг на здравето, прецизна навигация и интелигентна домашна автоматизация. Li-Fi технологията използва светлина от оптични влакна и светодиоди за безжично предаване на данни при високи скорости. Новите биомедицински устройства могат да използват оптични влакна за достъп до труднодостъпни зони в тялото или за стимулиране на нервите и тъканите. Квантовото изчисление може също така да използва оптични връзки между възли.

Самоуправляващите се превозни средства могат да използват оптични жироскопи и сензори за навигация по пътищата. Напредъкът във влакнесто-лазерната технология може да подобри различни производствени техники като рязане, заваряване, маркиране, както и лазерни оръжия. Носимите технологии и системите за виртуална/разширена реалност биха могли да включват дисплеи с оптични влакна и входни устройства за пълно потапяне в изживяването. Просто казано, възможностите на оптичните влакна помагат за иновациите в почти всяка технологична област.

Тъй като оптичните мрежи стават все по-свързани и интегрирани в инфраструктура в световен мащаб, бъдещите възможности са както преобразуващи, така и почти неограничени. Продължаващите подобрения в цената, ефективността и възможностите ще позволят на оптичната технология да продължи да катализира промяната и да подобрява живота както в развитите, така и в развиващите се региони по целия свят. Пълният потенциал на оптичните влакна все още не е реализиран.

Прозрения от експертите

Интервютата със специалисти по оптични влакна предоставят богатство от знания относно технологичните тенденции, общи практики и уроци, извлечени от дългогодишен опит. Следващите интервюта подчертават съветите за тези, които са нови в индустрията, както и за технологичните мениджъри, които проектират системи за свързване на данни.

Интервю с Джон Смит, RCDD, старши консултант, Corning

Въпрос: Какви технологични тенденции оказват влияние върху оптичните мрежи?

О: Виждаме нарастващо търсене на оптични влакна в центрове за данни, безжична инфраструктура и интелигентни градове. Увеличаването на честотната лента с 5G, IoT и 4K/8K видео подхранва по-голямото внедряване на оптични влакна...

Въпрос: Какви грешки виждате често?

О: Лошата видимост на мрежовата документация е често срещан проблем. Неправилното етикетиране и проследяване на оптични панели, връзки и крайни точки прави преместванията/добавянията/промените отнемащи време и по-рискови...

Въпрос: Какви съвети бихте предложили на новодошлите в индустрията?

О: Съсредоточете се върху непрекъснатото учене. Спечелете сертификати отвъд началното ниво, за да повишите уменията си. Опитайте се да натрупате опит както във вътрешното, така и извън растителното внедряване на влакна... Силните умения за комуникация и документиране са еднакво важни за техническата кариера. Помислете както за специализации на център за данни, така и на телекомуникационни/доставчици на услуги, за да предоставите повече възможности за кариера...

Въпрос: Какви най-добри практики трябва да следват всички техници?

О: Следвайте индустриалните стандарти за всички процедури за инсталиране и тестване. Поддържайте подходящи практики за безопасност. Внимателно етикетирайте и документирайте работата си на всяка стъпка. Използвайте висококачествени инструменти и тестово оборудване, подходящи за работата. Поддържайте влакнестите нишки и съединителите щателно чисти – дори малките замърсители причиняват големи проблеми. Вземете предвид както текущите нужди, така и бъдещата мащабируемост, когато проектирате системи...

Заключение

Оптичното окабеляване осигурява физическата основа за високоскоростно предаване на данни, което позволява нашия все по-свързан свят. Напредъкът в технологията за оптични влакна и компоненти увеличи честотната лента и мащабируемостта, като същевременно намали разходите, което позволява по-голямо внедряване в телекомуникационни мрежи на дълги разстояния, центрове за данни и интелигентни градски мрежи.

Този ресурс има за цел да образова читателите относно най-важното за оптичната свързаност от основните концепции до инсталационните практики и бъдещите тенденции. Като обясняват как работят оптичните влакна, наличните стандарти и типове и популярни конфигурации на кабели, тези, които са нови в областта, могат да разберат опциите за различни мрежови нужди. Дискусиите относно терминирането, снаждането и дизайна на пътя предоставят практически съображения за прилагане и управление.

Перспективите на индустрията подчертават възникващи приложения на оптични влакна за 5G безжична връзка, IoT и видео заедно с умения и стратегии за тласък на вашата кариера. Докато оптичните мрежи изискват значителни технически познания и прецизност за проектиране и внедряване, ползите от по-бързия достъп до повече данни на по-големи разстояния гарантират, че оптичните влакна ще продължат да нарастват по важност.

За постигане на оптимална производителност на оптична мрежа е необходимо да изберете компоненти, подходящи за вашите изисквания за честотна лента и разстояние, да инсталирате внимателно, за да избегнете загуба или повреда на сигнала, да документирате напълно инфраструктурата и да планирате напред за увеличаване на капацитета и нови стандарти за окабеляване. Въпреки това, за тези с търпението и способността да овладеят неговата сложност, кариера, фокусирана върху оптичната свързаност, може да обхване мрежови операции, продуктов дизайн или обучение на нови таланти в процъфтяващи индустрии.

В обобщение, изберете решения за оптично окабеляване, съответстващи на вашата мрежа и изисквания за умения. Инсталирайте, управлявайте и мащабирайте вашите оптични връзки правилно, за да получите значителни ползи с минимални прекъсвания. Продължавайте да учите за технологични и приложни иновации, за да изградите стратегическа стойност. Влакната са в основата на нашето бъдеще, позволявайки обмен на информация за миг между повече хора, места и неща от всякога. За високоскоростна доставка на данни в глобалните комуникации оптичните влакна царуват върховно както сега, така и за десетилетия напред.

Маркирания

Оптична технология

СЪОБЩЕНИЕ

Име

Имейл

Телефон

Държава

Събщение

СВЪРЖЕТЕ СЕ С НАС

FMUSER INTERNATIONAL GROUP LIMITED.

Ние винаги предоставяме на нашите клиенти надеждни продукти и внимателни услуги.

Ако искате да поддържате връзка директно с нас, моля, отидете на !