الحد الأقصى لطول الكابل أحادي الوضع Vols. كابل الألياف البصرية

تعتمد بعض خصائص الألياف الضوئية كدليل ضوئي بشكل مباشر على قطر النواة. وفقًا لهذه المعلمة ، يتم تقسيم الألياف إلى فئتين:

متعدد(MMF) و وضع فردي(SMF) .

تنقسم الألياف متعددة الأنماط إلى ألياف متدرجة ومتدرجة.

يتم تصنيف الألياف أحادية النمط إلى ألياف أحادية النمط متدرجة أو ألياف قياسية (SF) ، وألياف مزاحة بالتشتت (DSF) ، وألياف غير صفرية مزاحة بالتشتت (NZDSF).

الألياف متعددة الأوضاع.

هذه الفئة من الألياف لها قطر أساسي كبير نسبيًا مقارنة بطول موجة الضوء المنبعث من المرسل. يتراوح نطاق قيمها بين 50 و 1000 ميكرون عند الأطوال الموجية المستخدمة التي تبلغ حوالي 1 ميكرون. ومع ذلك ، فإن الألياف الأكثر استخدامًا بأقطار 50 و 62.5 ميكرون. ترسل مرسلات مثل هذه الألياف الضوئية نبضة ضوئية بزاوية صلبة معينة ، أي تدخل الأشعة (الأنماط) إلى القلب بزوايا مختلفة. نتيجة لذلك ، تمر الأشعة من المصدر إلى المستقبل بمسارات غير متساوية ، وبالتالي تصل إليه في أوقات مختلفة. ينتج عن هذا عرض نبضة عند الإخراج أكبر من الإدخال. تسمى هذه الظاهرة تشتت intermode. في الألياف الضوئية المتدرجة ، والتي يسهل تصنيعها ، يتغير معامل الانكسار تدريجيًا عند الواجهة المكسوة بالنواة. يظهر مسار الأشعة في مثل هذه الألياف في الشكل 2.3.

الشكل 2.3 - مسار أشعة الضوء في الألياف

في التدرج اللوني OF ، يتناقص مؤشر الانكسار تدريجياً من المركز إلى الحد. تنتشر أشعة الضوء التي تمر مساراتها في المناطق المحيطية ذات معامل الانكسار المنخفض بشكل أسرع من تلك التي تمر بالقرب من المركز ، مما يعوض في النهاية عن الاختلاف في أطوال المسار. في مثل هذه الألياف ، يكون تأثير التشتت البيني أقل بكثير من تأثير الألياف المتدرجة (الشكل 2.3).

يضع توسيع الإشارة حدًا لعدد النبضات المرسلة في الثانية والتي لا يزال من الممكن التعرف عليها بشكل لا لبس فيه عند الطرف المستقبل للرابط. وهذا بدوره يحد من عرض النطاق الترددي للألياف متعددة الوسائط.

الشكل 2.4 - التركيبات من الالياف المختلفة

من الواضح أن مقدار التشتت عند الطرف المستقبل يعتمد أيضًا على طول الكابل. لذلك ، يتم تحديد معدل النقل للطرق السريعة الضوئية لكل وحدة طول. بالنسبة للألياف الضوئية المتدرجة ، عادة ما تكون 20-30 ميجاهرتز لكل كيلومتر (ميجاهرتز / كم) ، بينما بالنسبة للألياف الضوئية المتدرجة يكون في نطاق 100-1000 ميجاهرتز / كم.

قد تحتوي الألياف متعددة الأوضاع على لب زجاجي وسترة بلاستيكية. تحتوي هذه الألياف على ملف تعريف مؤشر انكسار متدرج وعرض نطاق يتراوح من 20 إلى 30 ميجاهرتز / كم. وضع واحد من الألياف

الاختلاف الرئيسي لهذه الألياف ، التي تحدد خصائصها إلى حد كبير كدليل ضوئي ، هو قطر النواة. إنه يتراوح من 7 إلى 10 ميكرون فقط ، وهو ما يمكن مقارنته بالفعل بطول موجة إشارة الضوء. تسمح لك قيمة القطر الصغير بتكوين شعاع واحد فقط (وضع) ، وهو ما ينعكس في الاسم (الشكل 2.4).

مزايا الألياف الضوئية متعددة الأوضاع مقارنة بالألياف أحادية الوضع:

نظرًا للقطر الكبير لنواة الألياف الضوئية متعددة الأوضاع ، يتم تقليل متطلبات مصادر الإشعاع ، حيث يمكن استخدام ليزر أشباه الموصلات الأرخص والأقوى في الوقت نفسه ، وحتى مصابيح LED لإدخال الإشعاع. تُستخدم دوائر بسيطة جدًا لتشغيل مصابيح LED ، مما يبسط الجهاز ويقلل من تكلفة FOTS.

في وحدة الاستقبال الضوئية ، يمكن استخدام الثنائيات الضوئية ذات القطر الكبير للمنطقة الحساسة للضوء. هذه الثنائيات الضوئية منخفضة التكلفة.

عند ربط الألياف الضوئية متعددة الأوضاع ، تكون الدقة المطلوبة للنهايات المطابقة ترتيبًا من حيث الحجم أقل مما هو عليه في حالة تضفير الألياف الضوئية أحادية الوضع.

الموصلات الضوئية للألياف الضوئية متعددة الأوضاع لنفس الأسباب لها متطلبات أقل صرامة من الموصلات الضوئية للألياف الضوئية أحادية الوضع.

يعود تاريخهم إلى عام 1960 ، عندما تم اختراع أول ليزر. في الوقت نفسه ، ظهرت الألياف الضوئية نفسها بعد 10 سنوات فقط ، وهي اليوم هي الأساس المادي للإنترنت الحديث.

الألياف الضوئية المستخدمة لنقل البيانات لها بنية مشابهة بشكل أساسي. يقع الجزء المرسل للضوء من الألياف (الأساسية أو الأساسية أو الأساسية) في المركز ، حوله يوجد مخمد (يسمى أحيانًا غمد). تتمثل مهمة المثبط في إنشاء واجهة بين الوسائط ومنع الإشعاع من مغادرة القلب.

يتكون كل من اللب والمخمد من زجاج الكوارتز ، ومعامل الانكسار لللب أعلى إلى حد ما من المثبط لإدراك ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي. لهذا ، يكون الاختلاف في المئات كافياً - على سبيل المثال ، قد يكون للنواة معامل انكسار n 1 = 1.468 ، ومثبط - القيمة n 2 = 1.453.

القطر الأساسي للألياف أحادية الوضع هو 9 ميكرومتر ، متعدد الأوضاع - 50 أو 62.5 ميكرومتر ، بينما قطر المخمد لجميع الألياف هو نفسه وهو 125 ميكرومتر. يظهر هيكل أدلة الضوء على مقياس في الرسم التوضيحي:

صعد الملف الشخصي الانكسار (خطوة- فهرس ألياف) - أبسط لتصنيع أدلة خفيفة. من المقبول بالنسبة للألياف أحادية النمط ، حيث يُنظر بشكل مشروط إلى وجود "أسلوب" واحد فقط (مسار انتشار الضوء في القلب). ومع ذلك ، تتميز الألياف متعددة الأنماط لمؤشر الخطوة بالتشتت العالي الناتج عن وجود عدد كبير من الأساليب ، مما يؤدي إلى تشتت الإشارة و "انتشارها" ، وفي النهاية يحد من المسافة التي يمكن للتطبيقات العمل عندها. يسمح معامل الانكسار المتدرج بتقليل تشتت الوضع. يوصى بشدة باستخدام ألياف مؤشر التدرج للأنظمة متعددة الأوضاع. (متدرج- فهرس ألياف) ، حيث لا يكون للانتقال من اللب إلى المخمد "خطوة" ، ولكنه يحدث بشكل تدريجي.

العامل الرئيسي الذي يميز التشتت ، وبالتالي قدرة الألياف على دعم التطبيقات عبر مسافات معينة هو عامل النطاق الترددي. حاليًا ، يتم تقسيم الألياف متعددة الأوضاع إلى أربع فئات وفقًا لهذا المؤشر ، من OM1 (الذي لا يوصى باستخدامه في الأنظمة الجديدة) إلى فئة الأداء الأعلى OM4.

تنقسم الألياف أحادية الوضع إلى فئات OS1 (الألياف التقليدية المستخدمة للإرسال إما عند 1310 نانومتر أو 1550 نانومتر) و OS2 ، والتي يمكن استخدامها لنقل النطاق العريض عبر النطاق الكامل من 1310 نانومتر إلى 1550 نانومتر ، مقسمة إلى قنوات الإرسال ، أو في طيف أوسع ، على سبيل المثال ، من 1280 إلى 1625 نانومتر. في المرحلة الأولى من الإنتاج ، تم تمييز ألياف OS2 بالتسمية LWP (قليل ماء قمة) للتأكيد على أنها تقلل من قمم الامتصاص بين نوافذ الشفافية. يوفر إرسال النطاق العريض بألياف أحادية النمط الأعلى أداءً معدلات إرسال تزيد عن 10 جيجابت في الثانية.

كابل الألياف الضوئية متعدد الأوضاع والوضع الفردي: قواعد الاختيار

بالنظر إلى الخصائص الموصوفة للألياف متعددة الأنماط والألياف أحادية الوضع ، يمكننا تقديم توصيات لاختيار نوع الألياف اعتمادًا على أداء التطبيق والمسافة التي يجب أن يعمل بها:

للسرعات التي تزيد عن 10 جيجابت / ثانية ، اختر الألياف أحادية الوضع بغض النظر عن المسافة

بالنسبة لتطبيقات 10 جيجابت والمسافات التي تزيد عن 550 مترًا ، يمكنك أيضًا اختيار الألياف أحادية الوضع

بالنسبة لتطبيقات 10 جيجابت ومسافات تصل إلى 550 مترًا ، تتوفر أيضًا ألياف OM4 متعددة الأوضاع

بالنسبة لتطبيقات 10 جيجابت ومسافات تصل إلى 300 متر ، تتوفر أيضًا ألياف OM3 متعددة الأوضاع

بالنسبة لتطبيقات 1 جيجابت والمسافات التي تصل إلى 600-1100 متر ، يمكن استخدام ألياف OM4 متعددة الأوضاع

بالنسبة لتطبيقات 1 جيجابت والمسافات التي تصل إلى 600-900 متر ، يمكن استخدام ألياف OM3 متعددة الأوضاع

تتوفر ألياف OM2 متعددة الأوضاع لتطبيقات 1 جيجابت ومسافات تصل إلى 550 مترًا

يتم تحديد تكلفة الألياف الضوئية إلى حد كبير من خلال قطر النواة ، لذا فإن الكبل متعدد الأوضاع ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، يكون أكثر تكلفة من الكبل أحادي الوضع. في الوقت نفسه ، تعد المعدات النشطة للأنظمة أحادية الوضع ، نظرًا لاستخدام مصادر الليزر القوية فيها (على سبيل المثال ، ليزر Fabry-Perot) أغلى بكثير من المعدات النشطة للأنظمة متعددة الأوضاع ، والتي تستخدم إما غير مكلفة نسبيًا أشعة الليزر الباعثة للسطح VCSEL أو حتى مصادر LED أرخص. عند تقييم تكلفة النظام ، من الضروري مراعاة تكاليف كل من البنية التحتية للكابلات والمعدات النشطة ، والتي يمكن أن تكون الأخيرة أعلى بكثير.

حتى الآن ، هناك ممارسة لاختيار كابل بصري اعتمادًا على نطاق الاستخدام. يتم استخدام الألياف أحادية الوضع:

في خطوط اتصالات الكابلات البحرية وعبر المحيطات ؛

في الخطوط الأرضية لمسافات طويلة ؛

في خطوط المزود ، خطوط الاتصال بين عقد المدينة ، في القنوات البصرية المخصصة لمسافات طويلة ، في خطوط الاتصال لمعدات مشغلي الهاتف المحمول ؛

في أنظمة التلفزيون الكبلي (بشكل أساسي OS2 ، الإرسال واسع النطاق) ؛

في أنظمة GPON مع إحضار الألياف إلى مودم بصري يقع عند المستخدم النهائي ؛

في SCS على الطرق السريعة التي يزيد طولها عن 550 مترًا (كقاعدة عامة ، بين المباني) ؛

في مراكز معالجة البيانات التي تخدم SCS ، بغض النظر عن المسافة.

تستخدم الألياف متعددة الأوضاع بشكل أساسي:

في SCS في جذوع داخل المبنى (حيث تكون المسافات ، كقاعدة عامة ، في حدود 300 متر) وفي جذوع بين المباني ، إذا كانت المسافة لا تتجاوز 300-550 متر ؛

في مقاطع SCS الأفقية وأنظمة FTTD ( ألياف- ل- ال- طاولة مكتب) ، حيث يتم تثبيت محطات عمل مع بطاقات الشبكة الضوئية متعددة الأوضاع للمستخدمين ؛

في مراكز البيانات بالإضافة إلى الألياف أحادية الوضع ؛

في جميع الحالات التي تسمح فيها المسافة باستخدام كبلات متعددة الأوضاع. على الرغم من أن الكابلات نفسها أغلى ثمناً ، إلا أن الوفورات في المعدات النشطة تعوض هذه التكاليف.

من المتوقع أنه في السنوات القادمة ، سوف تحل ألياف OS2 تدريجياً محل OS1 (يتم إيقافها) ، وستختفي ألياف 62.5 / 125 ميكرومتر في الأنظمة متعددة الأوضاع ، حيث سيتم استبدالها بالكامل بألياف 50 ميكرومتر ، ربما من OM3- فئات OM4.

اختبار الكابلات الضوئية أحادية النمط ومتعددة الوسائط

بعد التثبيت ، تخضع جميع الشرائح الضوئية المثبتة للاختبار. فقط القياسات التي يتم إجراؤها بواسطة معدات خاصة هي التي تضمن خصائص الخطوط والقنوات المثبتة. للحصول على شهادة SCS ، يتم استخدام أجهزة ذات مصادر إشعاع مؤهلة في أحد طرفي الخط وعدادات في الطرف الآخر. يتم تصنيع هذه المعدات بواسطة Fluke Networks و JDSU و Psiber ؛ تحتوي جميع هذه الأجهزة على قواعد محددة مسبقًا للفقد البصري المسموح به وفقًا لمعايير الاتصالات TIA / EIA و ISO / IEC وغيرها. يتم فحص الخطوط الضوئية الأطول باستخدام أجهزة قياس الانعكاس البصريوجود نطاق ديناميكي ودقة مناسبة.

خلال مرحلة التشغيل ، تتطلب جميع الشرائح الضوئية المثبتة معالجة دقيقة واستخدامًا منتظمًا للخاصة مناديل التنظيف والعصي ومنتجات التنظيف الأخرى.

ليس من غير المألوف أن تتعرض الكابلات المثبتة للتلف ، على سبيل المثال ، عند حفر الخنادق أو عند إجراء الإصلاحات داخل المباني. في هذه الحالة ، هناك حاجة إلى أداة OTDR أو أداة تشخيصية أخرى تستند إلى مبادئ قياس الانعكاس وإظهار المسافة إلى نقطة الفشل لتحديد موقع الخطأ (تتوفر نماذج مماثلة من Fluke Networks و EXFO و JDSU و NOYES (FOD) و Greenlee التواصل وغيرها).

تم تصميم نماذج الميزانية الموجودة في السوق بشكل أساسي لتحديد موقع الضرر (اللحامات السيئة ، والفواصل ، والعروض الكبيرة ، وما إلى ذلك). غالبًا ما يكونون غير قادرين على إجراء تشخيصات تفصيلية للخط البصري ، وتحديد جميع عدم تجانسه وإنشاء تقرير بشكل احترافي. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أقل موثوقية ودائمة.

معدات عالية الجودة - على العكس من ذلك ، فهي موثوقة وقادرة على التشخيص FOCLبأدق التفاصيل ، أنشئ جدولًا صحيحًا للأحداث ، وقم بإنشاء تقرير قابل للتحرير. هذا الأخير مهم للغاية لاعتماد الخطوط البصرية ، لأنه في بعض الأحيان توجد وصلات ملحومة ذات خسائر منخفضة بحيث لا يتمكن مقياس الانعكاس من تحديد مثل هذا المفصل. لكن اللحام لا يزال موجودًا ويجب عرضه في التقرير. في هذه الحالة ، يسمح لك البرنامج بتعيين حدث بالقوة على التتبع وقياس الخسائر فيه يدويًا.

تمتلك العديد من الأجهزة الاحترافية أيضًا القدرة على توسيع الوظائف عن طريق إضافة خيارات: مجهر فيديو لفحص نهايات الألياف ومصدر الليزر ومقياس الطاقة والهاتف البصري وما إلى ذلك.

/ كابل بصري أحادي الوضع (SM) ومتعدد الأوضاع (مم)

وضع واحد (SM) وكابل بصري متعدد الأوضاع (MM)

يمكن أن تتكون الألياف الضوئية من نوعين:

• الوضع الفردي (SM ، وضع فردي)
• الوضع المتعدد (MM ، الوضع المتعدد)

ينقل الكبل البصري أحادي الوضع وضعًا واحدًا ويبلغ قطر المقطع العرضي ≈ 9.5 نانومتر. بدوره ، يمكن أن يكون كبل الألياف الضوئية أحادي الوضع مع تشتت غير متحيز ومزاح وغير صفري.

ينقل كابل الألياف البصرية متعدد الأنماط MM أوضاعًا متعددة ويبلغ قطره 50 أو 62.5 نانومتر.

للوهلة الأولى ، يبدو أن الاستنتاج هو أن كبل الألياف البصرية متعدد الأوضاع أفضل وأكثر كفاءة من كابل SM البصري. علاوة على ذلك ، غالبًا ما يتحدث الخبراء لصالح MM على أساس أنه نظرًا لأن الكبل البصري متعدد الأوضاع يوفر أولوية متعددة في الأداء مقارنة بـ SM ، فهو أفضل من جميع النواحي.

في غضون ذلك ، سنمتنع عن مثل هذه التقييمات الواضحة. الكمية بعيدة كل البعد عن الأساس الوحيد للمقارنة ، وفي كثير من الحالات تكون الألياف أحادية النمط هي الأفضل.

الفرق الرئيسي بين كبلات SM و MM هو مؤشرات الأبعاد. الكبل البصري SM له ألياف بسماكة أصغر (8-10 ميكرون). هذا يجعله قادرًا على إرسال موجة بطول واحد فقط في الوضع المركزي. سمك الألياف الرئيسية في كابل MM أكبر بكثير ، 50-60 ميكرون. وفقًا لذلك ، يمكن لمثل هذا الكبل أن يرسل في وقت واحد عدة موجات بأطوال مختلفة في عدة أوضاع. ومع ذلك ، فإن المزيد من الأوضاع تقلل من عرض النطاق الترددي لكابل الألياف البصرية.

تتعلق الاختلافات الأخرى بين الكابلات الأحادية ومتعددة الأوضاع بالمواد التي صنعت منها ومصادر الضوء المستخدمة. يحتوي الكبل البصري أحادي الوضع على قلب وغلاف مصنوع فقط من الزجاج ، والليزر كمصدر للضوء. يمكن أن يحتوي كبل MM على غمد زجاجي وبلاستيكي وقضيب ، ويعمل مصباح LED كمصدر للضوء له.

كابل بصري أحادي الوضع 9/125 ميكرومتر

الكابلات الضوئية أحادية الوضع 8 ألياف من النوع 9125 ، لها تصميم معياري أحادي الأنبوب. توجد أدلة الضوء في الأنبوب المركزي المملوء بالهلام الطارد للماء. يحمي الحشو الألياف بشكل موثوق من أنواع مختلفة من التأثيرات الميكانيكية ، بالإضافة إلى أنه يستبعد تأثير التغيرات في درجة الحرارة في البيئة الخارجية. للحماية من القوارض والتأثيرات المماثلة الأخرى ، يتم استخدام جديلة إضافية من الألياف الزجاجية.

في الواقع ، فإن تطوير وإنتاج كبل الألياف البصرية 9125 يأتي لإيجاد الحل الأمثل لمشكلة تقليل التشتت البصري (وصولاً إلى الصفر) في جميع الترددات التي سيعمل بها الكبل. يؤثر عدد كبير من الأوضاع سلبًا على جودة الإشارة ، ويحتوي الكبل أحادي الوضع بالفعل على أكثر من وضع واحد ، ولكن هناك عدة أوضاع. عددهم أقل بكثير مما هو عليه في الوضع المتعدد ، ومع ذلك ، فهو أكبر من واحد. يؤدي تقليل تأثير التشتت البصري إلى انخفاض في عدد الأوضاع ، وبالتالي إلى تحسين جودة الإشارة.

في معظم معايير الألياف الضوئية المستخدمة في كبلات 9125 ، يتم تحقيق تشتت صفري عبر نطاق تردد ضيق. وبالتالي ، بالمعنى الحرفي ، يكون الكبل أحادي الوضع فقط مع موجات بطول معين. ومع ذلك ، فإن تقنيات تعدد الإرسال الحالية تستخدم مجموعة من الترددات الضوئية لاستقبال وإرسال عدة قنوات اتصال بصري عريض النطاق في وقت واحد.

يتم استخدام كابل الألياف الضوئية أحادي النمط 9125 داخل المباني وعلى الطرق السريعة الخارجية. يمكن دفنها في الأرض أو استخدامها ككابل علوي.

كابل بصري متعدد الأوضاع 50/125 ميكرومتر

كبل الألياف الضوئية متعدد الأنماط 50/125 (OM2) ، المستخدم في الشبكات الضوئية بسرعات 10 غيغابايت ، مبني على ألياف متعددة الأوضاع. وفقًا للتغييرات التي تم إجراؤها على مواصفات ISO / IEC 11801 ، يوصى باستخدام نوع جديد من سلك التصحيح من فئة OMZ بحجم 50125 في مثل هذه الشبكات.

الكبل البصري 50125 OMZ ، وفقًا لتطبيقات شبكة 10 Gigabit Ethernet ، مخصص لنقل البيانات عند 850 نانومتر أو 1300 نانومتر من الأطوال الموجية ، والتي تختلف في الحد الأقصى لقيم التوهين المسموح بها. يتم استخدامه لتوفير الاتصال في نطاق التردد من 1013-1015 هرتز.

الكبل البصري متعدد الأوضاع 50125 مخصص لأسلاك التوصيل والأسلاك في مكان العمل ، ولا يستخدم إلا في الداخل.

يدعم الكبل نقل البيانات لمسافات قصيرة وهو مناسب للإنهاء المباشر. هيكل الألياف الضوئية القياسية متعددة الأوضاع G 50/125 (G 62.5 / 125) ميكرومتر يتوافق مع المعايير التالية: EN 188200 ؛ VDE 0888 الجزء 105 ؛ IEC "IEC 60793-2" ؛ توصية ITU-T (ITU-T) G.651.

تتميز MM 50/125 بميزة مهمة ، وهي الخسائر المنخفضة والحصانة المطلقة لأنواع التداخل المختلفة. يتيح لك هذا إنشاء أنظمة بمئات الآلاف من قنوات الهاتف.

أنواع الألياف المستخدمة

في إنتاج كبلات SM و MM ، يتم استخدام الألياف أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع من الأنواع التالية:

• وضع فردي ، توصية ITU-T G.652.B (النوع "E" في الوسم) ؛
• وضع فردي ، توصية ITU-T G.652.C ، D (النوع "A" في الوسم) ؛
• وضع فردي ، توصية ITU-T G.655 (اكتب "H" في وضع العلامات) ؛
• وضع فردي ، توصية ITU-T G.656 (النوع "C" في وضع العلامات) ؛
• متعدد الأوضاع ، بقطر أساسي يبلغ 50 ميكرون ، توصية ITU-T G.651 (في نوع الوسم "M") ؛
• متعدد الأنماط ، بقطر أساسي يبلغ 62.5 ميكرون (في نوع الوسم "B")

يجب أن تتوافق المعلمات الضوئية للألياف الموجودة في الطلاء العازل مع مواصفات الشركات الموردة.

معلمات الألياف الضوئية:

أين يمكنني الشراء؟

يمكنك شراء كبل بصري متعدد الأوضاع وأحادي الوضع (يتم تحديد السعر وشروط التسليم بشكل منفصل ، اعتمادًا على الميزات المحددة للمنتج ورغبات العميل) مباشرة على موقعنا على الإنترنت. للقيام بذلك ، يرجى ملء النموذج المناسب بالترتيب عبر الإنترنت. يوجد دائمًا كبل بصري متعدد الأوضاع رباعي الألياف ، وكابل بصري أحادي الوضع ذاتي الدعم ، وكابل بصري أحادي النمط مكون من 4 ألياف و 8 ألياف ضوئية ، وأنواع أخرى من موافق (انظر الكتالوج).

بالاتفاق بين العميل والشركة المصنعة ، يُسمح بتزويد كبل بمعلمات تختلف عن تلك الواردة في الجدول.

كابل الألياف البصرية(الملقب ب كابل الألياف البصرية) هو نوع مختلف تمامًا من الكابلات مقارنة بنوعين من الكابلات الكهربائية أو النحاسية. لا يتم نقل المعلومات منه عن طريق إشارة كهربائية ، ولكن عن طريق الضوء. عنصرها الرئيسي هو الألياف الزجاجية الشفافة ، والتي يمر الضوء من خلالها لمسافات طويلة (تصل إلى عشرات الكيلومترات) مع القليل من التوهين.

أرز. 1. الألياف الضوئية. هيكل

هيكل كابل الألياف الضوئية بسيط جدًا ويشبه هيكل الكبل الكهربائي المحوري (الشكل 1). فقط بدلاً من الموصل النحاسي المركزي ، يتم استخدام الألياف الزجاجية الرقيقة (حوالي 1-10 شبه داكنة في القطر) هنا ، وبدلاً من العزل الداخلي ، يتم استخدام غلاف زجاجي أو بلاستيكي (2) ، والذي لا يسمح بالضوء لتجاوز الألياف الزجاجية. في هذه الحالة ، نتحدث عن نظام ما يسمى بالانعكاس الداخلي الكلي للضوء من واجهة مادتين مع معاملات كسر مختلفة (الغلاف الزجاجي له معامل كسر أقل بكثير من معامل الألياف المركزية). عادةً ما يتم حذف الغلاف المعدني للكابل ، لأنه لا توجد حاجة هنا للحماية من العوائق الكهرومغناطيسية الخارجية. ومع ذلك ، في بعض الأحيان لا يزال يُستخدم للحماية الميكانيكية من البيئة (يُطلق على هذا الكبل أحيانًا اسم مصفح ، ويمكنه الجمع بين العديد من كابلات الألياف الضوئية تحت غلاف واحد).

كابل الألياف البصريةلها خصائص استثنائية من حيث أمن وسرية المعلومات المنقولة. لا توجد عوائق كهرومغناطيسية خارجية ، من حيث المبدأ ، قادرة على تشويه إشارة الضوء ، والإشارة نفسها لا تولد إشعاعًا كهرومغناطيسيًا خارجيًا. الاتصال بهذا النوع من الكبلات للاستماع غير المصرح به للشبكة يكاد يكون مستحيلًا ، بسبب انتهاك سلامة الكابل. من الناحية النظرية ، يصل عرض النطاق الترددي لمثل هذا الكبل إلى 10 12 هرتز ، أي 1000 جيجاهرتز ، وهو أعلى بما لا يقاس من عرض الكابلات الكهربائية. تتناقص تكلفة كبل الألياف الضوئية باستمرار وهي تساوي حاليًا تقريبًا تكلفة كبل محوري رفيع.

يتراوح التوهين النموذجي للإشارة في كبلات الألياف الضوئية عند الترددات المستخدمة في شبكات المنطقة المحلية من 5 إلى 20 ديسيبل / كم ، وهو ما يتوافق تقريبًا مع أداء الكابلات الكهربائية عند الترددات المنخفضة. ولكن في حالة كبل الألياف الضوئية ، مع زيادة تردد الإشارة المرسلة ، يزداد التوهين بشكل طفيف جدًا ، وعند الترددات العالية (خاصة أكثر من 200 ميجاهرتز) ، فإن ميزته على الكبل الكهربائي لا يمكن دحضها ، فهو ببساطة يمتلك لا يوجد منافسين.

عيوب كابل الألياف الضوئية

أهمها هو التعقيد العالي للتركيب (مع تركيب كابلات الألياف الضوئيةيتطلب الفصل دقة الميكرون ، ويعتمد التوهين في الفصل بشدة على دقة الألياف الزجاجية ودرجة تلميعها). لتثبيت الفصل ، يتم استخدام اللحام أو اللصق باستخدام مادة هلامية خاصة ، والتي لها نفس معامل كسر الضوء مثل الألياف الزجاجية. في أي حال ، هذا يتطلب موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا وأدوات خاصة. لذلك ، في أغلب الأحيان ، يتم بيع كبلات الألياف الضوئية في شكل قطع مقطوعة مسبقًا بأطوال مختلفة ، حيث تم بالفعل تثبيت النوع المطلوب من الفصل على طرفيها. وتجدر الإشارة إلى أن إعداد الفصل ذي الجودة الرديئة يقلل بشكل كبير من طول الكابل المسموح به بسبب التوهين.

تحتاج أيضًا إلى تذكر أن استخدام كبل الألياف الضوئية يتطلب أجهزة استقبال وأجهزة إرسال بصرية خاصة من شأنها تحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية والعكس صحيح ، مما يؤدي أحيانًا إلى زيادة تكلفة الشبكة ككل بشكل كبير.

تسمح كابلات الألياف الضوئية بتقسيم الإشارة (يتم إنتاج موزعات سلبية خاصة لهذا ( المقرنات) لقنوات 2-8) ، ولكن كقاعدة عامة ، يتم استخدامها لنقل البيانات في اتجاه واحد فقط بين جهاز إرسال واحد وجهاز استقبال واحد. بعد كل شيء ، فإن أي تفرع حتمي يضعف إشارة الضوء إلى حد كبير ، وإذا كان هناك العديد من الفروع ، فقد لا يصل هذا الضوء ببساطة إلى نهاية الشبكة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خسائر داخلية في الموزعين ، وبالتالي فإن إجمالي قوة الإشارة عند الخرج أقل من طاقة الإدخال.

يعتبر كابل الألياف الضوئية أقل قوة ومرونة من الكابلات الكهربائية. يبلغ نصف قطر الانحناء النموذجي المسموح به حوالي 10 - 20 سم ، مع أنصاف أقطار الانحناء الأصغر قد تنكسر الألياف المركزية. يتسامح بشكل سيئ مع الكابلات والتمدد الميكانيكي ، فضلاً عن تأثيرات التكسير.

كابل ألياف ضوئية حساس وللإشعاع المؤين ، والذي من خلاله تنخفض شفافية الألياف الزجاجية ، أي يزداد توهين الإشارة . تؤثر التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة أيضًا سلبًا عليها ، حيث يمكن أن تتكسر الألياف الزجاجية.

استخدم كبل الألياف الضوئية فقط في الشبكات ذات الهيكل النجمي والحلقة. لا توجد مشاكل في المطابقة والتأريض في هذه الحالة. يوفر الكبل عزلًا كلفانيًا مثاليًا لأجهزة كمبيوتر الشبكة. في المستقبل ، من المحتمل أن يؤدي هذا النوع من الكابلات إلى مزاحمة الكابلات الكهربائية ، أو على الأقل مزاحمة بها بشكل كبير. استنفدت احتياطيات النحاس على الكوكب ، وهناك ما يكفي من المواد الخام لإنتاج الزجاج.

أنواع كابلات الألياف الضوئية

1. متعددأو متعددكابل ، أرخص ، ولكن بجودة أقل ؛
2. وضع فرديالكابل ، أغلى ثمنا ، لكنه يتمتع بأداء أفضل مقارنة بالأول.

يتم تقليل جوهر التناقض بين النوعين إلى أوضاع مختلفة لمرور أشعة الضوء في الكابل.

أرز. 2. انتشار الضوء في كابل أحادي الوضع

في كبل أحادي الوضع ، تسير جميع الحزم تقريبًا في نفس المسار ، ونتيجة لذلك تصل إلى المستقبل في نفس الوقت ، وشكل الإشارة غير مشوه تقريبًا (الشكل 2). يبلغ قطر الألياف المركزية للكابل أحادي الوضع 1.3 ميكرومتر وينقل الضوء فقط بنفس الطول الموجي (1.3 ميكرومتر). التشتت وفقدان الإشارة صغيران للغاية ، مما يسمح لك بنقل الإشارات على مسافة أكبر بكثير مما في حالة استخدام كبل متعدد الأوضاع. بالنسبة للكابل أحادي الوضع ، يتم استخدام أجهزة إرسال واستقبال الليزر ، والتي تستخدم الضوء فقط مع الطول الموجي المطلوب. لا تزال أجهزة الإرسال والاستقبال هذه باهظة الثمن نسبيًا وليست متينة. ومع ذلك ، في المستقبل ، يجب أن يصبح الكبل أحادي الوضع هو النوع الرئيسي نظرًا لأدائه الممتاز. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر أشعة الليزر أسرع من مصابيح LED التقليدية. يبلغ توهين الإشارة في كابل أحادي الوضع حوالي 5 ديسيبل / كم ويمكن حتى تقليله إلى 1 ديسيبل / كم.

أرز. 3. انتشار الضوء في كابل متعدد الأنماط

في كبل متعدد الأنماط ، يكون لمسارات أشعة الضوء انتشار ملحوظ ، ونتيجة لذلك يتم تشويه شكل الإشارة في الطرف المستقبل للكابل (الشكل 3). يبلغ قطر الألياف المركزية 62.5 ميكرومتر وقطر الغلاف الخارجي 125 ميكرومتر (يتم الإبلاغ عن هذا أحيانًا على أنه 62.5 / 125). يستخدم ناقل الحركة مصباح LED تقليدي (غير ليزر) ، مما يقلل التكلفة ويزيد من عمر أجهزة الإرسال والاستقبال مقارنة بالكابل أحادي الوضع. يبلغ الطول الموجي للضوء في كابل متعدد الأنماط 0.85 ميكرومتر ، بينما يوجد انتشار في الأطوال الموجية من حوالي 30-50 نانومتر. طول الكابل المسموح به هو 2-5 كم.

كابل متعدد الأوضاع- هذا هو النوع الرئيسي من كبلات الألياف الضوئية في الوقت الحالي ، لأنه أرخص تكلفة وأكثر توفرًا. يكون التوهين في كبل متعدد الأوضاع أكبر مما هو عليه في كبل أحادي النمط ويتراوح بين 5 و 20 ديسيبل / كم.

يبلغ التأخير المعتاد للكابلات الأكثر شيوعًا حوالي 4-5 نانوثانية / م ، وهو قريب من التأخير في الكابلات الكهربائية.
تتوفر كابلات الألياف الضوئية ، مثل الكابلات الكهربائية ، في مكتملو غير مكتمل.