Преимущества и недостатки применения оптоволоконной продукции
Оптоволоконный кабель лучше всего подходит для систем, требующих более высокой пропускной способности, поскольку потери здесь низкие.
Преимущества использования оптоволоконного кабеля включают его устойчивость к электромагнитным помехам (EMI), поскольку он не использует электричество. В связи с чем также способен поддерживать высокие скорости передачи данных.
К недостаткам оптоволоконного кабеля относят его стоимость , сложность монтажных работ по сравнению с другими модификациями кабелей связи. Стеклянный или пластиковый сердечник делает его более хрупким и менее гибким, и требует специальной подготовки для установки и адаптации разъема.
Конструкция и характеристики
В оптоволоконный кабель входят три компонента: сердечник, оболочка и буферное покрытие. Сердечник или ядро являются внутренней частью волокна. Он направляет свет и имеет более высокий показатель преломления, чем у оболочки, которая его окружает . Таким образом, свет в ядре достигает границы с оболочкой под углом, меньшим, чем критический угол, и отражается обратно в ядро путем полного внутреннего отражения.
Сердцевина изготовлена из прозрачного стекла или пластика. «Добавка» интегрируется в ядро, чтобы сделать его менее чистым, чем оболочка. Эти вкрапления помогают удерживать свет внутри сердечника, так что оптоволоконный кабель может изгибаться по углам и простираться на расстояние до 160 км.
Размер сердечника волокна — это размер светопроводящей центральной части оптического волокна, состоящей из материала с более высоким показателем преломления, чем оболочка. Оптоволоконный кабель такой же тонкий, как человеческий волос.
Наиболее распространенными типами волокон являются одномодовые волокна длиной 1625 нм и многомодовые волокна длиной 850 - 1550 нм. Диаметр сердечника составляет от 8 до 62.5 мкм. Наиболее распространенный диаметр оболочки составляет 125 мкм. В спецификациях кабелей диаметры жил и оболочки указаны в виде дробных чисел. Например, многомодовый оптоволоконный кабель 62.5 / 125 микрон означает, что сердечник составляет 62.5 микрона, а сердечник с окружающей оболочкой — всего 125 микрон.
Параметры выбора оптоволоконного кабеля
Параметры , которые следует учитывать при поиске оптоволоконного кабеля, включают длину волны, числовую апертуру, максимальное затухание и радиус изгиба.
Числовая апертура NA
Это способность собирать свет многомодового оптического волокна или максимальный угол к оси волокна, при котором свет будет принят и распространен через волокно. Мера угла приема света оптического волокна, NA = sin А, где A - угол приема. NA также используется для описания углового рассеяния света от центральной оси, например, при выходе из волокна, излучении от источника или входе в детектор.
Максимальное ослабление — это уменьшение силы сигнала вдоль волоконно-оптического волновода, вызванное поглощением и рассеянием. Затухание обычно выражается в дБ/км.
Радиус изгиба
Это наименьший радиус, который оптическое волокно или оптоволоконный кабель может изогнуть, прежде чем произойдет повышенное затухание или обрыв. Общие характеристики оптоволоконного кабеля включают поддержание поляризации, градуированный индекс и металлизированное покрытие.
Поддержание кабеля поляризации имеет волокно, которое сохраняет поляризацию света, попадающего на него. Металлизированные волокна покрыты металлами для повышенной термостойкости, пайки и агрессивных сред. Важным параметром окружающей среды является рабочая температура.
Диаметр сердечника
Это важный параметр многомодовых оптических волокон. Чем меньше значение диаметра ядра, тем шире полоса обслуживания. Сегодня используются волокна с диаметром сердечника 50 мкм. Параметр одномодового оптического волокна MFD соответствует диаметру разброса распределения электрического поля в режиме распространения или светового пути.
Свет обычно проходит через область ядра. Однако в случае одномодового оптического волокна свет просачивается в область оболочки. Следовательно, одномодовые оптические волокна определяются МФД, а не диаметром сердечника. МФД немного больше диаметра сердечника.
Чем меньше MFD, тем выше требуемая точность выравнивания для соединения. Кроме того, чем больше разница MFD двух соединенных волокон, тем больше потери соединителя. Диаметр оболочки лучше всего приближается к поверхности облицовки. Чем больше разница диаметров оболочки двух соединенных волокон, тем больше потери соединителя.