Kompletny przewodnik po kablach światłowodowych: podstawy, techniki, praktyki i porady

Kable światłowodowe zapewniają infrastrukturę fizyczną umożliwiającą szybką transmisję danych na potrzeby telekomunikacji, sieci i łączności między aplikacjami. Postępy w technologii światłowodowej zwiększyły możliwości w zakresie przepustowości i odległości przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru i kosztów, umożliwiając szersze wdrożenie, od telekomunikacji dalekiego zasięgu po centra danych i inteligentne sieci miejskie.

 

Ten dogłębny zasób wyjaśnia kable światłowodowe od środka. Zbadamy, jak działa światłowód, aby przesyłać sygnały danych za pomocą światła, kluczowe specyfikacje światłowodów jednomodowych i wielomodowych oraz popularne typy kabli w oparciu o liczbę włókien, średnicę i przeznaczenie. Ponieważ zapotrzebowanie na przepustowość rośnie wykładniczo, wybór odpowiedniego kabla światłowodowego w oparciu o wymagania sieci dotyczące odległości, szybkości transmisji danych i trwałości jest kluczem do przyszłościowej łączności.

 

Aby zrozumieć kable światłowodowe, musimy zacząć od włókien światłowodowych — cienkich włókien szklanych lub plastikowych, które kierują sygnały świetlne w procesie całkowitego wewnętrznego odbicia. Rdzeń, płaszcz i powłoka, które składają się na każde pasmo włókna, określają jego szerokość modalną i zastosowanie. Wiele pasm światłowodowych jest wiązany w luźną tubę, ciasno buforowane lub kable dystrybucyjne w celu poprowadzenia łączy światłowodowych między punktami końcowymi. Elementy łączności, takie jak złącza, panele i sprzęt, zapewniają interfejsy do sprzętu i środki do rekonfiguracji sieci światłowodowych w razie potrzeby.  

 

Właściwa instalacja i zakończenie okablowania światłowodowego wymaga precyzji i umiejętności, aby zminimalizować straty i zapewnić optymalną transmisję sygnału. Omówimy typowe procedury zakańczania światłowodów jednomodowych i wielomodowych przy użyciu popularnych typów złączy, takich jak LC, SC, ST i MPO. Mając świadomość najlepszych praktyk, nowi praktycy mogą z ufnością projektować i wdrażać sieci światłowodowe w celu uzyskania wysokiej wydajności i skalowalności.

 

Podsumowując, omawiamy kwestie związane z planowaniem sieci i ścieżek światłowodowych, które mogą ewoluować w celu zaspokojenia przyszłych potrzeb w zakresie przepustowości. Wskazówki ekspertów branżowych zapewniają dalszy wgląd w aktualne i pojawiające się trendy wpływające na rozwój światłowodów w telekomunikacji, centrach danych i infrastrukturze inteligentnych miast.    

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

P1: Co to jest kabel światłowodowy?

 

A1: Kable światłowodowe składają się z jednego lub więcej włókien optycznych, które są cienkimi pasmami szkła lub tworzywa sztucznego, które mogą przesyłać dane za pomocą sygnałów świetlnych. Kable te są używane do szybkiej i dalekosiężnej komunikacji, zapewniając szybsze przesyłanie danych w porównaniu z tradycyjnymi kablami miedzianymi.

 

Q2: Jak działają kable światłowodowe?

 

A2: Kable światłowodowe przesyłają dane za pomocą impulsów światła przez cienkie pasma optycznie czystych włókien szklanych lub plastikowych. Włókna te przenoszą sygnały świetlne na duże odległości przy minimalnych stratach sygnału, zapewniając szybką i niezawodną komunikację.

 

P3: Jak instalowane są kable światłowodowe?

 

A3: Kable światłowodowe można instalować różnymi metodami, takimi jak przeciąganie lub przepychanie kabli przez kanały kablowe lub kanały, instalacja napowietrzna za pomocą słupów lub wież lub bezpośrednie zakopanie w ziemi. Metoda instalacji zależy od czynników, takich jak środowisko, odległość i specyficzne wymagania projektu. Instalacja kabla światłowodowego wymaga specjalistycznych umiejętności i sprzętu, ale niekoniecznie jest trudna. Niezbędne jest odpowiednie przeszkolenie i znajomość technik instalacyjnych, takich jak łączenie włókien lub zakańczanie złączy. Zaleca się zaangażowanie doświadczonych specjalistów lub certyfikowanych techników do instalacji, aby zapewnić prawidłową obsługę i optymalną wydajność.

 

P4: Jaka jest żywotność kabli światłowodowych?

 

A4: Kable światłowodowe mają długą żywotność, zwykle od 20 do 30 lat lub nawet dłużej. Znane są ze swojej trwałości i odporności na degradację w czasie.

 

P5: Jak daleko kable światłowodowe mogą przesyłać dane?

 

A5: Odległość transmisji kabli światłowodowych zależy od różnych czynników, takich jak rodzaj włókna, szybkość transmisji danych i używany sprzęt sieciowy. Światłowody jednomodowe mogą przesyłać dane na większe odległości, zwykle od kilku do setek kilometrów, podczas gdy włókna wielomodowe nadają się na krótsze odległości, zwykle do kilkuset metrów.

 

P6: Czy kable światłowodowe można łączyć lub łączyć?

 

A6: Tak, kable światłowodowe mogą być spawane lub łączone. Łączenie fuzyjne i łączenie mechaniczne to powszechnie stosowane techniki łączenia ze sobą dwóch lub więcej kabli światłowodowych. Spawanie pozwala na rozbudowę sieci, łączenie kabli czy naprawę uszkodzonych odcinków.

 

P7: Czy kable światłowodowe mogą być używane zarówno do transmisji głosu, jak i transmisji danych?

 

A7: Tak, kable światłowodowe mogą przenosić jednocześnie sygnały głosowe i dane. Są powszechnie używane do szybkich połączeń internetowych, strumieniowego przesyłania wideo, sieci telekomunikacyjnych i aplikacji Voice-over-IP (VoIP).

 

P8: Jakie są zalety kabli światłowodowych w porównaniu z kablami miedzianymi?

 

A8: Kable światłowodowe mają kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi kablami miedzianymi, w tym:

 

• Większa przepustowość: Światłowody mogą przesyłać więcej danych na większe odległości w porównaniu z kablami miedzianymi.
• Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne: Kable światłowodowe nie są narażone na działanie pól elektromagnetycznych, co zapewnia niezawodną transmisję danych.
• Zwiększone bezpieczeństwo: światłowody są trudne do podłączenia, co czyni je bardziej bezpiecznymi do przesyłania poufnych informacji.
• Lżejsze i cieńsze: Kable światłowodowe są lżejsze i cieńsze, co ułatwia ich instalację i obsługę.

 

P9: Czy wszystkie kable światłowodowe są takie same?

 

A9: Nie, kable światłowodowe są dostępne w różnych typach i konfiguracjach, aby spełnić różne wymagania aplikacji. Dwa główne typy to kable jednomodowe i wielomodowe. Kable jednomodowe mają mniejszy rdzeń i mogą przesyłać dane na większe odległości, podczas gdy kable wielomodowe mają większy rdzeń i obsługują krótsze odległości. Ponadto istnieją różne konstrukcje kabli spełniające określone potrzeby, takie jak luźne tuby, ściśle buforowane lub kable taśmowe.

 

P10: Czy kable światłowodowe są bezpieczne w obsłudze?

 

A10: Kable światłowodowe są generalnie bezpieczne w obsłudze. W przeciwieństwie do kabli miedzianych, kable światłowodowe nie przewodzą prądu elektrycznego, co eliminuje ryzyko porażenia prądem. Należy jednak zachować ostrożność, aby uniknąć obrażeń oczu spowodowanych przez laserowe źródła światła używane do testowania lub konserwacji. Podczas pracy z kablami światłowodowymi zaleca się noszenie odpowiednich środków ochrony indywidualnej (PPE) oraz przestrzeganie zasad bezpieczeństwa.

 

P11: Czy starszą infrastrukturę sieciową można zaktualizować do kabli światłowodowych?

 

A11: Tak, istniejącą infrastrukturę sieciową można rozbudować o kable światłowodowe. Może to obejmować wymianę lub modernizację systemów opartych na miedzi na sprzęt światłowodowy. Przejście na światłowody zapewnia zwiększoną wydajność i możliwości na przyszłość, zapewniając możliwość sprostania rosnącym wymaganiom w zakresie przepustowości nowoczesnych systemów komunikacyjnych.

 

P12: Czy kable światłowodowe są odporne na czynniki środowiskowe?

 

A12: Kable światłowodowe są zaprojektowane tak, aby były odporne na różne czynniki środowiskowe. Mogą wytrzymać wahania temperatury, wilgoć, a nawet narażenie na chemikalia. Jednak ekstremalne warunki środowiskowe, takie jak nadmierne zginanie lub zgniatanie, mogą mieć wpływ na działanie kabli.

Glosariusz sieci światłowodowych

• Osłabienie - Spadek siły sygnału wzdłuż długości światłowodu. Mierzona w decybelach na kilometr (dB/km). 
• przepustowość - Maksymalna ilość danych, które można przesłać przez sieć w ustalonym czasie. Przepustowość jest mierzona w megabitach lub gigabitach na sekundę.
• Elewacje - Zewnętrzna warstwa otaczająca rdzeń światłowodu. Ma niższy współczynnik załamania niż rdzeń, powodując całkowite wewnętrzne odbicie światła w rdzeniu.
• Złącze - Mechaniczne urządzenie końcowe używane do łączenia kabli światłowodowych z panelami krosowniczymi, sprzętem lub innymi kablami. Przykładami są złącza LC, SC, ST i FC. 
• rdzeń - Środek światłowodu, przez który światło rozchodzi się poprzez całkowite wewnętrzne odbicie. Wykonany ze szkła lub tworzywa sztucznego i ma wyższy współczynnik załamania światła niż okładzina.
• dB (decybele) - Jednostka miary reprezentująca logarytmiczny stosunek dwóch poziomów sygnału. Służy do wyrażania strat mocy (tłumienia) w łączach światłowodowych. 
• Ethernet - Technologia sieciowa dla sieci lokalnych (LAN), która wykorzystuje okablowanie światłowodowe i przebiega przez skrętkę dwużyłową lub kable koncentryczne. Standardy obejmują 100BASE-FX, 1000BASE-SX i 10GBASE-SR. 
• skoczek - Krótki kabel krosowy służący do łączenia elementów światłowodowych lub wykonywania połączeń krosowych w systemach okablowania. Nazywany również patchcordem. 
• Utrata - Zmniejszenie mocy sygnału optycznego podczas transmisji łączem światłowodowym. Mierzone w decybelach (dB) przy większości standardów sieci światłowodowych określających maksymalne dopuszczalne wartości strat.
• Przepustowość modalna - Najwyższa częstotliwość, przy której wiele modów światła może skutecznie rozchodzić się w światłowodzie wielomodowym. Mierzona w megahercach (MHz) na kilometr. 
• Przysłona numeryczna - Miara kąta akceptacji światła przez światłowód. Włókna o wyższym NA mogą przyjmować światło wpadające pod szerszymi kątami, ale zazwyczaj mają wyższe tłumienie. 
• Współczynnik załamania światła - Miara szybkości rozchodzenia się światła w materiale. Im wyższy współczynnik załamania światła, tym wolniej światło przechodzi przez materiał. Różnica współczynnika załamania światła między rdzeniem a płaszczem pozwala na całkowite wewnętrzne odbicie.
• Światłowód jednomodowy - Światłowód o małej średnicy rdzenia, który umożliwia propagację tylko jednego trybu światła. Używany do transmisji na duże odległości o dużej przepustowości ze względu na niskie straty. Typowy rozmiar rdzenia 8-10 mikronów. 
• Splatać - Trwałe połączenie pomiędzy dwoma pojedynczymi światłowodami lub dwoma kablami światłowodowymi. Wymaga spawarki do precyzyjnego łączenia rdzeni szklanych w celu uzyskania ciągłej ścieżki transmisji przy minimalnych stratach.

 

Czytaj także: Terminologia dotycząca kabli światłowodowych 101: pełna lista i wyjaśnienie

Co to są kable światłowodowe? 

Kable światłowodowe to długie, cienkie pasma ultraczystego szkła przesyłać informacje cyfrowe na duże odległości. Wykonane są ze szkła krzemionkowego i zawierają włókna przenoszące światło ułożone w wiązki lub wiązki. Włókna te przekazują sygnały świetlne przez szkło od źródła do miejsca docelowego. Światło w rdzeniu światłowodu przechodzi przez światłowód, stale odbijając się od granicy między rdzeniem a płaszczem.

 

Istnieją dwa główne typy kabli światłowodowych: jednomodowe i wielomodowe. Włókna jednomodowe mają wąski rdzeń, który pozwala na transmisję jednego trybu światła, podczas gdy włókna wielomodowe mają szerszy rdzeń, który umożliwia jednoczesne przesyłanie wielu trybów światła. Włókna jednomodowe są zwykle używane do transmisji na duże odległości, podczas gdy włókna wielomodowe są najlepsze na krótsze odległości. Rdzenie obu typów włókien są wykonane z ultraczystego szkła krzemionkowego, ale produkcja włókien jednomodowych wymaga ściślejszych tolerancji.

 

Oto klasyfikacja:

 

Typy kabli światłowodowych jednomodowych

 

• OS1/OS2: Zaprojektowany dla sieci o dużej przepustowości na duże odległości. Typowy rozmiar rdzenia 8.3 mikrona. Używany w przypadku dostawców usług telekomunikacyjnych/usług, łączy szkieletowych przedsiębiorstw i połączeń między centrami danych.
• Luźna tubka wypełniona żelem: Wiele włókien 250um zawartych w kolorowych luźnych tubach w płaszczu zewnętrznym. Używany do instalacji na zewnątrz instalacji.
• Ciasno buforowane: Włókna 250um z warstwą ochronną pod kurtką. Stosowany również do instalacji zewnętrznych w liniach napowietrznych, przewodach i kanałach.

 

Typy kabli światłowodowych wielomodowych: 

 

• OM1/OM2: W przypadku krótkich odległości mniejsza przepustowość. Rozmiar rdzenia 62.5 mikrona. Głównie dla starszych sieci.
• OM3: Dla 10Gb Ethernet do 300m. Rozmiar rdzenia 50 mikronów. Stosowany w centrach danych i szkieletach budynków.  
• OM4: Wyższa przepustowość niż OM3 dla 100G Ethernet i 400G Ethernet do 150m. Również rdzeń 50 mikronów. 
• OM5: Najnowszy standard dla najwyższej przepustowości (do 100G Ethernet) na najkrótszych odległościach (co najmniej 100m). Do nowych zastosowań, takich jak 50G PON w sieciach bezprzewodowych 5G i inteligentnych sieciach miejskich. 
• Kable dystrybucyjne: Zawierają 6 lub 12 włókien 250um do połączenia między pomieszczeniami/piętrami telekomunikacyjnymi w budynku.  

 

Kable kompozytowe zawierające zarówno włókna jednomodowe, jak i wielomodowe są również powszechnie stosowane w infrastrukturalnych łączach szkieletowych, w których muszą być obsługiwane obie modalności.      

 

Czytaj także: Face-Off: wielomodowy kabel światłowodowy a jednomodowy kabel światłowodowy

 

Kable światłowodowe zazwyczaj zawierają wiele pojedynczych włókien połączonych ze sobą w celu zwiększenia wytrzymałości i ochrony. Wewnątrz kabla każde włókno jest pokryte własną ochronną powłoką z tworzywa sztucznego i dodatkowo chronione przed uszkodzeniami zewnętrznymi i światłem dzięki dodatkowemu ekranowaniu i izolacji między włóknami i na zewnątrz całego kabla. Niektóre kable zawierają również elementy blokujące wodę lub wodoodporne, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przez wodę. Właściwa instalacja wymaga również starannego splatania i zakańczania włókien, aby zminimalizować straty sygnału na długich odcinkach.

 

W porównaniu ze standardowymi metalowymi kablami miedzianymi, kable światłowodowe mają kilka zalet w zakresie przesyłania informacji. Mają znacznie większą przepustowość, co pozwala im przenosić więcej danych. Są lżejsze, trwalsze i mogą przesyłać sygnały na większe odległości. Są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i nie przewodzą prądu. Dzięki temu są również znacznie bezpieczniejsze, ponieważ nie emitują iskier i nie można ich tak łatwo podłączyć ani monitorować, jak kable miedziane. Ogólnie rzecz biorąc, kable światłowodowe umożliwiły znaczny wzrost prędkości i niezawodności połączenia internetowego.

Typowe typy kabli światłowodowych

Kable światłowodowe są szeroko stosowane do przesyłania danych i sygnałów telekomunikacyjnych z dużą prędkością na duże odległości. Istnieje kilka rodzajów kabli światłowodowych, z których każdy jest przeznaczony do określonych zastosowań. W tej sekcji omówimy trzy popularne typy: napowietrzny kabel światłowodowy, podziemny kabel światłowodowy i podmorski kabel światłowodowy.

1. Antenowy kabel światłowodowy

Napowietrzne kable światłowodowe są przeznaczone do montażu nad ziemią, zazwyczaj na słupach lub wieżach. Są chronione przez wytrzymałą osłonę zewnętrzną, która chroni delikatne pasma włókien przed czynnikami środowiskowymi, takimi jak warunki pogodowe, promieniowanie UV i ingerencja dzikich zwierząt. Kable antenowe są często używane na obszarach wiejskich lub do komunikacji na duże odległości między miastami. Są niedrogie i stosunkowo łatwe w instalacji, co czyni je popularnym wyborem dla firm telekomunikacyjnych w niektórych regionach.

 

Czytaj także: Kompleksowy przewodnik po naziemnych kablach światłowodowych

2. Podziemny kabel światłowodowy

Jak sama nazwa wskazuje, podziemne kable światłowodowe są zakopany pod ziemią zapewnienie bezpiecznego i chronionego medium transmisyjnego. Kable te są zaprojektowane tak, aby wytrzymać skutki trudnych warunków środowiskowych, takich jak wilgoć, wahania temperatury i obciążenia fizyczne. Kable podziemne są powszechnie stosowane w obszarach miejskich, gdzie przestrzeń jest ograniczona, a ochrona przed przypadkowym uszkodzeniem lub aktami wandalizmu jest niezbędna. Często są instalowane w podziemnych kanałach lub bezpośrednio zakopywane w wykopach.

3. Podwodny kabel światłowodowy

Podmorskie kable światłowodowe są specjalnie zaprojektowane do układania po dnie oceanu łączyć kontynenty i umożliwiać globalną komunikację. Kable te zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać ogromne ciśnienie i trudne warunki panujące w środowisku podwodnym. Zazwyczaj są one chronione wieloma warstwami pancerza stalowego lub polietylenowego wraz z wodoodpornymi powłokami. Kable podmorskie służą do międzynarodowej transmisji danych i odgrywają kluczową rolę w ułatwianiu globalnej łączności internetowej. Mogą rozciągać się na tysiące kilometrów i są niezbędne do komunikacji międzykontynentalnej, obsługując transfery danych o dużej przepustowości i globalną łączność.

4. Bezpośrednio zakopany kabel światłowodowy

Kable światłowodowe bezpośrednio zakopane są przeznaczone do zakopania bezpośrednio w ziemi bez użycia rur osłonowych lub osłon ochronnych. Są często używane w aplikacjach, w których warunki gruntowe są odpowiednie, a ryzyko uszkodzenia lub zakłóceń jest niskie. Kable te są zbudowane z dodatkowych warstw ochronnych, takich jak wytrzymałe kurtki i zbroje, aby wytrzymać potencjalne zagrożenia, takie jak wilgoć, gryzonie i obciążenia mechaniczne.

5. Wstążkowy kabel światłowodowy

Kable światłowodowe taśmowe składają się z wielu włókien optycznych ułożonych w płaskie struktury przypominające wstążki. Włókna są zwykle ułożone jeden na drugim, co pozwala na dużą liczbę włókien w jednym kablu. Kable taśmowe są powszechnie stosowane w aplikacjach wymagających dużej gęstości i zwartości, takich jak centra danych lub centrale telekomunikacyjne. Ułatwiają obsługę, łączenie i zakańczanie, dzięki czemu idealnie nadają się do instalacji, w których wymagana jest duża liczba włókien.

6. Luźny kabel światłowodowy

Luźne kable światłowodowe składają się z jednego lub więcej włókien optycznych zamkniętych w ochronnych tubach buforowych. Te rurki buforowe działają jako indywidualne jednostki ochronne dla włókien, oferując odporność na wilgoć, naprężenia mechaniczne i czynniki środowiskowe. Kable z luźną tubą są używane głównie na zewnątrz lub w trudnych warunkach, takich jak dalekosiężne sieci telekomunikacyjne lub obszary podatne na wahania temperatury. Luźna konstrukcja tuby pozwala na łatwą identyfikację włókien, izolację i przyszłe ulepszenia.

7. Opancerzony kabel światłowodowy

Opancerzone kable światłowodowe wzmacniane są dodatkowymi warstwami pancerza, takimi jak taśmy lub oploty z blachy falistej lub aluminiowej. Ta dodatkowa warstwa zapewnia lepszą ochronę przed uszkodzeniami fizycznymi w trudnych warunkach, w których kable mogą być narażone na działanie sił zewnętrznych, w tym ciężkich maszyn, gryzoni lub trudnych warunków przemysłowych. Kable zbrojone są powszechnie stosowane w warunkach przemysłowych, operacjach górniczych lub środowiskach o znacznym ryzyku przypadkowego uszkodzenia.

 

Te dodatkowe typy kabli światłowodowych oferują specjalne funkcje i ochronę, aby spełnić różne wymagania instalacyjne i warunki środowiskowe. Wybór typu kabla zależy od czynników takich jak scenariusz użytkowania, wymagana ochrona, sposób instalacji i przewidywane zagrożenia. Niezależnie od tego, czy chodzi o zastosowania bezpośrednio w ziemi, instalacje o dużej gęstości, sieci zewnętrzne czy wymagające środowiska, wybór odpowiedniego kabla światłowodowego zapewnia niezawodną i wydajną transmisję danych.

8. Nowsze typy kabli światłowodowych

Technologia światłowodowa wciąż ewoluuje, a nowe konstrukcje światłowodów i materiały umożliwiają dodatkowe zastosowania. Niektóre z najnowszych typów kabli światłowodowych obejmują:

 

• Włókna zoptymalizowane pod kątem zginania - Włókna z profilem rdzenia o stopniowanym indeksie, który zapobiega utracie światła lub uszkodzeniu interfejsu rdzeń/płaszcz podczas zginania wokół ciasnych narożników lub zwijania. Włókna zoptymalizowane pod kątem zginania mogą wytrzymać promienie zgięcia do 7.5 mm dla trybu jednomodowego i 5 mm dla trybu wielomodowego bez znacznego tłumienia. Włókna te umożliwiają rozmieszczenie światłowodów w przestrzeniach nieodpowiednich dla większych promieni gięcia i zakończeń w połączeniach o dużej gęstości. 
• Światłowody plastikowe (POF) - Światłowody wykonane z plastikowego rdzenia i płaszcza zamiast szkła. POF jest bardziej elastyczny, łatwiejszy do zakończenia i tańszy niż światłowód szklany. Jednak POF ma wyższe tłumienie i niższą przepustowość, co ogranicza go do łączy poniżej 100 metrów. POF jest przydatny w elektronice użytkowej, sieciach samochodowych i sterowaniu przemysłowym, gdzie wysoka wydajność nie jest krytyczna. 
• Włókna wielordzeniowe - Nowe projekty światłowodów zawierające 6, 12 lub nawet 19 oddzielnych jednomodowych lub wielomodowych rdzeni we wspólnym płaszczu i płaszczu. Włókna wielordzeniowe mogą przesyłać wiele dyskretnych sygnałów za pomocą pojedynczego pasma światłowodu i pojedynczego zakończenia lub punktu łączenia w celu uzyskania okablowania o większej gęstości. Jednak światłowody wielordzeniowe wymagają bardziej złożonego sprzętu połączeniowego, takiego jak tasaki wielordzeniowe i złącza MPO. Maksymalne tłumienie i przepustowość mogą również różnić się od tradycyjnych jedno- i dwurdzeniowych włókien. Włókna wielordzeniowe znajdują zastosowanie w sieciach telekomunikacyjnych i data center. 
• Puste włókna rdzeniowe - Wyłaniający się typ włókna z wydrążonym kanałem w rdzeniu otoczonym mikrostrukturalnym płaszczem, który zatrzymuje światło w wydrążonym rdzeniu. Włókna z pustym rdzeniem mają mniejsze opóźnienia i mniej efektów nieliniowych, które zniekształcają sygnały, ale są trudne w produkcji i wciąż podlegają rozwojowi technologicznemu. W przyszłości światłowody z pustym rdzeniem mogą umożliwić szybsze sieci ze względu na zwiększoną prędkość, z jaką światło może podróżować w powietrzu w porównaniu z litym szkłem. 

 

Choć wciąż są to produkty specjalistyczne, nowe typy światłowodów rozszerzają zastosowania, w których okablowanie światłowodowe jest praktyczne i ekonomiczne, umożliwiając działanie sieci z większymi prędkościami, w ciasnych przestrzeniach i na krótszych odległościach. W miarę jak nowe światłowody stają się coraz powszechniejsze, zapewniają one opcje optymalizacji różnych części infrastruktury sieciowej w oparciu o potrzeby w zakresie wydajności i wymagania instalacyjne. Zastosowanie światłowodów nowej generacji utrzymuje technologię sieciową w czołówce.     

Specyfikacje i wybór kabli światłowodowych

Kable światłowodowe są dostępne w różnych typach, dostosowanych do różnych zastosowań i wymagań sieciowych. Podstawowe specyfikacje, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze kabla światłowodowego, obejmują:

 

• Rozmiar rdzenia - Średnica rdzenia określa, ile danych można przesłać. Włókna jednomodowe mają mniejszy rdzeń (8-10 mikronów), który pozwala na propagację tylko jednego modu światła, co zapewnia dużą przepustowość i duże odległości. Włókna wielomodowe mają większy rdzeń (50-62.5 mikrona), który umożliwia propagację wielu modów światła, najlepiej na krótsze odległości i mniejszą szerokość pasma.  
• Elewacje - Okładzina otacza rdzeń i ma niższy współczynnik załamania światła, zatrzymując światło w rdzeniu poprzez całkowite wewnętrzne odbicie. Średnica płaszcza wynosi zwykle 125 mikronów, niezależnie od wielkości rdzenia.
• Materiał buforowy - Materiał buforowy chroni włókna przed uszkodzeniem i wilgocią. Typowe opcje obejmują teflon, PCV i polietylen. Kable zewnętrzne wymagają wodoodpornych i odpornych na warunki atmosferyczne materiałów buforowych. 
• Kurtka - Płaszcz zewnętrzny zapewnia dodatkową ochronę fizyczną i środowiskową kabla. Płaszcze kablowe wykonane są z materiałów takich jak PVC, HDPE i stal pancerna. Kurtki outdoorowe muszą być odporne na szeroki zakres temperatur, promieniowanie UV i ścieranie. 
• Wewnątrz a na zewnątrz - Oprócz różnych płaszczy i buforów, kable światłowodowe wewnętrzne i zewnętrzne mają różną budowę. Kable zewnętrzne oddzielają poszczególne włókna w luźne tuby lub ciasne tuby buforowe w centralnym elemencie, umożliwiając odprowadzanie wilgoci. Wewnętrzne kable taśmowe wstążkują i układają włókna w celu uzyskania większej gęstości. Kable zewnętrzne wymagają odpowiedniego uziemienia i dodatkowych uwag instalacyjnych dotyczących ochrony przed promieniowaniem UV, wahań temperatury i obciążenia wiatrem.

 

Do wybierz kabel światłowodowy, rozważ aplikację, żądaną przepustowość i środowisko instalacji. Kable jednomodowe najlepiej nadają się do komunikacji na duże odległości i dużej przepustowości, takiej jak szkielety sieci. Kable wielomodowe dobrze sprawdzają się na krótkich dystansach i przy niższych wymaganiach dotyczących przepustowości w budynkach. Kable wewnętrzne nie wymagają zaawansowanych osłon ani wodoodporności, podczas gdy kable zewnętrzne wykorzystują mocniejsze materiały do ​​ochrony przed warunkami atmosferycznymi i uszkodzeniami.  

 

Kable:

 

Rodzaj Nieruchomości	Włókno	Bufor	Kurtka	Ocena	Zastosowanie
Jednomodowy OS2	9/125μm	Luźna rurka	PVC	Wnętrz	Kręgosłup lokalu
Wielomodowy OM3/OM4	50/125μm	Ciasny bufor	OFNR	Na wolnym powietrzu	Centrum danych/kampus
Opancerzony	Pojedynczy/wielomodowy	Luźna rurka/ciasny bufor	Drut PE/poliuretan/stal	Pochówek na zewnątrz/bezpośredni	Surowe środowisko
ADSS	Tryb pojedyńczy	Niebuforowany	Samonośny	antena	FTTA/słupy/użytki
OPGW	Tryb pojedyńczy	Luźna rurka	Sploty samonośne/stalowe	Statystyka powietrzna	Napowietrzne linie energetyczne
Upuść kable	Pojedynczy/wielomodowy	Podjednostki 900μm/3mm	PCV/plenum	Wewnątrz i na zewnątrz	Końcowe połączenie z klientem

  

Łączność: 

 

Rodzaj Nieruchomości	Włókno	Sprzęgło	Polski	Zakończenie	Zastosowanie
LC	Pojedynczy/wielomodowy	PC/APC	Kontakt fizyczny (PC) lub kąt 8° (APC)	Pojedyncze włókno lub dupleks	Najpopularniejsze pojedyncze/podwójne złącze światłowodowe, zastosowania o dużej gęstości
MPO / MTP	Wielomodowy (światłowód 12/24)	PC/APC	Kontakt fizyczny (PC) lub kąt 8° (APC)	Macierz wielowłóknowa	Łączność 40/100G, trunking, centra danych
SC	Pojedynczy/wielomodowy	PC/APC	Kontakt fizyczny (PC) lub kąt 8° (APC)	Simpleks lub dupleks	Starsze aplikacje, niektóre sieci operatorów
ST	Pojedynczy/wielomodowy	PC/APC	Kontakt fizyczny (PC) lub kąt 8° (APC)	Simpleks lub dupleks	Starsze aplikacje, niektóre sieci operatorów
MU	Tryb pojedyńczy	PC/APC	Kontakt fizyczny (PC) lub kąt 8° (APC)	Simplex	Trudne środowisko, światłowód do anteny
obudowy/tace spawów	N / A	NA	NA	Fuzja lub mechaniczna	Przejście, renowacja lub dostęp w połowie rozpiętości

 

Zapoznaj się z tym przewodnikiem przy wyborze produktów światłowodowych, aby określić odpowiedni typ dla twoich aplikacji i środowiska sieciowego. Aby uzyskać więcej informacji na temat dowolnego produktu, skontaktuj się bezpośrednio z producentem lub daj mi znać, jak mogę udzielić dalszych zaleceń lub pomocy w wyborze.

  

Kable światłowodowe zapewniają zrównoważony zestaw właściwości odpowiadający potrzebom sieci w każdym środowisku, jeśli właściwy typ zostanie wybrany na podstawie kluczowych specyfikacji dotyczących zastosowania, rozmiaru rdzenia, oceny płaszcza i miejsca instalacji. Uwzględnienie tych cech pomaga zapewnić maksymalną wydajność, ochronę i wartość.

Standardy branżowe dotyczące kabli światłowodowych

Branża kabli światłowodowych przestrzega różnych standardów, aby zapewnić kompatybilność, niezawodność i interoperacyjność różnych komponentów i systemów. W tej sekcji omówiono niektóre z kluczowych standardów branżowych regulujących kable światłowodowe i ich znaczenie w zapewnieniu bezproblemowej sieci komunikacyjnej.

 

• TIA/EIA-568: Standard TIA/EIA-568, opracowany przez Stowarzyszenie Przemysłu Telekomunikacyjnego (TIA) i Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego (EIA), zawiera wytyczne dotyczące projektowania i instalacji systemów okablowania strukturalnego, w tym kabli światłowodowych. Obejmuje różne aspekty, takie jak typy kabli, złącza, wydajność transmisji i wymagania testowe. Zgodność z tą normą zapewnia spójne i niezawodne działanie w różnych instalacjach sieciowych.
• ISO/IEC 11801: Norma ISO/IEC 11801 określa wymagania dotyczące ogólnych systemów okablowania, w tym kabli światłowodowych, w obiektach komercyjnych. Obejmuje takie aspekty, jak wydajność transmisji, kategorie kabli, złącza i praktyki instalacyjne. Zgodność z tą normą zapewnia interoperacyjność i spójność wydajności w różnych systemach okablowania.
• ANSI/TIA-598: Norma ANSI/TIA-598 zawiera wytyczne dotyczące kodowania kolorami kabli światłowodowych, określając schematy kolorów dla różnych typów włókien, powłok buforowych i kolorów osłon złączy. Norma ta zapewnia jednolitość i ułatwia łatwą identyfikację i dopasowywanie kabli światłowodowych podczas instalacji, konserwacji i rozwiązywania problemów.
• ITU-T G.651: Norma ITU-T G.651 określa charakterystyki i parametry transmisyjne dla światłowodów wielomodowych. Obejmuje takie aspekty, jak rozmiar rdzenia, profil współczynnika załamania światła i szerokość pasma modalnego. Zgodność z tą normą zapewnia stałą wydajność i kompatybilność wielomodowych kabli światłowodowych w różnych systemach i zastosowaniach.
• ITU-T G.652: Norma ITU-T G.652 określa charakterystyki i parametry transmisji dla światłowodów jednomodowych. Obejmuje takie aspekty, jak tłumienie, dyspersja i długość fali odcięcia. Zgodność z tą normą zapewnia spójne i niezawodne działanie jednomodowych kabli światłowodowych do zastosowań komunikacyjnych na duże odległości.

 

Przestrzeganie tych standardów branżowych ma kluczowe znaczenie dla zachowania kompatybilności, niezawodności i wydajności w instalacjach światłowodowych. Zgodność gwarantuje, że kable, złącza i komponenty sieciowe różnych producentów mogą bezproblemowo ze sobą współpracować, upraszczając procesy projektowania, instalacji i konserwacji sieci. Ułatwia również interoperacyjność i zapewnia wspólny język komunikacji między profesjonalistami z branży.

 

Chociaż to tylko niektóre ze standardów branżowych dotyczących kabli światłowodowych, nie można przecenić ich znaczenia. Przestrzegając tych standardów, projektanci sieci, instalatorzy i operatorzy mogą zapewnić integralność i jakość infrastruktury światłowodowej, promując wydajne i niezawodne sieci komunikacyjne.

 

Czytaj także: Demistyfikujące standardy kabli światłowodowych: obszerny przewodnik

Budowa kabla światłowodowego i transmisja światła

Kable światłowodowe są wykonane z dwóch koncentrycznych warstw topionej krzemionki, ultraczystego szkła o wysokiej przezroczystości. Wewnętrzny rdzeń ma wyższy współczynnik załamania niż płaszcz zewnętrzny, co pozwala na prowadzenie światła wzdłuż światłowodu poprzez całkowite wewnętrzne odbicie.  

 

Zespół kabla światłowodowego składa się z następujących części:

 

Komponenty i konstrukcja kabla światłowodowego określają jego przydatność do różnych zastosowań i środowisk instalacyjnych. Kluczowe aspekty konstrukcji kabli obejmują:

 

• Rozmiar rdzenia - Wewnętrzne włókno szklane przenoszące sygnały optyczne. Typowe rozmiary to 9/125 μm, 50/125 μm i 62.5/125 μm. Włókno jednomodowe 9/125 μm ma wąski rdzeń do długodystansowych połączeń o dużej przepustowości. Światłowody wielomodowe 50/125 μm i 62.5/125 μm mają szersze rdzenie dla krótszych łączy, gdy nie jest wymagana duża przepustowość. 
• Rury buforowe - Powłoki z tworzywa sztucznego otaczające pasma włókien w celu ochrony. Włókna można pogrupować w oddzielne probówki buforowe w celu organizacji i izolacji. Rury buforowe utrzymują również wilgoć z dala od włókien. Stosowane są luźne rurki i ciasne konstrukcje rurek buforowych. 
• Członkowie siły - Przędze aramidowe, pręty z włókna szklanego lub druty stalowe zawarte w rdzeniu kabla zapewniają wytrzymałość na rozciąganie i zapobiegają naprężeniom włókien podczas instalacji lub zmian środowiskowych. Elementy wzmacniające zmniejszają wydłużenie i umożliwiają większe naprężenia podczas instalowania kabla.
• Wypełniacze - Dodatkowa wyściółka lub wypełnienie, często wykonane z włókna szklanego, dodane do rdzenia kabla, aby zapewnić amortyzację i sprawić, że kabel będzie okrągły. Wypełniacze po prostu zajmują miejsce i nie dodają siły ani ochrony. Dołączone tylko w razie potrzeby, aby uzyskać optymalną średnicę kabla. 
• Zewnętrzna kurtka - Warstwa tworzywa sztucznego otaczająca rdzeń kabla, wypełniacze i elementy wzmacniające. Kurtka chroni przed wilgocią, ścieraniem, chemikaliami i innymi czynnikami środowiskowymi. Typowe materiały płaszcza to HDPE, MDPE, PVC i LSZH. Kabel przystosowany do użytku na zewnątrz wykorzystuje grubsze, odporne na promieniowanie UV płaszcze, takie jak polietylen lub poliuretan. 
• Zbroja - Dodatkowa osłona metalowa, zwykle stalowa lub aluminiowa, dodawana na płaszczu kabla dla maksymalnej ochrony mechanicznej i ochrony przed gryzoniami. Kabel światłowodowy zbrojony stosuje się w przypadku instalacji w niesprzyjających warunkach narażonych na potencjalne uszkodzenia. Pancerz znacznie zwiększa wagę i zmniejsza elastyczność, dlatego jest zalecany tylko w razie potrzeby. 
• Zgrywanie - Nylonowa linka pod płaszczem zewnętrznym, która pozwala na łatwe zdjęcie płaszcza podczas zakańczania i łączenia. Samo pociągnięcie za linkę rozrywa kurtkę bez uszkadzania znajdujących się pod nią włókien. Ripcord nie jest dołączony do wszystkich typów kabli światłowodowych. 

 

Specyficzna kombinacja tych elementów konstrukcyjnych tworzy kabel światłowodowy zoptymalizowany pod kątem zamierzonego środowiska pracy i wymagań wydajnościowych. Integratorzy mogą wybierać spośród wielu typów kabli dla dowolnej sieci światłowodowej. 

 

Dowiedz się więcej: Elementy kabla światłowodowego: pełna lista i wyjaśnienie

 

Kiedy światło jest przesyłane do rdzenia światłowodu, odbija się od interfejsu płaszcza pod kątami większymi niż kąt krytyczny, w sposób ciągły przechodząc przez światłowód. To wewnętrzne odbicie wzdłuż długości światłowodu pozwala na znikomą utratę światła na duże odległości.

 

Różnica współczynnika załamania światła między rdzeniem a płaszczem, mierzona za pomocą apertury numerycznej (NA), określa, ile światła może dostać się do światłowodu i pod jakim kątem odbija się od wewnątrz. Wyższa NA pozwala na wyższą akceptację światła i kąty odbicia, najlepiej na krótkich dystansach, podczas gdy niższa NA ma niższą akceptację światła, ale może przepuszczać z mniejszym tłumieniem na większe odległości.

 

Właściwości konstrukcyjne i transmisyjne kabli światłowodowych pozwalają na uzyskanie niezrównanej szybkości, przepustowości i zasięgu sieci światłowodowych. Bez elementów elektrycznych światłowody stanowią idealną platformę o otwartym dostępie do komunikacji cyfrowej i rozwoju technologii przyszłości. Zrozumienie, w jaki sposób można zoptymalizować światło, aby pokonywało kilometry w włóknie szklanym tak cienkim jak ludzki włos, jest kluczem do uwolnienia potencjału systemów światłowodowych.

Historia kabli światłowodowych

Rozwój kabli światłowodowych rozpoczął się w latach 1960. wraz z wynalezieniem lasera. Naukowcy uznali, że światło lasera może być przesyłane na duże odległości przez cienkie pasma szkła. W 1966 roku Charles Kao i George Hockham wysunęli teorię, że włókna szklane mogą być używane do przesyłania światła na duże odległości przy niskich stratach. Ich praca położyła podwaliny pod nowoczesną technologię światłowodową.

 

W 1970 roku badacze Corning Glass, Robert Maurer, Donald Keck i Peter Schultz, wynaleźli pierwszy światłowód ze stratami wystarczająco niskimi do zastosowań komunikacyjnych. Stworzenie tego światłowodu umożliwiło badania nad wykorzystaniem światłowodów w telekomunikacji. W następnej dekadzie firmy zaczęły rozwijać komercyjne światłowodowe systemy telekomunikacyjne. 

 

W 1977 roku firma General Telephone and Electronics wysłała pierwszy ruch telefoniczny na żywo za pośrednictwem kabli światłowodowych w Long Beach w Kalifornii. Ta próba wykazała rentowność telekomunikacji światłowodowej. W latach 1980. firmy pracujące nad wdrażaniem dalekosiężnych sieci światłowodowych łączyły główne miasta w Stanach Zjednoczonych i Europie. Pod koniec lat 1980. i na początku lat 1990. publiczne firmy telekomunikacyjne zaczęły zastępować tradycyjne miedziane linie telefoniczne kablami światłowodowymi.

 

Kluczowi innowatorzy i pionierzy technologii światłowodowej to Narinder Singh Kapany, Jun-ichi Nishizawa i Robert Maurer. Kapany jest znany jako „ojciec światłowodów” za swoją pracę w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku, rozwijającą i wdrażającą technologię światłowodową. Nishizawa wynalazł pierwszy system komunikacji optycznej w 1950 roku. Maurer kierował zespołem Corning Glass, który wynalazł pierwsze światłowód o niskiej stratności, umożliwiający nowoczesną komunikację światłowodową.  

 

Rozwój kabli światłowodowych zrewolucjonizował globalną komunikację i umożliwił szybki internet i globalne sieci informacyjne, które mamy dzisiaj. Technologia światłowodowa połączyła świat, umożliwiając przesyłanie ogromnych ilości danych na całym świecie w ciągu kilku sekund.

 

Podsumowując, dzięki wieloletniej pracy naukowców i badaczy kable światłowodowe zostały opracowane i zoptymalizowane do przesyłania sygnałów świetlnych na duże odległości. Ich wynalazek i komercjalizacja zmieniły świat, umożliwiając nowe metody globalnej komunikacji i dostępu do informacji.

Elementy budulcowe łączności światłowodowej  

Zasadniczo sieć światłowodowa składa się z kilku podstawowych części, które łączą się ze sobą, tworząc infrastrukturę do przesyłania i odbierania danych za pomocą sygnałów świetlnych. Podstawowe komponenty to:   

 

• Kable światłowodowe, takie jak Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW) lub Unitube Non-metallic Micro Cable (JET), zawierają cienkie pasma włókna szklanego lub plastikowego i zapewniają ścieżkę, po której przemieszczają się sygnały. Rodzaje kabli obejmują jednomodowe, wielomodowe, hybrydowe kable światłowodowe i kable dystrybucyjne. Czynniki wyboru to tryb/liczba światłowodów, konstrukcja, metoda instalacji i interfejsy sieciowe. Światłowody to cienkie, elastyczne pasma ze szkła lub tworzywa sztucznego, które działają jako medium do przesyłania sygnałów świetlnych na duże odległości. Zostały zaprojektowane tak, aby zminimalizować utratę sygnału i zachować integralność przesyłanych danych.
• Źródło światła: Źródło światła, zwykle laser lub dioda LED (dioda elektroluminescencyjna), służy do generowania sygnałów świetlnych, które są przesyłane przez światłowody. Aby zapewnić niezawodną transmisję danych, źródło światła musi być w stanie wytwarzać stabilne i spójne światło.
• Komponenty łączności: te komponenty łączą kable ze sprzętem, umożliwiając patchowanie. Złącza takie jak LC, SC i MPO łączą włókna światłowodowe z portami i kablami urządzeń. Adaptery, takie jak adapter światłowodowy/kołnierz łącznika/szybkie złącze światłowodowe, łączą złącza w panelach krosowych. Kable krosowe zakończone złączami tworzą łącza tymczasowe. Łączność przesyła sygnały świetlne między pasmami kabli, sprzętem i kablami krosowymi wzdłuż łącza. Dopasuj typy złączy do potrzeb instalacji i portów sprzętu.  
• Złącza: Złącza służą do łączenia ze sobą poszczególnych włókien optycznych lub do łączenia włókien z innymi elementami sieci, takimi jak przełączniki lub routery. Złącza te zapewniają bezpieczne i precyzyjne połączenie w celu zachowania integralności przesyłanych danych.
• Sprzęt połączeniowy: Obejmuje to urządzenia, takie jak panele krosownicze, obudowy spawów i skrzynki przyłączeniowe. Te komponenty sprzętowe zapewniają wygodny i zorganizowany sposób zarządzania i ochrony światłowodów i ich połączeń. Pomagają również w rozwiązywaniu problemów i konserwacji sieci.
• Obudowy, takie jak wolnostojące szafy światłowodowe, obudowy światłowodowe do montażu w stojaku lub obudowy światłowodowe ścienne zapewniają ochronę wzajemnych połączeń światłowodowych i luźnych / zapętlonych włókien z opcjami wysokiej gęstości. Luźne tace i prowadnice światłowodów służą do przechowywania nadmiarowych długości kabli. Obudowy chronią przed zagrożeniami środowiskowymi i organizują duże ilości włókien. 
• Nadajniki-odbiorniki: Nadajniki-odbiorniki, znane również jako moduły optyczne, służą jako interfejs między siecią światłowodową a innymi urządzeniami sieciowymi, takimi jak komputery, przełączniki lub routery. Konwertują sygnały elektryczne na sygnały optyczne do transmisji i odwrotnie, umożliwiając bezproblemową integrację między sieciami światłowodowymi i tradycyjnymi sieciami miedzianymi.
• Repeatery/wzmacniacze: Sygnały światłowodowe mogą ulec degradacji na duże odległości z powodu tłumienia (utraty siły sygnału). Repeatery lub wzmacniacze służą do regeneracji i wzmacniania sygnałów optycznych w regularnych odstępach czasu w celu zapewnienia ich jakości i niezawodności.
• Przełączniki i routery: Te urządzenia sieciowe odpowiadają za kierowanie przepływem danych w sieci światłowodowej. Przełączniki ułatwiają komunikację w sieci lokalnej, natomiast routery umożliwiają wymianę danych pomiędzy różnymi sieciami. Pomagają zarządzać ruchem i zapewniają sprawną transmisję danych.
• Mechanizmy ochrony: Sieci światłowodowe mogą zawierać różne mechanizmy ochrony, takie jak nadmiarowe ścieżki, zapasowe źródła zasilania i zapasowe przechowywanie danych, aby zapewnić wysoką dostępność i niezawodność danych. Mechanizmy te pomagają zminimalizować przestoje sieci i chronić przed utratą danych w przypadku awarii lub zakłóceń.
• Urządzenia testowe, takie jak OTDR-y i mierniki mocy optycznej, mierzą wydajność, aby zapewnić prawidłową transmisję sygnału. OTDR-y weryfikują instalację kabli i lokalizują problemy. Mierniki mocy sprawdzają straty na połączeniach. Produkty do zarządzania infrastrukturą pomagają w dokumentacji, etykietowaniu, planowaniu i rozwiązywaniu problemów.   

 

Komponenty te współpracują ze sobą, tworząc solidną i szybką infrastrukturę sieci światłowodowej, umożliwiając szybką i niezawodną transmisję danych na duże odległości.

 

Łączenie komponentów wraz z odpowiednimi technikami instalacji, zakończeń, łączenia i krosowania umożliwia optyczny transfer sygnału dla danych, głosu i wideo w kampusach, budynkach i sprzęcie sieciowym. Zrozumienie wymagań dotyczących szybkości transmisji danych, budżetów strat, wzrostu i środowiska określa potrzebną kombinację kabli, połączeń, testów i obudów dla dowolnej aplikacji sieciowej. 

Opcje kabli światłowodowych  

Kable światłowodowe zapewniają fizyczne medium transmisyjne do kierowania sygnałów optycznych na krótkie i duże odległości. Dostępnych jest kilka typów łączenia sprzętu sieciowego, urządzeń klienckich i infrastruktury telekomunikacyjnej. Czynniki takie jak środowisko instalacji, tryb i liczba światłowodów, typy złączy i szybkości transmisji danych określą, która konstrukcja kabla światłowodowego jest odpowiednia dla każdego zastosowania.  

 

Kable miedziane, takie jak miedziany kabel danych CAT5E lub miedziany kabel danych CAT6, zawierają żyły światłowodowe połączone parami miedzi, co jest przydatne, gdy w jednym przebiegu kabla wymagana jest łączność zarówno światłowodowa, jak i miedziana. Opcje obejmują kable simplex/zip cord, duplex, dystrybucyjne i breakout.

 

Kable pancerne zawierają różne materiały wzmacniające w celu ochrony przed uszkodzeniami lub ekstremalnymi warunkami środowiskowymi. Typy obejmują linkę z luźną rurką, niemetalową, wzmacniającą, opancerzoną linkę (GYFTA53) lub Lekko opancerzony kabel z luźną rurką (SIŁOWNIA/GYTA) z rurkami wypełnionymi żelem i stalowymi wzmocnieniami do zastosowań kampusowych. Blokujący pancerz lub falista taśma stalowa zapewniają ekstremalną ochronę przed gryzoniami / piorunami.  

 

Kable upuszczające są używane do ostatecznego połączenia z dystrybucji do lokalizacji. Opcje, takie jak samonośny kabel odgałęźny typu Bow (GJYXFCH) lub Kabel odgałęźny typu dziobowego (GJXFH) nie wymagają podparcia nici. Kabel odgałęźny typu Bow Strenath (GJXFA) ma wzmocnione elementy wzmacniające. Kabel odgałęźny typu kabłąkowego do kanału (GJYXFHS) do instalacji kablowej. Opcje antenowe obejmują Rysunek 8 Kabel (GYTC8A) lub Całkowicie dielektryczny samonośny kabel antenowy (ADSS).

 

Inne opcje do użytku w pomieszczeniach obejmują lekko opancerzony kabel Unitube (GYXS/GYXTW), niemetaliczny kabel Micro Unitube (STRUMIEŃ) lub Linka z luźną rurką Niemetalowy element wzmacniający Nieopancerzony kabel (GYFTY). Hybrydowe kable światłowodowe zawierają włókno i miedź w jednej powłoce. 

 

Wybór kabla światłowodowego, takiego jak samonośny kabel odgałęźny typu Bow (GJYXFCH), rozpoczyna się od określenia metody instalacji, środowiska, rodzaju i potrzebnej liczby włókien. Specyfikacje dotyczące konstrukcji kabla, odporności na płomień/zgniatanie, typu złącza i naciągu muszą być zgodne z przeznaczeniem i trasą. 

 

Właściwe rozmieszczenie, zakończenie, spawanie, instalacja i testowanie kabli światłowodowych przez certyfikowanych techników umożliwia transmisję o dużej przepustowości przez sieci FTTx, metro i sieci dalekiego zasięgu. Nowe innowacje poprawiają łączność światłowodową, zwiększając gęstość włókien w mniejszych, niewrażliwych na zginanie kablach kompozytowych na przyszłość.

  

Kable hybrydowe zawierają zarówno pary miedziane, jak i włókna światłowodowe w jednej osłonie do zastosowań wymagających połączeń głosowych, danych i szybkich prędkości. Liczba miedzi/włókien różni się w zależności od potrzeb. Stosowany w instalacjach typu drop w MDU, szpitalach, szkołach, gdzie możliwy jest tylko jeden przebieg kabla.

 

Inne opcje, takie jak figura 8 i okrągłe kable antenowe, są w całości dielektryczne lub mają elementy wzmacniające z włókna szklanego/polimeru do instalacji napowietrznych, które nie wymagają stalowych wzmocnień. Można również zastosować luźną tubę, rdzeń centralny i kable światłowodowe taśmowe.

 

Wybór kabla światłowodowego rozpoczyna się od określenia środowiska instalacji i wymaganego poziomu ochrony, a następnie liczby i typu włókien wymaganych do obsługi obecnych i przyszłych wymagań dotyczących przepustowości. Typy złączy, konstrukcja kabla, klasa palności, odporność na zgniatanie/uderzenie oraz specyfikacje naciągu muszą być zgodne z zamierzoną trasą i zastosowaniem. Wybór renomowanego, zgodnego ze standardami producenta kabli i sprawdzenie, czy wszystkie parametry wydajności są odpowiednio ocenione dla środowiska instalacji, zapewni wysokiej jakości infrastrukturę światłowodową z optymalną transmisją sygnału. 

 

Kable światłowodowe stanowią podstawę do budowy szybkich sieci światłowodowych, ale wymagają wykwalifikowanych i certyfikowanych techników do prawidłowego zakończenia, łączenia, instalacji i testowania. Po wdrożeniu z wysokiej jakości komponentami łączności w dobrze zaprojektowanej infrastrukturze kable światłowodowe umożliwiają transmisję o dużej przepustowości w sieciach metra, dalekobieżnych i FTTx, rewolucjonizując komunikację w aplikacjach danych, głosu i wideo na całym świecie. Nowe innowacje dotyczące mniejszych kabli, większej gęstości włókien, konstrukcji kompozytowych i włókien niewrażliwych na zginanie nadal poprawiają łączność światłowodową w przyszłości.

 

Możesz także zainteresować:

 

• Importowanie kabli światłowodowych z Chin: instrukcje i najlepsze wskazówki
• 4 najlepszych producentów kabli światłowodowych w Turcji do naśladowania
• Top 5 dostawców kabli światłowodowych na Filipinach
• 5 największych producentów kabli światłowodowych w Malezji

Łączność światłowodowa

Komponenty łączności zapewniają środki do łączenia okablowania światłowodowego ze sprzętem sieciowym i tworzenia połączeń krosowych za pośrednictwem paneli i kaset. Opcje złączy, adapterów, kabli krosowych, przegród i paneli krosowych umożliwiają połączenia między urządzeniami i umożliwiają rekonfigurację infrastruktury światłowodowej w razie potrzeby. Wybór połączeń wymaga dopasowania typów złączy do typów żył kabli i portów sprzętu, specyfikacji strat i trwałości do wymagań sieci i potrzeb instalacyjnych.

 

Złącza: Złącza kończą włókna światłowodowe w celu podłączenia kabli do portów sprzętu lub innych kabli. Typowe typy to:

 

• LC (złącze Lucent): Okucie z cyrkonu 1.25 mm. Do paneli krosowych, konwerterów mediów, transceiverów. Niskie straty i wysoka precyzja. Połączone ze złączami LC. 
• SC (złącze abonenckie): skuwka 2.5mm. Solidny, do dłuższych linków. Połączone ze złączami SC. Dla sieci kampusowych, telekomunikacyjnych, przemysłowych.
• ST (prosta końcówka): skuwka 2.5mm. Dostępne klipsy simplex lub duplex. Standard telekomunikacyjny, ale trochę strat. Połączone ze złączami ST. 
• MPO (wielowłóknowe wciskanie): Złącze męskie światłowodu taśmowego do optyki równoległej. Opcje 12-włóknowe lub 24-włóknowe. Do centrów danych o dużej gęstości, Ethernet 40G/100G. Kompatybilny z żeńskimi złączami MPO. 
• MTP - Odmiana MPO firmy US Conec. Kompatybilny z MPO.
• SMA (subminiaturowy A): skuwka 2.5mm. Do sprzętu testowego, oprzyrządowania, urządzeń medycznych. Nie jest powszechnie używany w sieciach danych.

 

Czytaj także: Kompleksowy przewodnik po złączach światłowodowych

 

Przegrody montuje się w sprzęcie, panelach i gniazdach ściennych, aby bezpiecznie łączyć złącza. Opcje obejmują konfiguracje simplex, duplex, array lub niestandardowe konfiguracje z żeńskimi portami złączy do łączenia z kablami krosowymi lub kablami połączeniowymi tego samego typu złącza.

 

Adaptery łączą dwa złącza tego samego typu. Konfiguracje są proste, dwustronne, MPO i niestandardowe dla dużej gęstości. Montuj w światłowodowych panelach krosowych, ramkach rozdzielczych lub obudowach gniazdek ściennych, aby ułatwić połączenia krzyżowe i rekonfiguracje. 

 

Kable krosowe zakończone złączami tworzą tymczasowe połączenia między urządzeniami lub w panelach krosowych. Dostępne w kablach jednomodowych, wielomodowych lub kompozytowych dla różnych zakresów. Standardowe długości od 0.5 do 5 metrów, długości niestandardowe na zamówienie. Wybierz typ włókna, konstrukcję i typy złączy, aby dopasować je do potrzeb instalacji. 

 

Panele krosownicze zapewniają łączność dla pasm światłowodowych w scentralizowanej lokalizacji, umożliwiając połączenia krzyżowe i przenoszenie/dodawanie/zmiany. Opcje obejmują:

 

• Standardowe krosownice: 1U do 4U, mieszczą od 12 do 96 włókien lub więcej. Opcje adaptera LC, SC, MPO. Dla centrów danych, połączeń między budynkami. 
• Kątowe panele krosowe: Tak samo jak standardowo, ale pod kątem 45° dla lepszej widoczności/dostępności. 
• Kasety MPO/MTP: Wsuń panel krosowy od 1U do 4U. Każdy posiada 12-włóknowe złącza MPO, które można rozdzielić na pojedyncze włókna za pomocą adapterów LC/SC lub połączyć wiele wiązek MPO/MTP. Wysoka gęstość, dla Ethernetu 40G/100G. 
• Stojaki i ramy do dystrybucji światłowodów: Większy rozmiar, większa liczba portów niż panele krosowe. Dla głównych połączeń krzyżowych, centrali telekomunikacyjnych/ISP.

 

Obudowy światłowodowe mieszczą panele krosownicze, system zarządzania luzem i tace spawów. Opcje montażu w stojaku, montażu na ścianie i samodzielne z różnymi liczbami portów/obszarem. Wersje z kontrolą środowiskową lub bez kontroli. Zapewnij organizację i ochronę połączeń światłowodowych. 

 

Wiązki MTP/MPO (trunki) łączą złącza MPO do transmisji równoległej w łączach sieciowych 40/100G. Opcje żeńskie do żeńskich i żeńskie do męskich z konstrukcją 12-włóknową lub 24-włóknową.

 

Właściwe wdrożenie wysokiej jakości komponentów łączności przez wykwalifikowanych techników jest kluczem do optymalnej wydajności i niezawodności sieci światłowodowych. Wybór komponentów, które odpowiadają potrzebom instalacji i sprzętowi sieciowemu, umożliwi stworzenie infrastruktury o dużej gęstości z obsługą starszych i powstających aplikacji. Nowe innowacje związane z mniejszymi obudowami, większą gęstością włókien/złączy i szybszymi sieciami zwiększają wymagania dotyczące łączności światłowodowej, co wymaga skalowalnych rozwiązań i elastycznych projektów. 

 

Łączność stanowi podstawowy element budulcowy sieci światłowodowych, umożliwiając interfejsy między trasami kablowymi, połączeniami krzyżowymi i sprzętem sieciowym. Specyfikacje dotyczące strat, trwałości, gęstości i szybkości transmisji danych określają właściwą kombinację złączy, adapterów, kabli połączeniowych, paneli i wiązek przewodów do tworzenia łączy światłowodowych, które będą skalowane w celu zaspokojenia przyszłych potrzeb w zakresie przepustowości.

Systemy dystrybucji światłowodów

Kable światłowodowe wymagają obudów, szafek i ramek w celu uporządkowania, ochrony i zapewnienia dostępu do żył światłowodowych. Kluczowe elementy systemu dystrybucji światłowodów obejmują:

 

1. Obudowy światłowodowe - Odporne na warunki pogodowe puszki umieszczone wzdłuż trasy kablowej w celu przechowywania spawów, przechowywania luźnych kabli oraz punktów zakończeniowych lub dostępowych. Obudowy chronią elementy przed uszkodzeniami środowiskowymi, jednocześnie umożliwiając ciągły dostęp. Powszechne są obudowy do montażu na ścianie i słupie. 
2. Szafy dystrybucyjne światłowodowe - Szafy zawierają panele połączeń światłowodowych, tace spawów, magazyn luźnych włókien i kable krosowe dla punktu połączenia. Szafy dostępne są jako jednostki wewnętrzne lub zewnętrzne/utwardzone. Szafy zewnętrzne zapewniają stabilne środowisko dla wrażliwych urządzeń w trudnych warunkach.
3. Ramy dystrybucyjne światłowodowe - Większe jednostki dystrybucyjne zawierające wiele patch paneli światłowodowych, pionowe i poziome zarządzanie kablami, szafy spawów i okablowanie do zastosowań cross-connect o dużej gęstości włókien. Ramy dystrybucyjne obsługują szkielety i centra danych.
4. Panele światłowodowe - Panele zawierają wiele adapterów światłowodowych do zakańczania żył kabli światłowodowych i łączenia kabli krosowych. Załadowane panele wsuwają się do szaf światłowodowych i ram w celu krosowania i dystrybucji włókien. Panele adaptera i panele kasetowe to dwa popularne typy.  
5. Tacki do łączenia - Modułowe tacki, które organizują poszczególne sploty włókien w celu ochrony i przechowywania. Wiele tac jest umieszczonych w szafach światłowodowych i ramach. Tace spawów pozwalają na pozostawienie nadmiaru luźnych włókien po splicingu w celu elastycznego przenoszenia/dodawania/zmiany bez ponownego łączenia. 
6. Luźne szpule - Obrotowe szpule lub szpule zamontowane w jednostkach dystrybucji włókien do przechowywania nadmiarowych lub zapasowych długości kabli światłowodowych. Luźne szpule zapobiegają przekroczeniu minimalnego promienia gięcia włókna, nawet podczas poruszania się po ciasnych przestrzeniach obudów i szafek. 
7. Kable krosowe - Odcinki przewodów światłowodowych trwale zakończone na obu końcach złączami w celu zapewnienia elastycznych połączeń między panelami krosowniczymi, portami sprzętu i innymi punktami końcowymi. Kable krosowe umożliwiają szybkie zmiany łączy światłowodowych w razie potrzeby. 

 

Komponenty łączności światłowodowej wraz z ochronnymi obudowami i szafkami tworzą zintegrowany system dystrybucji światłowodów w sprzęcie sieciowym, użytkownikach i obiektach. Projektując sieci światłowodowe, integratorzy muszą wziąć pod uwagę wszystkie potrzeby infrastrukturalne oprócz samego kabla światłowodowego. Odpowiednio wyposażony system dystrybucji wspiera wydajność światłowodów, zapewnia dostęp i elastyczność oraz wydłuża żywotność sieci światłowodowych. 

Zastosowania kabli światłowodowych 

Sieci światłowodowe stały się podstawą nowoczesnych systemów telekomunikacyjnych, zapewniając szybką transmisję danych i łączność w wielu dziedzinach.

 

Jednym z najważniejszych zastosowań kabli światłowodowych jest infrastruktura telekomunikacyjna. Sieci światłowodowe umożliwiły szybkie połączenia szerokopasmowe dla usług internetowych i telefonicznych na całym świecie. Wysoka przepustowość kabli światłowodowych pozwala na szybką transmisję głosu, danych i wideo. Duże firmy telekomunikacyjne dużo zainwestowały w budowę globalnych sieci światłowodowych.

 

Czujniki światłowodowe mają wiele zastosowań w medycynie i ochronie zdrowia. Można je zintegrować z narzędziami chirurgicznymi, aby zapewnić większą precyzję, wizualizację i kontrolę. Czujniki światłowodowe są również wykorzystywane do monitorowania parametrów życiowych pacjentów w stanie krytycznym i mogą wykrywać zmiany niedostrzegalne dla ludzkich zmysłów. Lekarze badają wykorzystanie czujników światłowodowych do nieinwazyjnego wykrywania chorób poprzez analizę właściwości światła przechodzącego przez tkanki pacjentów.

 

Wojsko wykorzystuje kable światłowodowe do bezpiecznej komunikacji i technologii wykrywania. Samoloty i pojazdy często wykorzystują światłowody w celu zmniejszenia masy i zakłóceń elektrycznych. Żyroskopy światłowodowe dostarczają precyzyjnych danych nawigacyjnych dla systemów naprowadzania. Wojsko wykorzystuje również rozproszone czujniki światłowodowe do monitorowania dużych obszarów lądu lub konstrukcji pod kątem wszelkich zakłóceń, które mogłyby wskazywać na aktywność wroga lub uszkodzenia strukturalne. Niektóre myśliwce i zaawansowane systemy uzbrojenia opierają się na światłowodach. 

 

Oświetlenie światłowodowe wykorzystuje kable światłowodowe do przesyłania światła do zastosowań dekoracyjnych, takich jak oświetlenie nastrojowe w domach lub reflektory punktowe w muzeach. Jasne, energooszczędne światło można modyfikować w różne kolory, kształty i inne efekty za pomocą filtrów i soczewek. Oświetlenie światłowodowe generuje również bardzo mało ciepła w porównaniu ze standardowym oświetleniem, zmniejsza koszty konserwacji i ma znacznie dłuższą żywotność.    

 

Monitorowanie stanu konstrukcji wykorzystuje czujniki światłowodowe do wykrywania zmian lub uszkodzeń w budynkach, mostach, tamach, tunelach i innej infrastrukturze. Czujniki mogą mierzyć wibracje, dźwięki, wahania temperatury i drobne ruchy niewidoczne dla inspektorów, aby zidentyfikować potencjalne problemy przed całkowitą awarią. Monitoring ten ma na celu poprawę bezpieczeństwa publicznego poprzez zapobieganie katastrofalnym zawaleniom strukturalnym. Czujniki światłowodowe idealnie nadają się do tego zastosowania ze względu na swoją precyzję, brak zakłóceń oraz odporność na czynniki środowiskowe takie jak korozja.     

Oprócz zastosowań wymienionych powyżej, istnieje wiele innych przypadków użycia, w których światłowody wyróżniają się w różnych branżach i ustawieniach, takich jak:

 

• Sieć dystrybutorów kampusu
• Sieć centrum danych
• Przemysłowa sieć światłowodowa
• Światłowód do anteny (FTTA)
• sieci FTTx
• Sieci bezprzewodowe 5G
• Sieci telekomunikacyjne
• Sieci telewizji kablowej
• itd.

 

Jeśli interesuje Cię więcej, zapraszamy do odwiedzenia tego artykułu: Zastosowania kabli światłowodowych: pełna lista i wyjaśnienie (2023)

Kable światłowodowe a kable miedziane 

Oferta kabli światłowodowych znaczne korzyści w porównaniu z tradycyjnymi kablami miedzianymi do przekazywania informacji. Najbardziej zauważalnymi zaletami są większa przepustowość i większa prędkość. Światłowodowe linie transmisyjne są w stanie przenosić znacznie więcej danych niż kable miedziane tego samego rozmiaru. Pojedynczy kabel światłowodowy może przesyłać kilka terabitów danych na sekundę, co jest wystarczającą przepustowością do przesyłania strumieniowego tysięcy filmów w wysokiej rozdzielczości jednocześnie. Możliwości te pozwalają światłowodom sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie komunikacji danych, głosu i wideo.

 

Kable światłowodowe umożliwiają również szybsze połączenie z Internetem i prędkości pobierania w domach i firmach. Podczas gdy kable miedziane są ograniczone do maksymalnej prędkości pobierania około 100 megabitów na sekundę, połączenia światłowodowe mogą przekraczać 2 gigabity na sekundę w przypadku usług domowych – 20 razy szybciej. Światłowody sprawiły, że ultraszybki szerokopasmowy dostęp do Internetu stał się powszechnie dostępny w wielu częściach świata. 

 

Kable światłowodowe są lżejsze, bardziej kompaktowe, trwałe i odporne na warunki atmosferyczne niż kable miedziane. Są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i nie wymagają wzmacniania sygnału do transmisji na duże odległości. Sieci światłowodowe mają również żywotność ponad 25 lat, znacznie dłuższą niż sieci miedziane, które wymagają wymiany po 10-15 latach. Ze względu na ich nieprzewodzący i niepalny charakter kable światłowodowe stanowią mniejsze zagrożenie dla bezpieczeństwa i pożaru.

 

Chociaż kable światłowodowe mają zwykle wyższe koszty początkowe, często zapewniają oszczędności w całym okresie eksploatacji sieci w postaci mniejszych wydatków na konserwację i eksploatację, a także większą niezawodność. Koszt komponentów i połączeń światłowodowych również gwałtownie spadł w ciągu ostatnich kilku dekad, czyniąc sieci światłowodowe opłacalnym finansowo wyborem zarówno dla potrzeb komunikacyjnych na dużą, jak i na małą skalę. 

 

Podsumowując, w porównaniu z tradycyjnymi miedzianymi i innymi mediami transmisyjnymi, kable światłowodowe oferują znaczące zalety techniczne w zakresie szybkiej transmisji informacji na duże odległości i dużej przepustowości, a także korzyści ekonomiczne i praktyczne dla sieci komunikacyjnych i aplikacji. Te doskonałe cechy doprowadziły do ​​powszechnego zastąpienia infrastruktury miedzianej światłowodami w wielu branżach technologicznych.  

Montaż kabli światłowodowych

Instalacja kabli światłowodowych wymaga odpowiedniej obsługi, łączenia, łączenia i testowania, aby zminimalizować straty sygnału i zapewnić niezawodne działanie. Splicing światłowodowy łączy ze sobą dwa włókna, stapiając je i łącząc idealnie wyrównane, aby kontynuować transmisję światła. Spawy mechaniczne i spawy to dwie popularne metody, przy czym spawy zapewniają mniejsze straty światła. Wzmacniacze światłowodowe są również używane na duże odległości w celu wzmocnienia sygnału bez konieczności przekształcania światła z powrotem na sygnał elektryczny.

 

Złącza światłowodowe służą do łączenia i rozłączania kabli na skrzyżowaniach i interfejsach urządzeń. Właściwa instalacja złączy ma kluczowe znaczenie dla zminimalizowania odbicia wstecznego i strat mocy. Typowe typy złączy światłowodowych obejmują złącza ST, SC, LC i MPO. Nadajniki światłowodowe, odbiorniki, przełączniki, filtry i rozgałęźniki są również instalowane w sieciach światłowodowych w celu kierowania i przetwarzania sygnałów optycznych.      

 

Bezpieczeństwo jest ważnym czynnikiem podczas instalowania komponentów światłowodowych. Światło lasera przesyłane przez kable światłowodowe może spowodować trwałe uszkodzenie wzroku. Należy przestrzegać właściwej ochrony oczu i ostrożnego obchodzenia się z produktem. Kable muszą być odpowiednio zabezpieczone i zabezpieczone, aby uniknąć splątania, załamania lub pęknięcia, które mogą spowodować, że kabel nie będzie nadawał się do użytku. Kable zewnętrzne mają dodatkową izolację odporną na warunki atmosferyczne, ale nadal wymagają odpowiednich specyfikacji instalacyjnych, aby uniknąć szkód środowiskowych.

 

Instalacja światłowodowa wymaga dokładnego oczyszczenia, sprawdzenia i przetestowania wszystkich komponentów przed instalacją. Nawet niewielkie niedoskonałości lub zanieczyszczenia na złączach, punktach spawów lub osłonach kabli mogą zakłócać sygnały lub umożliwiać wtargnięcie czynników środowiskowych. Testowanie strat optycznych i testowanie miernika mocy w całym procesie instalacji gwarantuje, że system będzie działał z odpowiednim marginesem mocy dla wymaganej odległości i szybkości transmisji.    

 

Prawidłowe wykonanie instalacji infrastruktury światłowodowej wymaga umiejętności technicznych i doświadczenia przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej niezawodności i zminimalizowaniu przyszłych problemów. Wiele firm technologicznych i wykonawców okablowania oferuje usługi instalacji światłowodów, aby sprostać tym trudnym i technicznym wymaganiom dotyczącym tworzenia sieci światłowodowych zarówno na dużą, jak i na małą skalę. Dzięki odpowiednim technikom i wiedzy specjalistycznej kable światłowodowe mogą zapewniać wyraźną transmisję sygnału przez wiele lat, jeśli są prawidłowo zainstalowane. 

Zakańczanie kabli światłowodowych

Zakańczanie kabli światłowodowych obejmuje mocowanie złączy do żył kabli w celu umożliwienia połączeń między urządzeniami sieciowymi lub w panelach krosowych. Procedura zakończenia wymaga precyzji i odpowiedniej techniki, aby zminimalizować straty i zoptymalizować wydajność połączenia. Typowe kroki zakończenia obejmują:

 

1. Usuń osłonę kabla i wszelkie wzmocnienia, odsłaniając gołe włókna. Zmierz dokładnie potrzebną długość i szczelnie zamknij nieużywane włókno, aby uniknąć narażenia na wilgoć/zanieczyszczenie.  
2. Określ typ włókna (jednomodowy/wielomodowy) i specyfikację rozmiaru (SMF-28, OM1 itp.). Wybierz zgodne złącza, takie jak LC, SC, ST lub MPO, przeznaczone do pracy w trybie jednomodowym lub wielomodowym. Dopasuj rozmiary ferruli złączy do średnic włókien. 
3. Oczyść i zdejmij włókno do dokładnej długości potrzebnej dla typu złącza. Ostrożnie wykonuj nacięcia, unikając uszkodzenia włókien. Ponownie oczyść powierzchnię włókna, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia. 
4. Nałóż żywicę epoksydową lub nadającą się do polerowania masę włóknistą (w przypadku wielowłóknowego MPO) na powierzchnię końcową ferruli złącza. Nie powinny być widoczne pęcherzyki powietrza. W przypadku wstępnie polerowanych złączy wystarczy wyczyścić i sprawdzić powierzchnię końcową ferruli.
5. Ostrożnie włóż światłowód do ferruli złącza pod odpowiednim powiększeniem. Tuleja musi podtrzymywać koniec włókna na jego powierzchni czołowej. Włókno nie powinno wystawać z powierzchni czołowej.  
6. Utwardzić żywicę epoksydową lub pastę polerską zgodnie z zaleceniami. W przypadku żywicy epoksydowej większość zajmuje 10-15 minut. Alternatywnie, w zależności od specyfikacji produktu, może być wymagane utwardzanie termiczne lub UV. 
7. Sprawdź powierzchnię końcową pod dużym powiększeniem, aby sprawdzić, czy włókno jest wyśrodkowane i lekko wystaje z końca ferruli. W przypadku wstępnie wypolerowanych złączy wystarczy ponownie sprawdzić powierzchnię czołową pod kątem zanieczyszczeń lub uszkodzeń przed połączeniem. 
8. Przetestuj zakończone zakończenie, aby zapewnić optymalną wydajność przed wdrożeniem. Użyj przynajmniej wizualnego testera ciągłości światłowodu, aby potwierdzić transmisję sygnału przez nowe połączenie. OTDR może być również używany do mierzenia strat i lokalizowania wszelkich problemów. 
9. Zachowaj odpowiednie praktyki czyszczenia i kontroli powierzchni czołowych złącza po dopasowaniu, aby uniknąć utraty sygnału lub uszkodzenia sprzętu przez zanieczyszczenia. Zaślepki powinny chronić niepasowane złącza. 

 

Dzięki praktyce i odpowiednim narzędziom/materiałom osiąganie zakończeń o niskich stratach staje się szybkie i spójne. Jednak biorąc pod uwagę wymaganą precyzję, zaleca się, aby certyfikowani technicy światłowodowi wykonywali terminację krytycznych łączy sieciowych o dużej przepustowości, gdy tylko jest to możliwe, aby zapewnić maksymalną wydajność i czas pracy systemu. Umiejętności i doświadczenie mają znaczenie dla łączności światłowodowej. 

Łączenie kabli światłowodowych

W sieciach światłowodowych spawanie odnosi się do procesu łączenia ze sobą dwóch lub więcej kabli światłowodowych. Technika ta umożliwia płynna transmisja sygnałów optycznych pomiędzy kablami, co pozwala na rozbudowę lub naprawę sieci światłowodowych. Spawanie światłowodów jest powszechnie wykonywane podczas podłączania nowo zainstalowanych kabli, rozbudowy istniejących sieci lub naprawy uszkodzonych odcinków. Pełni fundamentalną rolę w zapewnieniu niezawodnej i wydajnej transmisji danych.

 

Istnieją dwie główne metody łączenia kabli światłowodowych:

1. Łączenie termojądrowe:

Fusion splicing polega na trwałym połączeniu dwóch kabli światłowodowych poprzez stopienie i stopienie ich powierzchni czołowych. Technika ta wymaga użycia spawarki światłowodowej, specjalistycznej maszyny, która precyzyjnie wyrównuje i topi włókna. Po stopieniu włókna łączą się ze sobą, tworząc ciągłe połączenie. Łączenie fuzyjne zapewnia niskie straty wtrąceniowe i doskonałą długoterminową stabilność, co czyni go preferowaną metodą połączeń o wysokiej wydajności.

 

Proces łączenia fuzyjnego zazwyczaj obejmuje następujące kroki:

 

• Przygotowanie włókien: Powłoki ochronne włókien są usuwane, a włókna gołe są czyszczone, aby zapewnić optymalne warunki splicingu.
• Wyrównanie włókien: Spawarka światłowodowa wyrównuje włókna, precyzyjnie dopasowując ich rdzenie, płaszcze i powłoki.
• Fuzja włókien: Spawarka generuje łuk elektryczny lub wiązkę laserową w celu stopienia i połączenia włókien.
• Ochrona splotu: Tuleja ochronna lub osłona jest nakładana na obszar łączenia, aby zapewnić wytrzymałość mechaniczną i chronić łączenie przed czynnikami środowiskowymi.

2. Łączenie mechaniczne:

Łączenie mechaniczne polega na łączeniu kabli światłowodowych za pomocą mechanicznych urządzeń do ustawiania lub złączy. W przeciwieństwie do łączenia fuzyjnego, łączenie mechaniczne nie topi się i nie łączy ze sobą włókien. Zamiast tego opiera się na precyzyjnym ustawieniu i fizycznych złączach w celu zapewnienia ciągłości optycznej. Spawy mechaniczne są zwykle odpowiednie do tymczasowych lub szybkich napraw, ponieważ oferują nieco większe tłumienie wtrąceniowe i mogą być mniej wytrzymałe niż spawy zgrzewane.

 

Proces łączenia mechanicznego obejmuje na ogół następujące etapy:

 

• Przygotowanie włókien: Włókna są przygotowywane poprzez zdzieranie powłok ochronnych i rozszczepianie ich w celu uzyskania płaskich, prostopadłych powierzchni czołowych.
• Wyrównanie włókien: Włókna są precyzyjnie wyrównane i utrzymywane razem za pomocą urządzeń wyrównujących, tulei łączących lub łączników.
• Ochrona splotu: Podobnie jak w przypadku łączenia fuzyjnego, tuleja ochronna lub osłona służy do ochrony obszaru łączenia przed czynnikami zewnętrznymi.

 

Zarówno łączenie fuzyjne, jak i łączenie mechaniczne mają swoje zalety i możliwości zastosowania w oparciu o specyficzne wymagania sieci światłowodowej. Łączenie fuzyjne zapewnia bardziej trwałe i niezawodne połączenie przy niższych stratach wtrąceniowych, dzięki czemu idealnie nadaje się do długotrwałych instalacji i szybkiej komunikacji. Z drugiej strony łączenie mechaniczne oferuje szybsze i bardziej elastyczne rozwiązanie w przypadku połączeń tymczasowych lub sytuacji, w których spodziewane są częste zmiany lub aktualizacje.

 

Podsumowując, łączenie kabli światłowodowych jest kluczową techniką rozbudowy, naprawy lub łączenia sieci światłowodowych. Niezależnie od tego, czy stosuje się spawanie termojądrowe do trwałych połączeń, czy spawanie mechaniczne do tymczasowych napraw, metody te zapewniają bezproblemową transmisję sygnałów optycznych, umożliwiając wydajną i niezawodną komunikację danych w różnych zastosowaniach. 

Kable światłowodowe wewnętrzne i zewnętrzne

1. Co to są wewnętrzne kable światłowodowe i jak to działa

Wewnętrzne kable światłowodowe są specjalnie zaprojektowane do użytku w budynkach lub przestrzeniach zamkniętych. Kable te odgrywają kluczową rolę w zapewnianiu szybkiej transmisji danych i łączności w infrastrukturze, takiej jak biura, centra danych i budynki mieszkalne. Oto kilka kluczowych punktów, które należy wziąć pod uwagę podczas omawiania wewnętrznych kabli światłowodowych:

 

• Projekt i konstrukcja: Wewnętrzne kable światłowodowe są zaprojektowane tak, aby były lekkie, elastyczne i łatwe do zainstalowania w pomieszczeniach. Zwykle składają się z centralnego rdzenia, płaszcza i ochronnego płaszcza zewnętrznego. Rdzeń wykonany ze szkła lub tworzywa sztucznego umożliwia transmisję sygnałów świetlnych, a okładzina pomaga zminimalizować utratę sygnału poprzez odbijanie światła z powrotem do rdzenia. Płaszcz zewnętrzny zapewnia ochronę przed uszkodzeniami fizycznymi i czynnikami środowiskowymi.
• Rodzaje światłowodów wewnętrznych: Dostępne są różne typy wewnętrznych kabli światłowodowych, w tym kable z ciasnym buforem, kable z luźną tubą i kable taśmowe. Kable z ciasnym buforem mają powłokę bezpośrednio nad włóknami, dzięki czemu są bardziej odpowiednie do zastosowań na krótkich dystansach i instalacji wewnętrznych. Kable z luźną tubą mają wypełnione żelem tuby, które otaczają pasma włókien, zapewniając dodatkową ochronę w zastosowaniach zewnętrznych i wewnętrznych/zewnętrznych. Kable taśmowe składają się z wielu pasm włókien ułożonych razem w płaskiej konfiguracji przypominającej wstęgę, co umożliwia dużą liczbę włókien w zwartej formie.
• Aplikacje: Wewnętrzne kable światłowodowe są szeroko stosowane do różnych zastosowań w budynkach. Są one powszechnie stosowane w sieciach lokalnych (LAN) w celu łączenia komputerów, serwerów i innych urządzeń sieciowych. Umożliwiają transmisję danych o dużej przepustowości, takich jak strumieniowe przesyłanie wideo, przetwarzanie w chmurze i przesyłanie dużych plików, przy minimalnym opóźnieniu. Wewnętrzne kable światłowodowe są również wykorzystywane w systemach okablowania strukturalnego do obsługi telekomunikacji, łączności internetowej i usług głosowych.
• Zalety: Wewnętrzne kable światłowodowe mają kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi kablami miedzianymi. Charakteryzują się znacznie większą przepustowością, co pozwala na uzyskanie większych prędkości transmisji danych i lepszą wydajność sieci. Są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) i radiowe (RFI), ponieważ przesyłają sygnały świetlne zamiast sygnałów elektrycznych. Kable światłowodowe są również bezpieczniejsze, ponieważ trudno je podłączyć lub przechwycić bez powodowania zauważalnej utraty sygnału.
• Uwagi dotyczące instalacji: Właściwe techniki instalacji mają kluczowe znaczenie dla optymalnej wydajności wewnętrznych kabli światłowodowych. Ważne jest, aby ostrożnie obchodzić się z kablami, aby uniknąć zginania lub skręcania poza zalecany promień zgięcia. Podczas instalacji i konserwacji preferowane jest czyste i wolne od kurzu środowisko, ponieważ zanieczyszczenia mogą wpływać na jakość sygnału. Ponadto odpowiednie zarządzanie kablami, w tym prowadzenie, etykietowanie i zabezpieczanie kabli, zapewnia łatwość konserwacji i skalowalność.

 

Ogólnie rzecz biorąc, wewnętrzne kable światłowodowe zapewniają niezawodne i wydajne środki transmisji danych w budynkach, wspierając stale rosnące zapotrzebowanie na szybką łączność w nowoczesnych środowiskach.

2. Co to są zewnętrzne kable światłowodowe i jak to działa

Zewnętrzne kable światłowodowe są przeznaczone do wytrzymać trudne warunki środowiskowe i zapewniają niezawodną transmisję danych na duże odległości. Kable te są używane głównie do łączenia infrastruktury sieciowej między budynkami, kampusami lub na rozległych obszarach geograficznych. Oto kilka kluczowych punktów, które należy wziąć pod uwagę podczas omawiania zewnętrznych kabli światłowodowych:

 

• Budowa i ochrona: Zewnętrzne kable światłowodowe są wykonane z trwałych materiałów i warstw ochronnych, aby zapewnić ich odporność na czynniki środowiskowe. Zwykle składają się z centralnego rdzenia, płaszcza, rurek buforowych, elementów wzmacniających i płaszcza zewnętrznego. Rdzeń i okładziny wykonane są ze szkła lub tworzywa sztucznego umożliwiającego transmisję sygnałów świetlnych. Rurki buforowe chronią poszczególne pasma włókien i mogą być wypełnione żelem lub materiałami blokującymi wodę, aby zapobiec przenikaniu wody. Elementy wzmacniające, takie jak przędza aramidowa lub pręty z włókna szklanego, zapewniają wsparcie mechaniczne, a płaszcz zewnętrzny chroni kabel przed promieniowaniem UV, wilgocią, wahaniami temperatury i uszkodzeniami fizycznymi.
• Rodzaje zewnętrznych kabli światłowodowych: Dostępne są różne rodzaje zewnętrznych kabli światłowodowych, które spełniają różne wymagania instalacyjne. Kable w luźnych tubach są powszechnie stosowane w instalacjach zewnętrznych na duże odległości. Posiadają pojedyncze pasma włókien umieszczone wewnątrz rur buforowych w celu ochrony przed wilgocią i naprężeniami mechanicznymi. Kable taśmowe, podobnie jak ich odpowiedniki wewnętrzne, zawierają wiele pasm włókien ułożonych razem w płaskiej konfiguracji wstążki, co pozwala na większą gęstość włókien w zwartej formie. Kable napowietrzne przeznaczone są do układania na słupach, natomiast kable doziemne przeznaczone są do układania pod ziemią bez konieczności stosowania dodatkowego przewodu ochronnego.
• Zastosowania instalacji zewnętrznych: Zewnętrzne kable światłowodowe są stosowane w wielu zastosowaniach, w tym w długodystansowych sieciach telekomunikacyjnych, sieciach metropolitalnych (MAN) i światłowodach do domu (FTTH). Zapewniają łączność między budynkami, kampusami i centrami danych, a także mogą być wykorzystywane do łączenia odległych obszarów lub tworzenia połączeń typu backhaul o dużej przepustowości dla sieci bezprzewodowych. Zewnętrzne kable światłowodowe umożliwiają szybką transmisję danych, strumieniowe przesyłanie wideo i dostęp do Internetu na duże odległości.
• Względy środowiskowe: Zewnętrzne kable światłowodowe muszą sprostać różnym wyzwaniom środowiskowym. Zostały zaprojektowane tak, aby były odporne na ekstremalne temperatury, wilgoć, promieniowanie UV i chemikalia. Zostały specjalnie zaprojektowane, aby mieć doskonałą wytrzymałość na rozciąganie i odporność na uderzenia, ścieranie i uszkodzenia gryzoni. Specjalne kable zbrojone lub kable napowietrzne z przewodami komunikacyjnymi są stosowane w miejscach narażonych na obciążenia fizyczne lub tam, gdzie instalacja może wymagać podwieszenia na słupach.
• Konserwacja i naprawa: Zewnętrzne kable światłowodowe wymagają okresowych przeglądów i konserwacji, aby zapewnić optymalną wydajność. Niezbędne jest regularne czyszczenie i kontrola złączy, połączeń i punktów zakończeniowych. W celu wykrycia potencjalnych problemów należy zastosować środki ochronne, takie jak okresowe testy wnikania wody i monitorowanie utraty sygnału. W przypadku uszkodzenia kabla, w celu przywrócenia ciągłości światłowodu można zastosować procesy naprawcze polegające na spawaniu termojądrowym lub spawaniu mechanicznym.

 

Zewnętrzne kable światłowodowe odgrywają istotną rolę w tworzeniu solidnych i niezawodnych połączeń sieciowych na duże odległości. Ich zdolność do wytrzymywania trudnych warunków środowiskowych i utrzymywania integralności sygnału czyni je niezbędnymi do rozszerzania łączności sieciowej poza budynki i na rozległe obszary zewnętrzne.

3. Kable światłowodowe wewnętrzne i zewnętrzne: jak wybrać

Wybór odpowiedniego typu kabla światłowodowego do środowiska instalacji ma kluczowe znaczenie dla wydajności, niezawodności i żywotności sieci. Kluczowe kwestie dotyczące kabli wewnętrznych i zewnętrznych obejmują: 

 

• Warunki instalacji - Kable zewnętrzne są przystosowane do narażenia na warunki atmosferyczne, światło słoneczne, wilgoć i skrajne temperatury. Używają grubszych, odpornych na promieniowanie UV płaszczy oraz żeli lub smarów chroniących przed wnikaniem wody. Kable wewnętrzne nie wymagają tych właściwości i mają cieńsze, nieoznakowane osłony. Używanie kabla wewnętrznego na zewnątrz szybko go uszkodzi. 
• Ocena komponentów Kable zewnętrzne wykorzystują komponenty specjalnie przystosowane do trudnych warunków, takie jak elementy wzmacniające ze stali nierdzewnej, blokujące wodę włókna aramidowe oraz złącza/sploty z uszczelnieniami żelowymi. Elementy te są niepotrzebne w przypadku instalacji w pomieszczeniach, a pominięcie ich w warunkach zewnętrznych znacznie skróci żywotność kabla.  
• Kanał vs bezpośredni pochówek - Kable zewnętrzne ułożone pod ziemią mogą być prowadzone przez rury kablowe lub bezpośrednio zakopane. Kable układane bezpośrednio w ziemi mają cięższe płaszcze z polietylenu (PE) i często zawierają ogólną warstwę pancerza dla maksymalnej ochrony w bezpośrednim kontakcie z glebą. Kable przystosowane do kanałów kablowych mają lżejszy płaszcz i nie mają pancerza, ponieważ kanał chroni kabel przed uszkodzeniami środowiskowymi. 
• Powietrzne kontra podziemne - Kable przeznaczone do instalacji napowietrznych mają konstrukcję w kształcie cyfry 8, która jest samonośna między słupami. Wymagają kurtek odpornych na promieniowanie UV i warunki pogodowe, ale bez zbroi. Kable podziemne mają okrągłą, zwartą konstrukcję i często zawierają zbroję i elementy blokujące wodę do instalacji w wykopach lub tunelach. Kabel napowietrzny nie wytrzymuje naprężeń instalacji podziemnej. 
• Odporność ogniowa - Niektóre kable wewnętrzne, zwłaszcza te w pomieszczeniach wentylacyjnych, wymagają ognioodpornych i nietoksycznych osłon, aby uniknąć rozprzestrzeniania się płomieni lub trujących oparów podczas pożaru. Te niskodymne, bezhalogenowe (LSZH) lub ognioodporne, niezawierające azbestu (FR-A) kable emitują niewielką ilość dymu i nie wytwarzają niebezpiecznych produktów ubocznych w przypadku wystawienia na działanie ognia. Standardowy kabel może emitować toksyczne opary, dlatego kabel ognioodporny jest bezpieczniejszy w obszarach, w których mogą wystąpić duże skupiska ludzi. 

 

Zobacz także: Kable światłowodowe wewnętrzne i zewnętrzne: podstawy, różnice i wybór

 

Wybór odpowiedniego typu kabla do środowiska instalacji pozwala utrzymać bezawaryjną pracę i wydajność sieci, unikając jednocześnie kosztownej wymiany źle dobranych komponentów. Komponenty przystosowane do użytku na zewnątrz zwykle wiążą się z wyższymi kosztami, więc ograniczenie ich użycia do zewnętrznych odcinków kabli pomaga zoptymalizować całkowity budżet sieci. Dzięki odpowiedniemu okablowaniu dla każdego zestawu warunków środowiskowych niezawodne sieci światłowodowe można wdrożyć wszędzie tam, gdzie jest to potrzebne.

Projektowanie Twojej sieci światłowodowej

Sieci światłowodowe wymagają starannego zaprojektowania, aby wybrać komponenty, które będą odpowiadały obecnym potrzebom, a jednocześnie będą skalowane do przyszłego wzrostu i zapewnią odporność dzięki redundancji. Kluczowe czynniki w projektowaniu systemu światłowodowego obejmują:

 

• Rodzaj włókna: Wybierz światłowód jednomodowy lub wielomodowy. Tryb jednomodowy dla >10 Gb/s, większe odległości. Wielomodowy dla <10 Gb/s, krótkie serie. Rozważ OM3, OM4 lub OM5 dla światłowodu wielomodowego i OS2 lub OS1 dla światłowodu jednomodowego. Wybierz średnicę światłowodu, która pasuje do złączy i portów sprzętu. Zaplanuj typy włókien pod kątem odległości, przepustowości i budżetu strat. 
• Topologia sieci: Typowe opcje to punkt-punkt (połączenie bezpośrednie), magistrala (wielopunktowy: łączenie danych w kablu między punktami końcowymi), pierścień (wielopunktowy: okrąg z punktami końcowymi), drzewo/gałęzie (hierarchiczne linie odgałęzień) i siatka (wiele przecinających się łączy) . Wybierz topologię w oparciu o wymagania dotyczące łączności, dostępne ścieżki i poziom nadmiarowości. Topologie pierścienia i siatki zapewniają największą elastyczność przy wielu potencjalnych ścieżkach. 
• Liczba włókien: Wybierz liczbę pasm światłowodowych w każdym biegu kabla, obudowie, panelu na podstawie bieżącego zapotrzebowania i przyszłych prognoz dotyczących przepustowości/wzrostu. Bardziej skalowalne jest instalowanie największej liczby kabli/komponentów, na jaką pozwala budżet, ponieważ łączenie i przekierowywanie włókien jest skomplikowane, jeśli później potrzebnych jest więcej pasm. W przypadku kluczowych łączy szkieletowych planowana liczba światłowodów jest około 2-4 razy większa od szacowanego zapotrzebowania na przepustowość w ciągu 10-15 lat.  
• Skalowalność: Zaprojektuj infrastrukturę światłowodową z myślą o przyszłym zapotrzebowaniu na przepustowość. Wybierz komponenty o największej praktycznej pojemności włókien i zostaw miejsce na rozbudowę w obudowach, stojakach i ścieżkach. Kupuj tylko panele krosowe, kasety i wiązki przewodów z typami adapterów i liczbą portów wymaganą do bieżących potrzeb, ale wybieraj sprzęt modułowy z miejscem na dodanie większej liczby portów w miarę wzrostu przepustowości, aby uniknąć kosztownych wymian. 
• Nadmierność: Uwzględnij redundantne łącza w okablowaniu/infrastrukturze światłowodowej tam, gdzie nie można tolerować przestojów (szpital, centrum danych, zakład użyteczności publicznej). Korzystaj z topologii siatki, podwójnego bazowania (podwójne łącza między lokacją a siecią) lub protokołów drzewa rozpinającego w fizycznej topologii pierścienia, aby blokować nadmiarowe łącza i włączać automatyczne przełączanie awaryjne. Ewentualnie zaplanuj oddzielne trasy i ścieżki okablowania, aby zapewnić w pełni nadmiarowe opcje łączności między kluczowymi lokalizacjami/budynkami. 
• Realizacja: Współpracuj z certyfikowanymi projektantami i instalatorami z doświadczeniem we wdrażaniu sieci światłowodowych. Aby osiągnąć optymalną wydajność, wymagane są umiejętności w zakresie zakańczania i łączenia okablowania światłowodowego, testowania łączy i uruchamiania komponentów. Jasno udokumentuj infrastrukturę do celów zarządzania i rozwiązywania problemów.

 

Aby uzyskać skuteczną długoterminową łączność światłowodową, kluczowe znaczenie ma zaplanowanie skalowalnego projektu i systemu o dużej pojemności, który może ewoluować wraz z cyfrowymi technologiami komunikacyjnymi. Wybierając okablowanie światłowodowe, komponenty łączności, ścieżki i sprzęt, należy wziąć pod uwagę zarówno obecne, jak i przyszłe potrzeby, aby uniknąć kosztownych przeprojektowań lub wąskich gardeł w sieci, ponieważ wymagania dotyczące przepustowości rosną w całym okresie eksploatacji infrastruktury. Dzięki odpornemu, przyszłościowemu projektowi, właściwie wdrożonemu przez doświadczonych profesjonalistów, sieć światłowodowa staje się strategicznym zasobem ze znacznym zwrotem z inwestycji.

Budowa kabli światłowodowych: najlepsze wskazówki i praktyki

Oto kilka wskazówek dotyczących najlepszych praktyk dotyczących światłowodów:

 

• Zawsze przestrzegaj zalecanych ograniczeń promienia gięcia dla określonego typu kabla światłowodowego. Zbyt mocne zginanie światłowodu może uszkodzić szkło i przerwać ścieżki optyczne. 
• Utrzymuj złącza światłowodowe i adaptery w czystości. Brudne lub porysowane złącza rozpraszają światło i zmniejszają siłę sygnału. Często uważana za przyczynę nr 1 utraty sygnału.
• Używaj wyłącznie zatwierdzonych środków czyszczących. Alkohol izopropylowy i specjalne roztwory do czyszczenia światłowodów są bezpieczne dla większości połączeń światłowodowych, jeśli są stosowane prawidłowo. Inne chemikalia mogą uszkodzić powierzchnie włókien i powłoki. 
• Chroń okablowanie światłowodowe przed uderzeniami i zgnieceniem. Upuszczenie lub ściśnięcie włókna może spowodować pęknięcie szkła, pęknięcie powłoki lub ściśnięcie i zniekształcenie kabla, powodując trwałe uszkodzenie.
• Zachowaj właściwą polaryzację w pasmach włókien dupleksowych i pniach MPO. Użycie niewłaściwej polaryzacji utrudnia transmisję światła pomiędzy prawidłowo sparowanymi włóknami. Opanuj schemat styków A, B i schematy wielopozycyjne dla swojej łączności. 
• Oznacz wszystkie kable światłowodowe w sposób jasny i spójny. Schemat typu „Rack4-PatchPanel12-Port6” pozwala na łatwą identyfikację każdego łącza światłowodowego. Etykiety powinny być skorelowane z dokumentacją. 
• Zmierz straty i przetestuj wszystkie zainstalowane światłowody za pomocą OTDR. Przed uruchomieniem upewnij się, że straty są na poziomie lub poniżej specyfikacji producenta. Szukaj anomalii wskazujących na uszkodzenia, słabe spawy lub niewłaściwe złącza, które wymagają korekty. 
• Szkolenie techników w zakresie prawidłowej techniki łączenia fuzyjnego. Spawanie fuzyjne powinno precyzyjnie układać rdzenie włókien i mieć dobrą geometrię cięcia w punktach łączenia, aby zapewnić optymalne straty. Zła technika skutkuje większymi stratami i obniżoną wydajnością sieci. 
• Odpowiedzialnie zarządzaj luźnymi włóknami za pomocą jednostek dystrybucji włókien i luźnych szpul. Nadmiar luźnych włókien zakleszczonych w obudowach obciąża złącza/adaptery i trudno jest uzyskać do nich dostęp lub później prześledzić je w celu przesunięcia/dodania/zmiany. 
• Udokumentuj wszystkie zainstalowane światłowody, w tym wyniki testów, miejsca zwisów, typy/klasy złączy i polaryzację. Dokumentacja pozwala na łatwiejsze rozwiązywanie problemów, konserwację i bezpieczne aktualizacje/modyfikacje sieci. Brak dokumentacji często oznacza zaczynanie od zera. 
• Zaplanuj rozbudowę i większą przepustowość w przyszłości. Zainstalowanie większej liczby włókien światłowodowych niż jest to obecnie potrzebne i zastosowanie kanałów kablowych z linkami/przewodami prowadzącymi umożliwia opłacalną modernizację szybkości/przepustowości sieci w przyszłości.

Okablowanie światłowodowe MPO/MTP

Złącza i zespoły MPO/MTP są używane w sieciach o dużej liczbie włókien, w których zarządzanie poszczególnymi włóknami/złączami jest trudne, takich jak łącza 100G+ Ethernet i FTTA. Kluczowe komponenty MPO obejmują:

1. Kable magistrali

Zawierają od 12 do 72 włókien zakończonych na jednym złączu MPO/MTP na każdym końcu. Używany do połączeń między urządzeniami w centrach danych, wieżach FTTA i obiektach kolokacyjnych przewoźników. Pozwól na dużą gęstość włókien w jednym podłączanym urządzeniu. 

2. Podłącz kable

Mieć jedno złącze MPO/MTP na jednym końcu i wiele złączy simplex/duplex (LC/SC) na drugim. Zapewnij przejście od połączeń wielowłóknowych do pojedynczych włókien. Instalowany między systemami opartymi na magistrali i urządzeniami z dyskretnymi złączami portów.

3. Kasety

Wyposażony w moduły adapterów, które akceptują złącza MPO/MTP i/lub simplex/duplex, aby zapewnić modułowe połączenie krzyżowe. Kasety montowane w światłowodowych jednostkach dystrybucyjnych, ramkach i krosownicach. Używany zarówno w sieciach połączeniowych, jak i krzyżowych. Znacznie większa gęstość niż tradycyjne panele adapterów.

4. Rozgałęźniki bagażnika

Mieć złącze MPO na końcu wejściowym z dwoma wyjściami MPO, aby podzielić pojedyncze pnie o dużej liczbie włókien na dwa pnie o mniejszej liczbie włókien. Na przykład wejście 24 włókien podzielone na dwa wyjścia po 12 włókien każde. Umożliwia wydajną rekonfigurację sieci trunkingowych MPO. 

5. Moduły adapterów MEPPI

Wsuń do kaset i załadowanych paneli. Zawierają adaptery MPO z tyłu, aby akceptować jedno lub więcej połączeń MPO i wiele adapterów LC/SC z przodu, które rozdzielają każde włókno w łączach MPO. Zapewnij interfejs między trunkingiem MPO a łącznością LC/SC na sprzęcie. 

6. Uwagi dotyczące polaryzacji

Okablowanie MPO/MTP wymaga zachowania prawidłowego ułożenia włókien i polaryzacji w całym kanale, aby zapewnić łączność typu end-to-end na właściwych ścieżkach optycznych. Dla MPO dostępne są trzy rodzaje polaryzacji: Typ A — kluczowanie w górę do kluczowania w górę, Typ B — kluczowanie w dół do kluczowania w dół i Typ C — włókna w środkowym rzędzie, transponowane włókna w rzędach nieśrodkowych. Właściwa polaryzacja w infrastrukturze kablowej jest niezbędna, w przeciwnym razie sygnały nie będą prawidłowo przesyłane między podłączonymi urządzeniami.

7. Dokumentacja i oznakowanie

Ze względu na dużą liczbę włókien i złożoność instalacje MPO wiążą się ze znacznym ryzykiem nieprawidłowej konfiguracji prowadzącej do problemów z rozwiązywaniem problemów. Dokładna dokumentacja ścieżek magistrali, punktów zakończeń wiązek przewodów, przydziału gniazd kaset, orientacji rozdzielacza magistrali i rodzajów polaryzacji musi zostać zarejestrowana jako zbudowana do późniejszego wykorzystania. Kompleksowe etykietowanie jest również krytyczne. 

Testowanie kabli światłowodowych

Aby upewnić się, że kable światłowodowe są zainstalowane i działają prawidłowo, należy przeprowadzić kilka testów, w tym test ciągłości, kontrolę powierzchni czołowej i test strat optycznych. Testy te sprawdzają, czy włókna są nieuszkodzone, złącza są wysokiej jakości, a utrata światła mieści się w akceptowalnych poziomach dla wydajnej transmisji sygnału.

 

• Testowanie ciągłości - Wykorzystuje wizualny lokalizator uszkodzeń (VFL) do wysyłania widzialnego czerwonego światła laserowego przez światłowód w celu sprawdzenia pęknięć, zagięć lub innych problemów. Czerwona poświata na drugim końcu wskazuje na nienaruszone, ciągłe włókno. 
• Inspekcja czoła - Wykorzystuje sondę mikroskopu światłowodowego do badania powierzchni końcowych włókien i złączy pod kątem zarysowań, wgłębień lub zanieczyszczeń. Jakość powierzchni czołowej ma kluczowe znaczenie dla zminimalizowania strat wtrąceniowych i odbicia wstecznego. Powierzchnie czołowe włókien muszą być odpowiednio wypolerowane, oczyszczone i nieuszkodzone.
• Badanie strat optycznych - Mierzy utratę światła w decybelach (dB) między włóknami i komponentami, aby upewnić się, że jest poniżej maksymalnego limitu. Zestaw do testowania strat optycznych (OLTS) zawiera źródło światła i miernik mocy do pomiaru strat. Poziomy strat są określane na podstawie takich czynników, jak typ kabla, długość fali, odległość i standard sieci. Zbyt duże straty zmniejszają siłę sygnału i przepustowość.

 

Testowanie kabli światłowodowych wymaga kilku narzędzi, w tym:

 

• Wizualny lokalizator uszkodzeń (VFL) - Emituje widzialne czerwone światło laserowe w celu sprawdzenia ciągłości włókien i śledzenia ich ścieżek.
• Sonda mikroskopu światłowodowego - Powiększa i oświetla powierzchnie końcowe włókien w zakresie od 200X do 400X w celu kontroli.
• Zestaw do badania strat optycznych (OLTS) - Zawiera stabilizowane źródło światła i miernik mocy do pomiaru strat w dB między włóknami, złączami i spawami. 
• Materiały do ​​czyszczenia włókien - Miękkie ściereczki, chusteczki czyszczące, rozpuszczalniki i waciki do prawidłowego czyszczenia włókien i powierzchni czołowych przed testowaniem lub podłączeniem. Zanieczyszczenia są głównym źródłem strat i szkód. 
• Referencyjne kable testowe - Krótkie kable krosowe do podłączenia sprzętu testowego do testowanego okablowania. Kable referencyjne muszą być wysokiej jakości, aby uniknąć zakłóceń pomiarów.
• Narzędzia kontroli wizualnej - Latarka, boroskop, lusterko inspekcyjne używane do sprawdzania elementów okablowania światłowodowego i instalacji pod kątem uszkodzeń lub problemów. 

 

Rygorystyczne testy łączy i sieci światłowodowych są wymagane w celu utrzymania odpowiedniej wydajności i zgodności ze standardami branżowymi. Testy, inspekcje i czyszczenie należy przeprowadzać podczas pierwszej instalacji, po wprowadzeniu zmian lub w przypadku wystąpienia problemów z utratą lub przepustowością. Światłowód, który pomyślnie przejdzie wszystkie testy, zapewni wiele lat szybkiej i niezawodnej pracy.

Obliczanie budżetów utraty łącza i wybór kabla

Podczas projektowania sieci światłowodowej ważne jest, aby obliczyć całkowitą utratę łącza, aby zapewnić wystarczającą moc do wykrycia światła na końcu odbiorczym. Budżet strat łącza uwzględnia wszystkie tłumienia w łączu, w tym straty kabla światłowodowego, straty złączy, straty spawów i wszelkie inne straty komponentów. Całkowita utrata łącza musi być mniejsza niż strata, którą można tolerować przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej siły sygnału, znanej jako „budżet mocy”.

 

Tłumienie łącza mierzone jest w decybelach na kilometr (dB/km) dla określonego światłowodu i zastosowanej długości fali źródła światła. Typowe wartości strat dla popularnych typów światłowodów i długości fali to: 

 

• Światłowód jednomodowy (SM) @ 1310 nm - 0.32-0.4 dB/km      
• Światłowód jednomodowy (SM) @ 1550 nm - 0.25 dB/km 
• Światłowód wielomodowy (MM) @ 850 nm - 2.5-3.5 dB/km 

 

Tłumienie złącza i splotu jest stałą wartością dla wszystkich łączy, około -0.5 dB na dopasowaną parę złączy lub złącze splotowe. Liczba złączy zależy od długości łącza, ponieważ dłuższe łącza mogą wymagać połączenia wielu odcinków światłowodu.  

 

Budżet mocy łącza musi uwzględniać zakres mocy nadajnika i odbiornika, margines bezpieczeństwa zasilania oraz wszelkie dodatkowe straty z kabli krosowych, tłumików światłowodowych lub elementów aktywnych. Musi istnieć odpowiednia moc nadajnika i czułość odbiornika, aby łącze działało wydajnie z pewnym marginesem bezpieczeństwa, zwykle około 10% całkowitego budżetu.

 

W oparciu o budżet utraty łącza i wymagania dotyczące mocy, należy wybrać odpowiedni typ światłowodu i nadajnik/odbiornik. Światłowód jednomodowy powinien być używany na duże odległości lub przy dużych przepustowościach ze względu na mniejsze straty, podczas gdy światłowód wielomodowy może działać w przypadku krótszych łączy, gdy priorytetem jest niższy koszt. Źródła i odbiorniki światła określą zgodny rozmiar rdzenia światłowodu i długość fali. 

 

Kable zewnętrzne mają również wyższe specyfikacje strat, więc budżety strat łącza muszą być dostosowane, aby zrekompensować je podczas korzystania z odcinków kabli zewnętrznych. Wybierz aktywny sprzęt i złącza przystosowane do użytku na zewnątrz, aby uniknąć uszkodzeń tych łączy spowodowanych wilgocią i warunkami atmosferycznymi. 

 

Łącza światłowodowe mogą obsługiwać tylko ograniczoną ilość strat, a jednocześnie zapewniać wystarczającą moc do przesłania czytelnego sygnału do odbiornika. Obliczając całkowitą utratę łącza na podstawie wszystkich współczynników tłumienia i wybierając komponenty o zgodnych wartościach strat, można zaprojektować i wdrożyć wydajne i niezawodne sieci światłowodowe. Straty przekraczające budżet mocy spowodują degradację sygnału, błędy bitowe lub całkowitą awarię łącza. 

Standardy przemysłu światłowodowego 

Normy dla technologii światłowodowej są rozwijane i utrzymywane przez kilka organizacji, w tym:

1. Stowarzyszenie Przemysłu Telekomunikacyjnego (TIA)

Tworzy standardy dla produktów łączności, takich jak kable światłowodowe, złącza, spawy i sprzęt testowy. Standardy TIA określają wymagania dotyczące wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa. Kluczowe standardy światłowodowe to TIA-492, TIA-568, TIA-606 i TIA-942.

 

• TIA-568 - Standard okablowania telekomunikacyjnego budynków komercyjnych opracowany przez TIA obejmuje wymagania dotyczące testowania i instalacji okablowania miedzianego i światłowodowego w środowiskach korporacyjnych. TIA-568 określa typy okablowania, odległości, wydajność i polaryzację łączy światłowodowych. Odniesienia do normy ISO/IEC 11801.
• TIA-604-5-D - Fiber Optic Connector Intermateability Standard (FOCIS) określający geometrię złącza MPO, wymiary fizyczne, parametry wydajności w celu osiągnięcia interoperacyjności między źródłami i okablowaniem. FOCIS-10 odnosi się do 12-włóknowych MPO, a FOCIS-5 odnosi się do 24-włóknowych złączy MPO używanych w równoległej optyce 40/100G i okablowaniu systemowym MPO.

2. Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)

Opracowuje międzynarodowe standardy światłowodowe koncentrujące się na wydajności, niezawodności, bezpieczeństwie i testowaniu. Normy IEC 60794 i IEC 61280 obejmują specyfikacje kabli światłowodowych i złączy.

 

• ISO / IEC 11801 - Międzynarodowy standard okablowania ogólnego dla siedziby klienta. Definiuje specyfikacje wydajności dla różnych klas światłowodów (wielomodowy OM1 do OM5, jednomodowy OS1 do OS2). specyfikacje w 11801 są przyjęte na całym świecie i przywołane przez TIA-568.
• IEC 61753-1 - Światłowodowe urządzenia łączące i standardy wydajności elementów pasywnych. Określono testy i procedury testowe do oceny wydajności optycznej złączy światłowodowych, adapterów, osłon spawów i innych pasywnych połączeń stosowanych w łączach światłowodowych. Odwołuje się do standardów Telcordia GR-20-CORE i okablowania.

3. Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU)

Agencja Organizacji Narodów Zjednoczonych, która ustanawia standardy technologii telekomunikacyjnych, w tym światłowodów. ITU-T G.651-G.657 zawiera specyfikacje typów i właściwości włókien jednomodowych.

  

4. Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE)

Wydaje normy dotyczące technologii światłowodowej związanej z centrami danych, sprzętem sieciowym i systemami transportowymi. IEEE 802.3 definiuje standardy dla światłowodowych sieci Ethernet.

 

• IEEE 802.3 - Standard Ethernet z IEEE wykorzystujący okablowanie i interfejsy światłowodowe. Specyfikacje nośników światłowodowych dla 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, 10GBASE-LR, 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR10 i 100GBASE-LR4 przedstawiono w oparciu o typy włókien OM3, OM4 i OS2. Łączność MPO/MTP określona dla niektórych mediów światłowodowych. 

5. Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego (EIA)

Współpracuje z TIA w celu opracowania standardów dla produktów łączności, przy czym EIA-455 i EIA/TIA-598 koncentrują się na złączach światłowodowych i uziemieniu. 

6. Telcordia/Bellcore

Tworzy standardy dla sprzętu sieciowego, okablowania zewnętrznego zakładu i światłowodów centrali w Stanach Zjednoczonych. GR-20 zapewnia standardy niezawodności dla okablowania światłowodowego. 

 

• Telcordia GR-20-CORE - Norma Telcordia (dawniej Bellcore) określająca wymagania dla okablowania światłowodowego stosowanego w sieciach operatorskich, centralach i na zewnątrz zakładów. Odwołuje się do norm TIA i ISO/IEC, ale zawiera dodatkowe kwalifikacje dotyczące zakresu temperatur, trwałości, konstrukcji kabla przyłączeniowego i testowania wydajności. Zapewnia producentom i operatorom sprzętu sieciowego wspólne wytyczne dotyczące wysoce niezawodnej infrastruktury światłowodowej.

7. Biuletyn RUS

• Biuletyn RUS 1715E-810 - Specyfikacja światłowodów Rural Utilities Service (RUS) zawierająca wytyczne dotyczące projektowania, instalacji i testowania systemów światłowodowych dla mediów. W oparciu o standardy branżowe, ale zawiera dodatkowe wymagania dotyczące łączenia obudów, elementów montażowych, etykietowania, łączenia/uziemienia w środowiskach sieci użyteczności publicznej

 

Normy są ważne dla sieci światłowodowych z kilku powodów: 

 

• Interoperacyjność - Komponenty spełniające te same standardy mogą współpracować ze sobą kompatybilnie, niezależnie od producenta. Normy zapewniają, że nadajniki, kable i odbiorniki będą działać jako zintegrowany system.
• Niezawodność - Normy określają kryteria wydajności, metody testowania i współczynniki bezpieczeństwa, aby zapewnić poziom niezawodności sieci światłowodowych i komponentów. Produkty muszą spełniać wymagania dotyczące minimalnego promienia gięcia, naprężenia rozciągającego, zakresu temperatur i innych specyfikacji, aby były zgodne z normami. 
• Jakość - Producenci muszą przestrzegać standardów projektowych, materiałowych i produkcyjnych, aby tworzyć zgodne produkty. Powoduje to wyższą, bardziej stałą jakość produktów światłowodowych. 
• Wsparcie - Sprzęt i sieci oparte na powszechnie przyjętych standardach będą miały lepsze długoterminowe wsparcie i dostępność kompatybilnych części zamiennych. Zastrzeżona lub niestandardowa technologia może stać się przestarzała.

 

Ponieważ sieci i technologie światłowodowe stale rozwijają się na całym świecie, standardy mają na celu przyspieszenie rozwoju poprzez interoperacyjność, zwiększoną jakość, niezawodność i obsługę cyklu życia. W przypadku wysokowydajnych sieci o znaczeniu krytycznym niezbędne są zgodne ze standardami komponenty światłowodowe. 

Opcje redundancji dla sieci światłowodowych 

W przypadku sieci o znaczeniu krytycznym, które wymagają maksymalnego czasu sprawności, niezbędna jest redundancja. Kilka opcji włączenia redundancji do sieci światłowodowych obejmuje:

 

1. Samonaprawiające się pierścienie sieciowe - Łączenie węzłów sieci w topologii pierścienia z dwoma niezależnymi ścieżkami światłowodowymi pomiędzy każdym węzłem. Jeśli jedna ścieżka światłowodowa zostanie przecięta lub uszkodzona, ruch wokół pierścienia zostanie automatycznie przekierowany w przeciwnym kierunku. Najczęściej spotykane w sieciach metra i centrach danych. 
2. Topologie siatki - Każdy węzeł sieci jest połączony z wieloma sąsiednimi węzłami, tworząc redundantne ścieżki łączności. Jeśli jakakolwiek ścieżka zawiedzie, ruch może zostać przekierowany przez inne węzły. Najlepsze rozwiązanie dla sieci kampusowych, w których występują duże potrzeby związane z przestojami. 
3. Zróżnicowane trasowanie - Podstawowy i zapasowy ruch danych przechodzi przez dwie fizycznie różne ścieżki od źródła do miejsca docelowego. Jeśli ścieżka główna ulegnie awarii, ruch zostanie szybko przełączony na ścieżkę zapasową. Różne urządzenia, trasy okablowania, a nawet ścieżki geograficzne są wykorzystywane do maksymalnej redundancji. 
4. Powielanie sprzętu - Krytyczny sprzęt sieciowy, taki jak przełączniki i routery, jest wdrażany w zestawach równoległych z konfiguracjami lustrzanymi. Jeśli jedno urządzenie ulegnie awarii lub wymaga konserwacji, duplikat urządzenia przejmuje natychmiastowe utrzymanie działania sieci. Wymaga podwójnych zasilaczy i starannego zarządzania konfiguracją. 
5. Różnorodność ścieżek światłowodowych - Tam, gdzie to możliwe, okablowanie światłowodowe dla tras głównych i zapasowych przebiegać będzie oddzielnymi ścieżkami kablowymi między lokalizacjami. Chroni to przed pojedynczym punktem awarii na dowolnej ścieżce z powodu uszkodzenia lub problemów środowiskowych. Stosuje się oddzielne wejścia do budynków i prowadzenie kabli w różnych częściach kampusu. 
6. Duplikacja transpondera - W przypadku sieci światłowodowych obejmujących duże odległości transpondery wzmacniające lub regeneratory są umieszczane co około 50-100 km w celu utrzymania siły sygnału. Nadmiarowe transpondery (zabezpieczenie 1+1) lub trasy równoległe z oddzielnymi transponderami na każdej ścieżce zabezpieczają łącze przed awariami wzmacniaczy, które w przeciwnym razie spowodowałyby przerwanie ruchu. 

 

W przypadku każdego projektu z redundancją automatyczne przełączanie awaryjne na komponenty zapasowe jest niezbędne do szybkiego przywrócenia usługi w scenariuszu awarii. Oprogramowanie do zarządzania siecią aktywnie monitoruje główne ścieżki i sprzęt, natychmiast uruchamiając zasoby zapasowe w przypadku wykrycia awarii. Nadmiarowość wymaga dodatkowych inwestycji, ale zapewnia maksymalny czas sprawności i odporność sieci światłowodowych o znaczeniu krytycznym, przesyłających głos, dane i wideo. 

 

W przypadku większości sieci dobrze sprawdza się kombinacja nadmiarowych strategii. Pierścień światłowodowy może mieć połączenia siatkowe ze zduplikowanymi routerami i przełącznikami na różnych źródłach zasilania. Transpondery mogłyby zapewnić redundancję połączeń długodystansowych między miastami. Dzięki kompleksowej redundancji w strategicznych punktach sieci, ogólna niezawodność i czas pracy są zoptymalizowane, aby sprostać nawet najbardziej wymagającym wymaganiom. 

Szacunki kosztów dla sieci światłowodowych 

Podczas gdy sieci światłowodowe wymagają większych inwestycji początkowych niż okablowanie miedziane, światłowód zapewnia znaczną długoterminową wartość dzięki wyższej wydajności, niezawodności i żywotności. Koszty sieci światłowodowych obejmują:

 

• Koszty materiałowe - Kable, złącza, osłony spawów, sprzęt sieciowy i komponenty wymagane do budowy sieci światłowodowej. Kabel światłowodowy jest droższy za stopę niż kabel miedziany, w zależności od typu od 0.15 USD do ponad 5 USD za stopę. Panele krosownicze, przełączniki i routery zaprojektowane dla światłowodów są również zwykle 2-3 razy droższe od równoważnych jednostek miedzianych. 
• Koszty instalacji - Robocizna i usługi związane z instalacją infrastruktury okablowania światłowodowego, w tym ciągnięcie, łączenie, zakańczanie, testowanie i rozwiązywanie problemów. Koszty instalacji wahają się od 150-500 USD za zakończenie światłowodu, 750-2000 USD za splot kabla i 15,000 XNUMX USD za milę w przypadku instalacji kabla na zewnątrz. Złożone sieci w zatłoczonych obszarach lub instalacje antenowe zwiększają koszty. 
• Koszty bieżące - Wydatki na eksploatację, zarządzanie i utrzymanie sieci światłowodowej, w tym na energię elektryczną, wymagania dotyczące chłodzenia urządzeń aktywnych, wynajem pasów dostępu oraz koszty systemów monitorowania/zarządzania siecią. Roczne kontrakty na konserwację infrastruktury krytycznej wynoszą od 10 do 15% początkowych kosztów sprzętu. 

 

Podczas gdy koszty materiałów i instalacji światłowodów są wyższe, cykl życia systemów światłowodowych jest znacznie dłuższy. Kabel światłowodowy może działać bez wymiany przez 25-40 lat w porównaniu z zaledwie 10-15 lat w przypadku kabla miedzianego i wymaga mniej ogólnej konserwacji. Przepustowość musi również podwajać się co 2-3 lata, co oznacza, że ​​każda sieć oparta na miedzi wymagałaby pełnej wymiany w celu zwiększenia przepustowości w ramach jej użytecznego cyklu życia. 

 

Poniższa tabela zawiera porównanie kosztów dla różnych typów korporacyjnych sieci światłowodowych:

 

Typ sieci	Koszt materiału/Ft	Koszt instalacji/Ft	Oczekiwany Lifetime
Jednomodowy OS2	$ 0.50- $ 2	$5	25-40 lat
Wielomodowy OM3	$ 0.15- $ 0.75	$ 1- $ 3	10-15 lat
OS2 z włóknami 12-żyłowymi	$ 1.50- $ 5	$ 10- $ 20	25-40 lat
Nadmiarowa sieć	2-3x norma	2-3x norma	25-40 lat

 

Podczas gdy systemy światłowodowe wymagają większego kapitału początkowego, długoterminowe korzyści w zakresie wydajności, stabilności i opłacalności sprawiają, że światłowody są najlepszym wyborem dla organizacji patrzących 10-20 lat do przodu. W celu zapewnienia przyszłościowej łączności, maksymalnego czasu pracy bez przestojów i uniknięcia przedwczesnego starzenia się światłowody charakteryzują się niższym całkowitym kosztem posiadania i wysokim zwrotem z inwestycji w miarę zwiększania szybkości i pojemności sieci w czasie.

Przyszłość kabli światłowodowych 

Technologia światłowodowa rozwija się szybko, umożliwiając nowe komponenty i zastosowania. Obecne trendy obejmują rozbudowę sieci bezprzewodowych 5G, szersze wykorzystanie łączności światłowodowej do domu (FTTH) oraz rozwój infrastruktury centrów danych. Trendy te opierają się na szybkich sieciach światłowodowych o dużej przepustowości i będą napędzać dalsze innowacje w komponentach i modułach światłowodowych, aby sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie przepustowości.

 

Opracowywane są nowe złącza światłowodowe, przełączniki, nadajniki i odbiorniki, aby obsługiwać wyższe szybkości transmisji danych i większą gęstość połączeń. Wzmacniacze optyczne i alternatywne źródła laserowe są optymalizowane pod kątem wzmacniania sygnałów na większe odległości bez stosowania repeaterów. Węższe włókna i włókna wielordzeniowe w jednym kablu zwiększą przepustowość i pojemność danych. Postępy w technikach łączenia, testowania i czyszczenia światłowodów mają na celu dalsze zmniejszenie strat sygnału w celu uzyskania bardziej niezawodnej wydajności.  

 

Potencjalne przyszłe zastosowania technologii światłowodowej są ekscytujące i różnorodne. Zintegrowane czujniki światłowodowe mogą umożliwić ciągłe monitorowanie stanu zdrowia, precyzyjną nawigację i inteligentną automatyzację domu. Technologia Li-Fi wykorzystuje światło ze światłowodów i diod LED do bezprzewodowego przesyłania danych z dużą prędkością. Nowe urządzenia biomedyczne mogą wykorzystywać światłowody, aby uzyskać dostęp do trudno dostępnych obszarów ciała lub stymulować nerwy i tkanki. Obliczenia kwantowe mogą również wykorzystywać łącza światłowodowe między węzłami.

 

Pojazdy samojezdne mogą wykorzystywać żyroskopy światłowodowe i czujniki do poruszania się po drogach. Postępy w technologii lasera światłowodowego mogą udoskonalić różne techniki produkcji, takie jak cięcie, spawanie, znakowanie, a także broń laserową. Technologia ubieralna i systemy rzeczywistości wirtualnej/rozszerzonej mogą obejmować wyświetlacze światłowodowe i urządzenia wejściowe, aby zapewnić w pełni immersyjne wrażenia. Mówiąc najprościej, możliwości światłowodów pomagają napędzać innowacje w niemal każdej dziedzinie technologicznej.

 

W miarę jak sieci światłowodowe stają się coraz bardziej połączone i integrowane z infrastrukturą na całym świecie, przyszłe możliwości są zarówno transformacyjne, jak i prawie nieograniczone. Ciągła poprawa kosztów, wydajności i możliwości umożliwi technologii światłowodowej dalsze katalizowanie zmian i poprawę jakości życia zarówno w rozwiniętych, jak i rozwijających się regionach na całym świecie. Cały potencjał światłowodów nie został jeszcze wykorzystany.

Spostrzeżenia ekspertów

Wywiady ze specjalistami w dziedzinie światłowodów dostarczają bogatej wiedzy na temat trendów technologicznych, powszechnych praktyk i wniosków wyciągniętych z wieloletniego doświadczenia. Poniższe wywiady zawierają porady dla nowych osób w branży, a także dla menedżerów technologii projektujących systemy łączności danych. 

 

Wywiad z Johnem Smithem, RCDD, starszym konsultantem, Corning

 

P: Jakie trendy technologiczne wpływają na sieci światłowodowe?

Odp.: Widzimy rosnące zapotrzebowanie na światłowód w centrach danych, infrastrukturze bezprzewodowej i inteligentnych miastach. Wzrost przepustowości dzięki 5G, IoT i wideo 4K/8K napędza coraz większe wdrażanie światłowodów... 

 

P: Jakie błędy często widzisz?

O: Słaby wgląd w dokumentację sieci jest częstym problemem. Brak odpowiedniego oznakowania i śledzenia światłowodowych paneli krosowych, połączeń i punktów końcowych sprawia, że ​​przenoszenie/dodawanie/zmiany są czasochłonne i bardziej ryzykowne…  

 

P: Jakie wskazówki dałbyś nowicjuszom w branży?

O: Skoncentruj się na ciągłym uczeniu się. Zdobądź certyfikaty wykraczające poza poziom podstawowy, aby podnieść swoje umiejętności. Postaraj się zdobyć doświadczenie we wdrażaniu światłowodów zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz roślin... Silne umiejętności komunikacyjne i dokumentacyjne są równie ważne dla kariery technicznej. Rozważ zarówno specjalizacje w zakresie centrów danych, jak i operatorów telekomunikacyjnych/dostawców usług, aby zapewnić więcej możliwości kariery...

 

P: Jakich najlepszych praktyk powinni przestrzegać wszyscy technicy?

Odp.: Postępuj zgodnie ze standardami branżowymi dotyczącymi wszystkich procedur instalacyjnych i testowych. Zachowaj właściwe praktyki bezpieczeństwa. Starannie oznaczaj i dokumentuj swoją pracę na każdym etapie. Używaj wysokiej jakości narzędzi i sprzętu testowego odpowiedniego do wykonywanej pracy. Utrzymuj skrupulatnie czyste włókna i złącza — nawet niewielkie zanieczyszczenia powodują duże problemy. Projektując systemy, weź pod uwagę zarówno bieżące potrzeby, jak i przyszłą skalowalność...

Wnioski

Okablowanie światłowodowe zapewnia fizyczną podstawę szybkiej transmisji danych, umożliwiając naszym coraz bardziej połączonym światom. Postępy w technologii światłowodów i komponentów zwiększyły przepustowość i skalowalność przy jednoczesnym obniżeniu kosztów, umożliwiając szersze wdrożenie w telekomunikacji dalekiego zasięgu, centrach danych i sieciach inteligentnych miast.  

  

Ten zasób ma na celu edukowanie czytelników w zakresie podstaw łączności światłowodowej, od podstawowych koncepcji po praktyki instalacyjne i przyszłe trendy. Wyjaśniając, jak działa światłowód, dostępne standardy i typy oraz popularne konfiguracje kabli, nowicjusze mogą zrozumieć opcje dla różnych potrzeb sieciowych. Dyskusje na temat terminacji, splicingu i projektowania ścieżek zapewniają praktyczne rozważania dotyczące wdrażania i zarządzania.  

 

Perspektywy branżowe podkreślają pojawiające się zastosowania światłowodów w sieciach bezprzewodowych 5G, IoT i wideo, a także umiejętności i strategie napędzające Twoją karierę. Chociaż projektowanie i wdrażanie sieci światłowodowych wymaga znacznej wiedzy technicznej i precyzji, korzyści płynące z szybszego dostępu do większej ilości danych na większe odległości sprawiają, że znaczenie światłowodów będzie nadal rosło.

 

Osiągnięcie optymalnej wydajności sieci światłowodowej wymaga doboru komponentów dostosowanych do wymagań dotyczących przepustowości i odległości, instalacji z zachowaniem ostrożności, aby uniknąć utraty lub uszkodzenia sygnału, pełnego udokumentowania infrastruktury oraz planowania z wyprzedzeniem zwiększenia przepustowości i nowych standardów okablowania. Jednak dla tych, którzy mają cierpliwość i umiejętność opanowania jego złożoności, kariera skoncentrowana na łączności światłowodowej może obejmować operacje sieciowe, projektowanie produktów lub szkolenie nowych talentów w dynamicznie rozwijających się branżach. 

  

Podsumowując, wybierz rozwiązania okablowania światłowodowego dopasowane do Twojej sieci i wymagań dotyczących umiejętności. Odpowiednio instaluj, zarządzaj i skaluj łącza światłowodowe, aby uzyskać znaczące korzyści przy minimalnych zakłóceniach. Ucz się na bieżąco o innowacjach technologicznych i aplikacyjnych, aby budować wartość strategiczną. Światłowód leży u podstaw naszej przyszłości, umożliwiając błyskawiczną wymianę informacji między większą liczbą ludzi, miejsc i rzeczy niż kiedykolwiek wcześniej. Jeśli chodzi o szybkie dostarczanie danych w globalnej komunikacji, światłowód króluje zarówno teraz, jak iw nadchodzących dziesięcioleciach.