Какие виды оптоволоконных кабелей существуют и чем они отличаются? Оптоволоконные кабели, виды и характеристики

Волоконно-оптические кабели (ВОК) - это кабельные изделия, содержащее ряд оптических волокон и упрочняющий элемент, заключенные в общую оболочку, поверх которой в зависимости от условий эксплуатации может быть наложен защитный покров.

Волоконно-оптические кабели классифицируются по назначению и по условиям применения , как показано на рисунке ниже.

Поскольку ВОК менее прочны, чем электрические кабели, они должны быть надежно защищены от вредных воздействий окружающей среды и деятельности человека, к которым относятся механические нагрузки (натяжение, изгиб, сдавливание, кручение, удары, вибрации); перепады температуры; проникновение воды.

Волоконно-оптический кабель может состоять из следующих компонентов:

1. Внешняя полиэтиленовая оболочка – защищает кабель от внешних воздействий;
2. Армидные нити – защищает кабель от сдавливаний и растяжений;
3. Внутренняя полиэтиленовая оболочка – отделяет оптические модуль от армидных нитей и внешней оболочки;
4. Связывающие ленты – связывают оптические модули в общую косу;
5. Заполняющий модуль – пустой модуль без оптических волокон, призван формировать форму кабеля;
6. Оптический модуль – модуль с оптическими волокнами. Обычно в одном модуле находится до 8-ми волокон;
7. Оптические волокна ;
8. Стеклопластиковый пруток – упрочняющий центральный элемент, также защищает кабель от растяжений. Применяется зачастую в самонесущих кабелях;
9. Гидрофобный заполнитель – заполнитель, защищающий от влаги.

Основные требования, предъявляемые к волоконно-оптическому кабелю, и материал основных его компонентов

Общими основными требованиями, предъявляемыми к физико-механическим характеристикам волоконно-оптического кабеля, являются:

1. высокая прочность на разрыв;
2. влагонепроницаемость;
3. достаточная буферная защита для уменьшения , вызываемых механическими напряжениями;
4. термостойкость в рабочем диапазоне температур (–40-+50 о С);
5. гибкость и возможность прокладки по реальным трассам;
6. радиационная стойкость;
7. химическая и ударная стойкость;
8. простота монтажа и прокладки;
9. надежность работы в течение 20 лет.

Также в процессе конструирования ВОК необходимо учитывать взаимное расположение упрочняющих элементов и оптических волокон. Существует два основных варианта такого взаимного расположения:

• В первом упрочняющий элемент располагается в центре кабеля, а волокна - концентрично относительно центрального элемента.
• Во втором оптические располагаются в центре, а силовые элементы - вокруг

Типовые конструкции волоконно-оптических кабелей

В настоящее время в различных странах разработано и изготавливается большое количество конструкций ВОК. Наибольшее распространение получили четыре группы конструкций кабелей:

• со свободной трубкой;
• со свободным пучком волокон;
• с профильным сердечником;
• ленточного типа.

Конструкция ВОК со свободным пучком волокон

В данной конструкции пучки оптических волокон свободно размещаются внутри трубки сердечника. Подобная конструкция позволяет снизить растягивающие, сжимающие и сдавливающие нагрузки на оптических волокнах. Вытяжные тросы применяются для удобства разрезания внешней оболочки оптического кабеля.

Конструкция ВОК с профильным сердечником

В данной конструкции присутствует фигурный сердечник с полостями для размещения оптических волокон. Преимуществом конструкции данного вида является то, что в центре фигурного сердечника находится стальной силовой элемент, который принимает на себя растягивающие и сжимающие воздействия.

Конструкция ленточного волоконно-оптического кабеля

В данной конструкции все оптические волокна объединяются в ленты, которые располагаются внутри трубки сердечника.

Конструкция океанского волоконно-оптического кабеля

К конструкциям кабелей, прокладываемых по морскому дну, предъявляются особые требования. Кабели данного вида испытывают особенно большие нагрузки. Поэтому больше 90% конструкции данных кабелей составляют защитные и упрочняющие элементы.

Волоконно-оптические кабели городских телефонных сетей

Кабели, применяемые для городских телефонных сетей, обладают, как правило, облегченной конструкцией, так как прокладываются в кабельной канализации, трубах, коллекторах и внутри зданий. Такие кабели сконструированы по принципу со свободной трубкой с большим количеством волокон в каждом оптическом модуле.

ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания» изготавливает городские ВОК следующих марок: ОКЛ 01, ОКЛ 02.

АО НФ «Электропровод» выпускает городские ВОК марок ОК М, ОКС М (ТУ 16.К12 16 97).

ОАО «Завод Саранск кабель» помимо междугородных ВОК освоило выпуск и кабелей городских телефонных сетей следующих марок: ОКГ (прокладка в кабельной канализации) и ОКЛ (прокладка непосредственно в земле).

Волоконно-оптические кабели для внутренних проводок

В конструкцию волоконно-оптического кабеля для внутренней проводки входят следующие основные элементы:

1. оптическое волокно;
2. буферная оболочка;
3. силовой элемент;
4. внешняя оболочка

Кабели, предназначенные для внутренней проводки, подразделяются на:

1. симплексные кабели;
2. дуплексные кабели;
3. многоволоконные кабели;
4. кабели для тяжелых условий эксплуатации;
5. пожаробезопасные кабели.

Быстрая, качественная и безопасная передача данных – необходимое условие современного мира. И на сегодняшний день оптоволоконный кабель является наиболее совершенным и эффективным материалом для этих целей. Многие думают, что это уникальная новинка. На самом деле разработка материала и первые волоконно-оптические линии появились в конце ХХ века, и несколько десятилетий велись работы по совершенствованию этой технологии. В результате сегодня мы получили действительно уникальный по своим характеристикам передающий материал, и его использование приобрело массовость и распространённость.

Структура оптоволоконного кабеля

Внешне не имеет особых отличий и напоминает коаксиальный электрический. Главная особенность и отличие – это его внутренняя структура. В качестве передающего элемента здесь выступают тонкие стекловолокна. Диаметр волокон составляет 1-10 мкм. Каждое волокно имеет стеклянную или пластиковую оболочку, которая не дает свету выходить наружу. Таким образом, световые импульсы распространяются исключительно внутри проводника.

Внешний защитный слой может отличаться по своим характеристикам. Уровень его прочности и надежности зависит от назначения кабеля. Руководствоваться при выборе следует назначением и предполагаемыми условиями эксплуатации.

Виды волоконно-оптического кабеля

Основное разделение оптоволоконного кабеля осуществляется на многомодовый и одномодовый.

Одномодовый – отличается высокой точностью передачи данных. Информация поступает на приёмник с ничтожным искажением, поскольку все лучи проходят по одному пути. Следует отметить, что данный вид кабеля имеет достаточно высокую стоимость, поэтому используется в случаях с особым уровнем требований к качеству и скорости передачи информации.

В многомодовом изделии световые лучи движутся по разным траекториям, что дает некоторые искажения на приёмнике. Однако эти искажение не очень велики и в полной мере компенсируются прочими преимуществами оптокабеля. Также такой кабель имеет вполне доступную стоимость.

Он имеет также разделение по количеству волокон. Так, для прокладки внутренних коммуникаций в зданиях стандартно выбирают оптический кабель на 8 волокон . Диапазон количества волокон достаточно широк. Вы можете приобрести изделие с 2 волокнами, применяемое для внутренней прокладки, например, при монтаже IP-видеокамер или с 144 волокнами, предназначенное для внутренней/внешней прокладки магистралей средней длины.

По способу прокладки кабель разделяется на:

• внутриобъектовый;
• подвесной с выносным силовым элементом;
• самонесущий;
• для укладки в грунт;
• для кабельной канализации;
• для укладки в трубы.

Выбор осуществляется с учетом всех параметров и планируемой сферы использования. Также учитывается прогнозируемые требования по объёму и скорости передачи данных – будет ли это оптический кабель 16 волокон или 96 волокон, например.

Преимущества оптического кабеля

Главные преимущества оптоволоконных линий – высокая скорость передачи данных и низкий уровень затухания сигнала.

Еще одно важное преимущество – безопасность передаваемых данных, а именно:

• несанкционированное подключение к волоконно-оптической линии невозможно – любое подключение будет нарушать целостность волокон;
• электрическая безопасность – это расширяет сферу использования кабелей. В частности, допускается их применение на предприятиях присутствием взрывоопасных производственных процессов;
• высокий уровень защиты от внешних помех, как создаваемых природными факторами (удар молнии), так и мощным электрооборудованием, высоковольтными линиями и т.д.

Вы готовы?

Условная классификация

В отличие от всем нам знакомой витой пары, которая вне зависимости от места применения имеет примерно одну и ту же конструкцию, оптоволоконные кабели связи могут иметь значительные отличия исходя из сферы применения и места укладки.

Можно выделить следующие основные виды оптоволоконных кабелей для передачи данных исходя из области применения:

• Для прокладки внутри зданий;
• для кабельной канализации небронированный;
• для кабельной канализации бронированный;
• для укладки в грунт;
• подвесной самонесущий;
• с тросом;
• подводный.

Наиболее простой конструкцией обладают кабели для прокладки внутри зданий и канализационный небронированный, а самыми сложными — для прокладки в землю и подводные.

Кабель для прокладки внутри зданий

Оптические кабели для прокладки внутри зданий разделяют на распределительные, из которых формируется сеть в целом, и абонентские, которые используются непосредственно для прокладки по помещению к конечному потребителю. Как и витую пару, прокладывают оптику в кабельных лотках, кабель-каналах, а некоторые марки могут быть протянуты и по внешним фасадам зданий. Обычно такой кабель заводят до межэтажной распределительной коробки или непосредственно до места подключения абонента.

Конструкция оптоволоконных кабелей для прокладки в зданиях включает в себя оптическое волокно, защитное покрытие и центральный силовой элемент, например, пучок арамидных нитей. К оптике, прокладываемой в помещениях, есть особые требования по противопожарной безопасности, такие как нераспространение горения и низкое дымовыделение, поэтому в качестве оболочки для них используется не полиэтилен, а полиуретан. Другие требования — это низкая масса кабеля, гибкость и небольшой размер. По этой причине многие модели имеют облегченную конструкцию, иногда с дополнительной защитой от влаги. Так как протяженность оптики внутри зданий обычно невелика, то и затухание сигнала незначительно и влияние на передачу данных оно не оказывает. Число оптических волокон в таких кабелях не превышает двенадцати.

Также существует и своеобразная помесь «бульдога с носорогом» — оптоволоконный кабель, который содержит в себе, дополнительно, еще и витую пару.

Небронированный канализационный кабель

Небронированная оптика используется для укладки в канализации, при условии, что на нее не будет внешних механических воздействий. Также подобный кабель прокладывается в тоннелях, коллекторах и зданиях. Но даже в случаях отсутствия внешнего воздействия на кабель в канализации, его могут укладывать в защитные полиэтиленовые трубы, а монтаж производится либо вручную, либо при помощи специальной лебедки. Характерной особенностью данного типа оптоволоконного кабеля можно назвать наличие гидрофобного наполнителя (компаунда), который гарантирует возможность эксплуатации в условиях канализации и дает некоторую защиту от влаги.

Бронированный канализационный кабель

Бронированные оптоволоконные кабели используются при наличии больших внешних нагрузок, в особенности, на растяжение. Бронирование может быть различным, ленточным или проволочным, последнее подразделяется на одно- и двухповивное. Кабели с ленточным бронированием используются в менее агрессивных условиях, например, при прокладке в кабельной канализации, трубах, тоннелях, на мостах. Ленточное бронирование представляет собой стальную гладкую или гофрированную трубку толщиной в 0,15-0,25 мм. Гофрирование, при условии, что это единственный слой защиты кабеля, является предпочтительным, так как оберегает оптоволокно от грызунов и в целом повышает гибкость кабеля. При более суровых условиях эксплуатации, например, при закладке в грунт или на дно рек используются кабели с проволочной броней.

Кабель для укладки в грунт

Для прокладки в грунт используют оптические кабели с проволочной одноповивной или двухповивиной броней. Также применяются и усиленные кабели с ленточным бронированием, но значительно реже. Прокладка оптического кабеля осуществляется в траншею или с помощью кабелеукладчиков. Более подробно этот процесс расписан в моей второй статье по этой теме, где приводятся примеры наиболее распространенных видов кабелеукладчиков. Если температура окружающей среды ниже отметки в -10 о С, кабель предварительно прогревают.

В условиях влажного грунта используется модель кабеля, оптоволоконная часть которого заключена в герметичную металлическую трубку, а бронеповивы проволоки пропитаны специальным водоотталкивающим компаундом. Тут же в дело вступают расчеты: инженеры, работающие на укладке кабеля, не должны допускать превышения растягивающих и сдавливающих нагрузок сверх допустимых. В противном случае, сразу или со временем, могут быть повреждены оптические волокна, что приведет кабель в негодность.

Броня влияет и на значение допустимого усилия на растяжение. Оптоволоконные кабели с двухповивной броней могут выдержать усилие от 80 кН, одноповивные — от 7 до 20 кН, а ленточная броня гарантирует «выживание» кабеля при нагрузке не менее 2,7 кН.

Подвесной самонесущий кабель

Подвесные самонесущие кабели монтируются на уже существующих опорах воздушных линий связи и высоковольтных ЛЭП. Это технологически проще, чем прокладка кабеля в грунт, но при монтаже существует серьезное ограничение — температура окружающей среды во время работ не должна быть ниже — 15 о С. Подвесные самонесущие кабели имеют стандартную круглую форму, благодаря которой снижаются ветровые нагрузки на конструкцию, а расстояние пролета между опорами может достигать ста и более метров. В конструкции самонесущих подвесных оптических кабелей обязательно присутствует ЦСЭ — центральный силовой элемент, изготовленный из стеклопластика или арамидных нитей. Благодаря последним оптоволоконный кабель выдерживает высокие продольные нагрузки. Подвесные самонесущие кабели с арамидным нитями используют в пролетах до одного километра . Еще одно преимущество арамидных нитей, кроме их прочности и малом весе, заключается в том, что арамид по природе своей является диэлектриком, то есть кабели, изготовленные на его основе безопасны, например, при попадании молнии.

В зависимости от строения сердечника различают несколько типов подвесного кабеля:

• Кабель с профилированным сердечником — содержит оптические волокна или модули с этими волокнами – кабель устойчив к растяжению и сдавливанию;
• Кабель со скрученными модулями — содержит оптические волокна, свободно уложенные, кабель устойчив к растяжениям;
• Кабель с одним оптическим модулем – сердечник данного типа кабеля не имеет силовых элементов, поскольку они находятся в оболочке. Такие кабели обладают недостатком, связанным с неудобством идентификации волокон. Тем не менее, они обладают меньшим диаметром и более доступной ценой.

Оптический кабель с тросом

Оптические кабеля с тросом — это разновидность самонесущих кабелей, которые также используются для воздушной прокладки. В таком изделии трос может быть несущим и навивным. Еще существуют модели, в которых оптика встроена в грозозащитный трос.

Усиление оптического кабеля тросом (профилированным сердечником) считается достаточно эффективным методом. Сам трос представляет собой стальную проволоку, заключенную в отдельную оболочку, которая в свою очередь соединяется с оболочкой кабеля. Свободное пространство между ними заполняется гидрофобным заполнителем. Часто такую конструкцию оптического кабеля с тросом называют «восьмеркой» из-за внешнего сходства, хотя лично у меня возникают ассоциации с перекормленной «лапшой». «Восьмерки» применяют для прокладки воздушных линий связи с пролетом не более 50-70 метров. В эксплуатации подобных кабелей есть некоторые ограничения, например, «восьмерку» со стальным тросом нельзя подвешивать на ЛЭП. Надеюсь, объяснять, почему именно, не нужно.

Но кабели с навивным грозозащитным тросом (грозотросом) спокойно монтируются на высоковольтных ЛЭП, крепясь при этом к проводу заземления. Грозотросный кабель используется в местах, где есть риски повреждения оптики дикими животными или охотниками. Также его можно использовать на больших по дистанции пролетах, чем обычную «восьмерку».

Подводный оптический кабель

Данный тип оптических кабелей стоит в сторонке от всех остальных, так как прокладывается в принципиально иных условиях. Почти все типы подводных кабелей, так или иначе, бронированы, а степень бронирования уже зависит от рельефа дна и глубины залегания.

Различают следующие основные типы подводных кабелей (по типу бронирования):

• Не бронирован;
• Одинарное (одноповивное) бронирование;
• Усиленное (одноповивное) бронирование;
• Усиленное скальное (двухповивное) бронирование;

Подробно конструкцию подводного кабеля я рассматривал больше года назад, поэтому тут приведу только краткую информацию с рисунком:

1. Полиэтиленовая изоляция.
2. Майларовое покрытие.
3. Двухповивное бронирование стальной проволокой.
4. Алюминиевая гидроизоляционная трубка.
5. Поликарбонат.
6. Центральная медная или алюминиевая трубка.
7. Внутримодульный гидрофобный заполнитель.
8. Оптические волокна.

Как не парадоксально, прямой корреляции бронирования кабеля с глубиной залегания нет, так как армирование защищает оптику не от высоких давлений на глубине, а от деятельности морских обитателей, а также сетей, тралов и якорей рыболовецких судов. Корреляция эта, скорее, обратная — чем ближе к поверхности, тем больше тревог, что явно видно по таблице ниже:

Таблица типов и характеристик подводных кабелей в зависимости от глубины укладки

Производство

Теперь, когда мы познакомились с наиболее распространенными видами оптоволоконных кабелей, можно проговорить и о производственном процессе всего этого зоопарка. Все мы знаем об оптоволоконных кабелях, многие из нас имели с ними дело лично (как абоненты и как монтажники), но как становится ясно из информации выше, оптоволоконные, в особенности магистральные, кабели могут серьезно отличаться от того, с чем вы имели дело в помещении.

Так как для прокладки оптоволоконной магистрали требуются тысячи километров кабеля, их производством занимаются целые заводы.

Изготовление оптоволоконной нити

Все начинается с производства главного элемента — оптоволоконной нити. Производят это чудо на специализированных предприятиях. Одной из технологий производства оптической нити является ее вертикальная вытяжка. А происходит это следующим образом:

• На высоте в несколько десятков метров в специальной шахте устанавливается два резервуара: один со стеклом, второй, ниже по шахте, со специальным полимерным материалом первичного покрытия.
• Из узла прецизионной подачи заготовки или, проще говоря, первого резервуара с жидким стеклом, вытягивается стеклянная нить.
• Ниже нить проходит через датчик диаметра волоконного световода, который отвечает за контроль диаметра изделия.
• После контроля качества нить обволакивается первичным полимерным покрытием из второго резервуара.
• Пройдя процедуру покрытия, нить отправляется в еще одну печь, в которой полимер закрепляется.
• Нить оптоволокна протягивается еще N-метров, в зависимости от технологии, охлаждается и поступает на прецизионный намотчик, проще говоря, наматывается на бобину, которая уже и транспортируется как заготовка к месту производства кабеля.

Наиболее распространены следующие размеры оптоволоконного кабеля:

• C сердечником 8,3 мк и оболочкой 125 мкм;
• C сердечником 62,5 мк и оболочкой 125 мкм;
• C сердечником 50 мк и оболочкой 125 мкм;
• C сердечником 100 мк и оболочкой 145 мкм.

Оптику с диаметром сердечника в 8,3 мк качественно спаять в полевых условиях, без высокоточного оборудования или установки концентраторов, непросто или практически невозможно.

Огромное значение имеет контроль диаметра световода. Именно эта часть установки отвечает за один из главных параметров на всех этапах производства нити — неизменность диаметра конечного изделия (стандарт — 125 мкм). Из-за сложностей при сварке нитей любых диаметров, их стремятся сделать настолько длинными, насколько это возможно. Погонный метраж оптоволоконной «заготовки» на бобине может достигать десятков километров (да, именно километров) и более, в зависимости от требований заказчика.

Уже на самом предприятии, хотя это можно сделать и на стекольном заводе, все зависит от производственного цикла, бесцветную нить с полимерным покрытием для удобства могут перемотать на другую бобину, в процессе окрашивая ее в собственный яркий цвет, по аналогии со всем знакомой витой парой. Зачем? Во славу сата.. для быстрого различения каналов при, например, ремонте или сварке кабеля.

Изготовление кабеля

Теперь мы получили сердце нашего изделия — оптоволоконную нить. Что дальше? Дальше давайте посмотрим на схему такого себе среднестатистического подводного (да, мне они нравятся больше всего) кабеля в разрезе:

На заводе полученные оптические нити запускаются в станки, в совокупности своей образующие целый конвейер по производству какого-то одного типа кабеля. На первом этапе производства небронированных моделей, нити сплетаются в пучки, которые и составляют, в итоге, «оптический сердечник». Количество нитей в кабеле может быть различным, в зависимости от заявленной пропускной способности. Пучки, в свою очередь, сматывают в «тросс» на специальном оборудовании, которое, в зависимости от своей конструкции и назначения. Это оборудование может еще и покрывать полученный «тросс» гидроизолирующим материалом, чтобы предотвратить попадание влаги и потускнения оптики в будущем (на схеме обозван «внутримодульным гидрофобным заполнителем»).

Вот так проходит процесс скрутки собранных вместе пучков в трос на пермском заводе оптоволоконных кабелей:

После того, как в «тросс» было собрано необходимое количество пучков оптоволокна, их заливают полимером или укладывают в металлическую или медную трубку. Тут, на первый взгляд, кажется, что подводных камней нет и быть не может, но так как производитель стремится минимизировать количество соединений и швов, то все получается не совсем просто. Рассмотрим один конкретный пример.

Для создания трубки-корпуса, представленной на схеме выше как «центральная трубка», может использоваться огромная по длине лента из необходимого нам материала (сталь, либо же медь). Лента используется, чтобы не маяться со всем знакомым нам и очевидным прокатом, и сваркой по всей окружности стыка. Согласитесь, тогда у кабеля было бы слишком много «слабых» мест в конструкции.

Так вот. Металлическая ленточная заготовка проходит через специальный станок, натягивающий ее и имеющий с десяток-другой валиков, которые идеально ее выравнивают. После того, как лента выровнена, она подается на другой станок, где встречается с нашим пучком оптоволоконных нитей. Автомат на конвейере загибает ленту вокруг натянутого оптоволокна, создавая идеальную по форме трубку.

Вся эта, пока еще хрупкая, конструкция протягивается по конвейеру дальше, к электросварочному аппарату высокой точности, который на огромной скорости проводит сварку краев ленты, превращая ее в монолитную трубку, в которую уже заложен оптоволоконный кабель. В зависимости от тех. процесса, все это дело может заливаться гидрофобным заполнителем. Или не заливаться, тут уже все зависит от модели кабеля.

В целом, с производством все стало более-менее понятно. Различные марки оптоволоконного, в первую очередь, магистрального кабеля, могут иметь некоторые конструкционные отличия, например, по количеству жил. Тут инженеры не стали выдумывать велосипед и просто объединяют несколько кабелей поменьше в один большой, то есть такой магистральный кабель будет иметь не один, а, например, пять трубок с оптоволокном внутри, которые, в свою очередь, все также заливаются полиэтиленовой изоляцией и, при необходимости, армируются. Такие кабели называют многомодульными .

Одна из моделей многомодульного кабеля в разрезе

Многомодульные кабели, которые, в основной своей массе, и используются для протяженных магистралей, имеют еще одну обязательную конструктивную особенность в виде сердечника, или как его еще называют — центрального силового элемента. ЦСЭ используется как «каркас», вокруг которого группируют трубки с жилами оптоволокна.

К слову, пермский завод «Инкаб», производственный процесс которого представлен на гифках выше, со своими объемами до 4,5 тыс. километров кабеля в год — карлик, по сравнению с заводом того же инфраструктурного гиганта Alcatel, который может выдавать несколько тысяч километров оптоволоконного кабеля одним куском, который сразу же грузится на судно-кабелеукладчик.

Стальная трубка — это наименее радикальный вариант бронирования оптики. Для неагрессивных условий эксплуатации и монтажа часто применяют обычный изолирующий полиэтилен. Однако, это не отменяет того факта, что после изготовления такого кабеля его могут «обернуть» в бронирующую намотку из алюминиевой или стальной проволоки или тросов.

Бронирование кабеля с полиэтиленовой изоляцией на том же пермском заводе

Вывод

Как можно понять из материала выше, основным отличие различных видов оптоволоконного кабеля является их «обмотка», то есть то, во что упаковываются хрупкие стеклянные нити в зависимости от области применения и среды, в которой будет проводиться кабелеукладка.

В ВОЛС (волоконно-оптические линии связи) для передачи сигнала используются волны в оптическом диапазоне (чаще всего - в ближнем инфракрасном). Основной составляющей при этом является оптический кабель, а в сеть кроме него входят активные и пассивные компоненты для усиления, фильтрации, защиты и модификации сигнала. На сегодняшний день ВОЛС (ВОЛП) постепенно вытесняют традиционную кабельную проводку, поскольку отличаются намного лучшими характеристиками, в частности, большей пропускной способностью, невосприимчивостью к воздействию окружающей среды, меньшим затуханием сигнала и др.

Основной сферой применения ВОЛС являются сети передачи информационных сигналов (вычислительные сети, видеонаблюдения, телекоммуникационные системы контроля доступа и др.). При этом на уровне магистральных (вплоть до межконтинентальных) линий передачи сигналов оптоволокно занимает уже сейчас доминирующее положение, тогда как в подсистемах внутренних магистралей ВОЛП используется наряду с витой парой.

Характеристика типа оптического влокна:

Сравнение типов оптических кабелей (для увеличения изображения - нажмите на ссылку):

Главные преимущества ВОЛС:

Малое затухание сигнала (порядка 0,15 дБ/км в 3-м окне прозрачности). Это даёт возможность транслировать информацию на существенно большие дистанции относительно традиционной проводки без применения усилителей. Для оптических линий усилители обычно устанавливаются через 40-120 км, что определяется классом оконечного оборудования;

Малый вес и габариты;

Высокий уровень экранированности линий от межволоконных влияний (более 100 дБ). Таким образом, излучение соседних линий практически не взаимодействует между собой и не оказывает взаимного влияния;

Высокая взрыво- и пожаробезопасность в ситуациях изменения химических или физических параметров;

Информационная безопасность. Через оптоволокно информация транслируется из точки в точку, причём перехватить или подслушать сигнал возможно исключительно при физическом вмешательстве в ЛЭП ;

Оптические волокна обладают высокой надёжностью и долговечностью. Оптические волокна не подвержены окислению, слабому электромагнитному воздействию и разрушению под действием влаги;

Высокая пропускная способность. Другие способы передачи информации отстают по этому показателю от оптической среды.

Недостатки ВОЛС:

Низкая устойчивость стандартного волокна против радиационного излучения (есть легированные волокна, отличающиеся большой радиационной устойчивостью);

Большая стоимость оптического оконечного оборудования сравнительно с системами, применяемыми для традиционных линий. Хотя если сравнивать с конечной стоимостью по соотношению затраты на дистанцию и пропускную способность, то оптоволокно сегодня показывает самые лучшие результаты относительно конкурирующих систем;

Сложность восстановления связи в случаях обрыва линии;

Сложность преобразования сигнала (для интерфейсного оборудования);

Сложная технология изготовления волокна, а также других компонентов сети ВОЛС;

Хрупкость волокна. При значительных деформациях, например, изгибах, волокна могут разрушаться, подвергаться трещинообразованию и замутнению. Чтобы избежать повреждений волокна, требуется соблюдать рекомендации производителя, где указан среди прочего минимальный радиус изгиба.

Волоконно-оптический кабель (ВОК) – это разновидность кабельной продукции, в которой передача данных происходит по оптическому волокну. Его технические характеристики позволяют проводить сигнал на значительное расстояние без его затухания и с минимальным уровнем помех.

Применение оптоволоконного кабеля

Использование волоконно-оптического кабеля лежит в основе функционирования всех современных телекоммуникационных сетей. Кабель применяется как для межконтинентальных линий, так и для домашних компьютерных сетей. Высокая защищенность сигнала, наряду с другими достоинствами, сделали этот материал монополистом в данной сфере.

Промышленность выпускает различные типы (марки) оптических кабелей, позволяющие подобрать оптимальное решение для любой задачи. Различают следующие виды ВОК по месту прокладки:

• для внутренней прокладки
  Домашние и офисные сети, линии связи, проложенные внутри зданий – все это области применения кабеля такого типа. Внешняя оболочка таких кабелей имеет плотное или полуплотное покрытие буферного типа.
• для внешней прокладки
  Их использование – прокладка связи между зданиями, или по воздуху в пределах населенного пункта. Марки кабелей, предназначенных для внешней прокладки, имеют прочную защитную оболочку, обеспечивающую максимальный уровень защиты от механических повреждений. Иногда их прокладывают в магистральных каналах, обеспечивающих еще более высокий уровень защиты.
• кабели специального назначения
  В эту группу входят марки кабелей, которые используются для прокладки в местах с экстремальными условиями: по дну водоемов, болот или же под землей. Защитная оболочка таких изделий ориентирована на особенности того места, где предполагается проложить данный кабель.

Выбор оптического кабеля основывается на предполагаемых условиях его эксплуатации. Так, например, оптоволокно для прокладки в трубах, коллекторах не обязательно сильно защищать. Достаточно обычной оболочки. Броня из гофрированной ленты защитит кабель, монтируемый в местах обитания грызунов и прочей живности. Прокладка в грунт обязывает монтажников использовать оптику с броней из круглых стальных проволок. Для исключения провисания при строительстве воздушных волоконно-оптических линий применяют кабель, в структуре которого имеются армидные нити.

Помимо того, что ВОК классифицируются по месту прокладки, они делятся на два типа, отличающихся друг от друга по конструкции и размеру центральной жилы, эти характеристики позволяют проводить сигналы разного типа и, следовательно, дифференцируют их использование. Согласно этим признакам, различают следующие типы, описанные ниже.

1. Оптический одномодовый кабель
   Этот тип характеризуется сравнительно небольшим диаметром центральной жилы и большой дальностью связи, которая достигает 50 км. Используется провод в телефонии и других сетях общего пользования. Оптический одномодовый кабель в свою очередь делится на подтипы, каждый из которых имеет свои особенности и специализацию.
2. Оптический многомодовый кабель
   Диаметр центральной жилы изделий, относящихся к этой марке относительно велик, такой кабель передает сигналы с разной длиной волны, и его основное использование – компьютерные сети. Сигнал в такой сети затухает быстрее, и дальность его передачи не превышает 1 км. Этот тип также подразделяется на несколько разновидностей с разным профилем показателя преломления.

Производители кабеля для оптических линий связи

В настоящее время данный вид продукции особо востребован, и на территории России данную продукцию выпускают достаточно много предприятий.

Какие же фирмы, заводы-изготовители производят оптический кабель? Ниже приведен список:

• ЗАО «ТРАНСВОК», Калужская область;
• ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания»;
• ООО «Еврокабель 1 », Московская область;
• ОАО «ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ «КОЛЬЧУГИНСКИЙ ЗАВОД»;
• Завод «Южкабель» , Украина;
• ЗАО «ОФС Связьстрой-1 ВОКК», г. Воронеж;
• Кабельный завод «НПП Старлинк»;
• Завод «Инкаб»;
• Завод «МинксКабель» и многие другие.

В настоящее время развитие этой отрасли производства является особенно динамичным. И, несмотря на то, что в России производится достаточно качественная продукция, ведется продажа оптического кабеля для монтажа волоконно-оптических линий связи и за счет поставок из-за рубежа. Внимания заслуживают такие компании: Phoenix Contact GmbH & Co. KG /1923, Германия, Lapp Russia, дочерняя компания корпорации Lapp Group, Германия, и многие другие.

Ознакомьтесь с видео производства оптического кабеля на примере завода Инкаб

{flv}optovolokno{/flv}

Монтаж оптического кабеля

Монтаж оптического кабеля требует особого внимания и тщательности, цена ошибки в этой отрасли достаточно высока. Для соединения кабеля используются оптические муфты, позволяющие обеспечить качественное соединение без потери четкости сигнала. Прокладка кабеля может вестись разными способами:

• Подвесным, при воздушной прокладке;
• В грунт, используя защитный рукав;
• В кабельные каналы или магистрали.

Как правило, в компаниях, осуществляющих данные работы, существуют ограничения по допуску к монтажу в зависимости от квалификации сотрудников.

Преимущества оптоволокна

Широкое использование данной продукции стало возможным благодаря наличию ряда преимуществ, позволяющих ВОК полностью заменить медный кабель на линиях связи. К ним относятся высокая защищенность сигнала, низкая степень затухания, недосягаемая для других видов кабеля скорость и пропускная способность.

К недостаткам данной продукции может быть отнесена высокая цена на волоконно оптический кабель и аппаратуру для его обслуживания, хрупкость, а также высокие требования к качеству монтажа. Преимущества от его использования в значительной степени перевешивают его недостатки, и в настоящее время альтернативы ВОК нет.

Как выбрать. Где купить оптоволокно

«Торговый Дом «МСК» предлагает широкий ассортимент данной продукции, воспользовавшись его каталогом, можно купить оптический кабель, согласно любым требованиям и специфике применения. Стоимость указана в каждой конкретной карточке товара. Полный прайс-лист с оптимальными ценами вы можете запросить у менеджеров компании.