Kako radi 2 Fiber Indoor Outdoor Fiber Optic Cable?
Unutarnji vanjski kabel s 2 vlakna prenosi podatke kroz dva pojedinačna staklena ili plastična vlakna koja prenose svjetlosne signale koristeći potpunu unutrašnju refleksiju. Svako vlakno sastoji se od jezgre, omotača i zaštitnih slojeva dizajniranih da pouzdano funkcionišu kako u zatvorenom tako i na otvorenom.
Osnovni mehanizam prenosa
Osnovna operacija se oslanja na fiziku svjetlosti. Optičko vlakno prenosi svjetlost duž svoje ose kroz potpunu unutrašnju refleksiju, sa jezgrom okruženim slojem omotača napravljenim od dielektričnih materijala. Kada svjetlost uđe u jezgru vlakna pod odgovarajućim uglom, ona se neprekidno odbija od granice između jezgre i omotača umjesto da izlazi.
To se događa zato što indeks loma jezgre mora biti veći od indeksa omotača da bi se ograničio optički signal. Zamislite to kao hodnik sa ogledalima na zidovima-svjetlosni signali putuju duž dužine odbijajući se od ovih unutrašnjih granica hiljadama puta po metru.
Kako funkcionišu dva vlakna
U konfiguraciji sa 2 vlakna, svaki lanac radi nezavisno. Jedno vlakno obično upravlja prijenosnim signalima, dok drugo upravlja prijemnim signalima, stvarajući dvosmjernu komunikacijsku stazu. Ovi kablovi se sastoje od 2 jednomodna vlakna sa jezgrom od 9 mikrona unutar aramidne pređe koja blokira vodu umotana u crnu PVC spoljnu oblogu.
Oznaka "2 vlakna" znači da postoje dva odvojena optička puta unutar jednog kabelskog sklopa. Ovo omogućava istovremenu dvosmjernu-komunikaciju bez smetnji signala, budući da je svako vlakno optički izolovano od drugog.
Slojevi fizičke konstrukcije
Kablovi sa optičkim vlaknima za unutrašnju/vanjsku upotrebu kombinuju prednosti vanjskih kablova, kao što su otpornost na vlagu, otpornost na vodu i dobre mehaničke performanse, sa karakteristikama unutrašnjih kablova, uključujući otpornost na plamen i električnu neprovodljivost.
Core Layer: Najdublji dio gdje svjetlost putuje. Jednomodna vlakna koriste jezgro od 9 mikrona optimizovano za talasne dužine svetlosti od 1310 nm ili 1550 nm.
Oblaganje: Obloga je omotana oko jezgre i napravljena od drugačijeg tipa stakla sa nižim indeksom prelamanja u odnosu na jezgro, pomažući da se svjetlosni signali drže unutra. Ova optička granica je mjesto gdje se javlja potpuna unutrašnja refleksija.
Buffer Coating: Unutrašnji kablovi koriste čvrsta-baferovana vlakna prečnika 900 μm, dok spoljni kablovi obično koriste obojena vlakna prečnika 250 μm ili 200 μm. Unutrašnji/spoljni kablovi premošćuju ovaj jaz sa srednjim pristupom.
Strength Members: Aramidna vlakna (kao što je kevlar) služe kao fleksibilni elementi čvrstoće u paketu sa vlaknom. Oni sprečavaju lomljenje delikatnih staklenih vlakana kada se kabl povuče ili savije tokom instalacije.
Outer Jacket: Plašt koristi materijale-usporivače plamena kao što su polietilen, polivinil hlorid ili nisko-bez dima bez halogena plamen-poliolefin koji usporava plamen. Vanjski plašt je otporan na vlagu-otporan na gljivice-i UV otporan, pogodan za podzemne vodove, zračne ili unutrašnje/spoljne prostore.
Zahtjevi za performanse u zatvorenom i na otvorenom
Dizajn sa dvostrukom-ocjenom rješava različite ekološke izazove.
Za upotrebu u zatvorenom prostoru, kabel mora ispunjavati propise o požarnoj sigurnosti. Riser Rated (CMR) kabl je u skladu sa UL-1666, što znači da se samogasi i sprečava da plamen putuje po kablu u vertikalnom testu sagorevanja. Ovo je važno u zgradama u kojima kablovi prolaze okomito između spratova kroz uspone ili šahtove za liftove.
Za spoljašnju upotrebu, izdržljivost postaje kritična. Spoljni kablovi sa optičkim vlaknima imaju veću vlačnu čvrstoću i deblji zaštitni premaz u poređenju sa unutrašnjim kablovima, što ih čini izdržljivijim u teškim spoljašnjim okruženjima. Moraju izdržati UV zračenje, ekstremne temperature, vlagu i fizički stres.
Unutarnji/spoljni kablovi primenjuju mere suve hidroizolacije kako bi se sprečilo curenje masti kada je kabl postavljen okomito, i koriste odsustvo metalnih komponenti u strukturi ili metalnih komponenti za ojačanje koje se lako električno odvajaju. Ovo eliminira rizik od provođenja električne energije u zgrade uz održavanje vanjske mehaničke čvrstoće.
Proces prijenosa signala
Kada je potrebno poslati podatke, elektronska oprema pretvara električne signale u svjetlosne impulse pomoću lasera ili LED dioda. Ovi svjetlosni impulsi ulaze u jezgro vlakna na jednom kraju.
Svjetlost putuje niz optički-kabl tako što se više puta odbija od zidova-svaki foton se više puta odbija niz cijev. Kritični ugao određuje hoće li se svjetlost reflektirati ili izbjeći. Da bi se svjetlost u potpunosti reflektirala, upadni ugao bi trebao biti veći od kritičnog ugla tako da se kontinuirane refleksije dešavaju na zidu obloge unutar vlakna.
Na prijemnom kraju, fotodetektori pretvaraju svjetlosne impulse natrag u električne signale koje mrežna oprema može obraditi. Cijeli prijenos se dešava brzinom svjetlosti u staklu-otprilike 200.000 kilometara u sekundi.
Gubitak signala i udaljenost
Nijedan prijenos nije savršen. Za jednomodno vlakno, tipično slabljenje na 1550 nm je oko 0,2 dB/km, dok je na 1310 nm oko 0,5 dB/km. To znači da kabl od 10 kilometara može smanjiti jačinu signala za 2-5 decibela u zavisnosti od talasne dužine.
Sa SMF28 vlaknom, gubitak je manji od 0,15 dB po kilometru prvenstveno zbog rasipanja, tako da gubite manje svjetlosti kroz cijeli kilometar vlakna nego ako se samo jednom odbijete od metalnog ogledala. Ova izuzetna efikasnost je razlog zašto optička vlakna dominiraju-komunikacijom na daljinu.
Dodatni gubici se javljaju na mjestima spajanja. Fabrički sastavljeni single-mod konektori imaju gubitke u opsegu od 0,1-0,2 dB, a konektori sa terminacijom na terenu mogu imati gubitke i do 0,2-1,0 dB. Svaki spoj dodaje još 0,1-0,3 dB gubitka.
Fleksibilnost instalacije
Unutarnja/spoljašnja ocjena znači da instalaterima nisu potrebne prijelazne kutije gdje kablovi prolaze kroz zidove ili između zgrada.
Unutarnje-Kabliranje na otvorenom premošćuje jaz u aplikacijama u kojima mrežna rutiranja uključuju vanjske puteve dok istovremeno obezbjeđuju zahtjeve za sigurnost plamena za prijelaze u zgrade kampusa. Jedan kontinualni kabl može da ide od spoljašnjeg vodova direktno u unutrašnje prostore bez kršenja električnih kodova.
Ovo pojednostavljuje umrežavanje kampusa, od-optika do--uređivanja i izgradnje{3}}do{4}}veza. Čvrsto baferovano vlakno ima manje minimalne radijuse savijanja, podržavajući ugradnju u nosače, police, patch panele i područja s višestrukim promjenama smjera.
Međutim, još uvijek postoje ograničenja radijusa savijanja. Kabl ima minimalni radijus savijanja od 7,50 mm za čvrsta kućišta i oštra skretanja. Prekoračenje ovog broja forsiranjem oštrih krivina može slomiti staklena vlakna unutar ili izazvati gubitak signala mikrosavijanjem.
Zašto dva vlakna umjesto jednog
Mnoge aplikacije bi teoretski mogle raditi s jednim vlaknom koristeći dvosmjerne primopredajnike, ali iz praktičnih razloga dominiraju dva-dizajna vlakana.
Odvojeni putevi za prenos i prijem eliminišu potrebu za opremom za multipleksiranje po talasnim dužinama na oba kraja. Ovo smanjuje troškove i složenost za većinu instalacija. Optika je jednostavnija-jedna talasna dužina u jednom smjeru na svakom vlaknu umjesto dvije talasne dužine koje dijele jedno vlakno.
Rješavanje problema postaje lakše kada svaki smjer ima svoj fizički put. Ako jedno vlakno pokvari, performanse drugog odmah otkrivaju da li je problem u samom vlaknu ili u opremi primopredajnika. U sistemu sa jednim-fiberom, dijagnosticiranje postaje složenije.
Fleksibilnost nadogradnje se također poboljšava. Možete zamijeniti primopredajnike na jednom kraju bez nužnog nadogradnje obje strane istovremeno, sve dok oba vlakna ostaju funkcionalna.
Izvori svjetlosti i vrste vlakana
Jednomodno vlakno optimizirano je za rad s optičkom opremom koja koristi svjetlosne valne dužine od 1310 nm ili 1550 nm. Ove specifične talasne dužine su odabrane jer minimiziraju slabljenje u staklenim vlaknima-oni padaju u "prozore za prijenos" gdje je silicijum staklo najprozirnije.
Jednomodna vlakna{0}} sadrže vrlo tanku jezgru, a pošto je središnji dio tako mali, svjetlost se zapravo ne odbija; svi signali putuju pravo kroz sredinu bez odbijanja od ivica. Ovaj pravi-prijenos sprječava disperziju, omogućavajući signalima da zadrže svoj oblik na velikim udaljenostima.
Alternativa je višemodno vlakno sa većom jezgrom koje omogućava svjetlosti da putuje na više puta. Višemodna vlakna se koriste za kratke{1}}komunikacijske veze i za aplikacije gdje se mora prenositi velika optička snaga. Unutarnji/spoljni kablovi su dostupni u jednoj- modalnoj i višemodnoj verziji u zavisnosti od zahtjeva aplikacije.
Tehnologija blokiranja vode
Jedan od najtežih izazova je spriječiti oštećenje vode bez upotrebe gela.
Labava-vlakna u cijevima koriste cijevi punjene gelom-koje blokiraju vodu i vlakna jastuka, dok opcije blokirane suvom vodom{2}}pružaju čistije i lakše spajanje. Mnogi kablovi za unutrašnju/vanjsku upotrebu koriste tehnologiju blokiranja{4}}suhe vode sa specijalizovanim nitima koje bubre kada dođu u kontakt sa vlagom.
Kablovi sa optičkim vlaknima su blokirani vodom i premašuju zahtjeve za prodiranje vode prema ICEA S-104-696 i GR-20-CORE, pomažući da se osigura da svako oštećenje kabela i naknadni ulazak vode budu ograničeni na popravljivu dužinu od nekoliko metara.
Ovo je važno jer voda može povećati slabljenje promjenom svojstava indeksa prelamanja na granici jezgre{0}}oblaganja. Čak i male količine vlage mogu vremenom pogoršati kvalitet signala.
Često postavljana pitanja
Može li unutarnji/spoljni kabel zaista podnijeti oba okruženja?
Da, ali uz kompromise. Ovi kablovi ispunjavaju minimalne zahtjeve za oba konteksta umjesto da su optimalni ni za jedan. Robusniji su od čistog unutrašnjeg kabla, ali manje robusni od specijalizovanog spoljnog oklopnog kabla. Za većinu kampusa i komercijalnih aplikacija, oni pružaju odličnu ravnotežu performansi, cijene i fleksibilnosti instalacije.
Koja je maksimalna udaljenost za 2 fiber kabla?
Slabljenje u modernim optičkim kablovima je daleko manje nego u električnim bakrenim kablovima, što dovodi do dugotrajnih{0}}konekcija sa vlaknima sa udaljenostima repetitora od 70-150 kilometara. Za praktične instalacije, udaljenost zavisi od budžeta snage primopredajnika i ukupnog gubitka veze zbog dužine vlakna, konektora i spojeva. Tipičan proračun dodaje slabljenje (0,3-0,5 dB/km) plus gubitke konektora (0,5-0,75 dB svaki) plus gubitke u spajanju (0,1 dB svaki) plus sigurnosnu marginu od 3 dB.
Kako spajate dva vlakna na opremu?
Svako vlakno završava konektorom-obično LC, SC ili ST tipom. Vlakna se završavaju keramičkim ferule LC konektorima za teško dostupne prostore, a svaki otvor vlakna ima 18" od 2,0 mil furkacionih cijevi oko sebe za dodatnu izdržljivost. Konektori se spajaju u primopredajne module na prekidačima, ruterima ili medijskim konverterima. Pravilno poravnanje konektora je kritično jer su samo 9 mikro jezgri vlakana široka.
Hoće li savijanje oštetiti kabel?
Oštra krivina mogu uzrokovati trenutni gubitak signala ili eventualni prekid vlakana. Dvije vrste savijanja utiču na optičke kablove-makro savijanje se odnosi na veliko savijanje u kablu, dok se mikro savijanje odnosi na malo savijanje. Uvijek održavajte minimalni radijus savijanja koji je naveo proizvođač, obično 10-15 puta veći od prečnika kabla. Moderna vlakna neosjetljiva na savijanje tolerišu uža savijanja, ali i dalje imaju ograničenja.
Razmatranje odabira kabla
Kada birate između čisto unutrašnjeg, čistog vanjskog ili unutrašnjeg/spoljnog kabela, razmislite o cijelom putu instalacije.
Ako kabl nikada ne napusti zgradu, unutrašnji{0}}kabl košta manje i nudi bolju fleksibilnost za uske prostore. Ako ostane potpuno vani u vodovima ili zračnim instalacijama, teško oklopljeni vanjski kabel pruža maksimalnu zaštitu.
Unutrašnji/spoljni kabl ima smisla kada vam je potreban kontinuitet preko granica životne sredine. Ovo uključuje postavljanje vlakana-do--stola gdje kabl ide od vanjskih terminala do ureda, mreže kampusa koje povezuju zgrade i svaki scenario gdje bi prekid veze zahtijevao spajanje fuzije u razvodnoj kutiji.
Jezgra i obloga unutrašnjeg/spoljašnjeg optičkog kabla izrađeni su od visokokvalitetnih singlemodnih vlakana koja su usklađena sa ITU-T G.652.D i kompatibilna unatrag s drugim naslijeđenim singlemodnim vlaknima. Ova usklađenost sa standardima osigurava interoperabilnost sa postojećom infrastrukturom i buduće nadogradnje.
Imajte na umu da dok 2 vlaknasta kabla ispunjavaju većinu potreba, veći broj vlakana (4, 6, 12 ili više) postoji za aplikacije koje zahtijevaju višestruka kola ili redundantnost. Princip rada ostaje identičan-više vlakana jednostavno znači više paralelnih komunikacionih puteva u jednom omotaču kabla.
Ljepota optičkih vlakana je u tome što fizički principi prijenosa svjetlosti kroz staklo ostaju konstantni bez obzira da li šaljete podatke preko sobe ili preko okeana. Zaštitna ambalaža se prilagođava okolini, ali iznutra te dvije staklene niti izvode isti elegantni trik hvatanja i vođenja fotona s jednog kraja na drugi.