Классификация оптических кабелей

Классификация оптических кабелей

Одним из сдерживающих факторов развития мировой сети не так много лет назад была ограниченная пропускная способность кабельных изделий, через которые осуществлялась коммуникация. Технология передачи данных через оптику реализована еще в 19 веке, но примерно до 1990 г. не решалась проблема потери и ухудшения световых сигналов, особенно на длинные дистанции.

Появления, развитие и удешевление производства современных оптоволоконных кабелей позволило удовлетворить постоянно растущие потребности пользователей, как компаний, так и обычных людей. Банки, аэропорты, больница, университеты, госучреждения, домашние компьютеры, соцсети - список участников всевозможных "интернетов" огромен. А объемы данных, которыми сегодня можно практически мгновенно обменяться, действительно впечатляют.

Чем еще хороша технология передачи информации через оптоволоконные кабеля? Скоростью, которая порой имеет даже большее значение, чем количество терабайт. Фотоны перемещаются почти на 300 тыс. км в секунду, на них не влияют электрошумы, они устойчивы к затухающим эффектам, сложны для перехвата. А сама оптоволоконная сеть компактна, функционирует на высоких частотах, ее легко масштабировать и монтировать.

В этой статье описаны основные виды и типы оптик-кабелей, приведены их важнейшие особенности.

Описание и конструкция оптических кабелей

1.jpg

На сегодняшний день существует множество разновидностей оптических кабелей, каждая из которых имеет свои конструктивные исполнения, технические параметры и сферу применения. Среди обязательных элементов конструкции оптик-кабеля изделия необходимо выделить следующие:

  • "сердце" кабеля - оптико-волокна или нить из стекловолокна. Они изготовлены из особого кварца-стекла и повиты/скручены по специальной схеме. По сердечнику и пролетают фотоны, проходя бесконечные серии последовательных отражений.

  • оптический модуль - трубка-оболочка для хрупких оптоволокон, произведенная из металла или прочного полимера.

  • ЦСЭ или центральный силовой элемент является важной частью мультимодульных оптических кабельных магистралей. Обычно, это канат из стали, стеклополимерного пластика, стренги, проволока.

  • внешняя защитная оболочка.

Дополнительными элементами оптик-кабеля часто бывают:

  • проволочная броня, защитная гофростальная оболочка или арамидные армировочные нити.

  • проводники из металла.

  • различные заполнители типа водоблокировочных нитей или гелей-гидрофобов.

  • амортизаторы для демпфирования.

  • трос для самоподвешивания изделия.


На видеоролике ниже наглядно показано изготовление марки ДПЛ.

 

Сфера использования оптики

По каким же критериям и конструктивным особенностям различаются кабеля этой группы?

3.jpgМономод и мультимод. Эти типы оптики отличаются диаметром сердечника стекловолокна. При 8-10 мкм гораздо меньше показатель модовой дисперсии (искажения импульса), поэтому мономод-кабели намного точнее передают сигнал на расстояния свыше 5 км. Однако, данная разновидность относительна дорогая и сложна в монтаже. Поэтому провайдеры при создании локальных сетей чаще применяют мультимоды.

Наружный монтаж и прокладка внутри помещений - еще один критерий различия между марками оптик-кабелей. Первым способом изделия прокладываются:

  • в земле. В эту группу входят кабельные изделия ОГД (ОГДН), ОГЦ (ОГЦH), ОКТК, ОКГМ, ДПС, ОКБ, ОМЗКГЦ, САС и прочие.

  • в спецколлекторах, кабель-каналах и трубах. Таким способом возможен монтаж защищенных бронепокрытием марок, например, ОКЦ, ОКЛ, ОКСТМ, ОКСТЦ, ДПП, ДБП или небронированных ОКГ, ОК, ОТМ, ОКМТ, ОТД, ОККТМ.

  • под поверхностью воды. К примеру, ТО2, ОГМ, ОГД, ДА2.по воздуху, в том числе на фазовых кабелях ВЛЭП, грозотросах, контакт- проводах электрического транспорта. Удобнее всего прокладывать марки кабеля, оснащенные специальными самонесущими конструкциями. К ним относятся ОКА, ОКСНМ, ОКСД, ОКЛЖ, ОКСНЦ, ДПТ и другие изделия с металлическими или стеклопластиковыми тросами в ПЭТ-оболочке (ОПД, ОКПЦ, ОК/Т, ОКТс, ДПК, ДПОм, ОКПМ).

 

Распределительные и непосредственно абонентские марки монтируют уже в помещениях. Наиболее популярными считаются FTTH, ИКВА–П, ДБН, OКТЦ, ОКТМ, ОКВ-М, ОБВ, ОМВ.

Типы оптических кабелей

По сфере использования марок и их "дальнобойности" различают такие виды оптик-кабелей:

  • магистральный. Уже из названия понятно, что данная группа применяется для развертывания мультиканальных сетей связи на внушительные дистанции. Для минимизации затухания и искажения светосигналов используют только мономоды (с волновыми длинами 1,3-1,55 мкм, сердечником 8-125 мкм), например ОКСД, ОККЦ, ОККМ, ОКСМ, ОКГМ.

  • зоновый - служит для создания внутриобластных многополосных каналов связи с городами и районами (не более 250 км). Характерная особенность конструкции марок группы - наличие градиентных волокон (ОК, ОМЗКГЦ, ОЗКГ, ОМЗКГМ).

  • городская оптика обычно не прокладывается на открытом пространстве (только в спецколлекторах и трубах), а также на дистанции больше 10 км. По техническим характеристикам этот мультиканальный вид близок к зоновой группе и способен пропускать солидные массивы информации (ОККТМ, ОКСТЦ, ОКСТМ).

  • полевой оптический кабель ОК-ПН имеет 1-12 оптических волокон. Он сконструирован для многократного монтажа/демонтажа, неизбежного при построении временных полевых линий связи. Марка не поддерживает горение, устойчива к влиянию влаги, разных видом топлива, хорошо переносит растягивание и "работу" грызунов.

  • подводный - отлично справляется с растягивающими и разрывными силами, водонепроницаем, в т.ч. на молекулярном уровне, отличается малой дисперсионностью и протяженными регенерационными отрезками, может нести груз. Примеры марок: ОА2, ДАС, СПС.

  • объектовый - обеспечивает движение внутренних информпотоков в бортсистемах летательных и плавучих механизмов, домовых сетях кабель-ТВ, видеотелефонии в зданиях. Марки ОТЦ, ИКВА-П, ИКВ-Т2 и другие не содержат гелей-гидрофобов и прочих заполнителей, поэтому их легко монтировать и сохранять повышенный уровень пожарной безопасности.

  • монтажный ОК-МС с различными номерами исполнения сконструирован в виде жгутов или плоских лент на базе градиентных мультимод-волокон. Его сфера использования - меж- и внутриблоковые соединения в разнообразных устройствах и аппаратах местных информ-сетей.

 

Еще один вариант классификации волоконной оптики по функциональному предназначению с определением способов применения и прокладки приведен на рисунке.

8.jpg

Конструкция сердечника интернет-оптики также позволяет выделить несколько разновидностей кабельных изделий:

  • со скруткой концентрическими повивами. В этом варианте оптик-модули, состоящие из 1-24 волокон, скручиваются повивами вокруг ЦСЭ с количеством волокон по нарастающей (+6 на каждый следующий). 4-12 таких модулей (до 288 оптоволокон) содержится в одноповивном исполнении кабельного изделия, 48 (до 576) в мультиповивном.

  • 9.jpgс выделенным отдельно центральным оптик-модулем, он же - сердечник, который имеет до 48 оптоволокон.

  • с сердечником фигурной формы. Необычность данной конструкции в том, оптик-модули (до 576 оптоволокон) или плоские ленты уложены в особые профильные пазы, которые выполняются непосредственно в полимер-оболочке кабеля. Преимущество - продольное усилие на разрыв минимизируется, недостаток - высокая цена и сложная разделка при прокладке.

  • с центральным оптик-модулем из плоских лент с числом оптоволокон до 288.

Широкое распространение на территории бывших союзных республик получили первые 2 группы оптики.


Сырье для изготовления оптоволокон тоже может быть критерием классификации:

  • GOF - классическое стекловолокно (в английской расшифровке пишется glass optic fiber);;

  • POF или plastic optic fiber - это волокно из полимерного пластика;

  • PCF или plastic crystal fiber - стеклокристаллическая разновидность волокна, защищенная полимерным покрытием.

 

Разработчики оптоволоконных кабельных изделий создали довольно большое число исполнений, в которых могут присутствовать дополнительные элементы. Например, оболочки из алюминия или свинца, бронепокровы, проводники из меди.

Отдельно следует выделить марки, на 100% диэлектрические. Они отличаются меньшей влагостойкостью и прочностью, зато помехоустойчивы, легки и удобны в прокладке, хранении и перевозке.