 |
Типы оптического кабеля
|
|
|
|
Рис. 1
Особенности:
1. Широкая полоса пропускания, и, следовательно, высокая пропускная способность, эффективная работа на расстояниях 100 - 1000 м., хорошая защищенность от электромагнитных помех и низкий уровень радиоизлучения.
2. Коаксиальный кабель дешевле, чем оптоволоконный, но он сложнее в эксплуатации, поскольку:
o Входное и выходное сопротивления соединяемых устройств должны быть согласованы с волновым сопротивлением кабеля (равны).
o Большое количество разъемов при последовательном соединении компьютеров в локальных сетях с шинной структурой приводит к частому нарушению контактов и деградации сети.
o Чувствительность к различным уровням напряжения заземления оплетки кабеля, что существенно при подключении аппаратуры, питающейся от разных электрических подстанций. Для исключения электрического пробоя аппаратуры сети необходимо соблюдать особые правила.
Характеристики коаксиальных кабелей:
1. Волновое сопротивление кабеля. Измеряется в Омах. Также как и в кабелях с медными проводниками, имеет активные и реактивные составляющие и поэтому коаксиальный кабель является резонансным устройством. Наименьшие потери энергии при передаче сигнала имеют место на частоте резонанса, когда реактивные составляющие волнового сопротивления компенсируются.
2. Затухание. Зависит от частоты и конструкции кабеля, покрытия медной оплетки и центральной жилы серебром. Измеряется в погонных единицах дБ/м.
На коаксиальные кабели имеются отечественные и зарубежные стандарты. Параметры кабелей, определяемые в тех и других стандартах, в основном совпадают. Российские стандарты представлены в ТАБЛИЦЕ. В качестве примера ниже приведены стандарты США.
|
|
|
- RG-8 и RG-11 - " толстый" коаксиальный кабель, разработанный для сетей Ethernet 10Base-5. Имеет волновое сопротивление 50 Ом. Этот кабель обеспечивает хорошие механические и электрические характеристики (затухание на частоте 10 МГц - не хуже 18дБ/км), но его трудно монтировать - плохо гнется.
- RG-58/U, RG-58A/U и RG-58C/U - разновидности " тонкого" коаксиального кабеля для локальной сети Ethernet спецификации 10Base-2. Все эти разновидности кабеля имеют волновое сопротивление 50 Ом, но по сравнению с " толстым" коаксиальным кабелем обладают худшими механическими и электрическими характеристиками. Внутренний проводник не так прочен, но обладает гораздо большей гибкостью, удобной в монтаже. Затухание в этом типе кабеля выше.
- RG-59 - телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Широко применяется в кабельном телевидении.
- RG-62 - кабель с волновым сопротивлением 62 Ом, использовался в сетях ArcNet, оборудование которых сегодня практически не выпускается.
На рис. 2 показана зависимость от частоты погонного затухания (кривые 1, 2) и максимально допустимой пропускаемой мощности (кривые 3, 4) для наиболее распространенных кабелей. Кривые 1 и 3 относятся к кабелям РК 75-4-11, РК 75-4-12, РК 75-4-15, РК 75-4-16, кривые 2 и 4 - к кабелям РК 75-9-12, РК 75-9-13.
Рис. 2
| Оптоволоконные линии |  Оглавление
|
Оптоволоконный кабель состоит из тонких (5-60 микрон) волокон из высококачественного оптического стекла, по которым распространяются световые сигналы. Световой сигнал - это пучок света, формируемый лазером или другим устройством и промодулированный по яркости информационными битами. На приемном конце располагают фотоприемник, принимающий световой сигнал. Это наиболее качественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше обеспечивает полную защиту данных от внешних помех и от перехвата.
|
|
|
Состоит кабель из центрального проводника света (сердцевины) - стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла - оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Распространяясь по сердцевине, лучи света не выходят за ее пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки.
Конструкции оптического кабеля:
1 - источник сигнала,
2 - оболочка,
МОД - модулятор света по яркости,
ФП - фотоприемник (декодирование сигнала)
Рис. 1
1 - ОВ,
2 - полиэтиленовая трубка,
3 - силовой элемент,
4 и 5 - соответственно внутренняя и внешняя полиэтиленовые оболочки
Рис. 2
В зависимости от соотношения показателя преломления сердцевина/оболочка и от величины диаметра сердцевины различают:
- многомодовое волокно со ступенчатым изменением показателя преломления,
- многомодовое волокно с плавным изменением показателя преломления,
- одномодовое волокно.
Понятие " мода" описывает режим распространения световых лучей во внутреннем сердечнике кабеля.
В одномодовом кабеле используется центральный проводник очень малого диаметра - от 5 до 10 мкм. Для передачи информации применяется свет с длиной волны 1550 нм. При этом практически все лучи света распространяются вдоль оптической оси световода, не отражаясь от внешнего проводника. Затухание - 0, 1-0, 3 дБ/км. Изготовление тонких качественных волокон представляет сложный технологический процесс, что делает одномодовый кабель достаточно дорогим. Кроме того, в волокно такого маленького диаметра достаточно сложно точно направить пучок света, не потеряв при этом значительную часть его энергии.
В многомодовых кабелях используются более толстые внутренние сердечники, которые легче изготовить технологически. В стандартах определены два наиболее употребительных многомодовых кабеля: 62, 5/125 мкм и 50/125 мкм, где 62, 5 мкм и 50 мкм - это диаметр центрального проводника, а 125 мкм - диаметр внешнего проводника. В многомодовых кабелях во внутреннем проводнике световой луч отражается от внешнего проводника под разными углами. Угол отражения луча называется модой луча. В многомодовых кабелях с плавным изменением коэффициента преломления режим распространения каждой моды имеет более сложный характер. Многомодовые кабели имеют более узкую полосу пропускания и обеспечивают скорость передачи от 500 до 800 МГц/км. Сужение полосы пропускания происходит из-за потерь световой энергии при отражениях, а также из-за интерференции лучей разных мод. Для таких кабелей применяется свет с длиной волны 1330 нм и 840 нм.
|
|
|
Типы оптического кабеля
Многомодовое волокно со ступенчатым изменением показателя преломления.
Многомодовое волокно с плавным изменением показателя преломления.
Одномодовое волокно.
|
|
|
