- Сравнение двух оптических волокон: стекловолокно vs пластиковое оптоволокно
- Что такое стекловолокно?
- Преимущества и недостатки стекловолокна
- Что такое пластиковое оптоволокно?
- Преимущества и недостатки пластикового оптического волокна
- В чем разница между стекловолокном и пластиковым оптоволокном?
- Другой тип оптического волокна
- Вывод
- Монтаж стекловолоконного кабеля
- Строение стекловолоконного кабеля
- Кабель ДБП
- Характеристика и применение оптоволоконного кабеля
- Кабель ОКГ
- Особенности монтажа кабеля
- Оптоволоконные кабели связи. Как это делается
- Условная классификация
- Кабель для прокладки внутри зданий
- Небронированный канализационный кабель
- Бронированный канализационный кабель
- Кабель для укладки в грунт
- Подвесной самонесущий кабель
- Оптический кабель с тросом
- Подводный оптический кабель
- Производство
- Изготовление оптоволоконной нити
- Изготовление кабеля
- Вывод
Сравнение двух оптических волокон: стекловолокно vs пластиковое оптоволокно
В качестве среды передачи, широко используемой для телекоммуникаций и компьютерных сетей, оптоволокно обладает уникальным преимуществом высокоскоростной передачи данных на большие расстояния. По факту, оптическое волокно имеет два типа: стеклянное оптическое волокно vs пластиковое оптоволокно. Эта статья даст представление о них и сделает простое сравнение.
Что такое стекловолокно?
Стеклянные оптические волокна состоят из крошечных стеклянных прядей, которые объединены в оболочку для конкретного применения как нержавеющая сталь для долговечности и высоких температур. Они прикрепляются к определенным фотоэлектрическим датчикам и направляют свет от чувствительной головки к цели. Стекловолокно имеет впечатляющий температурный диапазон, от -40°F до +900°F. Основными применениями для стекловолокна являются связи, датчик и измерительная система. Некоторые типы стеклянных оптических кабелей могут также использоваться в жестких условиях, таких как коррозийные и влажные среды.
Преимущества и недостатки стекловолокна
- Стеклянные оптические кабели могут использоваться в высокотемпературных применениях, таких как печи, духовки и конденсаторы в больших двигателях, а также в областях с чрезвычайно низкими температурами, таких как склады холодного хранения.
- Поскольку стеклянные сердцевины эффективны при передаче света и обеспечивают значительно более высокие скорости передачи, стеклянные оптические волокна могут использоваться на больших расстояниях измерения.
- Стеклянное оптическое волокно позволяет использовать фотоэлектрический датчик в местах, где вы обычно не сможете его использовать. С этим преимуществом вы можете выбрать датчики с широким спектром корпусов, стилями установки и функциями для вашего конкретного применения.
- Поскольку стеклянные оптические волокна тонкие и легкие, они оптимизированы для небольших пространств и небольших объектов.
- Установка стеклянных оптических волокон требует высококвалифицированных техников, а инструменты и оборудование для терминации волокна обычно дороги.
- Диаметр сердцевины из стекловолокна очень мал, следовательно, он предъявляет более высокие технологические требования для подключения света к области сердцевины, такой как источники света.
- Стеклянные оптические волокна становятся хрупкими, и при неправильном обращении их больше можно разбить.
Что такое пластиковое оптоволокно?
Пластиковое оптическое волокно (POF) вводится в оптические линии связи позже, чем стекловолокно. Это оптическое волокно, в котором сердцевина и оболочка выполнены из пластика или полимерных материалов, а не из стекла. Как правило, он состоит из ПММА (acrylic), смола общего назначения в качестве материала сердцевины, поэтому ее также называют ПММА оптическим волокном. Похоже на стеклянном оптическом волокне, POF передает свет через сердцевину волокна. POF обычно представляют собой многомодовые волокна с большей сердцевиной (диаметр от 0,15-2 мм). Изготовленные из одного акрилового моноволокна, пластиковые оптоволоконные кабели эффективны при использовании с видимыми источниками красного индикатора состояния.
Преимущества и недостатки пластикового оптического волокна
- Материалы, из которых изготавливается POF, становятся дешевыми, и установка с соответствующими сборками не дорога.
- Он гибкий и прочный, способен сгибаться дальше без поломок.
- Сеть с использованием пластикового оптического волокна может быть установлена неподготовленным персоналом. Даже домашние пользователи могут обрабатывать и устанавливать эти волокна.
- Пластиковые оптические волокна используют безвредный зеленый или красный свет, который легко видно по глазу.. Они безопасны при установке в доме без риска для любознательных детей.
- Затухание сигнала и дисперсия POF обычно очень высоки, следовательно это ограничено короткими расстояниями.
- POF не может выдерживать экстремальную температуру, как стеклянное оптическое волокно.
В чем разница между стекловолокном и пластиковым оптоволокном?
От введения стеклянного оптического волокна и пластикового оптического волокна ниже, вы может быть имеете более четкое представление о разнице между этими двумя терминами. Следующая сравнительная таблица, которая суммирует параметры, поможет вам лучше понять это.
Элемент | Стекловолокно | Пластиковое оптическое волокно |
---|---|---|
Диаметр сердцевины | Более узкий (около 50-100μm для многомодового волокна и 8-10μm для одномодового волокна) | Более широкий (около 150-2000 μm и даже до 20000 μm) |
Числовая апертура | Больше | Более узкий |
Стоимость | Дороже | Дешевле |
Signal strength | Poorer | Better |
Extreme temperatures | Sustainable | Unsustainable |
Flexibility | Less flexible | More flexible |
Consumability | More complex | Easier |
Transmission distance | Longer | Shorter |
POF — лучший выбор для соединения на коротких расстояниях и тех, у кого нет профессиональных знаний по стекловолокну. Для сложных условий и более высокой скорости передачи на большое расстояние следует использовать стеклянное оптическое волокно.
Другой тип оптического волокна
Существует другой тип оптического волокна -кварцевое волокно с полимерной оболочкой (plastic clad silica -PCS) или иногда называемое кварцевым волокном с полимерным покрытием (hard clad silica- HCS). Он имеет стеклянную сердцевину и пластиковую оболочку, но используется меньше, чем пластиковое оптическое волокно. По сравнению с цельностеклянными волокнами, он имеет значительно более низкие характеристики производительности, предоставляя более высокие потери и меньшую пропускную способность. Основным преимуществом является большое ядро (до 200-300 μm), которое выгодно в таких приложениях, как промышленные и медицинские применения.
Вывод
В качестве среды передачи данных, стекловолокно и пластиковое оптоволокно используются для высокоскоростной передачи данных. Однако они состоят из разных материалов и имеют свои преимущества и подходят для разных применений. При выборе правильного оптического волокна для применения, вам рекомендуется принять во внимание перечисленные выше факторы.
Источник
Монтаж стекловолоконного кабеля
Другими словами, стекловолоконный кабель это, оптоволокно. Такой вид проводов считается одним из самых новых и современных. Как нам всем известно, стекловолокно- материал, передающий свет на большие расстояния, следовательно, в кабеле информация передается не через электрический сигнал, а через световой.
Строение стекловолоконного кабеля
Состоит провод не из привычных нам материалов типа ПВХ-изоляции и медных жил. Здесь в роль жилы вступает, как уже сказали ранее, оптоволоконный материал.
Далее следует оболочка из светонепроницаемого пластикового элемента (внутренняя изоляция кабеля). Она не дает попросту рассеиваться свету и определенным образом направляет лучи в нужную сторону. Защитный слой может и отсутствовать, но рекомендуется его наличие для избегания переломов, механических повреждений и так далее.
Кабель ДБП
Кабель ДБП — это продукт, который разработан для установки в кабельной канализации, а также в трубах, на мостах, эстакадах, автобанах. Может прокладываться внутри легких почв
Характеристика и применение оптоволоконного кабеля
У рассматриваемого нами кабеля есть свои преимущества и недостатки.
- Скорость. Свет проносится по проводу намного быстрее, чем электрические сигналы, поэтому данные кабели часто используют для оснащения мощных компьютерных устройств. Однозначно для дома такой кабель не понадобится, а вот для предприятий в самый раз.
- Защита от помехов. Часто люди встречаются с проблемой постоянных неполадок со связью. Современные технологии с легкостью избавились от этого, заменив электрические провода на оптоволоконные.
- Качество и простота строения. Данные кабели отличается высоким качеством, благодаря простому, но уникальному строению. Это позволяет избежать постоянных поломок и замен проводов, что значительно экономит ваши средства.
- Принимает любые формы. Материал хорошо гнется во все стороны, что позволяет сделать проводку даже в самых «кривых» помещениях.
- Очень сложный монтаж. Здесь учитывается не только точные замеры (вплоть до одного миллиметра), но и соединения отдельных частей. Теперь мы имеем дело не с обычным спаиванием медных жил, а со стекловолокном.
- Цена. Данные кабели намного дороже обычных электрических.
- Неустойчивость к радиации. Даже малейшее попадание радиоактивной частицы в прослойки внутреннего волокна может нарушить передачу и прием сигнала или вообще прекратить их. Чтобы избежать это, необходимо обеспечить защитный слой типа металлического противорадиационного рукава для провода. Но и это не может полностью спасти от данной проблемы, поэтому не используйте стекловолоконный кабель в помещениях с повышенной радиоактивностью (рентгеновские и МРТ помещения).
- Нестойкость к высоким температурам. Материал волокна портится при отметке температуры более пятидесяти градусов по Цельсию.
Таким образом, можно сделать вывод, что оптоволоконные кабели можно применять для высокоскоростных мощных аппаратов. А для дома и маленьких производств такой провод будет лишним, ведь это очень большие затраты.
Кабель ОКГ
Кабель ОКГ Кабель ОКГ используют в линиях связи внутри одной зоны или города. Он предназначен для передачи больших объемов данных на любые расстояния.
Особенности монтажа кабеля
Стекловолоконный кабель довольно капризный при монтаже. Как правило этим занимаются только профессионалы, но если у вас нет возможности обратиться в службы, то приходится делать все самому.
Рассмотрим нюансы и основные ошибки в проводке провода, сделанного из оптоволокна:
- Для начала необходимо сделать чертеж или схему. Нужно четко расчертить план поверхности где будет проходить кабель.
- После определите масштаб вашего схематичного рисунка и отмерьте нужные куски провода.
- Также необходимо сделать разметку по полу или поверхности, где будет кабель. Если делать навесное крепление, то нужно использовать специализированные инструменты и основы.
- Вторым этапом подготовьте нужные инструменты: крепления (металлические подходят лучше всего и прослужат долго). Обеспечьте полностью сухую и чистую обстановку, чтобы не испортить кабель.
- Далее понадобится как-то соединить части провода. В этом на помощь придет сварка, но не обычная как для электрических проводов, а специальная для стекловолокна. Внимательно следите за температурой сваривания. Она не должна превышать 50 градусов по Цельсию, но и не меньше 50, иначе стекловолокно испортится.
- Учтите, что нельзя прокладывать медный провод рядом со стекловолоконным. Кабели лучше вообще укладывать по одиночке.
- Используйте специальную защиту для оптоволоконного кабеля для отсутствия повреждений в будущем. Когда работаете со стекловолокном и сваркой обязательно соблюдайте технику личной безопасности в соответствии с указаниями, изложенными на упаковке.
Напоминаю, что для работы со стекловолоконными лучше и правильней вызвать специалиста, потому что даже малейшая оплошность при монтаже может вызвать летальные последствия для вашего бюджета.
Источник
Оптоволоконные кабели связи. Как это делается
В нескольких своих постах, опубликованных более года назад, я поднял такую интересную для многих и чем-то захватывающую тему, как магистральные оптоволоконные кабели связи, в частности, тему «подводной» оптики. Информация в данных публикациях была неполной, торопливой и разрозненной, так как статьи писались «на коленке» во время обеденного перерыва. Сейчас я бы хотел поделиться структурированным и, насколько это возможно, полным материалом по теме оптики, с максимумом вкусных подробностей и гик-порно, от которых на душе любого технаря станет тепло.
Внутри схемы, гифки, таблицы и много интересного текста.
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 вот в этой статье, поэтому тут приведу только краткую информацию с рисунком:
- Полиэтиленовая изоляция.
- Майларовое покрытие.
- Двухповивное бронирование стальной проволокой.
- Алюминиевая гидроизоляционная трубка.
- Поликарбонат.
- Центральная медная или алюминиевая трубка.
- Внутримодульный гидрофобный заполнитель.
- 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.
Если вам понравился данный материал, то можете смело задавать вопросы в комментариях, опираясь на которые я постараюсь подготовить еще статью по этой теме.
Источник