Волоко́нно-опти́ческий ка́бель (также о́птико-волоко́нный или оптоволоко́нный кабель) — кабель на основе волоконных световодов (оптоволокна), предназначенный для передачи сигналов в волоконно-оптических линиях связи посредством электромагнитных волн видимого (свет) или инфракрасного диапазонов. Скорость передачи оптического сигнала при этом меньше скорости света из-за нелинейности распространения волн (мод) в световоде.

Конструкция

Конструкция кабеля определяется его назначением и местом прокладки: от самой простой (оболочка, пластиковые трубки с волокнами) до многослойной (например, подводный коммуникационный кабель), содержащей упрочняющие и защитные элементы.

Волоконно-оптический кабель состоит из следующих элементовСварка оптических волокон. Часть 1: кабели и их разделка, оптический инструмент, муфты и кроссы, коннекторы и адаптеры / Хабрахабр: несущий трос, пруток из стеклопластика или металла, покрытого полиэтиленовой оболочкой. Служит для центрирования трубок — модулей и придания жёсткости кабелю, зажимается под винт для закрепления кабеля в муфте/кроссе; двухслойные стеклянные или пластиковые волокна, возможно, покрытые одним или двумя слоями лака. Слой лака предохраняет волокна от повреждений и служит для цветовой маркировки волокон (прозрачный или цветной); пластиковые трубки, содержащие нити — световоды и заполненные гидрофобным гелем. Количество трубок варьируется от 1 и более, количество волокон в трубке — от 4 до 12, общее число волокон в кабеле — от 4 до 288 (часто 32, 48, 64). Для сохранения габаритных размеров кабеля при малом числе волокон вместо трубок могут вкладываться чёрные заглушки; оплетающая трубки плёнка, стянутая нитками и смоченная гидрофобным гелем. Обладает демпфирующими свойствами и предназначена для снижения трения внутри кабеля, дополнительной защиты от влаги, удержания гидрофобной жидкости в пространстве между модулями и др.; слой из тонкой внутренней оболочки из полиэтилена, предназначенной для дополнительной защиты от влаги (может отсутствовать); слой из кевларовых нитей или брони. Броня — прямоугольный пруток или круглые проволочки, выполненные из стали (российский кабель), гвоздевого железа (импортный кабель) или стеклопластика (такого же, как у центрального силового элемента). Кевлар отличается малым весом и имеет допустимое растягивающее усилие 6—9 кН. Назначение кевлара — выполнение функции тросика в местах, где недопустимо возникновение наводок, например, вдоль железнодорожных путей (контактный провод, напряжение до 27,5 кВ); восприятие ветровой нагрузки. Назначение брони — защита кабеля, уложенного в грунт без защиты в виде пластиковой трубы, кабельной канализации или др.; слой, представляющий собой полиэтиленовую плёнку и некоторое количество гидрофобного геля (может отсутствовать). Предназначен для дополнительной защиты от влаги; слой, представляющий собой толстую и мягкую оболочку из полиэтилена. Предназначен для защиты внутренних слоёв от воздействия окружающей среды.

Информация о расцветке волокон в кабеле, их типе и расположении в трубках не стандартизована и указывается каждым производителем в паспорте кабеля.

Классификация

Оптико-волоконные кабели различают: по материалу волокна: GOF-кабель (); POF-кабель (); по месту монтажа: для наружного монтажа (в грунт, на воздухе, под водой); для внутреннего монтажа (внутри дата-центров); по условиям прокладки: для подвеса (кабель с кевларом или тросиком); для подвеса на опорах ЛЭП (кабель с защитой от молний); для укладки в грунт (кабель с бронёй из железных проволочек); для прокладки в кабельной канализации (кабель с бронёй из гофрированного металла); для прокладки под водой (многослойный кабель).

Достоинства и недостатки Достоинства: высокая скорость передачи информации (от 100 мбит/с до 100 Гбит/с в зависимости от приемопередающих устройств, на расстояние в десятки километров, без усилителей/повторителей); малые потери; высокая помехозащищённость (невосприимчивость к различного рода помехам); малые габаритные размеры и масса; возможность доводить расстояния между передающим и приёмным устройствами до тысяч километров используя усилители.

Затухание сигнала в кабеле длиной 1 км при различных длинах волн:

Длина волны, мкм Затухание, дБ/км 0,85 2—3 1,3 0,5—1 1,55 0,3—0,5

Недостатки: уменьшение полосы пропускания при воздействии ионизирующих излучений вследствие увеличения поглощения оптического излучения световедущей жилой; трудоёмкость сварки и ослабление сигнала в месте сварного шва; риск поражения сетчатки глаза световым излучением.

См. также Оптическое волокно Сварка оптического волокна Оптический рефлектометр Подводный коммуникационный кабель

Примечания

Литература Большой энциклопедический политехнический словарь, 2004. Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн, 2006. . .

Категория:Оптика Категория:Волноводы Категория:Волоконная оптика Категория:Волоконно-оптическая связь Категория:Сетевые кабели