Ultimativni vodič za optičke kablove: osnove, tehnike, prakse i savjeti

Optički kablovi pružaju fizičku infrastrukturu koja omogućava prijenos podataka velikom brzinom za telekomunikacije, umrežavanje i povezivanje između aplikacija. Napredak u tehnologiji optičkih vlakana povećao je propusni opseg i mogućnosti udaljenosti uz smanjenje veličine i troškova, omogućavajući širu implementaciju od telekomunikacija na daljinu do centara podataka i pametnih gradskih mreža.

 

Ovaj detaljan izvor objašnjava optičke kablove iznutra prema van. Istražit ćemo kako optička vlakna funkcioniraju za prijenos signala podataka korištenjem svjetlosti, ključne specifikacije za singlemode i multimode vlakna i popularne tipove kablova na osnovu broja vlakana, promjera i namjene. S obzirom da potražnja za propusnim opsegom raste eksponencijalno, odabir odgovarajućeg optičkog kabla na osnovu mrežnih zahtjeva za udaljenost, brzinu prijenosa podataka i izdržljivost je ključ za povezivanje sa sigurnošću u budućnosti.

 

Da bismo razumjeli optičke kablove, moramo početi s vlaknima optičkih vlakana – tankim nitima od stakla ili plastike koji vode svjetlosne signale kroz proces potpune unutrašnje refleksije. Jezgra, omotač i premaz koji čine svaki vlaknasti nit određuju njegovu modalnu širinu pojasa i primjenu. Više vlakana su spojene u labave cijevi, čvrsto puferirane ili distribucijske kablove za usmjeravanje vlakanskih veza između krajnjih tačaka. Komponente za povezivanje kao što su konektori, paneli i hardver pružaju interfejse za opremu i sredstva za rekonfiguraciju optičkih mreža po potrebi.  

 

Pravilna instalacija i završetak optičkih kablova zahtijeva preciznost i vještinu kako bi se minimizirali gubici i osigurao optimalan prijenos signala. Pokrićemo uobičajene procedure završetka za jednomodna i višemodna vlakna koristeći popularne tipove konektora kao što su LC, SC, ST i MPO. Uz svijest o najboljim praksama, novi praktičari mogu sa sigurnošću dizajnirati i implementirati optičke mreže za visoke performanse i skalabilnost.

 

Da zaključimo, razmatramo razmatranja za planiranje optičkih mreža i puteva koji se mogu razvijati kako bi podržali buduće potrebe propusnog opsega. Smjernice stručnjaka iz industrije pružaju daljnji uvid u trenutne i nove trendove koji utječu na rast optičkih vlakana u telekomunikacijama, podatkovnim centrima i pametnim gradskim infrastrukturama.    

Često postavljana pitanja (FAQ)

P1: Šta je optički kabl?

 

O1: Kablovi sa optičkim vlaknima se sastoje od jednog ili više optičkih vlakana, koji su tanke niti od stakla ili plastike koje mogu prenositi podatke pomoću svjetlosnih signala. Ovi kablovi se koriste za komunikaciju velike brzine i na velike udaljenosti, obezbeđujući brže brzine prenosa podataka u poređenju sa tradicionalnim bakrenim kablovima.

 

P2: Kako funkcionišu optički kablovi?

 

A2: Optički kablovi prenose podatke pomoću impulsa svjetlosti kroz tanke niti optički čistih staklenih ili plastičnih vlakana. Ova vlakna prenose svjetlosne signale na velike udaljenosti s minimalnim gubitkom signala, pružajući brzu i pouzdanu komunikaciju.

 

P3: Kako se instaliraju optički kablovi?

 

A3: Kablovi sa optičkim vlaknima mogu se instalirati na različite načine, kao što su povlačenje ili guranje kablova kroz vodove ili kanale, zračna instalacija pomoću stubova ili tornjeva ili direktno ukopavanje u zemlju. Način instalacije ovisi o faktorima kao što su okruženje, udaljenost i specifični zahtjevi projekta. Instalacija optičkog kabla zahtijeva specijalizirane vještine i opremu, ali nije nužno teška. Od suštinskog je značaja odgovarajuća obuka i poznavanje tehnika instalacije, kao što su spajanje vlakana ili završetak konektora. Preporučljivo je angažirati iskusne profesionalce ili certificirane tehničare za instalaciju kako bi se osiguralo pravilno rukovanje i optimalne performanse.

 

P4: Koliki je vijek trajanja optičkih kablova?

 

A4: Kablovi sa optičkim vlaknima imaju dug životni vijek, obično u rasponu od 20 do 30 godina ili čak i više. Poznati su po svojoj izdržljivosti i otpornosti na degradaciju tokom vremena.

 

P5: Koliko daleko optički kablovi mogu prenositi podatke?

 

A5: Udaljenost prijenosa optičkih kabela ovisi o različitim faktorima, kao što su tip vlakna, brzina prijenosa podataka i korištena mrežna oprema. Jednomodna vlakna mogu prenositi podatke na veće udaljenosti, obično u rasponu od nekoliko kilometara do stotina kilometara, dok su multimodna vlakna pogodna za kraće udaljenosti, obično unutar nekoliko stotina metara.

 

P6: Mogu li se optički kablovi spojiti ili spojiti?

 

A6: Da, optički kablovi se mogu spojiti ili spojiti. Fusion i mehaničko spajanje su najčešće korištene tehnike za spajanje dva ili više optičkih kablova zajedno. Spajanje omogućava širenje mreža, povezivanje kablova ili popravku oštećenih delova.

 

P7: Mogu li se optički kablovi koristiti za prijenos glasa i podataka?

 

A7: Da, optički kablovi mogu istovremeno prenositi i glasovne i podatkovne signale. Obično se koriste za brze internetske veze, video streaming, telekomunikacijske mreže i aplikacije za prijenos glasa preko IP-a (VoIP).

 

P8: Koje su prednosti optičkih kablova u odnosu na bakrene kablove?

 

A8: Optički kablovi nude nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne bakrene kablove, uključujući:

 

• Veći propusni opseg: optička vlakna mogu prenijeti više podataka na veće udaljenosti u poređenju sa bakrenim kablovima.
• Otpornost na elektromagnetne smetnje: Na optičke kablove ne utiču elektromagnetna polja, čime se obezbeđuje pouzdan prenos podataka.
• Poboljšana sigurnost: Optička vlakna se teško koriste, što ih čini sigurnijim za prijenos osjetljivih informacija.
• Lakši i tanji: optički kablovi su sve lakši i tanji, što ih čini lakšim za instalaciju i rukovanje.

 

P9: Da li su svi optički kablovi isti?

 

A9: Ne, optički kablovi dolaze u različitim tipovima i konfiguracijama kako bi zadovoljili različite zahtjeve primjene. Dvije glavne vrste su single-mode i multimode kablovi. Jednomodni kablovi imaju manju jezgru i mogu prenositi podatke na veće udaljenosti, dok multimodni kablovi imaju veće jezgro i podržavaju kraće udaljenosti. Pored toga, postoje različiti dizajni kablova koji zadovoljavaju specifične potrebe, kao što su labavi cevni, čvrsto puferovani ili trakasti kablovi.

 

P10: Da li su optički kablovi sigurni za rukovanje?

 

A10: Optički kablovi su općenito sigurni za rukovanje. Za razliku od bakarnih kablova, kablovi sa optičkim vlaknima ne provode električnu struju, eliminišući rizik od električnog udara. Međutim, treba biti oprezan kako bi se spriječile ozljede oka od laserskih izvora svjetlosti koji se koriste za testiranje ili održavanje. Preporučljivo je nositi odgovarajuću ličnu zaštitnu opremu (PPE) i pridržavati se sigurnosnih smjernica pri radu s optičkim kablovima.

 

P11: Može li se starija mrežna infrastruktura nadograditi na optičke kablove?

 

A11: Da, postojeća mrežna infrastruktura može se nadograditi na optičke kablove. Ovo može uključivati ​​zamjenu ili naknadnu ugradnju sistema baziranih na bakru sa opremom od optičkih vlakana. Prelazak na optička vlakna pruža poboljšane performanse i mogućnosti za budućnost, osiguravajući mogućnost ispunjavanja rastućih zahtjeva za širinom pojasa modernih komunikacijskih sistema.

 

P12: Da li su optički kablovi imuni na faktore okoline?

 

A12: Optički kablovi su dizajnirani da budu otporni na različite faktore okoline. Mogu izdržati temperaturne fluktuacije, vlagu, pa čak i izlaganje hemikalijama. Međutim, ekstremni uvjeti okoline poput pretjeranog savijanja ili gnječenja mogu utjecati na performanse kabela.

Pojmovnik optičkih mreža

• slabljenje - Smanjenje jačine signala duž dužine optičkog vlakna. Izmjereno u decibelima po kilometru (dB/km). 
• bandwidth - Maksimalna količina podataka koja se može prenijeti preko mreže u fiksnom vremenskom periodu. Širina pojasa se mjeri u megabitima ili gigabitima u sekundi.
• Obloga - Vanjski sloj koji okružuje jezgro optičkog vlakna. Ima niži indeks prelamanja od jezgra, što uzrokuje potpunu unutrašnju refleksiju svjetlosti unutar jezgra.
• konektor - Mehanički krajnji uređaj koji se koristi za spajanje optičkih kablova sa patch panelima, opremom ili drugim kablovima. Primjeri su LC, SC, ST i FC konektori. 
• jezgro - Centar optičkog vlakna kroz koji se svjetlost širi putem totalne unutrašnje refleksije. Izrađen od stakla ili plastike i ima veći indeks loma od obloge.
• dB (decibel) - Jedinica mjere koja predstavlja logaritamski omjer dva nivoa signala. Koristi se za izražavanje gubitka snage (slabljenja) u optičkim vezama. 
• Ethernet - Tehnologija umrežavanja za lokalne mreže (LAN) koja koristi optičke kablove i prolazi preko upredenih parica ili koaksijalnih kablova. Standardi uključuju 100BASE-FX, 1000BASE-SX i 10GBASE-SR. 
• skakač - Kratki patch kabl koji se koristi za povezivanje optičkih komponenti ili za unakrsne veze u kablovskim sistemima. Takođe se naziva i patch cord. 
• gubitak - Smanjenje snage optičkog signala tokom prenosa preko optičke veze. Izmjereno u decibelima (dB) s većinom standarda optičkih mreža koji specificiraju maksimalne podnošljive vrijednosti gubitaka.
• Modalni propusni opseg - Najviša frekvencija na kojoj se višestruki modovi svjetlosti mogu efikasno širiti u višemodnom vlaknu. Mjereno u megahercima (MHz) po kilometru. 
• Numerička blenda - Mjera ugla prihvatanja svjetlosti optičkog vlakna. Vlakna s višim NA mogu prihvatiti svjetlost koja ulazi pod širim uglovima, ali obično imaju veće slabljenje. 
• Indeks prelamanja - Mjera koliko brzo se svjetlost širi kroz materijal. Što je veći indeks loma, to se svjetlost sporije kreće kroz materijal. Razlika u indeksu prelamanja između jezgre i omotača omogućava potpunu unutrašnju refleksiju.
• Vlakna u jednom režimu - Optičko vlakno s malim prečnikom jezgre koje omogućava širenje samo jednog moda svjetlosti. Koristi se za prijenos na velike udaljenosti zbog malih gubitaka. Tipična veličina jezgra je 8-10 mikrona. 
• Splice - Trajni spoj između dva pojedinačna optička vlakna ili dva optička kabla. Potrebna je mašina za spajanje za precizno spajanje staklenih jezgara za kontinuirani put prijenosa uz minimalne gubitke.

 

Pročitajte takođe: Terminologija optičkih kablova 101: puna lista i objašnjenje

Šta su optički kablovi? 

Kablovi sa optičkim vlaknima su duge, tanke niti od ultra čistog stakla koje prenose digitalne informacije na velike udaljenosti. Izrađene su od silicijum stakla i sadrže vlakna koja prenose svjetlost raspoređena u snopove ili snopove. Ova vlakna prenose svjetlosne signale kroz staklo od izvora do odredišta. Svjetlost u jezgri vlakna putuje kroz vlakno tako što se konstantno odbija od granice između jezgre i omotača.

 

Postoje dvije glavne vrste optičkih kablova: jednomodni i višemodni. Jednomodna vlakna imaju usko jezgro koje omogućava prenošenje jednog načina svjetlosti, dok multimodnih vlakana imaju šire jezgro koje omogućava da se višestruki modovi svjetlosti prenose istovremeno. Jednomodna vlakna se obično koriste za prijenose na velike udaljenosti, dok su multimodna vlakna najbolja za kraće udaljenosti. Jezgra oba tipa vlakana su napravljena od ultra čistog silicijumskog stakla, ali jednomodna vlakna zahtijevaju uže tolerancije za proizvodnju.

 

Evo klasifikacije:

 

Tipovi jednomodnih optičkih kablova

 

• OS1/OS2: Dizajniran za mreže velike propusnosti na velikim udaljenostima. Tipična veličina jezgra je 8.3 mikrona. Koristi se za provajdere telekomunikacija/usluga, veze okosnica preduzeća i interkonekcije centara podataka.
• Labava tuba punjena gelom: Višestruka vlakna od 250um sadržana u labavim cijevima označenim bojama u vanjskom omotu. Koristi se za vanjsku instalaciju postrojenja.
• Čvrsto puferirano: 250um vlakna sa zaštitnim slojem ispod jakne. Također se koristi za vanjske biljke u vazdušnim vodovima, vodovima i kanalima.

 

Vrste multimodnih optičkih kablova: 

 

• OM1/OM2: Za kratke udaljenosti, manji propusni opseg. Veličina jezgre 62.5 mikrona. Uglavnom za stare mreže.
• OM3: Za 10Gb Ethernet do 300m. Veličina jezgra 50 mikrona. Koristi se u podatkovnim centrima i okosnicama izgradnje.  
• OM4: Veća propusnost od OM3 za 100G Ethernet i 400G Ethernet do 150m. Takođe jezgro od 50 mikrona. 
• OM5: Najnoviji standard za najveću propusnost (do 100G Ethernet) na najkraćim udaljenostima (najmanje 100m). Za nove aplikacije kao što je 50G PON u 5G bežičnim i pametnim gradskim mrežama. 
• distributivni kablovi: Sadrži 6 ili 12 vlakana od 250um za povezivanje između telekom soba/katova u zgradi.  

 

Kompozitni kablovi koji sadrže i jednomodna i višemodna vlakna se također obično koriste za infrastrukturne okosne veze gdje oba modaliteta moraju biti podržana.      

 

Pročitajte takođe: Sučeljavanje: Višemodni optički kabl naspram jednomodnog optičkog kabla

 

Optički kablovi općenito sadrže mnogo pojedinačnih vlakana spojenih zajedno radi snage i zaštite. Unutar kabela, svako vlakno je presvučeno vlastitim zaštitnim plastičnim premazom i dodatno zaštićeno od vanjskih oštećenja i svjetlosti uz dodatnu zaštitu i izolaciju između vlakana i na vanjskoj strani cijelog kabela. Neki kablovi takođe sadrže komponente koje blokiraju vodu ili su vodootporne kako bi se sprečilo oštećenje vodom. Pravilna instalacija također zahtijeva pažljivo spajanje i završetak vlakana kako bi se minimizirao gubitak signala na dugim stazama.

 

U poređenju sa standardnim metalnim bakrenim kablovima, kablovi sa optičkim vlaknima nude nekoliko prednosti za prenos informacija. Imaju mnogo veći propusni opseg, što im omogućava da prenose više podataka. Oni su lakši po težini, izdržljiviji i sposobni da prenose signale na veće udaljenosti. Imuni su na elektromagnetne smetnje i ne provode struju. Ovo ih takođe čini mnogo sigurnijim jer ne emituju iskre i ne mogu se prisluškivati ​​ili nadzirati tako lako kao bakarni kablovi. Sve u svemu, optički kablovi su omogućili velika povećanja brzine i pouzdanosti internetske veze.

Tipične vrste optičkih kablova

Optički kablovi se široko koriste za prijenos podataka i telekomunikacijskih signala velikim brzinama na velike udaljenosti. Postoji nekoliko vrsta optičkih kablova, od kojih je svaki dizajniran za specifične primene. U ovom dijelu ćemo raspravljati o tri uobičajena tipa: zračni optički kabel, podzemni optički kabel i podmorski optički kabel.

1. Zračni optički kabel

Zračni optički kablovi dizajnirani su za ugradnju iznad zemlje, obično na stubove ili tornjeve. Zaštićeni su robusnim vanjskim omotačem koji štiti osjetljiva vlakna od faktora okoline kao što su vremenski uslovi, UV zračenje i smetnje divljih životinja. Zračni kablovi se često koriste u ruralnim područjima ili za komunikaciju na daljinu između gradova. Oni su isplativi i relativno laki za instalaciju, što ih čini popularnim izborom za telekomunikacijske kompanije u određenim regionima.

 

Pročitajte takođe: Sveobuhvatni vodič za nadzemni optički kabel

2. Podzemni optički kabl

Kao što samo ime govori, podzemni optički kablovi su zakopan ispod zemlje da obezbedi siguran i zaštićen prenosni medij. Ovi kablovi su dizajnirani da izdrže efekte oštrih uslova okoline, kao što su vlaga, fluktuacije temperature i fizički stres. Podzemni kablovi se obično koriste u urbanim sredinama, gde je prostor ograničen, a zaštita od slučajnog oštećenja ili vandalizma je neophodna. Često se postavljaju kroz podzemne vodove ili direktno ukopavaju u rovove.

3. Podmorski optički kabel

Podmorski optički kablovi su posebno dizajnirani za polaganje preko dna okeana povezati kontinente i omogućiti globalnu komunikaciju. Ovi kablovi su konstruisani da izdrže ogroman pritisak i oštre uslove podvodnog okruženja. Obično su zaštićeni višeslojnim čeličnim ili polietilenskim oklopom, zajedno sa vodootpornim premazima. Podmorski kablovi se koriste za međunarodni prenos podataka i igraju ključnu ulogu u omogućavanju globalne internet konekcije. Mogu se protezati hiljadama kilometara i neophodni su za interkontinentalnu komunikaciju, podržavajući prijenos podataka velikog kapaciteta i globalnu povezanost.

4. Direktno ukopani optički kabel

Direktno ukopani optički kablovi su dizajnirani da budu ukopani direktno u zemlju bez upotrebe vodova ili zaštitnih poklopaca. Često se koriste u aplikacijama gdje su uslovi tla pogodni i rizik od oštećenja ili smetnji je nizak. Ovi kablovi su konstruisani sa dodatnim slojevima zaštite, kao što su jakne i oklop, da izdrže potencijalne opasnosti poput vlage, glodara i mehaničkog stresa.

5. Trakasti optički kabel

Trakasti optički kablovi se sastoje od više optičkih vlakana organizovanih u ravne strukture nalik vrpci. Vlakna su obično naslagana jedno na drugo, što omogućava veliki broj vlakana unutar jednog kabla. Trakasti kablovi se obično koriste u aplikacijama koje zahtevaju veliku gustinu i kompaktnost, kao što su centri podataka ili telekomunikacione centrale. Omogućavaju jednostavno rukovanje, spajanje i završetak, što ih čini idealnim za instalacije gdje je potreban veliki broj vlakana.

6. Olabavljeni optički kabel cijevi

Opušteni cevni optički kablovi sastoje se od jednog ili više optičkih vlakana zatvorenih u zaštitne pufer cevi. Ove puferske cijevi djeluju kao pojedinačne zaštitne jedinice za vlakna, nudeći otpornost na vlagu, mehanička opterećenja i faktore okoline. Labavi cevni kablovi se uglavnom koriste na otvorenom ili u teškim okruženjima, kao što su telekomunikacione mreže na daljinu ili područja podložna temperaturnim fluktuacijama. Labav dizajn cijevi omogućava jednostavnu identifikaciju vlakana, izolaciju i buduće nadogradnje.

7. Oklopljeni optički kabl

Oklopni kablovi sa optičkim vlaknima su ojačani dodatnim slojevima oklopa, kao što su valovite čelične ili aluminijumske trake ili pletenice. Ovaj dodatni sloj pruža poboljšanu zaštitu od fizičkog oštećenja u izazovnim okruženjima gdje kablovi mogu biti izloženi vanjskim silama, uključujući teške strojeve, glodare ili teške industrijske uvjete. Oklopni kablovi se obično koriste u industrijskim okruženjima, rudarskim operacijama ili okruženjima sa značajnim rizikom od slučajnog oštećenja.

 

Ovi dodatni tipovi kablova sa optičkim vlaknima nude specijalizovane karakteristike i zaštitu kako bi zadovoljili različite zahteve instalacije i uslove okoline. Izbor tipa kabla zavisi od faktora kao što su scenario korišćenja, potrebna zaštita, način instalacije i predviđene opasnosti. Bilo da se radi o primjeni direktnog ukopa, instalacijama visoke gustoće, vanjskim mrežama ili zahtjevnim okruženjima, odabir odgovarajućeg optičkog kabla osigurava pouzdan i efikasan prijenos podataka.

8. Noviji tipovi optičkih kablova

Tehnologija optičkih vlakana nastavlja da se razvija, s novim dizajnom vlakana i materijalima koji omogućavaju dodatne primjene. Neki od najnovijih tipova optičkih kablova uključuju:

 

• Vlakna optimizirana za savijanje - Vlakna sa profilom jezgra sa stepenastim indeksom koji sprečava gubitak svetlosti ili oštećenje interfejsa jezgra/obloga kada se savije oko uskih uglova ili namota. Vlakna optimizirana za savijanje mogu izdržati radijuse savijanja do 7.5 mm za jednomodnu i 5 mm za višemodnu bez značajnog slabljenja. Ova vlakna omogućavaju raspoređivanje vlakana u prostorima neprikladnim za veće radijuse savijanja i završetak u povezivanju visoke gustoće. 
• Plastična optička vlakna (POF) - Optička vlakna napravljena od plastične jezgre i obloge, a ne od stakla. POF je fleksibilniji, lakši za završetak i niži je trošak od staklenih optičkih vlakana. Međutim, POF ima veće prigušenje i niži propusni opseg, ograničavajući ga na veze ispod 100 metara. POF je koristan za potrošačku elektroniku, automobilske mreže i industrijske kontrole gdje visoke performanse nisu kritične. 
• Višejezgrena vlakna - Novi dizajn vlakana koji sadrži 6, 12 ili čak 19 odvojenih jednomodnih ili višemodnih jezgara unutar zajedničkog omotača i omotača. Višejezgrena vlakna mogu prenositi više diskretnih signala sa jednim vlaknom i jednom završnom ili tačkom spajanja za kablove veće gustine. Međutim, vlakna s više jezgara zahtijevaju složeniju opremu za povezivanje kao što su višejezgarni kliveri i MPO konektori. Maksimalno slabljenje i propusni opseg se takođe mogu razlikovati od tradicionalnih jednojezgrenih i dvojezgrenih vlakana. Višejezgrena vlakna imaju primenu u telekomunikacijama i mrežama data centara. 
• Vlakna sa šupljim jezgrom - Novi tip vlakana sa šupljim kanalom u jezgri okružen mikrostrukturiranom oblogom koja ograničava svjetlost unutar šupljeg jezgra. Vlakna sa šupljim jezgrom imaju manju latenciju i smanjene nelinearne efekte koji iskrivljuju signale, ali su izazovna za proizvodnju i još uvijek su u procesu tehnološkog razvoja. U budućnosti bi vlakna sa šupljim jezgrom mogla omogućiti brže mreže zbog povećane brzine kojom svjetlost može putovati kroz zrak u odnosu na čvrsto staklo. 

 

Iako su još uvijek specijalizirani proizvodi, novi tipovi vlakana proširuju primjenu gdje je optičko kabliranje praktično i isplativo, omogućavajući mrežama da rade pri većim brzinama, u užim prostorima i na kraćim udaljenostima. Kako nova vlakna postaju sve popularnija, ona pružaju opcije za optimizaciju različitih dijelova mrežne infrastrukture na osnovu potreba za performansama i zahtjevima instalacije. Upotreba vlakana nove generacije drži mrežnu tehnologiju na vrhuncu.     

Specifikacije i izbor optičkog kabla

Optički kablovi dolaze u različitim vrstama kako bi zadovoljili različite aplikacije i mrežne zahtjeve. Osnovne specifikacije koje treba uzeti u obzir pri odabiru optičkog kabla uključuju:

 

• Veličina jezgre - Prečnik jezgra određuje koliko podataka se može prenijeti. Jednomodna vlakna imaju manju jezgru (8-10 mikrona) koja omogućava širenje samo jednog moda svjetlosti, omogućavajući veliku širinu pojasa i velike udaljenosti. Višemodna vlakna imaju veće jezgro (50-62.5 mikrona) koje omogućava širenje višestrukih modova svjetlosti, najbolje za kraće udaljenosti i manji propusni opseg.  
• Obloga - Obloga okružuje jezgro i ima niži indeks prelamanja, zadržavajući svjetlost u jezgru kroz potpunu unutrašnju refleksiju. Prečnik obloge je obično 125 mikrona bez obzira na veličinu jezgra.
• Puferski materijal - Pufer materijal štiti vlaknaste niti od oštećenja i vlage. Uobičajene opcije uključuju teflon, PVC i polietilen. Vanjski kablovi zahtijevaju vodootporne materijale otporne na vremenske uvjete. 
• jakna - Vanjski omotač pruža dodatnu fizičku zaštitu i zaštitu okoliša za kabel. Obuci za kablove se izrađuju od materijala kao što su PVC, HDPE i oklopni čelik. Jakne na otvorenom moraju izdržati širok raspon temperatura, izlaganje UV zračenju i habanje. 
• U zatvorenom i na otvorenom - Pored različitih omotača i odbojnika, unutrašnji i vanjski optički kablovi imaju različitu konstrukciju. Vanjski kablovi razdvajaju pojedinačna vlakna u labave cijevi ili čvrste puferske cijevi unutar središnjeg elementa, omogućavajući odvod vlage. Trakasti kablovi za zatvorene prostore trakaju i slažu vlakna za veću gustinu. Spoljni kablovi zahtevaju odgovarajuće uzemljenje i dodatnu instalaciju za UV zaštitu, temperaturne varijacije i opterećenje vetrom.

 

To odaberite optički kabl, razmotrite aplikaciju, željeni propusni opseg i okruženje instalacije. Jednomodni kablovi su najbolji za komunikaciju na velikim udaljenostima i širokim propusnim opsegom poput mrežnih okosnica. Multi-mode kablovi dobro rade za kratke udaljenosti i potrebe za manjim propusnim opsegom unutar zgrada. Kablovi u zatvorenom prostoru ne zahtijevaju napredne omote ili vodootpornost, dok vanjski kabeli koriste jače materijale za zaštitu od vremenskih prilika i oštećenja.  

 

Kablovi:

 

tip	vlakno	pufer	jakna	Ocjena	aplikacija
Single-mode OS2	9/125μm	Loose tube	PVC	unutrašnji	Okosnica prostorija
Multimode OM3/OM4	50/125μm	Čvrst tampon	OFNR	na otvorenom	Data centar/kampus
oklopni	Single/multi-mode	Labava cijev/tesni pufer	PE/poliuretan/čelična žica	Sahrana na otvorenom/direktno	Surovo okruženje
ADSS	Single-mode	Unbuffered	Samonosivi	antena	FTTA/stubovi/komunalne usluge
OPGW	Single-mode	Loose tube	Samonosivi/čelični pramenovi	Zračna statika	Nadzemni dalekovodi
Ispustite kablove	Single/multi-mode	900μm/3mm podjedinice	PVC/plenum	Unutarnji / vanjski	Priključak krajnjeg korisnika

  

Povezivanje: 

 

tip	vlakno	spojnica	poljski	završetak	aplikacija
LC	Single/multi-mode	PC/APC	Fizički kontakt (PC) ili ugao od 8° (APC)	Jedno vlakno ili dupleks	Najčešći konektor sa jednim/dvostrukim vlaknima, aplikacije visoke gustine
MPO / MTP	Multi-mode (12/24 vlakna)	PC/APC	Fizički kontakt (PC) ili ugao od 8° (APC)	Multi-fiber niz	40/100G povezivanje, tranking, data centri
SC	Single/multi-mode	PC/APC	Fizički kontakt (PC) ili ugao od 8° (APC)	Simplex ili duplex	Naslijeđene aplikacije, neke mreže operatera
ST	Single/multi-mode	PC/APC	Fizički kontakt (PC) ili ugao od 8° (APC)	Simplex ili duplex	Naslijeđene aplikacije, neke mreže operatera
MU	Single-mode	PC/APC	Fizički kontakt (PC) ili ugao od 8° (APC)	Jednostavno	Teška okolina, vlakna do antene
kućišta za spajanje/ladice	N / A	NA	NA	Fusion ili mehanički	Prijelaz, restauracija ili pristup srednjem rasponu

 

Molimo pogledajte ovaj vodič kada birate optičke proizvode kako biste odredili odgovarajući tip za vaše aplikacije i mrežno okruženje. Za više detalja o bilo kojem proizvodu, kontaktirajte direktno proizvođače ili mi javite kako mogu dati dodatne preporuke ili pomoć pri odabiru.

  

Optički kablovi pružaju izbalansiran skup svojstava koja odgovaraju potrebama umrežavanja u bilo kom okruženju kada je odgovarajući tip odabran na osnovu ključnih specifikacija u vezi sa primenom, veličinom jezgra, ocenom omotača i lokacijom instalacije. Uzimanje u obzir ovih karakteristika pomaže u osiguravanju maksimalne efikasnosti, zaštite i vrijednosti.

Industrijski standardi optičkih kablova

Industrija optičkih kablova pridržava se različitih standarda kako bi osigurala kompatibilnost, pouzdanost i interoperabilnost između različitih komponenti i sistema. Ovaj odjeljak istražuje neke od ključnih industrijskih standarda koji reguliraju optičke kabele i njihov značaj u osiguravanju besprijekornih komunikacijskih mreža.

 

• TIA/EIA-568: Standard TIA/EIA-568, koji su razvili Udruženje telekomunikacijske industrije (TIA) i Electronic Industries Alliance (EIA), pruža smjernice za dizajn i instalaciju strukturiranih kablovskih sistema, uključujući optičke kablove. Pokriva različite aspekte, kao što su tipovi kablova, konektori, performanse prenosa i zahtevi za testiranje. Usklađenost s ovim standardom osigurava dosljedne i pouzdane performanse na različitim mrežnim instalacijama.
• ISO/IEC 11801: Standard ISO/IEC 11801 postavlja zahtjeve za generičke kablovske sisteme, uključujući optičke kablove, u komercijalnim prostorijama. Pokriva aspekte kao što su performanse prenosa, kategorije kablova, konektori i prakse instalacije. Usklađenost sa ovim standardom osigurava interoperabilnost i dosljednost performansi u različitim kablovskim sistemima.
• ANSI/TIA-598: ANSI/TIA-598 standard pruža smjernice za kodiranje boja optičkih kablova, specificirajući sheme boja za različite tipove vlakana, tampon premaza i boje otvora konektora. Ovaj standard osigurava uniformnost i olakšava laku identifikaciju i usklađivanje optičkih kablova tokom instalacije, održavanja i rješavanja problema.
• ITU-T G.651: ITU-T G.651 standard definira karakteristike i parametre prijenosa za višemodna optička vlakna. Pokriva aspekte kao što su veličina jezgre, profil indeksa prelamanja i modalni propusni opseg. Usklađenost sa ovim standardom osigurava dosljedne performanse i kompatibilnost višemodnih optičkih kablova u različitim sistemima i aplikacijama.
• ITU-T G.652: ITU-T G.652 standard specificira karakteristike i parametre prijenosa za jednomodna optička vlakna. Pokriva aspekte kao što su slabljenje, disperzija i granična talasna dužina. Usklađenost s ovim standardom osigurava dosljedne i pouzdane performanse monomodnih optičkih kablova za aplikacije na daljinu.

 

Poštivanje ovih industrijskih standarda je ključno za održavanje kompatibilnosti, pouzdanosti i performansi u instalacijama optičkih kablova. Usklađenost osigurava da kablovi, konektori i mrežne komponente različitih proizvođača mogu neprimjetno raditi zajedno, pojednostavljujući procese dizajna, instalacije i održavanja mreže. Takođe olakšava interoperabilnost i pruža zajednički jezik za komunikaciju među profesionalcima u industriji.

 

Iako su ovo samo neki od industrijskih standarda za optičke kablove, njihova važnost se ne može precijeniti. Prateći ove standarde, dizajneri mreže, instalateri i operateri mogu osigurati integritet i kvalitet optičke infrastrukture, promovirajući efikasne i pouzdane komunikacijske mreže.

 

Pročitajte takođe: Demistifikacija standarda optičkih kablova: sveobuhvatan vodič

Konstrukcija optičkih kablova i prenos svetlosti

Optički kablovi su napravljeni od dva koncentrična sloja topljenog silicijum dioksida, ultra čistog stakla visoke prozirnosti. Unutrašnja jezgra ima veći indeks prelamanja od vanjske obloge, omogućavajući svjetlosti da se vodi duž vlakna kroz potpunu unutrašnju refleksiju.  

 

Sklop optičkog kabla sastoji se od sljedećih dijelova:

 

Komponente i dizajn optičkog kabla određuju njegovu pogodnost za različite primene i instalacijska okruženja. Ključni aspekti konstrukcije kablova uključuju:

 

• Veličina jezgre - Unutrašnja staklena nit koja prenosi optičke signale. Uobičajene veličine su 9/125 μm, 50/125 μm i 62.5/125 μm. Jednomodno vlakno od 9/125 μm ima usko jezgro za velike udaljenosti i velike propusnosti. 50/125 μm i 62.5/125 μm višemodna vlakna imaju šira jezgra za kraće veze kada nije potrebna velika širina pojasa. 
• Puferske cijevi - Plastični premazi koji okružuju vlakna za zaštitu. Vlakna se mogu grupirati u zasebne puferske cijevi za organizaciju i izolaciju. Puferske cijevi također drže vlagu dalje od vlakana. Koriste se labave cijevi i čvrste tampon cijevi. 
• Članovi snage - Aramidna pređa, šipke od fiberglasa ili čelične žice uključene u jezgro kabla kako bi se osigurala zatezna čvrstoća i spriječilo opterećenje vlakana tijekom instalacije ili promjene okoline. Čvrsti elementi smanjuju istezanje i omogućavaju veće vučne napetosti prilikom ugradnje kabla.
• Punila - Dodatna podstava ili punjenje, često napravljeno od fiberglasa, dodato je jezgru kabla kako bi se obezbedilo jastučenje i učinilo kabl okruglim. Punila jednostavno zauzimaju prostor i ne daju snagu ili zaštitu. Uključen samo po potrebi za postizanje optimalnog prečnika kabla. 
• Vanjska jakna - Sloj plastike koji pokriva jezgro kabla, punila i čvrstoće. Jakna štiti od vlage, abrazije, hemikalija i drugih oštećenja okoline. Uobičajeni materijali omotača su HDPE, MDPE, PVC i LSZH. Kabl za vanjsku upotrebu koristi deblje omote otporne na UV zračenje poput polietilena ili poliuretana. 
• oklop - Dodatna metalna obloga, obično čelična ili aluminijska, dodana preko omotača kabela za maksimalnu mehaničku zaštitu i zaštitu od glodara. Oklopljeni optički kabl se koristi kada se instalira u nepovoljnim uslovima podložnim potencijalnim oštećenjima. Oklop dodaje značajnu težinu i smanjuje fleksibilnost pa se preporučuje samo kada je to potrebno. 
• Ripcord - Najlonski kabl ispod spoljašnjeg omotača koji omogućava lako skidanje omotača tokom završetka i spajanja. Samo povlačenje užeta razdvaja jaknu bez oštećenja vlakana ispod. Ripcord nije uključen u sve tipove optičkih kablova. 

 

Specifična kombinacija ovih komponenti konstrukcije proizvodi optički kabl optimizovan za predviđeno radno okruženje i zahteve performansi. Integratori mogu birati između niza tipova kablova za bilo koju optičku mrežu. 

 

Nauči više: Informacije o preduzeću Naziv preduzeća Fiber Optic Cable Components: Full List & Explain

 

Kada se svjetlost prenosi u jezgro optičkog vlakna, ona se odbija od interfejsa omotača pod uglovima većim od kritičnog ugla, neprekidno putujući kroz vlakno. Ova unutrašnja refleksija duž dužine vlakna omogućava zanemarljiv gubitak svjetlosti na velikim udaljenostima.

 

Razlika indeksa prelamanja između jezgre i omotača, mjerena numeričkim otvorom (NA), određuje koliko svjetlosti može ući u vlakno i koliko će se uglova reflektovati iznutra. Viši NA omogućava veće uglove prihvatanja i refleksije svetlosti, najbolje za kratke udaljenosti, dok niži NA ima manje prihvatanje svetlosti, ali može prenositi sa manje slabljenja na dužim udaljenostima.

 

Svojstva konstrukcije i prenosa optičkih kablova omogućavaju nenadmašnu brzinu, propusni opseg i doseg optičkih mreža. Bez električnih komponenti, optička vlakna pružaju idealnu platformu otvorenog pristupa za digitalnu komunikaciju i omogućavanje budućih tehnologija. Razumijevanje načina na koji se svjetlost može optimizirati za putovanje miljama unutar staklenog vlakna tankog poput ljudske kose ključno je za otključavanje potencijala optičkih sistema.

Istorija optičkih kablova

Razvoj optičkih kablova započeo je 1960-ih izumom lasera. Naučnici su prepoznali da se laserska svjetlost može prenositi na velike udaljenosti kroz tanke staklene niti. Godine 1966. Charles Kao i George Hockham su teoretizirali da se staklena vlakna mogu koristiti za prijenos svjetlosti na velike udaljenosti s malim gubicima. Njihov rad je postavio temelje za modernu tehnologiju optičkih vlakana.

 

Godine 1970. istraživači Corning Glassa Robert Maurer, Donald Keck i Peter Schultz izumili su prvo optičko vlakno sa dovoljno malim gubicima za komunikacijske aplikacije. Stvaranje ovog vlakna omogućilo je istraživanje upotrebe optičkih vlakana za telekomunikacije. U narednoj deceniji, kompanije su počele da razvijaju komercijalne telekomunikacione sisteme sa optičkim vlaknima. 

 

Godine 1977. General Telephone and Electronics poslala je prvi telefonski saobraćaj uživo putem optičkih kablova u Long Beachu u Kaliforniji. Ovo ispitivanje je pokazalo održivost optičkih telekomunikacija. Tokom 1980-ih, kompanije koje su radile na postavljanju optičkih mreža na daljinu povezivale su velike gradove u SAD-u i Evropi. Do kasnih 1980-ih i ranih 1990-ih, javne telefonske kompanije počele su da zamjenjuju tradicionalne bakrene telefonske linije optičkim kablovima.

 

Ključni inovatori i pioniri u tehnologiji optičkih vlakana su Narinder Singh Kapany, Jun-ichi Nishizawa i Robert Maurer. Kapany je poznat kao "otac optičkih vlakana" po svom radu 1950-ih i 1960-ih na razvoju i implementaciji tehnologije optičkih vlakana. Nishizawa je izumio prvi optički komunikacioni sistem 1953. Maurer je predvodio Corning Glass tim koji je izumio prvo optičko vlakno sa malim gubicima koje je omogućilo moderne optičke komunikacije.  

 

Razvoj optičkih kablova revolucionirao je globalne komunikacije i omogućio brzi internet i globalne informacijske mreže koje imamo danas. Tehnologija optičkih vlakana je povezala svijet omogućavajući prijenos ogromnih količina podataka širom svijeta u sekundi.

 

Zaključno, kroz godine rada naučnika i istraživača, optički kablovi su razvijeni i optimizovani za prenos svetlosnih signala na velike udaljenosti. Njihov izum i komercijalizacija promijenili su svijet omogućivši nove metode globalne komunikacije i pristupa informacijama.

Građevinski blokovi optičkog povezivanja  

U svojoj srži, optička mreža se sastoji od nekoliko osnovnih dijelova koji se međusobno povezuju kako bi stvorili infrastrukturu za prijenos i primanje podataka putem svjetlosnih signala. Osnovne komponente uključuju:   

 

• Optički kablovi kao što je Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW) ili Unitube nemetalni mikro kabl (JET) sadrže tanke niti od staklenih ili plastičnih vlakana i obezbeđuju put kojim se signali kreću. Tipovi kablova uključuju singlemode, multimode, hibridni optički kabl i kablove za distribuciju. Faktori odabira su način rada/broj vlakana, konstrukcija, način instalacije i mrežna sučelja. Optička vlakna su tanke, fleksibilne niti od stakla ili plastike koje djeluju kao medij za prijenos svjetlosnih signala na velike udaljenosti. Dizajnirani su tako da minimiziraju gubitak signala i održavaju integritet prenesenih podataka.
• Izvor svjetlosti: Izvor svjetlosti, obično laser ili LED (Light Emitting Diode), koristi se za generiranje svjetlosnih signala koji se prenose kroz optička vlakna. Izvor svjetlosti mora biti u stanju proizvesti stabilan i konzistentan svjetlosni izlaz kako bi se osigurao pouzdan prijenos podataka.
• Komponente za povezivanje: ove komponente povezuju kablove sa opremom, omogućavajući zakrpe. Konektori kao što su LC, SC i MPO povezuju žice vlakana sa portovima opreme i kablovima. Adapteri poput optičkog adaptera/prirubnice spojnice/brzi optički konektor spajaju konektore u patch panele. Patch kablovi prethodno završeni konektorima stvaraju privremene veze. Povezivanje prenosi svjetlosne signale između kablova, opreme i patch kablova duž veze. Uskladite tipove konektora s potrebama instalacije i portovima opreme.  
• Konektori: Konektori se koriste za spajanje pojedinačnih optičkih vlakana ili za povezivanje vlakana na druge mrežne komponente, kao što su prekidači ili ruteri. Ovi konektori osiguravaju sigurnu i preciznu vezu za održavanje integriteta prenesenih podataka.
• Povezujući hardver: Ovo uključuje uređaje kao što su patch paneli, kućišta za spajanje i priključne kutije. Ove hardverske komponente pružaju zgodan i organiziran način upravljanja i zaštite optičkih vlakana i njihovih veza. Oni također pomažu u rješavanju problema i održavanju mreže.
• Kućišta kao što su samostalni ormarići od vlakana, kućišta od vlakana za montažu u stalak ili zidna kućišta od vlakana pružaju zaštitu za međusobne veze vlakana i labava/petljasta vlakna s opcijama za visoku gustinu. Lagani nosači i vodiči za vlakna pohranjuju višak dužine kabla. Kućišta štite od opasnosti iz okoline i organiziraju veliku količinu vlakana. 
• Primopredajnici: Primopredajnici, takođe poznati kao optički moduli, služe kao interfejs između optičke mreže i drugih mrežnih uređaja, kao što su računari, prekidači ili ruteri. Oni pretvaraju električne signale u optičke signale za prijenos i obrnuto, omogućavajući besprijekornu integraciju između optičkih mreža i tradicionalnih mreža baziranih na bakru.
• Ponavljači/pojačala: optički signali mogu degradirati na velikim udaljenostima zbog slabljenja (gubitak snage signala). Repetitori ili pojačala se koriste za regeneraciju i pojačavanje optičkih signala u redovnim intervalima kako bi se osigurala njihova kvaliteta i pouzdanost.
• Prekidači i ruteri: Ovi mrežni uređaji su odgovorni za usmjeravanje toka podataka unutar optičke mreže. Prekidači olakšavaju komunikaciju unutar lokalne mreže, dok ruteri omogućavaju razmjenu podataka između različitih mreža. Oni pomažu u upravljanju prometom i osiguravaju efikasan prijenos podataka.
• Mehanizmi zaštite: Optičke mreže mogu uključiti različite mehanizme zaštite kao što su redundantne staze, rezervna napajanja i rezervna pohrana podataka kako bi se osigurala visoka dostupnost i pouzdanost podataka. Ovi mehanizmi pomažu minimizirati zastoje u mreži i štite od gubitka podataka u slučaju kvarova ili prekida.
• Testna oprema poput OTDR-a i optičkih mjerača snage mjere performanse kako bi se osigurao pravilan prijenos signala. OTDR-i provjeravaju instalaciju kabela i lociraju probleme. Mjerila snage provjeravaju gubitak na priključcima. Proizvodi za upravljanje infrastrukturom pomažu u dokumentaciji, označavanju, planiranju i rješavanju problema.   

 

Ove komponente rade zajedno kako bi stvorile robusnu i brzu optičku mrežnu infrastrukturu, omogućavajući brz i pouzdan prijenos podataka na velike udaljenosti.

 

Spajanje komponenti sa pravilnom instalacijom, prekidom, tehnikama spajanja i zakrpanja omogućava prijenos optičkog signala za podatke, glas i video preko kampusa, zgrada i mrežne opreme. Razumijevanje zahtjeva za brzinu prijenosa podataka, budžete gubitaka, rast i okruženje određuje potrebnu kombinaciju kablova, povezivanja, testiranja i kućišta za bilo koju mrežnu aplikaciju. 

Opcije optičkog kabla  

Optički kablovi pružaju fizički medij za prijenos za usmjeravanje optičkih signala na kratke do velike udaljenosti. Postoji nekoliko vrsta dostupnih za povezivanje mrežne opreme, klijentskih uređaja i telekomunikacijske infrastrukture. Faktori kao što su okruženje instalacije, način rada i broj vlakana, tipovi konektora i brzine prenosa podataka će odrediti koja konstrukcija optičkog kabla je ispravna za svaku aplikaciju.  

 

Bakarni kablovi poput CAT5E Data Copper Cable ili CAT6 Data Copper Cable sadrže žice vlakana u paketu sa bakrenim parovima, što je korisno tamo gde je potrebna i optička i bakarna povezanost u jednom kablu. Opcije uključuju simplex/zip kabel, duplex, distribucijski i razvodni kabel.

 

Armirani kablovi sadrže različite materijale za ojačanje za zaštitu od oštećenja ili ekstremnih okruženja. Tipovi uključuju višeslojnu labavu cijev, nemetalni član čvrstoće, oklopni kabel (GYFTA53) ili upleteni labav cijev, lako oklopljeni kabel (GYTS/GYTA) sa cijevima punjenim gelom i čeličnim ojačanjima za potrebe kampusa. Prepleteni oklop ili valovita čelična traka pružaju ekstremnu zaštitu od glodara/munja.  

 

Drop kablovi se koriste za konačnu vezu od distribucije do lokacija. Opcije kao što su samonosivi kabl za ispuštanje (GJYXFCH) ili Pramčani kabal (GJXFH) ne zahtijevaju podršku za pramenove. Strenath Bow tip kabla (GJXFA) ima ojačane članove snage. Pramčani kabal za kanal (GJYXFHS) za instalaciju vodova. Vazdušne opcije uključuju Slika 8 Kabel (GYTC8A) ili samonosivi dielektrični zračni kabel (ADSS).

 

Ostale opcije za unutrašnju upotrebu uključuju Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW), Unitube nemetalni mikro kabel (NS) ili upletena labava cijev Nemetalni član čvrstoće Neoklopni kabel (GYFTY). Hibridni optički kablovi sadrže vlakna i bakar u jednom omotaču. 

 

Odabir optičkog kabla kao što je samonosivi kapasti kabel (GJYXFCH) počinje s određivanjem metode instalacije, okruženja, tipa vlakna i potrebnog broja. Specifikacije za konstrukciju kabla, stepen plamena/zgnječenja, tip konektora i vučnu napetost moraju odgovarati predviđenoj upotrebi i trasi. 

 

Pravilno postavljanje, završetak, spajanje, instalacija i testiranje optičkih kablova od strane sertifikovanih tehničara omogućavaju prenose velikog propusnog opsega preko FTTx, metro i dugolinijskih mreža. Nove inovacije poboljšavaju povezanost vlakana, povećavajući gustinu vlakana u manjim kompozitnim kablovima neosjetljivim na savijanje za budućnost.

  

Hibridni kablovi sadrže i bakrene parove i vlakna u jednom omotu za aplikacije koje zahtevaju glasovnu, podatkovnu i brzu vezu. Broj bakra/vlakana varira ovisno o potrebama. Koristi se za padajuće instalacije u MDU, bolnicama, školama gdje je moguća samo jedna instalacija kabla.

 

Druge opcije kao što su broj 8 i okrugli vazdušni kablovi su potpuno dielektrični ili imaju čvrste elemente od fiberglasa/polimera za vazdušne instalacije kojima nije potrebna čelična pojačanja. Mogu se koristiti i labave cijevi, središnje jezgro i vrpcasti kablovi.

 

Odabir optičkog kabla počinje određivanjem okruženja za instalaciju i potrebnog nivoa zaštite, zatim broja vlakana i tipa koji je potreban kako bi se podržali trenutni i budući zahtjevi za propusnim opsegom. Tipovi konektora, konstrukcija kabla, stepen plamena, stepen prignječenja/udara i specifikacije zatezanja pri povlačenju moraju odgovarati predviđenoj trasi i upotrebi. Odabir renomiranih proizvođača kablova usklađenih sa standardima i provjera da li su sve karakteristike performansi pravilno ocijenjene za okruženje instalacije osigurat će kvalitetnu infrastrukturu vlakana s optimalnim prijenosom signala. 

 

Optički kablovi predstavljaju osnovu za izgradnju brzih optičkih mreža, ali zahtevaju kvalifikovane i sertifikovane tehničare za pravilno završavanje, spajanje, instalaciju i testiranje. Kada se implementiraju sa kvalitetnim komponentama za povezivanje u dobro dizajniranu infrastrukturu, optički kablovi omogućavaju prenos velikog propusnog opsega preko metro, dugolinijskih i FTTx mreža revolucionišući komunikacije za podatke, glasovne i video aplikacije širom sveta. Nove inovacije oko manjih kablova, veće gustine vlakana, kompozitnog dizajna i vlakana neosjetljivih na savijanje nastavljaju poboljšavati povezanost vlakana u budućnosti.

 

Možda će vas takođe zanimati:

 

• Uvoz optičkih kablova iz Kine: uputstva i najbolji saveti
• 4 najbolja proizvođača optičkih kablova u Turskoj koje treba pratiti
• 5 najboljih dobavljača optičkih kablova na Filipinima
• 5 najboljih proizvođača optičkih kablova u Maleziji

Fiber Optic Connectivity

Komponente za povezivanje obezbeđuju sredstva za povezivanje optičkih kablova sa mrežnom opremom i kreiranje povezivanja preko panela i kaseta. Opcije za konektore, adaptere, patch kablove, pregrade i patch panele omogućavaju veze između opreme i omogućavaju rekonfiguraciju optičke infrastrukture po potrebi. Odabir povezivanja zahtijeva usklađivanje tipova konektora s tipovima kabelskih niti i portovima opreme, specifikacije gubitka i izdržljivosti prema zahtjevima mreže i potrebama instalacije.

 

Konektori: Konektori završavaju niti vlakana za spajanje kablova na portove opreme ili druge kablove. Uobičajeni tipovi su:

 

• LC (lucentni konektor): 1.25 mm cirkonijum ferrula. Za patch panele, medijske pretvarače, primopredajnike. Mali gubici i visoka preciznost. Uparen sa LC konektorima. 
• SC (konektor za pretplatnike): 2.5mm ferrule. Robustan, za duže veze. Uparen sa SC konektorima. Za mreže kampusa, telekomunikacije, industrijske.
• ST (ravni vrh): 2.5mm ferrule. Dostupni su jednostavni ili duplex klipovi. Telco standard, ali neki gubitak. Uparen sa ST konektorima. 
• MPO (Multi-fiber Push On): Trakasti konektor za paralelnu optiku. Opcije sa 12 ili 24 vlakna. Za podatkovne centre visoke gustine, 40G/100G Ethernet. Uparen sa MPO ženskim konektorima. 
• MTP - MPO varijacija od US Conec. Kompatibilan sa MPO.
• SMA (Subminijatura A): 2.5mm ferrule. Za opremu za testiranje, instrumentaciju, medicinske uređaje. Ne koristi se obično za mreže podataka.

 

Pročitajte takođe: Sveobuhvatni vodič za optičke konektore

 

Pregrade se montiraju u opremu, panele i zidne utičnice za sigurno povezivanje konektora. Opcije uključuju simplex, duplex, niz ili prilagođene konfiguracije sa ženskim konektorima za spajanje sa patch kablovima ili kratkospojnim kablovima istog tipa konektora.

 

Adapteri spajaju dva konektora istog tipa. Konfiguracije su simplex, duplex, MPO i prilagođene za visoku gustoću. Montirajte u fiber patch panele, razvodne okvire ili kućišta zidnih utičnica kako biste olakšali unakrsno povezivanje i rekonfiguraciju. 

 

Patch kablovi prethodno završeni konektorima stvaraju privremene veze između opreme ili unutar patch panela. Dostupni u singlemodnim, multimodnim ili kompozitnim kablovima za različite opsege. Standardne dužine od 0.5 do 5 metara sa prilagođenim dužinama na zahtev. Odaberite tip vlakana, konstrukciju i tipove konektora koji odgovaraju potrebama instalacije. 

 

Patch paneli obezbeđuju povezivanje vlakana na centralizovanoj lokaciji, omogućavajući unakrsno povezivanje i pomeranje/dodavanje/promenu. Opcije uključuju:

 

• Standardni patch paneli: 1U do 4U, drže 12 do 96 vlakana ili više. Opcije LC, SC, MPO adaptera. Za podatkovne centre, izgradnja interkonekcije. 
• Ugaoni patch paneli: Isto kao standardno, ali pod uglom od 45° radi vidljivosti/pristupačnosti. 
• MPO/MTP kasete: Ubacite u patch panele od 1U do 4U. Svaki ima MPO konektore od 12 vlakana za razbijanje u pojedinačna vlakna pomoću LC/SC adaptera ili za međusobno povezivanje više MPO/MTP svežnja. Visoka gustoća, za 40G/100G Ethernet. 
• Stalci za distribuciju vlakana i okviri: Veći otisak, veći broj portova od patch panela. Za glavne unakrsne veze, centralne kancelarije za telekomunikacione i ISP.

 

Kućišta od vlakana pokrivaju kućne patch panele, upravljanje labavosti i ladice za spajanje. Opcije za montažu na stalak, zid i samostalne opcije s različitim brojem portova/otiskom. Ekološki kontrolisane ili nekontrolisane verzije. Osigurati organizaciju i zaštitu za optičke interkonekcije. 

 

MTP/MPO snopovi (trunkovi) spajaju MPO konektore za paralelni prijenos u 40/100G mrežnim vezama. Ženska-ženska i ženska-muška opcija sa konstrukcijom od 12 ili 24 vlakna.

 

Pravilno postavljanje kvalitetnih komponenti za povezivanje od strane kvalifikovanih tehničara je ključ za optimalne performanse i pouzdanost u optičkim mrežama. Odabir komponenti koje odgovaraju potrebama instalacije i mrežnoj opremi omogućit će infrastrukturu visoke gustoće s podrškom za naslijeđene i nove aplikacije. Nove inovacije oko manjih faktora oblika, veće gustoće vlakana/konektora i bržih mreža povećavaju zahtjeve za optičkim povezivanjem, zahtijevajući skalabilna rješenja i prilagodljiv dizajn. 

 

Povezivanje predstavlja temeljni blok za izgradnju optičkih mreža, omogućavajući interfejse između kablovskih lanaca, unakrsnog povezivanja i mrežne opreme. Specifikacije oko gubitka, izdržljivosti, gustine i brzine prenosa podataka određuju pravu kombinaciju konektora, adaptera, patch kablova, panela i uprtača za kreiranje fiber veza koje će se skalirati kako bi zadovoljile buduće potrebe propusnog opsega.

Fiber Optic Distribution Systems

Optički kabeli zahtijevaju kućišta, ormare i okvire za organiziranje, zaštitu i omogućavanje pristupa vlaknima. Ključne komponente sistema za distribuciju vlakana uključuju:

 

1. Kućišta od vlakana - Kutije otporne na vremenske uslove postavljene duž kablovske trase do kućnih spojeva, opuštenih odlagališta kablova i krajnjih ili pristupnih tačaka. Kućišta štite elemente od oštećenja okoline, istovremeno omogućavajući neprekidan pristup. Uobičajena su kućišta za montažu na zid i na stub. 
2. Ormari za razvod vlakana - Ormari sadrže panele za povezivanje sa optičkim vlaknima, ladice za spajanje, skladištenje labavih vlakana i patch kablove za tačku međusobnog povezivanja. Ormari su dostupni kao unutrašnje ili vanjske/očvrsne jedinice. Ormari na otvorenom pružaju stabilno okruženje za osjetljivu opremu u teškim uvjetima.
3. Okviri za razvod vlakana - Veće distribucijske jedinice koje sadrže višestruke fiber patch panele, vertikalno i horizontalno upravljanje kablovima, ormare za spajanje i kablove za aplikacije unakrsnog povezivanja visoke gustoće vlakana. Distribucijski okviri podržavaju okosnice i podatkovne centre.
4. Patch paneli od vlakana - Paneli sadrže više adaptera za vlakna za završetak vlakana kablova i spajanje patch kablova. Opterećeni paneli klize u ormare i okvire od vlakana za poprečno povezivanje i distribuciju vlakana. Adapterske ploče i kasetne ploče su dva uobičajena tipa.  
5. Posude za spajanje - Modularne ladice koje organiziraju pojedinačne spojeve vlakana za zaštitu i skladištenje. Više ladica je smješteno u ormarićima i okvirima od vlakana. Posude za spajanje omogućavaju da višak opuštenih vlakana ostane nakon spajanja radi fleksibilnosti pomjeranja/dodavanja/mijenjanja bez ponovnog spajanja. 
6. Slack spools - Rotirajući namotaji ili koluti montirani u jedinicama za distribuciju vlakana za skladištenje viška ili rezervnih dužina kablova od vlakana. Opušteni kalemovi sprečavaju vlakno da prekorači minimalni radijus savijanja, čak i kada se krećete u uskim prostorima kućišta i ormarića. 
7. Patch kablovi - Dužine kablova od vlakana trajno završenih na oba kraja sa konektorima kako bi se obezbedile fleksibilne međusobne veze između patch panela, portova opreme i drugih terminalnih tačaka. Patch kablovi omogućavaju brzu promjenu vlakana kada je to potrebno. 

 

Komponente optičkog povezivanja zajedno sa zaštitnim kućištima i ormarićima stvaraju integrirani sistem za distribuciju vlakana kroz mrežnu opremu, korisnike i objekte. Prilikom projektovanja optičkih mreža, integratori moraju uzeti u obzir potpune infrastrukturne potrebe pored samog optičkog kabla. Pravilno opremljen distributivni sistem podržava performanse optičkih vlakana, pruža pristup i fleksibilnost i produžava vijek trajanja optičkih mreža. 

Primjena optičkih kablova 

Optičke mreže su postale okosnica modernih telekomunikacionih sistema, obezbeđujući brzi prenos podataka i povezivanje u mnogim oblastima.

 

Jedna od najznačajnijih primjena optičkih kablova je u telekomunikacijskoj infrastrukturi. Optičke mreže su omogućile širokopojasne veze velike brzine za internet i telefonske usluge širom svijeta. Visoki propusni opseg optičkih kablova omogućava brz prenos glasa, podataka i videa. Velike telekom kompanije uložile su velika sredstva u izgradnju globalnih optičkih mreža.

 

Senzori sa optičkim vlaknima imaju mnoge primjene u medicini i zdravstvu. Mogu se integrirati u hirurške alate kako bi pružili poboljšanu preciznost, vizualizaciju i kontrolu. Optički senzori se također koriste za praćenje vitalnih znakova za kritično bolesne pacijente i mogu otkriti promjene neprimjetne ljudskim osjetilima. Doktori istražuju korištenjem optičkih senzora za otkrivanje bolesti neinvazivno analizirajući svojstva svjetlosti koja putuje kroz tkiva pacijenata.

 

Vojska koristi optičke kablove za sigurne komunikacije i senzorske tehnologije. Zrakoplovi i vozila često koriste optička vlakna za smanjenje težine i električnih smetnji. Žiroskopi sa optičkim vlaknima pružaju precizne navigacijske podatke za sisteme navođenja. Vojska također koristi distribuirani optički senzor za praćenje velikih površina zemljišta ili objekata u potrazi za bilo kakvim poremećajima koji bi mogli ukazivati ​​na neprijateljsku aktivnost ili oštećenje strukture. Neki borbeni avioni i napredni sistemi naoružanja oslanjaju se na optička vlakna. 

 

Svjetlovodna rasvjeta koristi optičke kablove za prijenos svjetlosti za dekorativne primjene kao što je rasvjeta u kućama ili reflektori u muzejima. Jarko, energetski efikasno svjetlo može se mijenjati u različite boje, oblike i druge efekte pomoću filtera i sočiva. Svjetlovodna rasvjeta također stvara vrlo malo topline u poređenju sa standardnom rasvjetom, smanjuje troškove održavanja i ima mnogo duži vijek trajanja.    

 

Nadzor zdravlja konstrukcija koristi optičke senzore za otkrivanje promjena ili oštećenja u zgradama, mostovima, branama, tunelima i drugoj infrastrukturi. Senzori mogu mjeriti vibracije, zvukove, temperaturne varijacije i sitne pokrete nevidljive ljudskim inspektorima kako bi identificirali potencijalne probleme prije potpunog kvara. Ovaj nadzor ima za cilj poboljšanje javne sigurnosti sprečavanjem katastrofalnih urušavanja konstrukcija. Senzori sa optičkim vlaknima su idealni za ovu primjenu zbog svoje preciznosti, nedostatka smetnji i otpornosti na faktore okoline poput korozije.     

Pored gore navedenih aplikacija, postoje mnogi drugi slučajevi upotrebe u kojima se optička vlakna ističe u različitim industrijama i postavkama, kao što su:

 

• Kampus distributerska mreža
• Mreža data centara
• Industrijska optička mreža
• Vlakna do antene (FTTA)
• FTTx mreže
• 5G bežične mreže
• Telekomunikacione mreže
• Mreže kablovske televizije
• itd

 

Ako vas zanima više, dobrodošli da posjetite ovaj članak: Primjena optičkih kabela: potpuna lista i objašnjenje (2023.)

Optički kablovi naspram bakrenih kablova 

Ponuda optičkih kablova značajne prednosti u odnosu na tradicionalne bakrene kablove za prenošenje informacija. Najznačajnije prednosti su veća propusnost i veća brzina. Optički prijenosni vodovi mogu prenijeti mnogo više podataka od bakrenih kablova iste veličine. Jedan optički kabl može prenijeti nekoliko terabita podataka u sekundi, što je dovoljna propusnost za striming hiljada filmova visoke definicije odjednom. Ove mogućnosti omogućavaju optičkim vlaknima da zadovolje sve veće zahtjeve za podatkovnom, glasovnom i video komunikacijom.

 

Optički kablovi također omogućavaju bržu internetsku vezu i brzinu preuzimanja za kuće i tvrtke. Dok su bakarni kablovi ograničeni na maksimalnu brzinu preuzimanja od oko 100 megabita u sekundi, optičke veze mogu premašiti 2 gigabita u sekundi za rezidencijalne usluge - 20 puta brže. Optika je učinila ultrabrzi širokopojasni pristup internetu široko dostupnim u mnogim dijelovima svijeta. 

 

Optički kablovi su lakši, kompaktniji, izdržljiviji i otporniji na vremenske uslove od bakrenih kablova. Na njih ne utiču elektromagnetne smetnje i ne zahtevaju pojačanje signala za prenos na velike udaljenosti. Optičke mreže također imaju vijek trajanja od preko 25 godina, mnogo duži od bakarnih mreža kojima je potrebna zamjena nakon 10-15 godina. Zbog svoje neprovodne i nezapaljive prirode, optički kablovi predstavljaju manje sigurnosnih i požarnih opasnosti.

 

Dok optički kablovi imaju tendenciju da imaju veće prvobitne troškove, oni često obezbeđuju uštede tokom životnog veka mreže u smanjenim troškovima održavanja i rada, kao i većoj pouzdanosti. Troškovi optičkih komponenti i veza su također naglo opali u posljednjih nekoliko decenija, čineći optičke mreže finansijski održivim izborom za velike i male komunikacijske potrebe. 

 

Ukratko, u poređenju sa tradicionalnim bakrenim i drugim prenosnim medijima, optički kablovi se mogu pohvaliti značajnim tehničkim prednostima za velike brzine, velike udaljenosti i prenosa informacija velikog kapaciteta, kao i ekonomske i praktične prednosti za komunikacione mreže i aplikacije. Ovi superiorni atributi doveli su do široko rasprostranjene zamjene bakarne infrastrukture optičkim vlaknima u mnogim tehnološkim industrijama.  

Instalacija optičkih kablova

Instalacija optičkih kablova zahtijeva pravilno rukovanje, spajanje, povezivanje i testiranje kako bi se smanjio gubitak signala i osigurale pouzdane performanse. Spajanje optičkih vlakana spaja dva vlakna zajedno tako što ih otapa i spaja savršeno usklađene kako bi nastavili prenositi svjetlost. Mehanički spojevi i fuzioni spojevi su dvije uobičajene metode, pri čemu fuzijski spojevi osiguravaju manji gubitak svjetlosti. Pojačala sa optičkim vlaknima se također koriste na velikim udaljenostima za pojačavanje signala bez potrebe za pretvaranjem svjetlosti natrag u električni signal.

 

Optički konektori koriste se za spajanje i odvajanje kablova na spojevima i interfejsima opreme. Pravilna instalacija konektora je kritična za minimiziranje povratne refleksije i gubitka energije. Uobičajeni tipovi optičkih konektora uključuju ST, SC, LC i MPO konektore. Optički predajnici, prijemnici, prekidači, filteri i razdjelnici također su instalirani u optičkim mrežama za usmjeravanje i obradu optičkih signala.      

 

Sigurnost je važno pitanje prilikom instaliranja optičkih komponenti. Lasersko svjetlo koje se prenosi kroz optičke kablove može uzrokovati trajno oštećenje oka. Moraju se poštovati odgovarajuća zaštita očiju i pažljivo rukovanje. Kablovi moraju biti adekvatno osigurani i zaštićeni kako bi se izbjeglo zaplitanje, savijanje ili lom koji može učiniti kabel neupotrebljivim. Vanjski kabeli imaju dodatnu izolaciju otpornu na vremenske uvjete, ali i dalje zahtijevaju ispravne specifikacije za instalaciju kako bi se izbjegla šteta po okoliš.

 

Instalacija optičkih vlakana zahtijeva temeljito čišćenje, inspekciju i testiranje svih komponenti prije postavljanja. Čak i male nesavršenosti ili onečišćenja na konektorima, tačkama spajanja ili omotaču kablova mogu poremetiti signale ili dozvoliti upad faktora iz okoline. Testiranje optičkih gubitaka i testiranje mjerača snage tokom cijelog procesa instalacije osiguravaju da će sistem funkcionirati s adekvatnim marginama snage za potrebnu udaljenost i brzinu prijenosa.    

 

Instalacija optičke infrastrukture zahtijeva tehničke vještine i iskustvo kako bi se pravilno završila, istovremeno osiguravajući visoku pouzdanost i minimizirajući buduće probleme. Mnoge tehnološke kompanije i izvođači kablova nude usluge instalacije optičkih vlakana kako bi se nosili sa ovim izazovnim i tehničkim zahtjevima za postavljanje optičkih mreža velikih i malih razmjera. Uz prave tehnike i stručnost, optički kablovi mogu pružiti jasan prijenos signala dugi niz godina kada su pravilno instalirani. 

Završetak optičkih kablova

Završetak optičkih kablova uključuje pričvršćivanje konektora na žice kablova kako bi se omogućile veze između mrežne opreme ili unutar patch panela. Procedura prekida zahtijeva preciznost i pravilnu tehniku ​​kako bi se minimizirali gubici i optimizirale performanse putem veze. Uobičajeni koraci raskida uključuju:

 

1. Uklonite omotač kabla i sva pojačanja, otkrivajući gole niti vlakana. Izmjerite preciznu potrebnu dužinu i dobro zatvorite svako neiskorišteno vlakno kako biste izbjegli izlaganje vlazi/zagađivaču.  
2. Odredite tip vlakna (jednomodno/višemodno) i specifikacije veličine (SMF-28, OM1, itd.). Odaberite kompatibilne konektore poput LC, SC, ST ili MPO dizajnirane za singlemode ili multimode. Uskladite veličine ferula konektora s promjerima vlakana. 
3. Očistite i skinite vlakno do precizne dužine potrebne za tip konektora. Pažljivo napravite rezove izbjegavajući oštećenje vlakana. Ponovo očistite površinu vlakana kako biste uklonili sve onečišćenja. 
4. Nanesite epoksidnu smjesu ili smjesu vlakana koja se može polirati (za MPO sa više vlakana) na čeonu površinu spojnice. Mehurići vazduha ne bi trebalo da se vide. Za prethodno polirane konektore, jednostavno očistite i pregledajte čeonu površinu ferule.
5. Pažljivo umetnite vlakno u priključak konektora pod odgovarajućim uvećanjem. Obruč mora podržavati kraj vlakna na njegovoj čeonoj strani. Vlakna ne bi trebalo da vire iz čeone strane.  
6. Osušite epoksid ili masu za poliranje prema uputama. Za epoksid, većini je potrebno 10-15 minuta. Termička polimerizacija ili UV stvrdnjavanje može biti potrebna alternativno na osnovu specifikacija proizvoda. 
7. Pregledajte krajnju stranu pod velikim povećanjem da biste provjerili da li je vlakno centrirano i da malo strši iz kraja ferule. Za prethodno polirane konektore, jednostavno ponovo pregledajte čeonu površinu na bilo kakve zagađivače ili oštećenja prije spajanja. 
8. Testirajte završeni završetak kako biste osigurali optimalne performanse prije implementacije. Koristite barem vizualni tester kontinuiteta vlakana da potvrdite prijenos signala kroz novu vezu. OTDR se također može koristiti za mjerenje gubitaka i lociranje bilo kakvih problema. 
9. Održavajte odgovarajuće prakse čišćenja i inspekcije krajnjih površina konektora nakon spajanja kako biste izbjegli gubitak signala ili oštećenje opreme od zagađivača. Kapice treba da štite nepovezane konektore. 

 

Uz praksu i prave alate/materijale, postizanje prekida sa malim gubicima postaje brzo i dosljedno. Međutim, s obzirom na potrebnu preciznost, preporučuje se da certificirani tehničari za optička vlakna završe završetak na kritičnim mrežnim vezama velikog propusnog opsega kad god je to moguće kako bi se osigurale maksimalne performanse i vrijeme neprekidnog rada sistema. Vještine i iskustvo su bitni za optičko povezivanje. 

Spajanje optičkih kablova

U mrežama sa optičkim vlaknima, spajanje se odnosi na proces spajanja dva ili više optičkih kablova zajedno. Ova tehnika omogućava besprijekoran prijenos optičkih signala između kablova, omogućavajući proširenje ili popravku optičkih mreža. Spajanje optičkih vlakana se obično izvodi prilikom povezivanja novoinstaliranih kablova, proširenja postojećih mreža ili popravke oštećenih dijelova. On igra osnovnu ulogu u osiguravanju pouzdanog i efikasnog prijenosa podataka.

 

Postoje dvije glavne metode spajanja optičkih kablova:

1. Fusion spajanje:

Fusion spajanje uključuje trajno spajanje dva optička kabla topljenjem i spajanjem njihovih krajnjih strana zajedno. Ova tehnika zahtijeva upotrebu fuzionog splicera, specijalizirane mašine koja precizno poravnava i topi vlakna. Jednom otopljena, vlakna se spajaju, formirajući kontinuiranu vezu. Fusion spajanje nudi nizak gubitak umetanja i odličnu dugoročnu stabilnost, što ga čini preferiranim metodom za veze visokih performansi.

 

Proces spajanja fuzijom obično uključuje sljedeće korake:

 

• Priprema vlakana: Zaštitni premazi vlakana su skinuti, a gola vlakna se čiste kako bi se osigurali optimalni uslovi spajanja.
• Poravnanje vlakana: Splicer za fuziju poravnava vlakna precizno usklađujući njihove jezgre, obloge i premaze.
• Fuzija vlakana: Uređaj za spajanje generiše električni luk ili laserski snop za rastojanje i spajanje vlakana zajedno.
• Zaštita spajanja: Zaštitni omotač ili kućište se nanosi na područje spajanja kako bi se osigurala mehanička čvrstoća i zaštitio spoj od faktora okoline.

2. Mehaničko spajanje:

Mehaničko spajanje uključuje spajanje optičkih kablova pomoću mehaničkih uređaja za poravnanje ili konektora. Za razliku od fuzionog spajanja, mehaničko spajanje ne topi i ne spaja vlakna zajedno. Umjesto toga, oslanja se na precizno poravnanje i fizičke konektore za uspostavljanje optičkog kontinuiteta. Mehanički spojevi su tipično prikladni za privremene ili brze popravke, jer nude nešto veće gubitke prilikom umetanja i mogu biti manje robusni od spojeva za spajanje.

 

Proces mehaničkog spajanja općenito uključuje sljedeće korake:

 

• Priprema vlakana: Vlakna se pripremaju skidanjem zaštitnih premaza i njihovim cijepanjem kako bi se dobile ravne, okomite krajnje površine.
• Poravnanje vlakana: Vlakna se precizno poravnavaju i drže zajedno pomoću uređaja za poravnanje, spojnica ili konektora.
• Zaštita spajanja: Slično fuzionom spajanju, zaštitna navlaka ili kućište se koristi za zaštitu područja spoja od vanjskih faktora.

 

I spajanje fuzijom i mehaničko spajanje imaju svoje prednosti i primjenjivost na temelju specifičnih zahtjeva optičke mreže. Fusion spajanje pruža trajniju i pouzdaniju vezu sa manjim gubicima umetanja, što ga čini idealnim za dugotrajne instalacije i komunikaciju velikom brzinom. S druge strane, mehaničko spajanje nudi brže i fleksibilnije rješenje za privremene veze ili situacije u kojima se očekuju česte promjene ili nadogradnje.

 

Ukratko, spajanje optičkih kablova je ključna tehnika za proširenje, popravku ili povezivanje optičkih mreža. Bilo da se koriste spajanje fuzijom za trajne veze ili mehaničko spajanje za privremene popravke, ove metode osiguravaju besprijekoran prijenos optičkih signala, omogućavajući efikasnu i pouzdanu komunikaciju podataka u različitim aplikacijama. 

Unutarnji i vanjski optički kablovi

1. Šta su unutrašnji kablovi sa optičkim vlaknima i kako rade

Unutrašnji optički kablovi su posebno dizajnirani za upotrebu unutar zgrada ili skučenih prostora. Ovi kablovi igraju ključnu ulogu u obezbeđivanju brzog prenosa podataka i povezivanja unutar infrastrukture kao što su kancelarije, data centri i stambene zgrade. Evo nekoliko ključnih tačaka koje treba uzeti u obzir kada razgovarate o unutrašnjim optičkim kablovima:

 

• Projektovanje i izgradnja: Unutrašnji optički kablovi su dizajnirani da budu lagani, fleksibilni i laki za instalaciju u zatvorenim okruženjima. Obično se sastoje od centralnog jezgra, omotača i zaštitnog vanjskog omotača. Jezgro, napravljeno od stakla ili plastike, omogućava prijenos svjetlosnih signala, dok obloga pomaže da se minimizira gubitak signala reflektirajući svjetlost natrag u jezgro. Vanjski plašt pruža zaštitu od fizičkih oštećenja i faktora okoline.
• Vrste unutrašnjih optičkih kablova: Dostupni su različiti tipovi optičkih kablova za zatvorene prostore, uključujući kablove sa čvrstim puferom, labave kablove i trakaste kablove. Kablovi sa čvrstim puferom imaju premaz direktno preko vlakana, što ih čini pogodnijim za primjene na kratkim udaljenostima i unutarnje instalacije. Kablovi sa labavim cijevima imaju cijevi punjene gelom koje pokrivaju vlaknaste žice, pružajući dodatnu zaštitu za primjenu na otvorenom i u zatvorenom/spoljašnjem prostoru. Trakasti kablovi se sastoje od više vlakana složenih zajedno u ravnu trakastu konfiguraciju, što omogućava veliki broj vlakana u kompaktnom obliku.
• Aplikacije: Unutrašnji optički kablovi se široko koriste za različite primene u zgradama. Obično se koriste za lokalne mreže (LAN) za povezivanje računara, servera i drugih mrežnih uređaja. Omogućavaju prijenos podataka velikog propusnog opsega, kao što su video streaming, računalstvo u oblaku i prijenos velikih datoteka, uz minimalno kašnjenje. Unutrašnji optički kablovi se takođe koriste u strukturiranim kablovskim sistemima za podršku telekomunikacijama, internet konekciji i glasovnim uslugama.
• prednosti: Unutrašnji optički kablovi nude nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne bakrene kablove. Imaju mnogo veći kapacitet propusnog opsega, omogućavajući veće brzine prijenosa podataka i poboljšane performanse mreže. Imuni su na elektromagnetne smetnje (EMI) i radiofrekventne smetnje (RFI) jer prenose svjetlosne signale umjesto električnih signala. Kablovi sa optičkim vlaknima su također sigurniji, jer ih je teško spojiti ili presresti, a da ne prouzrokuju vidljiv gubitak signala.
• Razmatranja za instalaciju: Pravilne tehnike instalacije su ključne za optimalne performanse optičkih kablova u zatvorenom prostoru. Važno je pažljivo rukovati kablovima kako biste izbjegli savijanje ili uvrtanje iznad preporučenog radijusa savijanja. Čista okruženja bez prašine se preferiraju tokom instalacije i održavanja, jer onečišćenja mogu uticati na kvalitet signala. Osim toga, pravilno upravljanje kablovima, uključujući usmjeravanje, označavanje i osiguranje kablova, osigurava lakoću održavanja i skalabilnost.

 

Sve u svemu, optički kablovi za zatvorene prostore pružaju pouzdano i efikasno sredstvo za prenos podataka unutar zgrada, podržavajući sve veću potražnju za brzim povezivanjem u modernim okruženjima.

2. Što su vanjski optički kablovi i kako funkcioniraju

Spoljni optički kablovi su dizajnirani da izdržati oštre uslove okoline i pružaju pouzdan prijenos podataka na velike udaljenosti. Ovi kablovi se prvenstveno koriste za povezivanje mrežne infrastrukture između zgrada, kampusa ili preko velikih geografskih područja. Evo nekoliko ključnih tačaka koje treba uzeti u obzir kada razgovarate o vanjskim optičkim kablovima:

 

• Izgradnja i zaštita: Spoljni optički kablovi su projektovani od izdržljivih materijala i zaštitnih slojeva kako bi se osigurala njihova otpornost na faktore okoline. Obično se sastoje od centralnog jezgra, omotača, tampon cijevi, čvrstih elemenata i vanjskog omotača. Jezgro i omotač su izrađeni od stakla ili plastike kako bi se omogućio prijenos svjetlosnih signala. Puferske cijevi štite pojedinačne niti vlakana i mogu se napuniti gelom ili materijalima koji blokiraju vodu kako bi se spriječilo prodiranje vode. Čvrsti elementi, kao što su aramidna pređa ili šipke od fiberglasa, pružaju mehaničku potporu, a vanjski omotač štiti kabel od UV zračenja, vlage, temperaturnih fluktuacija i fizičkih oštećenja.
• Vrste vanjskih optičkih kablova: Dostupni su različiti tipovi vanjskih optičkih kabela koji odgovaraju različitim zahtjevima instalacije. Kablovi sa slobodnim cijevima se obično koriste za instalacije na velikim udaljenostima. Imaju pojedinačne vlaknaste niti smještene unutar puferskih cijevi za zaštitu od vlage i mehaničkih naprezanja. Trakasti kablovi, slično svojim kolegama za zatvorene prostore, sadrže više vlakana složenih zajedno u ravnu trakastu konfiguraciju, što omogućava veću gustoću vlakana u kompaktnom obliku. Vazdušni kablovi su projektovani za ugradnju na stubove, dok su kablovi za direktno ukopavanje projektovani da budu ukopani u zemlju bez potrebe za dodatnim zaštitnim kanalom.
• Primene spoljne instalacije: Spoljni optički kablovi se primenjuju u širokom spektru aplikacija, uključujući telekomunikacione mreže na dugim razdaljinama, mreže gradskih područja (MAN) i implementacije od vlakana do kuće (FTTH). Oni pružaju povezanost između zgrada, kampusa i data centara, a mogu se koristiti i za povezivanje udaljenih područja ili uspostavljanje backhaul veza velikog kapaciteta za bežične mreže. Spoljni optički kablovi omogućavaju prenos podataka velikom brzinom, video streaming i pristup internetu na velikim udaljenostima.
• Razmatranja životne sredine: Vanjski kabeli od optičkih vlakana moraju izdržati različite ekološke izazove. Dizajnirani su da izdrže ekstremne temperature, vlagu, UV zračenje i hemikalije. Posebno su dizajnirani da imaju odličnu vlačnu čvrstoću i otpornost na udarce, abraziju i oštećenja od glodara. Specijalni oklopni kablovi ili vazdušni kablovi sa žicama za slanje poruka koriste se u područjima podložnim fizičkom naprezanju ili gde instalacija može uključivati ​​vešanje iznad glave sa stubova.
• Održavanje i popravka: Vanjski optički kablovi zahtijevaju periodične preglede i održavanje kako bi se osigurale optimalne performanse. Redovno čišćenje i inspekcija konektora, spojeva i priključaka su neophodni. Zaštitne mjere, kao što su periodično testiranje na prodiranje vode i praćenje gubitka signala, treba provoditi kako bi se otkrili potencijalni problemi. U slučaju oštećenja kabla, procesi popravke koji uključuju spajanje fuzijom ili mehaničko spajanje mogu se koristiti da bi se obnovio kontinuitet optičkog vlakna.

 

Spoljni optički kablovi igraju vitalnu ulogu u uspostavljanju robusnih i pouzdanih mrežnih veza na velikim udaljenostima. Njihova sposobnost da izdrže teške uslove okoline i održe integritet signala čini ih nezamjenjivim za proširenje mrežne povezanosti izvan zgrada i preko ogromnih vanjskih površina.

3. Unutarnji naspram vanjskih optičkih kablova: kako odabrati

Odabir odgovarajućeg tipa optičkog kabla za okruženje instalacije je kritičan za performanse mreže, pouzdanost i životni vijek. Ključna razmatranja za unutrašnje i vanjske kablove uključuju: 

 

• Uvjeti ugradnje - Vanjski kablovi su ocijenjeni za izlaganje vremenskim prilikama, sunčevoj svjetlosti, vlazi i ekstremnim temperaturama. Koriste deblje, UV-otporne jakne i gelove ili masti za zaštitu od prodiranja vode. Kablovi za zatvorene prostore ne zahtijevaju ova svojstva i imaju tanje, neoznačene omote. Upotreba unutrašnjeg kabla na otvorenom će brzo oštetiti kabl. 
• Ocjena komponenti - Kablovi na otvorenom koriste komponente posebno ocijenjene za oštra okruženja kao što su čvrsti elementi od nehrđajućeg čelika, aramidna pređa koja blokira vodu i konektori/spojevi sa gel brtvama. Ove komponente su nepotrebne za unutrašnju instalaciju i ako ih izostavite u vanjskom okruženju, značajno će smanjiti vijek trajanja kabela.  
• Vodovod naspram direktnog ukopa - Vanjski kablovi instalirani pod zemljom mogu proći kroz vod ili biti direktno ukopani. Kablovi za direktno ukopavanje imaju teže polietilenske (PE) omote i često uključuju ukupni oklopni sloj za maksimalnu zaštitu kada su u direktnom kontaktu sa zemljom. Kablovi sa oznakom za provodnike imaju lakši omotač i nemaju oklop jer cev štiti kabl od oštećenja okoline. 
• Aerial vs underground - Kablovi dizajnirani za instalaciju iz zraka imaju dizajn broj 8 koji je samonoseći između stubova. Potrebne su im jakne otporne na UV zračenje, otporne na vremenske prilike, ali bez oklopa. Podzemni kablovi imaju okrugli, kompaktni dizajn i često uključuju oklop i komponente koje blokiraju vodu za ugradnju u rovove ili tunele. Zračni kabel ne može izdržati naprezanja podzemne instalacije. 
• Ocjena požara - Neki kablovi u zatvorenom prostoru, posebno oni u prostorijama za obradu vazduha, zahtevaju vatrootporne i netoksične omote kako bi se izbeglo širenje plamena ili otrovnih isparenja u požaru. Ovi kablovi sa malo dima, bez halogena (LSZH) ili vatrootporni, bez azbesta (FR-A) emituju malo dima i bez opasnih nusproizvoda kada su izloženi vatri. Standardni kabl može da emituje toksična isparenja, tako da je kabl otporan na vatru sigurniji za područja u kojima bi mogli biti pogođeni veliki snopovi ljudi. 

 

Takođe pogledajte: Unutarnji naspram vanjskih optičkih kablova: osnove, razlike i kako odabrati

 

Odabirom ispravnog tipa kabela za okruženje instalacije održava se vrijeme neprekidnog rada i performanse mreže uz izbjegavanje skupe zamjene pogrešno odabranih komponenti. Komponente koje su ocenjene na otvorenom takođe obično imaju veće troškove, tako da ograničavanje njihove upotrebe na spoljne delove kabla pomaže u optimizaciji ukupnog budžeta mreže. Sa odgovarajućim kablom za svaki skup uslova okoline, pouzdane optičke mreže se mogu postaviti gde god je potrebno.

Dizajniranje vaše optičke mreže

Mreže s optičkim vlaknima zahtijevaju pažljiv dizajn kako bi se odabrali komponente koje će odgovarati trenutnim potrebama, ali će se povećati za budući rast i pružiti otpornost kroz redundantnost. Ključni faktori u dizajnu sistema vlakana uključuju:

 

• Vrsta vlakana: Odaberite jednomodno ili višemodno vlakno. Jednomodni za >10 Gbps, veće udaljenosti. Multimode za <10 Gbps, kratke staze. Uzmite u obzir OM3, OM4 ili OM5 za višemodno vlakno i OS2 ili OS1 za singlemode. Odaberite prečnike vlakana koji odgovaraju povezivanju i portovima opreme. Planirajte tipove vlakana oko udaljenosti, propusnog opsega i budžetskih potreba za gubicima. 
• Topologija mreže: Tipične opcije su tačka-tačka (direktna veza), sabirnica (više tačaka: spajanje podataka u kabl između krajnjih tačaka), prsten (više tačaka: krug sa krajnjim tačkama), stablo/grana (hijerarhijske linije odvajanja) i mreža (mnoge veze koje se ukrštaju) . Odaberite topologiju na osnovu zahtjeva za povezivanjem, dostupnih puteva i razine redundantnosti. Prstenaste i mrežaste topologije pružaju najveću otpornost s mnogo potencijalnih puteva. 
• Broj vlakana: Odaberite broj vlakana u svakom kablu, kućištu, panelu na osnovu trenutne potražnje i budućih projekcija propusnog opsega/rasta. Skalabilnije je instalirati kablove/komponente najvećeg broja koje budžet dozvoljava jer su spajanje vlakana i preusmjeravanje komplikovani ako je kasnije potrebno više niti. Za ključne okosne veze, plansko vlakno broji oko 2-4 puta procijenjene potrebe za propusnim opsegom tokom 10-15 godina.  
• Skalabilnost: Dizajnirajte optičku infrastrukturu imajući na umu buduću potražnju za propusnim opsegom. Odaberite komponente s najvećim kapacitetom vlakana koje su praktične i ostavite prostor za proširenje u kućištima, stalcima i putevima. Kupujte samo patch panele, kasete i uprtače sa tipovima adaptera i brojem portova potrebnim za trenutne potrebe, ali odaberite modularnu opremu sa prostorom za dodavanje više portova kako širina pojasa raste kako biste izbjegli skupe zamjene. 
• Višak zaposlenih: Uključite redundantne veze u kablovsku/fiber infrastrukturu gdje se zastoji ne mogu tolerirati (bolnica, centar podataka, komunalna služba). Koristite mrežne topologije, dual homing (dvostruke veze od lokacije do mreže) ili protokole za prožimanje stabla preko topologije fizičkog prstena da blokirate redundantne veze i omogućite automatsko prebacivanje preko greške. Alternativno, planirajte odvojene kablovske rute i puteve kako biste pružili potpuno redundantne opcije povezivanja između ključnih lokacija/zgrada. 
• Implementacija: Radite sa sertifikovanim dizajnerima i instalaterima sa iskustvom u postavljanju optičkih mreža. Za postizanje optimalnih performansi potrebne su vještine oko završavanja i spajanja optičkih kablova, testiranja veza i komponenti za puštanje u rad. Jasno dokumentirajte infrastrukturu za potrebe upravljanja i rješavanja problema.

 

Za efikasnu dugoročnu optičku povezanost, ključno je planiranje skalabilnog dizajna i sistema visokog kapaciteta koji može evoluirati uporedo sa digitalnim komunikacijskim tehnologijama. Uzmite u obzir i trenutne i buduće potrebe prilikom odabira optičkih kablova, komponenti za povezivanje, puteva i opreme kako biste izbjegli skupe redizajniranje ili uska grla u mreži jer se zahtjevi za propusnost povećavaju tokom životnog vijeka infrastrukture. Sa otpornim dizajnom koji je otporan na budućnost koji pravilno implementiraju iskusni profesionalci, optička mreža postaje strateška prednost sa značajnim povratom ulaganja.

Izgradnja optičkih kablova: Najbolji savjeti i prakse

Evo nekoliko savjeta za najbolje prakse optičkih vlakana:

 

• Uvijek slijedite preporučena ograničenja radijusa savijanja za određeni tip optičkog kabela. Previše čvrsto savijanje vlakana može oštetiti staklo i razbiti optičke puteve. 
• Održavajte optičke konektore i adaptere čistima. Prljavi ili izgrebani priključci raspršuju svjetlost i smanjuju snagu signala. Često se smatra uzrokom broj 1 gubitka signala.
• Koristite samo odobrena sredstva za čišćenje. Izopropil alkohol i specijalna rješenja za čišćenje optičkih vlakana su sigurna za većinu veza vlakana kada se pravilno koriste. Druge hemikalije mogu oštetiti površine vlakana i premaze. 
• Zaštitite optičke kablove od udara i gnječenja. Padanje ili uklještenje vlakana može popucati staklo, slomiti premaz ili komprimirati i izobličiti kabel, što može uzrokovati trajna oštećenja.
• Održavajte ispravan polaritet u dupleks vlaknima i MPO trupovima. Korištenje pogrešnog polariteta inhibira prijenos svjetlosti između pravilno uparenih vlakana. Savladajte A, B pinout shemu i višepozicijske dijagrame za svoju povezanost. 
• Označite sve optičke kablove jasno i dosljedno. Šema poput "Rack4-PatchPanel12-Port6" omogućava laku identifikaciju svake fiber veze. Oznake treba da odgovaraju dokumentaciji. 
• Izmjerite gubitak i testirajte sva instalirana vlakna pomoću OTDR-a. Uvjerite se da je gubitak na ili ispod specifikacija proizvođača prije nego što objavite. Potražite anomalije koje ukazuju na oštećenje, loše spojeve ili neodgovarajuće konektore koje je potrebno ispraviti. 
• Obučite tehničare pravilnoj tehnici spajanja fuzijom. Fusiono spajanje treba precizno poravnati jezgre vlakana i imati dobru geometriju cijepanja na mjestima spajanja radi optimalnog gubitka. Loša tehnika rezultira većim gubicima i smanjenim performansama mreže. 
• Odgovorno upravljajte labavim vlaknima koristeći jedinice za distribuciju vlakana i labave kalemove. Višak labavog vlakna zaglavljenog u kućišta napreže konektore/adaptere i teško im je pristupiti ili kasnije ući u trag za pomjeranje/dodavanje/promjene. 
• Dokumentirajte sva instalirana vlakna uključujući rezultate ispitivanja, labave lokacije, tipove/klase konektora i polaritet. Dokumentacija omogućava lakše rješavanje problema, održavanje i sigurne nadogradnje/modifikacije mreža. Nedostatak evidencije često znači da se počinje od nule. 
• Planirajte proširenje i veći propusni opseg u budućnosti. Instaliranje više vlakana nego što je trenutno potrebno i korištenje vodova sa vučnim žicama/žicama za vođenje omogućava isplativo nadogradnju brzine/kapaciteta mreže na putu.

MPO/MTP optičko kabliranje

MPO/MTP konektori i sklopovi se koriste u mrežama s velikim brojem vlakana gdje je teško upravljati pojedinačnim vlaknima/konektorima, kao što su 100G+ Ethernet i FTTA veze. Ključne komponente MPO uključuju:

1. Kablovi magistralnog kanala

Sadrži 12 do 72 vlakna završena na jednom MPO/MTP konektoru na svakom kraju. Koristeći se za međusobno povezivanje opreme u podatkovnim centrima, FTTA pokreće tornjeve i objekte za kolokaciju operatera. Omogućite visoku gustoću vlakana u jednoj jedinici koja se može priključiti. 

2. Kablovi za svežanj

Imajte jedan MPO/MTP konektor na jednom kraju i više simpleks/dupleks konektora (LC/SC) na drugom. Omogućite prijelaz sa povezivanja s više vlakana na individualno vlakno. Instalira se između sistema baziranih na trankovima i opreme sa diskretnim konektorima za portove.

3. Kasete

Opremljen adapterskim modulima koji prihvataju MPO/MTP i/ili simpleks/dupleks konektore da obezbede modularno unakrsno povezivanje. Kasete se montiraju u jedinice za distribuciju vlakana, okvire i patch panele. Koristi se i za interkonektivne i unakrsne mreže. Mnogo veća gustoća od tradicionalnih adapterskih panela.

4. Razdjelnici prtljažnika

Imajte MPO konektor na ulaznom kraju sa dva MPO izlaza za podjelu jednog kanala sa visokim brojem vlakana na dva kanala sa nižim brojem vlakana. Na primjer, ulaz od 24 vlakna podijeljen u dva izlaza od po 12 vlakana. Dozvolite da se MPO trank mreže efikasno rekonfigurišu. 

5. MEPPI adapterski moduli

Ubacite u kasete i napunjene panele. Sadrži MPO adaptere na stražnjoj strani za prihvatanje jedne ili više MPO veza i više LC/SC adaptera sprijeda koji razdvajaju svako vlakno u MPO vezama. Obezbedite interfejs između MPO kanala i LC/SC povezivanja na opremi. 

6. Razmatranja polariteta

MPO/MTP kabliranje zahtijeva održavanje ispravnog pozicioniranja vlakana i polariteta preko kanala za povezivanje od kraja do kraja na ispravnim optičkim putevima. Za MPO su dostupna tri tipa polariteta: Tip A - Tipka gore do ključa gore, Tip B - Tipka dolje do ključa dolje i Tip C - Vlakna centralnog reda, vlakna necentralnog reda transponovana. Odgovarajući polaritet kroz kablovsku infrastrukturu je od suštinskog značaja, inače signali neće ispravno proći između povezane opreme.

7. Dokumentacija i označavanje

Zbog velikog broja vlakana i složenosti, MPO instalacije imaju značajan rizik od pogrešne konfiguracije koja dovodi do problema u rješavanju problema. Pažljiva dokumentacija puteva magistrale, krajnjih tačaka kabelskog svežnja, dodjeljivanja slotova za kasete, orijentacije razdjelnika magistrale i tipova polariteta mora biti zabilježena kao napravljena za kasniju referencu. Sveobuhvatno označavanje je također kritično. 

Testiranje optičkih kablova

Da bi se osiguralo da su optički kablovi instalirani i pravilno funkcionišu, mora se izvršiti nekoliko testova uključujući testiranje kontinuiteta, pregled krajnjeg dela i ispitivanje optičkih gubitaka. Ovi testovi potvrđuju da su vlakna neoštećena, da su konektori visokog kvaliteta i da je gubitak svjetlosti unutar prihvatljivog nivoa za efikasan prijenos signala.

 

• Ispitivanje kontinuiteta - Koristi vizuelni lokator grešaka (VFL) za slanje vidljive crvene laserske svjetlosti kroz vlakno da provjeri ima li lomova, krivina ili drugih problema. Crveni sjaj na udaljenom kraju ukazuje na netaknuto, kontinuirano vlakno. 
• Inspekcija krajnjeg dijela - Koristi sondu za mikroskop s vlaknima za ispitivanje krajnjih strana vlakana i konektora na ogrebotine, udubljenja ili zagađivače. Kvalitet krajnjeg dijela je kritičan za minimiziranje gubitka umetanja i povratne refleksije. Krajnje površine vlakana moraju biti pravilno polirane, očišćene i neoštećene.
• Ispitivanje optičkih gubitaka - Mjeri gubitak svjetlosti u decibelima (dB) između vlakana i komponenti kako bi se osiguralo da je ispod maksimalnog dopuštenog. Komplet za testiranje optičkih gubitaka (OLTS) sadrži izvor svjetlosti i mjerač snage za mjerenje gubitaka. Nivoi gubitaka se određuju na osnovu faktora kao što su tip kabla, talasna dužina, udaljenost i mrežni standard. Previše gubitaka smanjuje snagu signala i propusni opseg.

 

Testiranje optičkog kabla zahtijeva nekoliko alata uključujući:

 

• Vizualni lokator grešaka (VFL) - Emituje vidljivo crveno lasersko svjetlo za provjeru kontinuiteta vlakana i praćenje putanja vlakana.
• Fiber mikroskopska sonda - Uvećava i osvetljava krajnje strane vlakana od 200X do 400X za pregled.
• Set za testiranje optičkih gubitaka (OLTS) - Uključuje stabilizirani izvor svjetlosti i mjerač snage za mjerenje gubitka u dB između vlakana, konektora i spojeva. 
• Sredstva za čišćenje vlakana - Meke krpe, maramice za čišćenje, rastvarači i brisevi za pravilno čišćenje vlakana i krajnjih površina prije testiranja ili povezivanja. Zagađivači su glavni izvor gubitka i oštećenja. 
• Referentni ispitni kablovi - Kratki patch kablovi za povezivanje opreme za testiranje na kablove koji se testiraju. Referentni kablovi moraju biti visokog kvaliteta kako bi se izbegle smetnje u merenjima.
• Alati za vizuelnu inspekciju - Lampa, boroskop, ogledalo za pregled koji se koristi za provjeru komponenti kablovskih vlakana i instalacije na bilo kakva oštećenja ili probleme. 

 

Potrebno je rigorozno testiranje optičkih veza i mreža kako bi se održale adekvatne performanse i usklađenost sa industrijskim standardima. Testiranje, inspekciju i čišćenje treba izvršiti tokom početne instalacije, kada se izvrše promjene ili ako se pojave problemi s gubitkom ili propusnošću. Vlakna koja prođu sva testiranja pružit će dugi niz godina brze i pouzdane usluge.

Izračunavanje budžeta za gubitak veze i izbor kabla

Prilikom dizajniranja optičke mreže, važno je izračunati ukupan gubitak veze kako bi se osiguralo da postoji dovoljno snage da se svjetlost detektuje na prijemnom kraju. Budžet gubitka veze uzima u obzir sva slabljenja u linku, uključujući gubitak optičkog kabla, gubitak konektora, gubitak spoja i bilo koje druge gubitke komponente. Ukupni gubitak veze mora biti manji od gubitka koji se može tolerisati dok se i dalje održava adekvatna jačina signala, poznata kao "budžet snage".

 

Gubitak veze se mjeri u decibelima po kilometru (dB/km) za specifično vlakno i talasnu dužinu izvora svjetlosti koja se koristi. Tipične vrijednosti gubitaka za uobičajena vlakna i tipove talasne dužine su: 

 

• Jednomodno (SM) vlakno @ 1310 nm - 0.32-0.4 dB/km      
• Jednomodno (SM) vlakno @ 1550 nm - 0.25 dB/km 
• Multimode (MM) vlakno @ 850 nm - 2.5-3.5 dB/km 

 

Gubitak konektora i spajanja je fiksna vrijednost za sve veze, oko -0.5 dB po spojenom paru konektora ili spoju spoja. Broj konektora zavisi od dužine veze jer duže veze mogu zahtevati spajanje više delova vlakana.  

 

Budžet snage veze mora uzeti u obzir opseg snage predajnika i prijemnika, sigurnosnu marginu napajanja i bilo koji dodatni gubitak od patch kablova, atenuatora vlakana ili aktivnih komponenti. Mora postojati adekvatna snaga predajnika i osjetljivost prijemnika da bi veza efikasno radila sa sigurnosnom marginom, obično oko 10% ukupnog budžeta.

 

Na osnovu budžeta za gubitak veze i zahtjeva za snagom, mora se odabrati odgovarajući tip vlakna i predajnik/prijemnik. Jednomodno vlakno bi se trebalo koristiti za velike udaljenosti ili velike propusnosti zbog nižeg gubitka, dok višemodno može raditi za kraće veze kada je niža cijena prioritet. Izvori svjetlosti i prijemnici će odrediti kompatibilnu veličinu jezgre vlakna i valnu dužinu. 

 

Vanjski kablovi također imaju veće specifikacije gubitaka, tako da se budžeti za gubitke veze moraju prilagoditi kako bi se nadoknadili kada se koriste vanjski dijelovi kabela. Odaberite aktivnu opremu i konektore s oznakom na otvorenom kako biste izbjegli oštećenja od vlage i vremenskih prilika na ovim vezama. 

 

Optičke veze mogu podržati samo ograničenu količinu gubitaka dok i dalje pružaju dovoljno snage za prijenos čitljivog signala do prijemnika. Izračunavanjem ukupnog gubitka veze iz svih faktora slabljenja i odabirom komponenti sa kompatibilnim vrijednostima gubitaka, mogu se dizajnirati i postaviti efikasne i pouzdane optičke mreže. Gubici iznad budžeta snage će rezultirati degradacijom signala, greškama u bitovima ili potpunim kvarom veze. 

Standardi industrije optičkih vlakana 

Standardi za tehnologiju optičkih vlakana razvija i održava nekoliko organizacija, uključujući:

1. Udruženje telekomunikacijske industrije (TIA)

Stvara standarde za proizvode povezivanja kao što su optički kablovi, konektori, spojevi i oprema za testiranje. TIA standardi specificiraju zahtjeve za performanse, pouzdanost i sigurnost. Ključni standardi za vlakna uključuju TIA-492, TIA-568, TIA-606 i TIA-942.

 

• TIA-568 - Standard telekomunikacionih kablova za komercijalne zgrade od TIA pokriva zahteve za testiranje i instalaciju bakarnih i optičkih kablova u poslovnim okruženjima. TIA-568 specificira tipove kablova, udaljenosti, performanse i polaritet za optičke veze. Reference ISO/IEC 11801 standard.
• TIA-604-5-D - Standard međusobnog povezivanja optičkih konektora (FOCIS) koji specificira geometriju MPO konektora, fizičke dimenzije, parametre performansi za postizanje interoperabilnosti između izvora i kablova. FOCIS-10 referencira MPO od 12 vlakana, a FOCIS-5 referencira MPO konektore od 24 vlakna koji se koriste u 40/100G paralelnoj optici i kablovima MPO sistema.

2. Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC)

Razvija međunarodne standarde za optička vlakna fokusirane na performanse, pouzdanost, sigurnost i testiranje. IEC 60794 i IEC 61280 pokrivaju specifikacije optičkog kabla i konektora.

 

• ISO / IEC 11801 - Međunarodno generičko kabliranje za standardne prostorije korisnika. Definira specifikacije performansi za različite vrste vlakana (OM1 do OM5 multimode, OS1 do OS2 single-mode). specifikacije u 11801 usvojene su globalno i na njih upućuje TIA-568.
• IEC 61753-1 - Standard za performanse optičkih uređaja za međusobno povezivanje i pasivnih komponenti. Specificira testove i procedure testiranja za procjenu optičkih performansi konektora za vlakna, adaptera, štitnika za spajanje i drugih pasivnih veza koje se koriste u fiber linkovima. Referentno prema Telcordia GR-20-CORE i standardima za kabliranje.

3. Međunarodna unija za telekomunikacije (ITU)

Agencija Ujedinjenih nacija koja uspostavlja standarde za telekomunikacijsku tehnologiju, uključujući optička vlakna. ITU-T G.651-G.657 pruža specifikacije za tipove i karakteristike jednomodnih vlakana.

  

4. Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE)

Izdaje standarde za tehnologiju optičkih vlakana u vezi sa podatkovnim centrima, mrežnom opremom i transportnim sistemima. IEEE 802.3 definira standarde za optičke ethernet mreže.

 

• IEEE 802.3 - Ethernet standard iz IEEE koji koristi optičke kablove i interfejse. Specifikacije optičkih medija za 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, 10GBASE-LR, 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR10 i 100GBASE-LR4 su navedene na osnovu OM3, OM4 i OS2 tipova vlakana. MPO/MTP povezivanje specificirano za neke optičke medije. 

5. Udruženje elektronske industrije (EIA)

Radi sa TIA-om na razvoju standarda za proizvode za povezivanje, pri čemu se EIA-455 i EIA/TIA-598 fokusiraju na optičke konektore i uzemljenje. 

6. Telcordia / Bellcore

Stvara standarde za mrežnu opremu, kabliranje izvan postrojenja i optička vlakna centralnog ureda u Sjedinjenim Državama. GR-20 pruža standarde pouzdanosti za kablove sa optičkim vlaknima. 

 

• Telcordia GR-20-CORE - Telcordia (ranije Bellcore) standard koji specificira zahtjeve za optičke kablove koji se koriste u mrežama operatera, centralnim uredima i vanjskim postrojenjima. Referira se na standarde TIA i ISO/IEC, ali uključuje dodatne kvalifikacije za temperaturni raspon, dugovječnost, konstrukciju kablova za pad i testiranje performansi. Pruža proizvođačima mrežne opreme i operaterima zajedničke smjernice za visoko pouzdanu optičku infrastrukturu.

7. RUS Bilten

• RUS Bulletin 1715E-810 - Specifikacija optičkih vlakana od Rural Utilities Service (RUS) koja daje smjernice za projektovanje, instalaciju i testiranje sistema optičkih vlakana za komunalne usluge. Zasnovano na industrijskim standardima, ali uključuje dodatne zahtjeve oko spajanja kućišta kućišta, hardvera za montažu, označavanja, spajanja/uzemljenja za okruženja komunalne mreže

 

Standardi su važni za optičke mreže iz nekoliko razloga: 

 

• interoperabilnost - Komponente koje zadovoljavaju iste standarde mogu raditi zajedno kompatibilno, bez obzira na proizvođača. Standardi osiguravaju da predajnici, kablovi i prijemnici funkcioniraju kao integrirani sistem.
• pouzdanost - Standardi specificiraju kriterije performansi, metode testiranja i sigurnosne faktore kako bi se obezbijedio nivo pouzdanosti za optičke mreže i komponente. Proizvodi moraju zadovoljiti minimalni radijus savijanja, vučnu napetost, temperaturni raspon i druge specifikacije da bi bili usklađeni sa standardima. 
• Kvalitet - Proizvođači se moraju pridržavati standarda dizajna, materijala i proizvodnje kako bi stvorili usklađene proizvode. Ovo rezultira višim, konzistentnijim kvalitetom proizvoda od optičkih vlakana. 
• Podrška - Oprema i mreže zasnovane na široko prihvaćenim standardima imat će bolju dugoročnu podršku i dostupnost kompatibilnih zamjenskih dijelova. Vlasnička ili nestandardna tehnologija može postati zastarjela.

 

Kako optičke mreže i tehnologija nastavljaju da se šire globalno, standardi imaju za cilj da ubrzaju rast kroz interoperabilnost, povećan kvalitet, pouzdanost i podršku tokom životnog ciklusa. Za kritične mreže visokih performansi, komponente optičkih vlakana zasnovane na standardima su ključne. 

Opcije redundantnosti za optičke mreže 

Za kritične mreže koje zahtijevaju maksimalno vrijeme rada, redundantnost je neophodna. Nekoliko opcija za uključivanje redundantnosti u optičke mreže uključuju:

 

1. Mrežni prstenovi koji se samoiscjeljuju - Povezivanje mrežnih čvorova u prstenastoj topologiji sa dva nezavisna putanja vlakana između svakog čvora. Ako je jedan put vlakana prekinut ili oštećen, saobraćaj se automatski preusmjerava u suprotnom smjeru oko prstena. Najčešći u metro mrežama i data centrima. 
2. Mrežne topologije - Svaki mrežni čvor je povezan sa više okolnih čvorova, stvarajući redundantne puteve povezivanja. Ako bilo koji put ne uspije, promet se može preusmjeriti kroz druge čvorove. Najbolje za mreže kampusa gdje su potrebe za prekidima velike. 
3. Raznovrsno rutiranje - Primarni i rezervni promet podataka prolaze kroz dva fizički različita puta od izvora do odredišta. Ako primarni put ne uspije, promet se brzo prebacuje na rezervnu stazu. Za maksimalnu redundantnost koriste se različita oprema, kablovske rute, pa čak i geografski putevi. 
4. Dupliranje opreme - Kritična mrežna oprema kao što su svičevi i ruteri se postavljaju u paralelne setove sa preslikanim konfiguracijama. Ako jedan uređaj pokvari ili mu je potrebno održavanje, duplirana jedinica preuzima odmah održavanje rada mreže. Zahtijeva dvostruko napajanje i pažljivo upravljanje konfiguracijom. 
5. Raznolikost puteva vlakana - Gdje je moguće, optički kablovi za primarne i rezervne rute prate odvojene kablovske puteve između lokacija. Ovo štiti od jedne tačke kvara na bilo kojoj putanji zbog oštećenja ili ekoloških problema. Koriste se odvojeni ulazni objekti u zgrade i kablovska instalacija u različitim dijelovima kampusa. 
6. Dupliciranje transpondera - Za mreže sa vlaknima koje pokrivaju velike udaljenosti, pojačani transponderi ili regeneratori se postavljaju otprilike svakih 50-100 km kako bi se održala jačina signala. Redundantni transponderi (1+1 zaštita) ili paralelne rute sa zasebnim transponderima na svakoj putanji osiguravaju vezu od kvarova pojačala koji bi inače prekinuli promet. 

 

Sa bilo kojim dizajnom redundantnosti, automatski prelazak na rezervne komponente je neophodan za brzo vraćanje usluge u slučaju greške. Softver za upravljanje mrežom aktivno nadgleda primarne puteve i opremu, trenutno aktivirajući rezervne resurse ako se otkrije kvar. Redundancija zahtijeva dodatna ulaganja, ali pruža maksimalno vrijeme rada i otpornost za kritične optičke mreže koje prenose glas, podatke i video. 

 

Za većinu mreža, kombinacija redundantnih strategija dobro funkcionira. Prsten od vlakana može imati mrežaste veze izvan sebe, s duplim ruterima i prekidačima na različitim izvorima napajanja. Transponderi bi mogli osigurati redundantnost za duge veze između gradova. Uz sveobuhvatnu redundantnost na strateškim točkama u mreži, ukupna pouzdanost i vrijeme neprekidnog rada optimizirani su za ispunjavanje čak i zahtjevnih zahtjeva. 

Procjene troškova za optičke mreže 

Dok mreže sa optičkim vlaknima zahtijevaju veću početnu investiciju od bakarnih kablova, vlakna pružaju značajnu dugoročnu vrijednost kroz bolje performanse, pouzdanost i vijek trajanja. Troškovi optičkih mreža uključuju:

 

• Materijalni troškovi - Kablovi, konektori, kućišta za spajanje, mrežna oprema i komponente potrebne za optičku mrežu. Optički kabl je skuplji po stopi od bakrenog, u rasponu od 0.15 do preko 5 dolara po stopi u zavisnosti od vrste. Patch paneli, prekidači i usmjerivači dizajnirani za vlakna također su obično 2-3 puta veći od cijene ekvivalentnih bakarnih jedinica. 
• Troškovi instalacije - Rad i usluge za instaliranje optičke kablovske infrastrukture uključujući izvlačenje kablova, spajanje, završetak, testiranje i otklanjanje problema. Troškovi instalacije kreću se od 150-500 USD po završetku vlakna, 750-2000 USD po spoju kabla i 15,000 XNUMX USD po milji za vanjsku instalaciju kabla. Složene mreže u zagušenim područjima ili zračne instalacije povećavaju troškove. 
• Tekući troškovi - Troškovi za rad, upravljanje i održavanje optičke mreže uključujući komunalno napajanje, zahtjeve za hlađenjem aktivne opreme, zakupninu pristupa s pravom puta i troškove za sisteme za nadzor/upravljanje mrežom. Godišnji ugovori o održavanju za podršku kritičnoj infrastrukturi kreću se od 10-15% početnih troškova opreme. 

 

Dok su troškovi materijala i instalacije za vlakna veći, životni ciklus optičkih sistema je znatno duži. Optički kabel može raditi 25-40 godina bez zamjene u odnosu na samo 10-15 godina za bakar i zahtijeva manje cjelokupnog održavanja. Širina pojasa se također treba udvostručiti svake 2-3 godine, što znači da bi svaka mreža bazirana na bakru zahtijevala potpunu zamjenu za nadogradnju kapaciteta u okviru svog životnog vijeka. 

 

Tabela u nastavku daje poređenje troškova za različite tipove korporativnih optičkih mreža:

 

Tip mreže	Materijalna cijena/Ft	Cijena instalacije/Ft	Očekivani vijek trajanja
Single-mode OS2	$ 0.50- $ 2	$5	25-40 godina
OM3 Multi-mode	$ 0.15- $ 0.75	$ 1- $ 3	10-15 godina
OS2 sa 12 vlakana	$ 1.50- $ 5	$ 10- $ 20	25-40 godina
Redundantna mreža	2-3x standardno	2-3x standardno	25-40 godina

 

Dok sistemi sa optičkim vlaknima zahtijevaju veći početni kapital, dugoročne prednosti u performansama, stabilnosti i isplativosti čine vlakna vrhunskim izborom za organizacije koje gledaju 10-20 godina unaprijed. Za povezivanje sa sigurnošću u budućnosti, maksimalno vreme neprekidnog rada i izbegavanje ranog zastarevanja, optička vlakna pokazuju niže ukupne troškove vlasništva i visok povrat ulaganja jer mreže vremenom povećavaju brzinu i kapacitet.

Budućnost optičkih kablova 

Tehnologija optičkih vlakana nastavlja da brzo napreduje, omogućavajući nove komponente i aplikacije. Trenutni trendovi uključuju ekspanziju 5G bežičnih mreža, širu upotrebu optičke veze do kuće (FTTH) i rast infrastrukture podatkovnih centara. Ovi trendovi se oslanjaju na optičke mreže velike brzine i velikog kapaciteta i potaknut će daljnje inovacije u optičkim komponentama i modulima kako bi se zadovoljile sve veće zahtjeve za propusnim opsegom.

 

Novi optički konektori, prekidači, predajnici i prijemnici se razvijaju kako bi se mogli nositi s većim brzinama podataka i većom gustinom veze. Optička pojačala i alternativni laserski izvori se optimiziraju za pojačavanje signala na većim udaljenostima bez repetitora. Uža vlakna i vlakna sa više jezgara unutar jednog kabla će povećati propusni opseg i kapacitet podataka. Napredak u tehnikama spajanja, testiranja i čišćenja optičkih vlakana ima za cilj dalje smanjenje gubitka signala za pouzdanije performanse.  

 

Potencijalne buduće primjene tehnologije optičkih vlakana su uzbudljive i raznolike. Integrirani optički senzori mogu omogućiti kontinuirano praćenje zdravlja, preciznu navigaciju i automatizaciju pametne kuće. Li-Fi tehnologija koristi svjetlo iz optičkih vlakana i LED dioda za bežični prijenos podataka velikim brzinama. Novi biomedicinski uređaji mogu koristiti optička vlakna za pristup teško dostupnim područjima u tijelu ili stimulirati živce i tkiva. Kvantno računarstvo bi također moglo iskoristiti veze između čvorova pomoću optičkih vlakana.

 

Samovozeća vozila mogu koristiti optičke žiroskope i senzore za navigaciju putevima. Napredak u tehnologiji fiber lasera mogao bi poboljšati različite tehnike proizvodnje kao što su rezanje, zavarivanje, obilježavanje, kao i lasersko oružje. Tehnologija koja se može nositi i sistemi virtuelne/proširene stvarnosti mogli bi uključiti ekrane sa optičkim vlaknima i ulazne uređaje za potpuno imerzivno iskustvo. Jednostavno rečeno, mogućnosti optičkih vlakana pomažu u pokretanju inovacija u gotovo svim tehnološkim oblastima.

 

Kako optičke mreže postaju sve više povezane i integrirane u infrastrukturu širom svijeta, buduće mogućnosti su transformativne i gotovo neograničene. Stalna poboljšanja troškova, efikasnosti i sposobnosti omogućit će tehnologiji optičkih vlakana da nastavi katalizirati promjene i poboljšati živote kako u razvijenim regijama tako iu regijama u razvoju širom svijeta. Puni potencijal optičkih vlakana tek treba da se realizuje.

Uvidi stručnjaka

Intervjui sa stručnjacima za optička vlakna pružaju bogato znanje o tehnološkim trendovima, uobičajenim praksama i lekcijama naučenim iz godina iskustva. Sljedeći intervjui ističu savjete za one koji su novi u industriji, kao i za menadžere tehnologije koji dizajniraju sisteme za povezivanje podataka. 

 

Intervju sa Johnom Smithom, RCDD, višim konsultantom, Corning

 

P: Koji tehnološki trendovi utiču na optičke mreže?

O: Vidimo sve veću potražnju za vlaknima u podatkovnim centrima, bežičnoj infrastrukturi i pametnim gradovima. Rast propusnog opsega uz 5G, IoT i 4K/8K video podstiče veću implementaciju optičkih vlakana... 

 

P: Koje greške često viđate?

O: Loša vidljivost mrežne dokumentacije je čest problem. Neuspjeh pravilnog označavanja i praćenja fiber patch panela, interkonekcija i krajnjih tačaka čini poteze/dodavanja/promjene dugotrajnijim i rizičnijim...  

 

P: Koje savjete biste ponudili novopridošlicama u industriji?

O: Fokusirajte se na kontinuirano učenje. Zaradite certifikate iznad početnog nivoa kako biste unaprijedili svoje vještine. Pokušajte da steknete iskustvo kako unutar pogona tako iu postavljanju vlakana izvan postrojenja... Snažne komunikacijske i dokumentacijske vještine su podjednako važne za tehničku karijeru. Uzmite u obzir i data centar i specijalizacije pružaoca telekomunikacijskih usluga/usluga kako biste pružili više mogućnosti za karijeru...

 

P: Koje najbolje prakse bi svi tehničari trebali slijediti?

O: Slijedite industrijske standarde za sve postupke instalacije i testiranja. Održavajte odgovarajuće sigurnosne prakse. Pažljivo označite i dokumentirajte svoj rad na svakom koraku. Koristite visokokvalitetne alate i ispitnu opremu prikladnu za posao. Održavajte niti vlakana i konektore pažljivo čistima - čak i mali zagađivači uzrokuju velike probleme. Uzmite u obzir i trenutne potrebe kao i buduću skalabilnost prilikom dizajniranja sistema...

zaključak

Optički kablovi pružaju fizičku osnovu za brzi prijenos podataka koji omogućavaju naš sve povezaniji svijet. Napredak u tehnologiji optičkih vlakana i komponenti povećao je propusni opseg i skalabilnost uz smanjenje troškova, omogućavajući veću implementaciju na daljinskim telekomunikacijama, podatkovnim centrima i pametnim gradskim mrežama.  

  

Ovaj izvor ima za cilj da obrazuje čitaoce o osnovama optičkog povezivanja od osnovnih koncepata do praksi instalacije i budućih trendova. Objašnjavajući kako optička vlakna rade, dostupne standarde i tipove, te popularne konfiguracije kablova, oni koji su novi u ovoj oblasti mogu razumjeti opcije za različite potrebe umrežavanja. Diskusije o završetku, spajanju i dizajnu puta pružaju praktična razmatranja za implementaciju i upravljanje.  

 

Perspektive industrije ističu nove primjene vlakana za 5G bežičnu mrežu, IoT i video, zajedno sa vještinama i strategijama za pokretanje vaše karijere. Dok optičke mreže zahtijevaju značajno tehničko znanje i preciznost za dizajn i implementaciju, nagrade za brži pristup većem broju podataka na dužim udaljenostima osiguravaju da će vlakna samo nastaviti rasti na važnosti.

 

Za postizanje optimalnih performansi optičke mreže potrebno je odabrati komponente koje odgovaraju vašim zahtjevima za propusnost i udaljenost, pažljivo instalirati kako bi se izbjegao gubitak ili oštećenje signala, potpuno dokumentirati infrastrukturu i unaprijed planirati povećanje kapaciteta i nove standarde kabliranja. Međutim, za one koji imaju strpljenje i sposobnost da savladaju njegovu složenost, karijera fokusirana na povezivanje optičkim vlaknima može obuhvatiti mrežne operacije, dizajn proizvoda ili obuku novih talenata u industrijama u procvatu. 

  

Ukratko, odaberite rješenja optičkih kablova koja odgovaraju vašoj mreži i zahtjevima vještina. Pravilno instalirajte, upravljajte i skalirajte svoje optičke veze kako biste ostvarili značajne prednosti uz minimalne smetnje. Nastavite učiti o tehnološkim i aplikativnim inovacijama kako biste izgradili stratešku vrijednost. Vlakna su u osnovi naše budućnosti, omogućavajući razmjenu informacija u trenu između više ljudi, mjesta i stvari nego ikada prije. Za brzu isporuku podataka u globalnim komunikacijama, vlakna su nadmoćna kako sada tako iu decenijama koje dolaze.