Особенности и принцип работы оптического кабеля

Оптоволокно относится к одному из самых быстрых и надежных средств передачи информационных данных. Кабель из оптического волокна обычно состоит из определенного количества жил (это зависит от индивидуальных требований и характеристик), которые оборачиваются в специальную оплетку. Рассмотрим более детально физические параметры и принципы работы оптики.

Устройство и ключевые особенности оптики
Оптическое волокно является самым быстрым способом передачи информационных данных. Оптоволокно представляет собой многопарный кабель, который состоит из обернутых в защитную оболочку идеально гладких жил (изготавливаются из специального полимера).

Технология передачи информации с использованием оптического волокна считается самой перспективной во всем мире. Она позволяет передавать данные на большие расстояния с максимально высокой скоростью.

Физические параметры
Оптические волокна имеют куда более сложную конструкцию, чем об этом привыкли многие думать. Они имеют: сердечник, отражающую оболочку, слой защитного лака, специальное защитное покрытие (буфер), упрочненный вторичный буфер.

Конструкция оптического кабеля
Оптический кабель представляет собой модуль из 1-288 волокон. Оболочка, которой он покрыт, защищает изделие от негативного воздействия влаги, резких температурных перепадов, а также механических повреждений.

Конструкция оптического кабеля зависит от способа и условий использования:
Изделия для внутреннего применения отличаются защитной пластиковой оболочкой, которая имеет минимум укрепляющих элементов и составляющих, не поддерживающих процесс горения. Оптические кабели для внешнего использования напротив имеют укрепляющие элементы и отличаются высоким уровнем защиты от негативных атмосферных явлений. Защитный слой оптического каебля обеспечивает надежную защиту от механических повреждений, грызунов и влаги.

Гибкость и механическая прочность
Любой современный оптический кабель имеет свои конструкционные особенности, которые сказываются на безопасности использования и долговечности. Это обуславливается наличием защитного покрытия, которое изготавливается из эпоксиакриолата. Толщина буфера может составлять в пределах 250±15 мкм. Для лучшей защиты волокна используются конструкции с вторичным буфером, толщина которого может достигать 900 мкм.

Принцип работы оптики
Передача информации в оптических кабелях осуществляется с применением света – наиболее быстрой материи. Это происходит следующим образом: в медном кабеле появляется электрический сигнал. Этот сигнал поступает в специальный конвертер. Преобразователь «превращает» этот импульс в свет. Свет отражается от стыков границ жил и устремляется вперед. Далее он поступает в приемное устройство и затем осуществляется обратная перекодировка светового сигнала в электрический.

Источником распространяемого света является полупроводниковый лазер или светодиод. Кодирование осуществляется за счет изменения интенсивности света - от 0 до 1. Одной из важных составляющих этой системы является приемный детектор, который преобразует поступающие сигналы в электрические. Информационная передача по оптоволоконному кабелю происходит со скоростью ниже скорости света (~1млрд.км/ч). Это связано с тем, что используемые при передаче микролазеры производят свет с меньшей активностью. Также это обусловлено преломлением лучей.

Важные условия
Для того, чтобы была осуществлена правильная передача информации, важно не только создать световую волну, но еще сохранить ее и пустить в правильном направлении. В однородной среде электромагнитная волна будет распространятся прямолинейно, а вот в условиях наличия границ сохранить ее подачу - сложно.

При правильном выборе материалов во время изготовления кабеля преломление отсутствует, что позволяет направить транспортируемый сигнал внутри замкнутой среды от прямого источника к самому преобразователю. Именно поэтому от качества кабелей зависит правильная работа всей оптоволоконной системы.

Преимущества оптического кабеля
Самым неоспоримым преимуществом оптоволокна является широкий спектр применения. Благодаря тому, что оптический кабель относится к диэлектрикам, его можно использовать в довольно агрессивных условиях. Это делает его абсолютно безопасным при передаче данных как на взрывоопасных объектах, так и на нефтепроизводствах.

При использовании дополнительных специальных оболочек имеется возможность осуществлять прокладку оптоволоконных кабелей в воде и в земле.

Достоинства оптического волокна:
- возможность передачи данных на дальние расстояния;
- высокая четкость и точность подаваемого сигнала;
- минимальная потеря энергии и затухание сигнала (это обуславливается наличием специальных элементов уравновешивающих и поддерживающих сигнал).