Bagaimanakah 2 kabel gentian optik luaran serat berfungsi?
Kabel luaran dalaman serat 2 serat menghantar data melalui dua gentian kaca atau plastik individu yang membawa isyarat cahaya menggunakan keseluruhan refleksi dalaman. Setiap serat terdiri daripada lapisan teras, pelapisan, dan pelindung yang direka untuk berfungsi dengan pasti di persekitaran dalaman dan luaran.
Mekanisme penghantaran teras
Operasi asas bergantung kepada fizik ringan. Serat optik memancarkan cahaya di sepanjang paksi melalui refleksi dalaman total, dengan teras yang dikelilingi oleh lapisan pelapisan yang diperbuat daripada bahan dielektrik. Apabila cahaya memasuki teras serat pada sudut yang betul, ia melantun secara berterusan dari sempadan antara teras dan pelapisan daripada melarikan diri.
Ini berlaku kerana indeks biasan teras mestilah lebih besar daripada pelapisan untuk mengurung isyarat optik. Fikirkannya seperti lorong dengan cermin di dinding - isyarat cahaya perjalanan ke bawah dengan mencerminkan sempadan dalaman ini beribu -ribu kali per meter.
Bagaimana kedua -dua gentian berfungsi
Dalam konfigurasi serat 2, setiap helai beroperasi secara bebas. Satu serat biasanya mengendalikan isyarat menghantar manakala pemegang lain menerima isyarat, mewujudkan laluan komunikasi bidirectional. Kabel ini terdiri daripada 2 gentian singlemode dengan teras 9 mikron di dalam air menyekat benang aramid yang dibalut dengan jaket luar PVC hitam.
Penamaan "2 serat" bermakna terdapat dua laluan optik berasingan dalam satu pemasangan kabel tunggal. Ini membolehkan dua - secara serentak komunikasi tanpa gangguan isyarat, kerana setiap serat optik diasingkan dari yang lain.
Lapisan pembinaan fizikal
Kabel serat optik dalaman/luaran menggabungkan kelebihan kabel luaran, seperti rintangan kelembapan, rintangan air, dan prestasi mekanikal yang baik, dengan ciri -ciri kabel dalaman, termasuk ketahanan api dan kekonduksian elektrik bukan-.
Lapisan teras: Bahagian paling dalam di mana cahaya bergerak. Single - Serat mod menggunakan teras 9-mikron yang dioptimumkan untuk panjang gelombang cahaya 1310nm atau 1550nm.
Pelapisan: Pelapisan dibalut dengan teras dan diperbuat daripada jenis kaca yang berbeza dengan indeks biasan yang lebih rendah berbanding dengan teras, membantu mengekalkan isyarat cahaya di dalamnya. Batasan optik ini adalah di mana keseluruhan refleksi dalaman berlaku.
Salutan Buffer: Kabel dalaman menggunakan serat buffered - dengan diameter 900μm, manakala kabel luar biasanya menggunakan serat berwarna dengan diameter 250μm atau 200μm. Kabel dalaman/luaran menjembatani jurang ini dengan pendekatan pertengahan.
Ahli kekuatan: Serat Aramid (seperti Kevlar) berfungsi sebagai ahli kekuatan fleksibel yang dibundel dengan serat. Ini menghalang serat kaca halus daripada pecah apabila kabel ditarik atau dibengkokkan semasa pemasangan.
Jaket luar: Sarung menggunakan bahan api - seperti polietilena, polyvinyl chloride, atau rendah - asap sifar halogen api - polyolefin retardant. Jaket luar adalah kelembapan - tahan, kulat - tahan, dan tahan UV, sesuai untuk saluran bawah tanah, udara, atau ruang dalaman/luaran.
Keperluan prestasi luaran dalam vs dalaman
Dual - reka bentuk yang dinilai alamat cabaran alam sekitar yang berbeza.
Untuk kegunaan dalaman, kabel mesti memenuhi kod keselamatan kebakaran. Kabel Riser Rated (CMR) mematuhi UL - 1666, yang bermaksud ia melengkapkan diri dan menghalang api daripada mengembara kabel dalam ujian membakar menegak. Perkara -perkara ini di bangunan di mana kabel berjalan secara menegak di antara lantai melalui risers atau aci lif.
Untuk kegunaan luar, ketahanan menjadi kritikal. Kabel gentian optik luar mempunyai kekuatan tegangan yang lebih besar dan salutan pelindung tebal berbanding dengan kabel dalaman, menjadikannya lebih tahan lama dalam persekitaran luar yang keras. Mereka mesti menahan radiasi UV, suhu ekstrem, kelembapan, dan tekanan fizikal.
Kabel dalaman/luaran melaksanakan langkah -langkah kalis air kering untuk mengelakkan kebocoran gris apabila kabel digunakan secara menegak, dan menggunakan ketiadaan komponen logam dalam struktur atau komponen tetulang logam yang mudah diputuskan secara elektrik. Ini menghapuskan risiko menjalankan elektrik ke dalam bangunan sambil mengekalkan kekuatan mekanikal luar.
Proses penghantaran isyarat
Apabila data perlu dihantar, peralatan elektronik menukar isyarat elektrik ke dalam denyutan cahaya menggunakan laser atau LED. Pulsa cahaya ini memasuki teras serat pada satu hujung.
Cahaya bergerak ke bawah serat - kabel optik dengan memantul berulang kali dari dinding - setiap foton berulang kali memantul paip. Sudut kritikal menentukan sama ada cahaya mencerminkan atau melarikan diri. Untuk cahaya yang tercermin sepenuhnya, sudut insiden harus lebih besar daripada sudut kritikal supaya refleksi berterusan berlaku di dinding pelapisan di dalam serat.
Pada akhir penerimaan, photodetectors menukar denyutan cahaya kembali ke isyarat elektrik yang boleh diproses oleh peralatan rangkaian. Keseluruhan penghantaran berlaku pada kelajuan cahaya dalam kaca - kira -kira 200,000 kilometer sesaat.
Kehilangan isyarat dan jarak
Tiada penghantaran sempurna. Untuk serat mod - tunggal, pelemahan tipikal pada 1550 nm adalah sekitar 0.2 dB/km, manakala pada 1310 nm ia adalah sekitar 0.5 dB/km. Ini bermakna kabel 10 kilometer mungkin mengurangkan kekuatan isyarat sebanyak 2-5 decibel bergantung kepada panjang gelombang.
Dengan serat SMF28, kerugian kurang daripada 0.15dB setiap kilometer terutamanya disebabkan oleh penyebaran, oleh itu anda kehilangan kurang cahaya melalui serat keseluruhan kilometer daripada memantul satu kali dari cermin logam. Kecekapan yang luar biasa ini adalah mengapa optik gentian menguasai komunikasi jarak jauh -.
Kerugian tambahan berlaku pada titik sambungan. Penyambung mod tunggal yang dipasang pada kilang mempunyai kerugian dalam julat 0.1-0.2 dB, dan penyambung yang ditamatkan medan mungkin mengalami kerugian setinggi 0.2-1.0dB. Setiap sambatan menambah satu lagi kerugian 0.1-0.3 dB.
Fleksibiliti pemasangan
Penarafan dalaman/luaran bermakna pemasang tidak memerlukan kotak peralihan di mana kabel melewati dinding atau di antara bangunan.
Indoor - kabel luaran jambatan jurang untuk aplikasi di mana routing rangkaian termasuk laluan luaran sambil menyediakan keperluan keselamatan api untuk peralihan ke bangunan kampus. Satu kabel berterusan boleh berjalan dari saluran luar terus ke ruang plenum dalaman tanpa melanggar kod elektrik.
Ini memudahkan rangkaian kampus, serat - ke - - penyebaran rumah, dan bangunan - ke - sambungan bangunan. Serat buffer yang ketat mempunyai ciri -ciri bendangan minimum yang lebih kecil, menyokong pemasangan dalam dulang, rak, panel patch, dan kawasan dengan pelbagai arah perubahan.
Walau bagaimanapun, masih terdapat had radius. Kabel ini mempunyai radius bend minimum 7.50mm untuk kandang ketat dan giliran tajam. Melebihi ini dengan memaksa selekoh tajam boleh memecahkan gentian kaca di dalam atau mendorong kehilangan isyarat melalui mikrob.
Mengapa dua gentian bukannya satu
Banyak aplikasi secara teorinya boleh berfungsi dengan serat tunggal menggunakan transceiver bidirectional, tetapi dua - reka bentuk serat menguasai sebab -sebab praktikal.
Menghantar dan menerima laluan yang berasingan menghapuskan keperluan untuk peralatan multiplexing bahagian gelombang di kedua -dua hujungnya. Ini mengurangkan kos dan kerumitan untuk kebanyakan pemasangan. Optik adalah lebih mudah - satu panjang gelombang dalam satu arah pada setiap serat dan bukannya dua panjang gelombang yang berkongsi serat tunggal.
Penyelesaian masalah menjadi lebih mudah apabila setiap arah mempunyai laluan fizikalnya sendiri. Jika satu serat gagal, prestasi yang lain segera mendedahkan sama ada masalah itu adalah serat itu sendiri atau peralatan transceiver. Dalam sistem serat - tunggal, diagnosis menjadi lebih kompleks.
Meningkatkan fleksibiliti juga bertambah baik. Anda boleh menggantikan transceiver pada satu hujung tanpa perlu menaik taraf kedua -dua belah secara serentak, selagi kedua -dua serat tetap berfungsi.
Sumber cahaya dan jenis serat
Serat singlemode dioptimumkan untuk bekerja dengan peralatan gentian optik menggunakan panjang gelombang cahaya 1310nm atau 1550nm. Panjang gelombang spesifik ini dipilih kerana mereka meminimumkan pelemahan dalam serat kaca - mereka jatuh dalam "tingkap penghantaran" di mana kaca silika paling telus.
Single - serat mod mengandungi teras yang sangat nipis, dan kerana pusatnya sangat kecil, cahaya tidak benar -benar melantun; Semua isyarat bergerak terus ke tengah tanpa memantul tepi. Penghantaran jalur lurus - ini menghalang penyebaran, membolehkan isyarat untuk mengekalkan bentuknya dalam jarak jauh.
Alternatifnya adalah serat multimode dengan teras yang lebih besar yang membolehkan cahaya untuk mengembara pelbagai laluan. Serat multimode digunakan untuk pautan komunikasi jarak jauh - dan untuk aplikasi di mana kuasa optik yang tinggi mesti dihantar. Kabel dalaman/luaran boleh didapati dalam mod - tunggal dan versi multimode bergantung kepada keperluan aplikasi.
Teknologi menyekat air
Salah satu cabaran yang paling sukar adalah menghalang kerosakan air tanpa menggunakan gel.
Loose - Serat tiub menggunakan gel - tiub yang diisi yang menyekat serat air dan kusyen, manakala air kering - pilihan disekat menyediakan splicing yang lebih bersih dan mudah. Ramai kabel dalaman/luaran menggunakan air kering - menyekat teknologi dengan benang khusus yang membengkak apabila mereka menghubungi kelembapan.
Kabel serat optik adalah air yang disekat dan melebihi keperluan penembusan air ICEA S-104-696 dan GR-20-core, membantu memastikan bahawa sebarang kerosakan pada kabel dan kemasukan air berikutnya adalah terhad kepada panjang yang boleh dibaiki beberapa meter.
Perkara ini kerana air dapat meningkatkan pelemahan dengan mengubah sifat indeks refraktif di teras - sempadan pelapisan. Malah sedikit kelembapan dapat merendahkan kualiti isyarat dari masa ke masa.
Soalan yang sering ditanya
Bolehkah kabel dalaman/luaran benar -benar mengendalikan kedua -dua persekitaran?
Ya, tetapi dengan tradeoffs. Kabel ini memenuhi keperluan minimum untuk kedua -dua konteks dan bukannya optimum sama ada. Mereka lebih mantap daripada kabel dalaman tulen tetapi kurang lasak daripada kabel perisai luar khusus. Bagi kebanyakan kampus dan aplikasi komersil, mereka menyediakan keseimbangan prestasi, kos, dan fleksibiliti pemasangan yang sangat baik.
Berapakah jarak maksimum untuk 2 kabel serat?
Pelemahan dalam kabel optik moden jauh lebih rendah daripada kabel tembaga elektrik, yang membawa kepada sambungan serat jarak jauh - dengan jarak pengulang 70-150 kilometer. Untuk pemasangan praktikal, jarak bergantung kepada belanjawan kuasa transceiver dan jumlah kehilangan pautan dari panjang serat, penyambung, dan splices. Pengiraan tipikal menambah pelemahan (0.3-0.5 dB/km) ditambah kerugian penyambung (0.5-0.75 dB setiap satu) ditambah kerugian sambatan (0.1 dB setiap satu) ditambah margin keselamatan 3 dB.
Bagaimana anda menyambungkan kedua -dua serat ke peralatan?
Setiap serat tamat dalam penyambung - biasanya jenis LC, SC, atau ST. Serat ini ditamatkan dengan penyambung LC ferrule seramik untuk sukar untuk mencapai ruang, dan setiap jerawat serat mempunyai 18 "dari tiub furcation 2.0 mil di sekelilingnya untuk ketahanan tambahan. Penyambung memasuki modul transceiver pada suis, router, atau penukar media.
Adakah lenturan akan merosakkan kabel?
Selekoh tajam boleh menyebabkan kehilangan isyarat segera atau kerosakan serat akhirnya. Dua jenis lenturan mempengaruhi kabel serat optik - lenturan makro merujuk kepada lenturan besar dalam kabel, manakala lenturan mikro merujuk kepada lenturan kecil. Sentiasa mengekalkan jejari bend minimum yang ditentukan oleh pengilang, biasanya 10 - 15 kali diameter kabel. Serat-serat yang tidak sensitif moden bertolak ansur dengan selekoh yang lebih ketat tetapi masih mempunyai had.
Pertimbangan pemilihan kabel
Apabila memilih antara kabel dalaman yang tulen, luaran tulen, atau dalaman/luaran, fikirkan keseluruhan laluan pemasangan.
Sekiranya kabel tidak pernah meninggalkan bangunan, kos kabel dalaman - kurang dan menawarkan fleksibiliti yang lebih baik untuk ruang yang ketat. Sekiranya ia kekal di luar di saluran atau udara, kabel luaran yang berperisai sangat memberikan perlindungan maksimum.
Kabel dalaman/luaran masuk akal apabila anda memerlukan kesinambungan di seluruh sempadan alam sekitar. Ini termasuk serat - ke - - Deployments Meja di mana kabel berjalan dari terminal luaran ke pejabat, rangkaian kampus yang menghubungkan bangunan, dan mana -mana senario di mana memecahkan larian memerlukan splicing fusion di kotak simpang.
Inti dan pelapisan kabel gentian optik dalaman/luaran dibina menggunakan serat singlemode berkualiti tinggi iaitu ITU - t g.652.d mematuhi dan ke belakang serasi dengan serat singlemode warisan lain. Pematuhan standard ini memastikan interoperabilitas dengan infrastruktur sedia ada dan peningkatan masa depan.
Perlu diingat bahawa sementara 2 kabel serat mengendalikan kebanyakan keperluan, jumlah serat yang lebih tinggi (4, 6, 12, atau lebih) wujud untuk aplikasi yang memerlukan pelbagai litar atau redundansi. Prinsip kerja tetap sama - lebih banyak gentian hanya bermaksud laluan komunikasi yang lebih selari dalam sarung kabel tunggal.
Keindahan optik gentian adalah bahawa prinsip fizikal penghantaran cahaya melalui kaca tetap tetap sama ada anda menghantar data ke seluruh bilik atau di seberang lautan. Pembungkusan pelindung menyesuaikan diri dengan alam sekitar, tetapi di dalamnya, kedua -dua benang kaca melakukan helah yang sama dengan perangkap dan membimbing foton dari satu hujung ke yang lain.