Πώς λειτουργεί το 2 Fiber Indoor Outdoor Optic Fiber Cable;
Ένα καλώδιο εσωτερικού χώρου 2 ινών μεταδίδει δεδομένα μέσω δύο μεμονωμένων ινών γυαλιού ή πλαστικού που μεταφέρουν φωτεινά σήματα χρησιμοποιώντας πλήρη εσωτερική ανάκλαση. Κάθε ίνα αποτελείται από έναν πυρήνα, επένδυση και προστατευτικά στρώματα σχεδιασμένα να λειτουργούν αξιόπιστα τόσο σε εσωτερικό όσο και σε εξωτερικό περιβάλλον.
Ο πυρηνικός μηχανισμός μετάδοσης
Η θεμελιώδης λειτουργία βασίζεται στη φυσική του φωτός. Μια οπτική ίνα μεταδίδει φως κατά μήκος του άξονά της μέσω της συνολικής εσωτερικής ανάκλασης, με έναν πυρήνα που περιβάλλεται από ένα στρώμα επένδυσης από διηλεκτρικά υλικά. Όταν το φως εισέρχεται στον πυρήνα της ίνας με τη σωστή γωνία, αναπηδά συνεχώς από το όριο μεταξύ του πυρήνα και της επένδυσης αντί να διαφεύγει.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο δείκτης διάθλασης του πυρήνα πρέπει να είναι μεγαλύτερος από εκείνον της επένδυσης για να περιοριστεί το οπτικό σήμα. Σκεφτείτε το σαν ένα διάδρομο με καθρέφτες στους τοίχους-τα φωτεινά σήματα ταξιδεύουν σε όλο το μήκος αντανακλώντας αυτά τα εσωτερικά όρια χιλιάδες φορές ανά μέτρο.
Πώς λειτουργούν οι δύο ίνες
Σε μια διαμόρφωση 2 ινών, κάθε σκέλος λειτουργεί ανεξάρτητα. Η μία ίνα συνήθως χειρίζεται σήματα μετάδοσης ενώ η άλλη χειρίζεται σήματα λήψης, δημιουργώντας μια αμφίδρομη διαδρομή επικοινωνίας. Αυτά τα καλώδια αποτελούνται από 2 ίνες μονής λειτουργίας με πυρήνα 9 micron μέσα στο νερό που εμποδίζει το νήμα Aramid, τυλιγμένο σε μαύρο εξωτερικό περίβλημα από PVC.
Ο χαρακτηρισμός "2 ίνες" σημαίνει ότι υπάρχουν δύο ξεχωριστές οπτικές οδοί μέσα σε ένα συγκρότημα καλωδίου. Αυτό επιτρέπει την ταυτόχρονη αμφίδρομη-επικοινωνία χωρίς παρεμβολές σήματος, καθώς κάθε ίνα είναι οπτικά απομονωμένη από την άλλη.
Στρώματα Φυσικής Κατασκευής
Τα καλώδια οπτικών ινών εσωτερικού/εξωτερικού χώρου συνδυάζουν πλεονεκτήματα των καλωδίων εξωτερικού χώρου, όπως αντοχή στην υγρασία, αντοχή στο νερό και καλή μηχανική απόδοση, με τα χαρακτηριστικά των καλωδίων εσωτερικού χώρου, συμπεριλαμβανομένης της επιβράδυνσης φλόγας και της ηλεκτρικής μη αγωγιμότητας-.
Στρώμα πυρήνα: Το πιο εσωτερικό μέρος όπου το φως ταξιδεύει. Οι ίνες μονής-λειτουργίας χρησιμοποιούν πυρήνα 9 μικρομέτρων βελτιστοποιημένο για μήκη κύματος φωτός 1310 nm ή 1550 nm.
Επένδυση: Η επένδυση είναι τυλιγμένη γύρω από τον πυρήνα και είναι κατασκευασμένη από διαφορετικό τύπο γυαλιού με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης σε σύγκριση με τον πυρήνα, βοηθώντας στη διατήρηση των φωτεινών σημάτων μέσα. Αυτό το οπτικό όριο είναι όπου εμφανίζεται η συνολική εσωτερική ανάκλαση.
Buffer Coating: Τα καλώδια εσωτερικού χώρου χρησιμοποιούν σφιχτές-ενδιάμεσες ίνες με διάμετρο 900μm, ενώ τα καλώδια εξωτερικού χώρου χρησιμοποιούν συνήθως έγχρωμες ίνες με διάμετρο 250μm ή 200μm. Τα καλώδια εσωτερικού/εξωτερικού χώρου γεφυρώνουν αυτό το χάσμα με μια ενδιάμεση προσέγγιση.
Μέλη Δύναμης: Οι ίνες αραμιδίου (όπως το Kevlar) χρησιμεύουν ως εύκαμπτα στοιχεία αντοχής σε συνδυασμό με την ίνα. Αυτά εμποδίζουν το σπάσιμο των ευαίσθητων ινών γυαλιού όταν το καλώδιο τραβιέται ή λυγίζει κατά την εγκατάσταση.
Εξωτερικό μπουφάν: Το περίβλημα χρησιμοποιεί-υλικά επιβραδυντικά φλόγας όπως πολυαιθυλένιο, πολυβινυλοχλωρίδιο ή πολυολεφίνη χαμηλής-φλόγας μηδενικού καπνού αλογόνου-. Το εξωτερικό τζάκετ είναι-ανθεκτικό στην υγρασία, στους μύκητες-αντοχή και στην υπεριώδη ακτινοβολία, κατάλληλο για υπόγειους αγωγούς, εναέριους ή εσωτερικούς/εξωτερικούς χώρους.
Απαιτήσεις απόδοσης εσωτερικού και εξωτερικού χώρου
Ο σχεδιασμός με διπλή-αξιολόγηση αντιμετωπίζει ξεχωριστές περιβαλλοντικές προκλήσεις.
Για εσωτερική χρήση, το καλώδιο πρέπει να πληροί τους κώδικες πυρασφάλειας. Το καλώδιο Riser Rated (CMR) συμμορφώνεται με το UL-1666, που σημαίνει ότι σβήνει μόνο του και αποτρέπει τις φλόγες από το να ταξιδέψουν επάνω στο καλώδιο σε μια δοκιμή κατακόρυφης καύσης. Αυτό έχει σημασία σε κτίρια όπου τα καλώδια περνούν κάθετα μεταξύ των ορόφων μέσω ανυψωτικών ή φρεάτων ανελκυστήρα.
Για χρήση σε εξωτερικούς χώρους, η ανθεκτικότητα είναι κρίσιμη. Τα καλώδια οπτικών ινών εξωτερικού χώρου έχουν μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό και παχύτερη προστατευτική επίστρωση σε σύγκριση με τα καλώδια εσωτερικού χώρου, καθιστώντας τα πιο ανθεκτικά σε σκληρά εξωτερικά περιβάλλοντα. Πρέπει να αντέχουν την υπεριώδη ακτινοβολία, τις ακραίες θερμοκρασίες, την υγρασία και τη σωματική καταπόνηση.
Τα καλώδια εσωτερικού/εξωτερικού χώρου εφαρμόζουν μέτρα στεγνής στεγανοποίησης για την αποφυγή διαρροής λίπους όταν το καλώδιο αναπτύσσεται κάθετα και χρησιμοποιούν την απουσία μεταλλικών εξαρτημάτων στη δομή ή μεταλλικών εξαρτημάτων ενίσχυσης που αποσυνδέονται εύκολα ηλεκτρικά. Αυτό εξαλείφει τον κίνδυνο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας στα κτίρια, διατηρώντας παράλληλα την εξωτερική μηχανική αντοχή.
Διαδικασία μετάδοσης σήματος
Όταν χρειάζεται να σταλούν δεδομένα, ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα σε παλμούς φωτός χρησιμοποιώντας λέιζερ ή LED. Αυτοί οι παλμοί φωτός εισέρχονται στον πυρήνα της ίνας στο ένα άκρο.
Το φως ταξιδεύει σε ένα καλώδιο οπτικών ινών-αναπηδώντας επανειλημμένα από τα τοιχώματα-κάθε φωτόνιο αναπηδά επανειλημμένα κάτω από τον σωλήνα. Η κρίσιμη γωνία καθορίζει εάν το φως ανακλάται ή διαφεύγει. Για να ανακλάται πλήρως το φως, η γωνία πρόσπτωσης πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία, έτσι ώστε να συμβαίνουν συνεχείς αντανακλάσεις στο τοίχωμα της επένδυσης μέσα στην ίνα.
Στο άκρο λήψης, οι φωτοανιχνευτές μετατρέπουν τους παλμούς φωτός πίσω σε ηλεκτρικά σήματα που μπορεί να επεξεργαστεί ο εξοπλισμός δικτύου. Ολόκληρη η μετάδοση γίνεται με την ταχύτητα του φωτός στο γυαλί-περίπου 200.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.
Απώλεια σήματος και απόσταση
Καμία μετάδοση δεν είναι τέλεια. Για ίνα απλής-λειτουργίας, η τυπική εξασθένηση στα 1550 nm είναι περίπου 0,2 dB/km, ενώ στα 1310 nm είναι περίπου 0,5 dB/km. Αυτό σημαίνει ότι ένα καλώδιο μήκους 10 χιλιομέτρων μπορεί να μειώσει την ισχύ του σήματος κατά 2-5 ντεσιμπέλ ανάλογα με το μήκος κύματος.
Με την ίνα SMF28, η απώλεια είναι μικρότερη από 0,15 dB ανά χιλιόμετρο, κυρίως λόγω της σκέδασης, επομένως χάνετε λιγότερο φως σε ένα ολόκληρο χιλιόμετρο ίνας από ό,τι όταν αναπηδήσετε μία φορά από έναν μεταλλικό καθρέφτη. Αυτή η εξαιρετική απόδοση είναι ο λόγος που οι οπτικές ίνες κυριαρχούν στην επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων.
Πρόσθετες απώλειες συμβαίνουν στα σημεία σύνδεσης. Οι εργοστασιακά συναρμολογημένες συνδέσεις απλής λειτουργίας έχουν απώλειες στην περιοχή από 0,1-0,2 dB και οι σύνδεσμοι τερματικού πεδίου ενδέχεται να έχουν απώλειες έως και 0,2-1,0 dB. Κάθε μάτισμα προσθέτει άλλα 0,1-0,3 dB απώλεια.
Ευελιξία εγκατάστασης
Η βαθμολογία εσωτερικού/εξωτερικού χώρου σημαίνει ότι οι εγκαταστάτες δεν χρειάζονται κουτιά μετάβασης όπου τα καλώδια περνούν μέσα από τοίχους ή μεταξύ κτιρίων.
Η καλωδίωση εσωτερικών χώρων-Η καλωδίωση εξωτερικών χώρων γεφυρώνει το χάσμα για εφαρμογές όπου οι δρομολογήσεις δικτύου περιλαμβάνουν εξωτερικές διαδρομές, παρέχοντας παράλληλα τις απαιτήσεις Ασφάλειας Φλόγας για τις μεταβάσεις σε κτίρια Πανεπιστημιούπολης. Ένα μόνο συνεχές καλώδιο μπορεί να τρέχει από τον εξωτερικό αγωγό απευθείας στους εσωτερικούς χώρους του Plenum χωρίς να παραβιάζονται οι ηλεκτρικοί κώδικες.
Αυτό απλοποιεί τα δίκτυα της πανεπιστημιούπολης, τις οπτικές ίνες-στο-την-ανάπτυξη στο σπίτι και τη δημιουργία-σε{4}}συνδέσεις. Η σφιχτή προσωρινή ίνα διαθέτει μικρότερες ελάχιστες ακτίνες κάμψης, υποστήριξη εγκατάστασης σε δίσκους, ράφια, patch panels και περιοχές με πολλαπλές αλλαγές κατεύθυνσης.
Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν όρια ακτίνας κάμψης. Το καλώδιο έχει ελάχιστη ακτίνα κάμψης 7,50 mm για σφιχτά περιβλήματα και απότομες στροφές. Η υπέρβαση αυτού του γεγονότος ασκώντας αιχμηρές στροφές μπορεί να σπάσει τις ίνες γυαλιού στο εσωτερικό ή να προκαλέσει απώλεια σήματος μέσω μικροκάμψης.
Γιατί δύο ίνες αντί για μία
Πολλές εφαρμογές θα μπορούσαν θεωρητικά να λειτουργήσουν με μία μόνο ίνα χρησιμοποιώντας αμφίδρομους πομποδέκτες, αλλά δύο-σχεδιασμοί ινών κυριαρχούν για πρακτικούς λόγους.
Οι ξεχωριστές διαδρομές εκπομπής και λήψης εξαλείφουν την ανάγκη για εξοπλισμό πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος και στα δύο άκρα. Αυτό μειώνει το κόστος και την πολυπλοκότητα για τις περισσότερες εγκαταστάσεις. Τα οπτικά είναι απλούστερα-ένα μήκος κύματος προς μία κατεύθυνση σε κάθε ίνα αντί για δύο μήκη κύματος που μοιράζονται μία ίνα.
Η αντιμετώπιση προβλημάτων γίνεται ευκολότερη όταν κάθε κατεύθυνση έχει τη δική της φυσική διαδρομή. Εάν η μία ίνα αποτύχει, η απόδοση της άλλης αποκαλύπτει αμέσως εάν το πρόβλημα είναι η ίδια η ίνα ή ο εξοπλισμός του πομποδέκτη. Σε ένα μεμονωμένο-σύστημα ινών, η διάγνωση γίνεται πιο περίπλοκη.
Η ευελιξία της αναβάθμισης βελτιώνεται επίσης. Μπορείτε να αντικαταστήσετε πομποδέκτες στο ένα άκρο χωρίς απαραίτητα να αναβαθμίσετε και τις δύο πλευρές ταυτόχρονα, εφόσον και οι δύο ίνες παραμένουν λειτουργικές.
Πηγές φωτός και τύποι ινών
Η μονοτροπική ίνα είναι βελτιστοποιημένη για να λειτουργεί με εξοπλισμό οπτικών ινών χρησιμοποιώντας μήκη κύματος φωτός 1310nm ή 1550nm. Αυτά τα συγκεκριμένα μήκη κύματος επιλέχθηκαν επειδή ελαχιστοποιούν την εξασθένηση στις ίνες γυαλιού-πέφτουν σε "παράθυρα μετάδοσης" όπου το γυαλί πυριτίας είναι πιο διαφανές.
Οι ίνες μονής-λειτουργίας περιέχουν έναν πολύ λεπτό πυρήνα και επειδή το κεντρικό στοιχείο είναι τόσο μικρό, το φως δεν αναπηδά πραγματικά. όλα τα σήματα ταξιδεύουν κατευθείαν στη μέση χωρίς να αναπηδούν από τις άκρες. Αυτή η ευθεία-μετάδοση αποτρέπει τη διασπορά, επιτρέποντας στα σήματα να διατηρούν το σχήμα τους σε μεγάλες αποστάσεις.
Η εναλλακτική είναι η πολύτροπη ίνα με μεγαλύτερο πυρήνα που επιτρέπει στο φως να ταξιδεύει πολλαπλά μονοπάτια. Οι πολύτροπες ίνες χρησιμοποιούνται για συνδέσεις επικοινωνίας μικρής-απόστασης και για εφαρμογές όπου πρέπει να μεταδίδεται υψηλή οπτική ισχύς. Τα καλώδια εσωτερικού/εξωτερικού χώρου είναι διαθέσιμα σε εκδόσεις μονής-και πολλαπλής λειτουργίας ανάλογα με τις απαιτήσεις της εφαρμογής.
Τεχνολογία Water Blocking
Μία από τις πιο δύσκολες προκλήσεις είναι η πρόληψη της ζημιάς από το νερό χωρίς τη χρήση τζελ.
Η χαλαρή-ίνα σωλήνων χρησιμοποιεί σωλήνες με γέμιση-που μπλοκάρουν το νερό και τις ίνες μαξιλαριού, ενώ οι επιλογές μπλοκαρισμένου με ξηρό νερό- παρέχουν καθαρότερο και ευκολότερο μάτισμα. Πολλά καλώδια εσωτερικού/εξωτερικού χώρου χρησιμοποιούν τεχνολογία μπλοκαρίσματος ξηρού νερού-με εξειδικευμένα νήματα που διογκώνονται όταν έρχονται σε επαφή με την υγρασία.
Τα καλώδια οπτικών ινών είναι φραγμένα με νερό και υπερβαίνουν τις απαιτήσεις διείσδυσης νερού του ICEA S-104-696 και GR-20-CORE, διασφαλίζοντας ότι τυχόν ζημιά στο καλώδιο και επακόλουθη είσοδος νερού περιορίζεται σε επισκευάσιμο μήκος αρκετών μέτρων.
Αυτό έχει σημασία επειδή το νερό μπορεί να αυξήσει την εξασθένηση αλλάζοντας τις ιδιότητες του δείκτη διάθλασης στο όριο του πυρήνα-της επένδυσης. Ακόμη και μικρές ποσότητες υγρασίας μπορούν να υποβαθμίσουν την ποιότητα του σήματος με την πάροδο του χρόνου.
Συχνές Ερωτήσεις
Μπορεί πραγματικά το καλώδιο εσωτερικού/εξωτερικού χώρου να χειριστεί και τα δύο περιβάλλοντα;
Ναι, αλλά με συμβιβασμούς. Αυτά τα καλώδια πληρούν τις ελάχιστες απαιτήσεις και για τα δύο περιβάλλοντα αντί να είναι βέλτιστα και για τα δύο. Είναι πιο στιβαρά από το καθαρό καλώδιο εσωτερικού χώρου, αλλά λιγότερο ανθεκτικό από το εξειδικευμένο καλώδιο θωράκισης εξωτερικού χώρου. Για τις περισσότερες εφαρμογές πανεπιστημιούπολης και εμπορικές εφαρμογές, παρέχουν εξαιρετική ισορροπία απόδοσης, κόστους και ευελιξίας εγκατάστασης.
Ποια είναι η μέγιστη απόσταση για 2 καλώδια ινών;
Η εξασθένηση στα σύγχρονα οπτικά καλώδια είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στα ηλεκτρικά καλώδια χαλκού, οδηγώντας σε συνδέσεις ινών μεγάλων αποστάσεων με αποστάσεις επαναλήπτη 70–150 χιλιομέτρων. Για πρακτικές εγκαταστάσεις, η απόσταση εξαρτάται από τον προϋπολογισμό ισχύος του πομποδέκτη και τη συνολική απώλεια ζεύξης από το μήκος της ίνας, τους συνδέσμους και τις συνδέσεις. Ένας τυπικός υπολογισμός προσθέτει την εξασθένηση (0,3-0,5 dB/km) συν τις απώλειες σύνδεσης (0,5-0,75 dB η καθεμία) συν τις απώλειες ματίσματος (0,1 dB η καθεμία) συν ένα περιθώριο ασφαλείας 3 dB.
Πώς συνδέετε τις δύο ίνες με τον εξοπλισμό;
Κάθε ίνα καταλήγει σε έναν σύνδεσμο-συνήθως τύπους LC, SC ή ST. Η ίνα τερματίζεται με κεραμικούς συνδέσμους LC για δυσπρόσιτους χώρους και κάθε διάσπαση ινών έχει 18" 2,0 mil σωλήνωση φουσκώματος γύρω της για επιπλέον ανθεκτικότητα. Οι σύνδεσμοι συνδέονται σε μονάδες πομποδέκτη σε διακόπτες, δρομολογητές ή μετατροπείς πολυμέσων. Η σωστή ευθυγράμμιση των συνδετήρων είναι κρίσιμη, καθώς οι μικροπυρήνες ινών είναι φαρδιές μόνο.
Η κάμψη θα βλάψει το καλώδιο;
Οι απότομες κάμψεις μπορεί να προκαλέσουν άμεση απώλεια σήματος ή ενδεχόμενο σπάσιμο της ίνας. Δύο τύποι κάμψης επηρεάζουν τα καλώδια οπτικών ινών-Η μακροκάμψη αναφέρεται σε μεγάλη κάμψη του καλωδίου, ενώ η μικροκάμψη αναφέρεται σε μικρή κάμψη. Διατηρείτε πάντα την ελάχιστη ακτίνα κάμψης που καθορίζεται από τον κατασκευαστή, συνήθως 10-15 φορές τη διάμετρο του καλωδίου. Οι σύγχρονες ίνες που δεν είναι ευαίσθητες στην κάμψη ανέχονται πιο σφιχτές κάμψεις αλλά εξακολουθούν να έχουν όρια.
Θέματα επιλογής καλωδίου
Όταν επιλέγετε μεταξύ καθαρού καλωδίου εσωτερικού, καθαρού εξωτερικού ή εσωτερικού/εξωτερικού καλωδίου, σκεφτείτε ολόκληρη τη διαδρομή εγκατάστασης.
Εάν το καλώδιο δεν φεύγει ποτέ από το κτίριο, το ονομαστικό καλώδιο εσωτερικού-κοστίζει λιγότερο και προσφέρει καλύτερη ευελιξία για στενούς χώρους. Εάν παραμένει εντελώς έξω σε αγωγούς ή εναέριες διαδρομές, το βαριά θωρακισμένο καλώδιο εξωτερικού χώρου παρέχει μέγιστη προστασία.
Το καλώδιο εσωτερικού/εξωτερικού χώρου έχει νόημα όταν χρειάζεστε συνέχεια πέρα από τα περιβαλλοντικά όρια. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη ινών-στο--του γραφείου όπου το καλώδιο περνάει από υπαίθρια τερματικά σε γραφεία, δίκτυα πανεπιστημιούπολης που συνδέουν κτίρια και οποιοδήποτε σενάριο όπου η διακοπή της διαδρομής θα απαιτούσε σύνδεση σύντηξης σε κουτί διακλάδωσης.
Ο πυρήνας και η επένδυση του καλωδίου οπτικών ινών εσωτερικών/εξωτερικών χώρων κατασκευάζεται με χρήση ινών μονής λειτουργίας υψηλής ποιότητας που είναι συμβατές με ITU-T G.652.D και συμβατές προς τα πίσω με άλλες παλαιού τύπου ίνες single mode. Αυτή η τυπική συμμόρφωση διασφαλίζει τη διαλειτουργικότητα με την υπάρχουσα υποδομή και τις μελλοντικές αναβαθμίσεις.
Λάβετε υπόψη ότι ενώ 2 καλώδια οπτικών ινών καλύπτουν τις περισσότερες ανάγκες, υπάρχουν υψηλότεροι αριθμοί ινών (4, 6, 12 ή περισσότερες) για εφαρμογές που απαιτούν πολλαπλά κυκλώματα ή πλεονασμό. Η αρχή λειτουργίας παραμένει πανομοιότυπη-περισσότερες ίνες σημαίνουν απλώς περισσότερες παράλληλες διαδρομές επικοινωνίας σε ένα μόνο περίβλημα καλωδίου.
Η ομορφιά των οπτικών ινών είναι ότι οι φυσικές αρχές της μετάδοσης του φωτός μέσω του γυαλιού παραμένουν σταθερές είτε στέλνετε δεδομένα σε ένα δωμάτιο είτε σε έναν ωκεανό. Η προστατευτική συσκευασία προσαρμόζεται στο περιβάλλον, αλλά στο εσωτερικό, αυτά τα δύο γυάλινα νήματα εκτελούν το ίδιο κομψό κόλπο παγίδευσης και καθοδήγησης φωτονίων από τη μια άκρη στην άλλη.