Оптички кабел

Оптички кабел – кабел сличен на електричните кабли кој содржи едно или повеќе оптички влакна и служи за пренос на светлина. Вообичаено оптичките влакна се обвиени со слоеви пластични обвивки и се поставуваат во заштитни црева согласно средината каде што се поставува кабелот.
1 Историја
Оптичките телекомуникации се развиваат со посебен интензитет после 1980 година. Постојат бројни примери на оптички телекомуникации од минатото кои не можат да се сметаат како оптички телекомуникации во денешна смисла. Се користеле постапки за пренос на пораки кои биле видливи за корисниците (сигнализација, знаменца, семафори, светилници, итн.).
Примената на оптиката во денешна смисла е покрената со изумот на ласерот во 1958 година, со полуспроводничкиот ласер во 1963 година и неколку години подоцна на првите оптички влакна.
Оптичкото влакно е тенка стаклена нитка направена од силициум. Стаклото што се користи за оваа намена има исклучителна чистота, стакло со дебелина од неколку километри има провидност како обично стакло од 3-4 мм. Светлината патува низ стаклените влакна благодарение на целосната внатрешна рефлексија. Релациите со кои е опишано заробувањето на светлината во рамните стаклени плочи ги извел Огистен Френел уште во 1820 година.
Во 1962 година оптичкото влакно имало слабеење од 1000 dB/km (атмосфера 20-30 dB/km). Во 1966 година Чарлс Као и Џорџ Хокхам утврдиле дека големите загуби во оптичкото влакно теориски настануваат заради малите нечистотии во стаклото, а не заради внатрешните ограничувања на самото стакло. Процениле дека загубите на светлината која патува по влакното може драстично да се намали, од 1000 dB/km на помалку од 20 dB/km. Благодарение на откритието на Чарлс Као и Џорџ Хокхам, од 1970 година почнува многу интензивен развој на оптичките комуникации кога тимот експерти од компанијата „Корнинг глас“ произвел оптичко влакно со должина од стотина метри. Во 1976 година започнала експериментална примена на оптичките влакна во телефонските системи во Атланта и Чикаго, а во 1984 година пуштен е во работа оптички кабел на компанијата АТ&Т кој ги поврзувал Бостон и Вашингтон. Во 1988 година поставен е првиот трансатлантски оптички кабел со регенератори на оддалеченост од 64 км. Во текот на осумдесеттите години вложени се огромни напори да се отстранат проблемите врзани за поправање на прекинатите оптички кабли и да се подобри техниката на нивното положување. Во 1991 година прикажани се оптички засилувачи кои биле вградени во самите оптички кабли и кои се во состојба да обезбедат капацитет 100 пати поголем од системите со електронски засилувачи. Во 1996 година поставени се кабли преку Тихиот Океан составени исклучиво од оптички влакна.
Сè поголемите потреби од проток на крајните корисници ги наметнало оптичките кабли и како медиум за нивно поврзување.
Во процесот на дигитализација на телефонската мрежа на Македонија од 1994 година, биле користени оптички кабли како медиум за пренос меѓу комутациските јазли, додека во делот на пристапната мрежа почнале да се користат од 2009 година (проект на Македонски Телеком „оптика до домот“).
2 Дизајн
Во практика, оптичките влакна се заштитени од цврст слој на смола, кој подоцна е обвиен од уште еден заштитен слој, најчесто пластичен. Овие слоеви додаваат цврстина на влакната, но не придонесуваат на пропорциите на неговата спроводливост. Во конечниот состав на оптичкиот кабел понекогаш ставаат и темно стакло кое апсорбира светлина помеѓу влакната, со цел да се спречи „истечената“ светлина од едно влакно да навлезе во друго. Со ова се намалува мешањето на сигналите помеѓу влакната.
За внатрешна употреба, заштитната обвивка генерално содржи мешавина од флексибилни, полимерни и синтетички влакна како арамид, обвиткани со лесна пластична обвивка со цел да се создаде едноставен кабел. Секој крај од кабелот мора да биде поврзан со специјален конектор на оптички влакна со цел да се дозволи полесно вклучување и исклучување од опремата за примопредавање информација.
За употреба во полоши средини, има потреба од многу по сложена конструкција на кабел. За вакви услови оптичкото влакно се поставува спирално во полуцврсти цевки што му овозможува на кабелот да се издолжува без да се издолжи оптичкото влакно. Ова го заштитува влакното за време на температурни промени. Просторот помеѓу оптичките влакна во овие цевки може да биде исполнет со гел или со постапка позната како „dry block”. Постапката „dry block” дава помала заштита на влакната отколку исполнувањето со гел, но чини занително помалку. Наместо да се стави во полуцврста цевка , влакното може да биде заштитено од тешка политерна заштита, често познати како тесна зона(tight buffer) конструкција .Тесна зона(tight buffer) каблите ги има во многу верзии, но најчести се "Breakout" и "Distribution". Овие влакна најчесто се замотани од челични жици, заради цврстината, повторно во спирална форма заради издолжување.
Најголем проблем кај каблите кои се користат во надворешна средина е заштитата од вода. Ова се постигнува со употреба на бакарни цевки(бакар) и водоотпорен гел или прав кој впива вода околу влакното.
Конечно, кабелот мора да биде заштитен од надворешните услови, како при извршување на градежни работи и од глодачи. Подводните кабли сè повеќе заштитени во близина на копното, со цел да се заштитат од бродските сидра, опрема за рибарење, па дури и од ајкули.
Модерните оптички кабли можат да содржат и до илјада оптички влакна во еден кабел, па така оптичките мрежи лесно може да се справат со денешната побарувачка. Неупотребуваните влакна иако не остваруваат сообраќај сепак имаат вредност. Компаниите можат да ги изнајмат или продадат неупотребуваните влакна на други услужници кои сакаат да пружат услуги во таа област. Многу компании ги „преразградуваат“ своите мрежи со цел да имаат голема мрежа на оптички влакна за продажба. Ова е одлична идеја бидејќи во многу области е тешко да се добијат дозволи и права, или пак тоа премногу чини.
Модерните оптички кабли имаат многу видови на обвивки и заштита, со цел да можат да ја олеснат нивната инсталација во тешки средини и со најразлични машини. Во последниве години цената на оптичките кабли е сериозно намалена благодарение на јапонските и јужнокорејските побарувања за ваков тип на инсталации до нивните домови.
3 Видови кабли
*OFC: Optical fiber, conductive
*OFN: Optical fiber, nonconductive
*OFCG: Optical fiber, conductive, general use
*OFNG: Optical fiber, nonconductive, general use
*OFCP: Optical fiber, conductive, plenum
*OFNP: Optical fiber, nonconductive, plenum
*OFCR: Optical fiber, conductive, riser
*OFNR:
*OPGW:
*ADSS: All-Dielectric Self-Supporting
4 Материјалот на заштитната обвивка
Материјалот на заштитната обвивка е специфичен. Тој одлучува за механичката издржливост, стареењето благодарение на УВ зрачењето итн.
Материјал, , Отпорност на, Забелешка
Polymer, Добро, Добра за внатрешна употреба
(PVC), Добро, Заменет е со LSFH Polymer
(PE), Слабo, Добро за надворешна употреба
(PUR), ?, Високо Флексибилни кабли
(PBT), Доволно?, Добро за надворешна употреба
(PA), Добро, Внатрешна и надворешна употреба
5 Кодирање според боја
Стандардни кодирања според боја за заштита и побрзувачи се следниве:
Боја на заштита Значење
Жолта, Мономодно оптичко влакно
Портокалова, Мултимодно оптичко влакно
Светлосина, 10 gig ласерски оптимално 50/125 микрометарско, мултимодно оптичко влакно
Сива, Поранешен боја код за мултимодно оптичко влакно
Сина, Понекогаш се користи за да се разликува оптичкото влакно кое содржи поларизација
Поврзувач Знаење Коментар
Сина, Физички контак (PC), 0°, Најчесто употребувано за мономодни оптички влакна
Зелена, Под агол (APC), 8°, Неупотребливо за мултимодни оптички влакна
Црна, Физички контак (PC), 0°
Сива, Беж, Физички контак (PC), 0°, Поврзувач на мултимодни оптички влакна
Бела, Физички контак (PC), 0°
Црвена, Висока оптичка моќ
Забелешка: Можно е мал дел од конекторот да биде дополнително кодиран по боја или пак рамката на некој адаптер.
5.1 Кабли со повеќе оптички влакна
Поединечните оптички влакна во кабелот со повеќе оптички влакна се разликуваат едни од други според бојата на заштита на секое влакно. Шемата за идентификување користена од е заснована на EIA/TIA-598, "Optical Fiber Cable Color Coding." EIA/TIA-598 ги дефинира шемите за идентификација на оптички влакна, влакнени единици и групи од оптички влакна. Овој стандард помага шемата да биде разбрана од страна на стручно лице.
6 Безбедност
Бидејќи инфрацрвената светлина употребувана во комуникацијата не може да биде видена, можно е да има опасност за техничарите; во некои случаи нивоата на енергија се доволно високи за да ги оштетат очите, посебно кога се употребуваат леќи или микроскоп за да се истражат оптичките влакна.
7 Наставување на оптички кабли
Фабричката должина на оптичките кабли кои се испорачуваат е околу 2100 м. За постигнување на поголеми должини оптичките делини се наставуваат една по друга. Постапката на наставување се нарекува „сплајсување“, а се состои во заварување на стаклените влакна и истата се изведува под микроскоп. При постапката треба да се обезбеди голема чистота при работата.
8 Поврзано
* Оптички влакна
* Комуникациски протокол
***