Tot ce trebuie să știți despre cablurile cu fibră optică- Ningbo Goshining Communication Technology Co., Ltd

Ce face cablul de fibră optică?
Cablu fibră optică este un mediu de comunicare care folosește unde luminoase pentru a transmite informații în fibre optice și este utilizat pe scară largă în sistemele moderne de comunicații. Nu numai că are avantaje tehnice semnificative, dar arată și o mare valoare în aplicații practice. În cele ce urmează se va detalia rolul cablurilor de fibră optică din multiple aspecte.

1. Transmitere de date de mare viteză
Unul dintre avantajele de bază ale cablurilor de fibră optică este rata de transmisie extrem de ridicată. În comparație cu cablurile tradiționale de cupru, cablurile cu fibră optică folosesc semnale optice în loc de semnale electrice pentru transmisia datelor, astfel încât pot atinge lățimea de bandă la nivel de GHz, depășind cu mult limitele cablurilor de cupru. Aceasta înseamnă că o cantitate mare de date poate fi transmisă simultan pe cabluri de fibră optică, cum ar fi aplicații cu lățime de bandă mare, cum ar fi video HD, streaming video 4K/8K, realitate virtuală (VR), realitate augmentată (AR) etc.

În plus, viteza de transmisie a cablurilor de fibră optică este apropiată de viteza luminii (aproximativ 3×10⁸ m/s), făcând transmisia de date aproape neafectată de întârzieri, ceea ce este foarte potrivit pentru scenarii de aplicare cu cerințe extrem de mari în timp real, precum jocuri online, telemedicină, tranzacții financiare etc.

2. Transmisie pe distanțe lungi
O altă caracteristică notabilă a cabluri de fibră optică este caracteristicile lor de pierdere redusă. Deoarece pierderea de propagare a semnalelor optice în fibrele optice este foarte mică, acestea pot fi transmise pe distanțe mai mari fără amplificarea frecventă a semnalului. Acest lucru face ca cablurile de fibră optică să fie foarte potrivite pentru comunicațiile la distanță lungă, cum ar fi conexiunile de rețea interurbană și între țări.

În schimb, cablurile de cupru pot fi transmise efectiv doar într-un interval de zeci de kilometri datorită atenuării rapide a semnalului, în timp ce fibrele optice pot atinge cu ușurință distanțe de transmisie de sute de kilometri sau chiar mii de kilometri, îmbunătățind considerabil eficiența comunicării și acoperirea rețelei.

3. Interferențe anti-electromagnetice
O caracteristică importantă a cablurilor de fibră optică este capacitatea lor de a rezista interferențelor electromagnetice. Deoarece fibrele optice în sine sunt fabricate din sticlă și sunt neconductoare, ele nu sunt afectate de câmpurile electromagnetice precum cablurile de cupru. Acest lucru face ca cablurile de fibră optică să fie mai stabile și mai fiabile în medii cu interferențe electromagnetice puternice (cum ar fi în apropierea instalațiilor de alimentare de înaltă tensiune, medii de control industrial, spitale etc.).

Această caracteristică este deosebit de importantă pentru sistemele de comunicații care necesită o fiabilitate ridicată (cum ar fi comunicațiile militare, transmisia de imagini medicale, automatizările industriale etc.), asigurând continuitatea și acuratețea transmisiei datelor.

4. Securitate ridicată
Proprietățile fizice ale cablurilor de fibră optică le oferă, de asemenea, un avantaj natural în securitatea informațiilor. Deoarece fibra optică este neconductivă și semnalele optice nu sunt ușor de ascultat de dispozitivele externe, cablurile de fibră optică sunt mai dificil de interceptat sau monitorizat ilegal decât cablurile de cupru. Acest lucru face ca cablurile de fibră optică să fie utilizate pe scară largă în domenii sensibile, cum ar fi guvernele, finanțele și armata, pentru a asigura securitatea transmisiei de date.

În plus, semnalele cablurilor de fibră optică sunt invizibile, așa că chiar dacă cineva încearcă să observe interiorul fibrei optice cu ochiul liber, nu poate obține conținutul transmisiei, ceea ce sporește și mai mult securitatea acesteia.

5. Gamă largă de aplicații
Domeniul de aplicare al cabluri de fibră optică este foarte larg, acoperind aproape toate domeniile moderne de comunicații și tehnologia informației. Concret inclusiv:

Rețeaua operatorului de telecomunicații: folosit pentru a construi o rețea centrală națională sau regională pentru a oferi acces la Internet de mare viteză.
Furnizor de servicii de internet (ISP): Furnizați servicii de fibră până la domiciliu (FTTH) pentru case și companii.
Televiziune prin cablu (CATV): Folosit pentru a transmite semnale video de înaltă definiție.
Centru de date: Folosit pentru a conecta servere, comutatoare și dispozitive de stocare pentru a obține un schimb de date de mare viteză.
Industria medicala: Folosit pentru diagnostic la distanță, ghidare chirurgicală și transmitere a imaginilor medicale.
Automatizare industriala: Folosit pentru transmisia de date de mare viteză și control în fabrică.
Militar și apărare: Folosit pentru comunicații confidențiale și sisteme de comandă.
Transport și energie: Folosit pentru comunicații în rețelele inteligente, monitorizarea traficului și sistemele de management al energiei.

6. Suport pentru mai multe tehnologii de comunicare
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de comunicații, cablurile de fibră optică au devenit o infrastructură importantă pentru următoarea generație de tehnologii de comunicații (cum ar fi 5G, 6G, IoT, comunicare cuantică etc.). De exemplu:

Rețea 5G: Deși 5G se bazează în principal pe comunicațiile fără fir, rețelele sale de backhaul și fronthaul dintre stațiile de bază încă folosesc o mulțime de cabluri de fibră optică.

Internetul lucrurilor (IoT): Cablu fibră opticăs oferă o garanție pentru comunicare de mare viteză și latență scăzută între dispozitive masive.

Comunicare cuantică: Cablurile de fibră optică sunt baza pentru realizarea distribuției cheilor cuantice (QKD), punând bazele dezvoltării viitorului Internet cuantic.

Flexibilitatea și scalabilitatea cablurilor de fibră optică le permit să se adapteze la evoluția continuă a viitoarelor tehnologii de comunicare.

7. Protecția mediului și economisirea energiei
Cablu fibră opticăs au, de asemenea, anumite avantaje de mediu în timpul producției și utilizării. În primul rând, materiile prime ale cablurilor cu fibră optică sunt în principal sticlă de cuarț și mantale de plastic, iar procesul lor de producție are un impact mai mic asupra mediului decât cablurile de cupru. În al doilea rând, caracteristicile de pierdere redusă ale cablurilor de fibră optică înseamnă că este necesară mai puțină energie în timpul transmisiei, reducând astfel consumul de energie și emisiile de carbon.

În plus, durata de viață mai lungă a cablurilor de fibră optică reduce frecvența de înlocuire, ceea ce ajută, de asemenea, la economisirea resurselor și la protejarea mediului pe termen lung.

Ce părți include structura cablurilor de fibră optică? Cum îi afectează aceste părți performanța?
Structura lui cabluri de fibră optică include în principal următoarele părți: miezul cablului, elementele de armare și mantaua. Aceste piese au fiecare funcții diferite în cablurile de fibră optică și au un impact important asupra performanței cablurilor de fibră optică.

1. Miez de cablu
Miezul cablului este partea centrală a cablului de fibră optică și constă din una sau mai multe fibre optice. Fibra optică în sine constă dintr-un miez, o placare și o acoperire.

Miez de fibre: Este canalul pentru transmiterea semnalului luminos, de obicei realizat din sticlă sau plastic cu un indice de refracție ridicat. Diametrul acesteia determină tipul de fibră optică (single mode sau multimode). Diametrul miezului fibrei optice monomod este mic (aproximativ 8,3 până la 10 microni) și este potrivit pentru transmisia pe distanțe lungi; miezul fibrei optice multimodale este mai mare (aproximativ 50 până la 62,5 microni) și este potrivit pentru aplicații cu lățime de bandă mare pe distanțe scurte.

Placarea: Material cu indice de refracție scăzut care înconjoară miezul, utilizat pentru a limita semnalul optic în interiorul miezului prin principiul reflexiei interne totale, asigurând o transmisie eficientă a semnalului optic.

Acoperire: Oferă protecție mecanică pentru a preveni ca miezul și placarea să fie afectate de stres extern sau uzură.

Designul structural al miezului cablului afectează direct performanța de transmisie a fibrei optice. De exemplu, aranjarea fibrelor optice în miezul cablului (cum ar fi răsucirea stratului, scheletul, tubul de mănunchi sau panglică) va afecta performanța la îndoire și rezistența la presiunea laterală a fibrei optice.

2. Elemente de armare
Elementele de armare sunt utilizate pentru a spori rezistența mecanică a cablurilor din fibră optică, astfel încât acestea să poată rezista forțelor externe, cum ar fi tensiunea și presiunea laterală în timpul instalării și așezării. Materialele obișnuite de armare includ sârmă de oțel, fire de aramidă (Kevlar) și plastic armat cu fibră de sticlă (FRP).

Element central de armare: De obicei situat în centrul miezului cablului pentru a rezista la tensiune.

Element de armare periferic: Situat lângă manta pentru a spori rezistența la compresie și îndoire.

Selectarea și aranjarea elementelor de armare afectează direct proprietățile mecanice ale cablurilor de fibră optică. De exemplu, într-un mediu de interferență electromagnetică puternică, elementele de întărire nemetalice (cum ar fi firele de aramidă) pot evita interferența electromagnetică și pot îmbunătăți stabilitatea transmisiei semnalului.

3. Teaca
Mantaua este stratul cel mai exterior al cablului de fibră optică, care este folosit pentru a proteja structura internă de mediul extern. Teaca este de obicei compusă dintr-o teacă interioară și o teacă exterioară.

teaca interioara: Fabricat de obicei din polietilenă (PE) sau clorură de polivinil (PVC), este utilizat pentru a preveni umezeala și pentru a oferi protecție mecanică preliminară.

teaca exterioara: Pot fi selectate diferite materiale în funcție de mediul de așezare. De exemplu, mantaua exterioară LAP realizată din bandă de aluminiu și polietilenă este potrivită pentru așezarea directă a înmormântării, în timp ce armura din sârmă de oțel este utilizată în scenele care necesită o rezistență mai mare la presiune.

Materialul și designul structural al mantalei au o influență importantă asupra rezistenței la coroziune, rezistenței la temperatură, rezistenței la flacără și rezistenței UV a cablului din fibră optică. De exemplu, unele materiale de înveliș au proprietăți bune de ignifugare și sunt potrivite pentru locuri cu cerințe ridicate de protecție împotriva incendiilor.

Influența fiecărei părți asupra performanței cablu fibră optică
Performanta transmisiei: Structura și materialul miezului cablului afectează direct eficiența de transmisie a semnalului optic. De exemplu, fibra monomod are un miez mai mic și este potrivită pentru transmisia pe distanțe lungi, în timp ce fibra multimodă are un miez mai mare și este potrivită pentru aplicații cu lățime de bandă mare pe distanțe scurte.

Proprietăți mecanice: Proiectarea elementelor de armare și a mantalei determină proprietățile mecanice ale cablului de fibră optică, cum ar fi rezistența la tracțiune, rezistența la compresiune și rezistența la încovoiere. De exemplu, alegerea elementelor de armare va afecta aplicabilitatea cablului de fibră optică în aer, îngropare directă sau așezarea conductelor.

Adaptabilitate la mediu: Materialul și structura mantalei determină durabilitatea cablului de fibră optică în diferite medii. De exemplu, unele materiale de înveliș au o bună rezistență la coroziune și rezistență la UV, care sunt potrivite pentru medii în aer liber sau dure.

Comoditatea instalării: Designul structural al miezului cablului (cum ar fi tipul strat răsucit, tipul scheletului) și dispunerea elementelor de armare vor afecta dificultatea instalării și flexibilitatea cablului de fibră optică. De exemplu, structura stratului răsucit este ușor de îndoit și de sârmă, în timp ce structura scheletului este mai potrivită pentru cablarea de înaltă densitate.

Designul structural al cablului de fibră optică este cheia performanței acestuia. Miezul cablului, elementele de armare și mantaua au fiecare funcții diferite și împreună determină performanța transmisiei, proprietățile mecanice și adaptabilitatea la mediu a cablului cu fibră optică. Prin selectarea și proiectarea corectă a acestor piese, este posibil să ne asigurăm că cablurile de fibră optică pot realiza o transmisie de date eficientă și stabilă în diferite scenarii de aplicație.

Cum să alegi un cablu fibră optică pentru un anumit mediu? De exemplu, ce tip ar trebui să fie folosit pentru instalații aeriene, subterane sau interioare?
Alegerea unui cablu de fibră optică pentru un mediu specific trebuie determinată în funcție de mediul de instalare, scenariul de aplicare și nevoile specifice. Următoarele sunt recomandări de selecție a cablurilor de fibră optică pentru diferite medii de instalare (cum ar fi deasupra capului, subteran sau interior):

1. Instalare deasupra capului
Instalarea deasupra capului este de obicei utilizată în aer liber, în special în scenariile în care trebuie să fie utilizați stâlpi sau turnuri existenți. Această metodă de instalare este potrivită pentru comunicațiile la distanță lungă între zonele rurale și orașe și pentru scenarii care necesită o poziție de instalare înaltă.

Tip recomandat: cablu optic autoportant (cum ar fi ADSS, OPGW).

Caracteristici:
ADSS (All-Dielectric Self-Supporting Cable): Cablu optic autoportant nemetalic, potrivit pentru instalare deasupra capului, cu rezistență bună la vânt, rezistență la gheață și rezistență la UV.

OPGW (Optical Fiber Composite Ground Wire): Sârmă de împământare compozită cu fibră optică, utilizat de obicei pentru liniile electrice, cu atât funcții de transmisie a energiei, cât și funcții de comunicare.

Atunci când alegeți un cablu de fibră optică pentru un mediu specific, este necesar să faceți o configurație rezonabilă bazată pe scenariul real de aplicare și nevoile. Pentru instalarea deasupra capului, se recomandă cabluri optice autoportante (cum ar fi ADSS sau OPGW). Avantajul este că pot folosi pe deplin liniile electrice existente sau resursele turnurilor de comunicații fără a fi nevoie de structuri de susținere suplimentare, economisind astfel costurile de construcție și timp.

Astfel de cabluri optice au o rezistență bună la vânt, gheață și UV și sunt potrivite pentru nevoile de comunicare pe distanțe lungi și cu lățime de bandă mare, în special pentru implementarea rapidă în zonele rurale sau între orașe.

2. Instalare subterană
Instalarea subterană este potrivită pentru scenariile în care este necesară cablarea ascunsă, cum ar fi centrele orașelor, între clădiri sau medii care trebuie să evite interferențele externe. Metodele de instalare subterană includ așezarea conductelor, îngroparea directă și construcția de micro-șanțuri.

Tipuri recomandate:
Pozarea conductelor: Utilizați cabluri optice de tip GYTS sau GYTA, potrivite pentru pozarea conductelor.
Îngropare directă: Folosiți cabluri optice de tip GYTA53, potrivite pentru îngropare directă în sol.
Așezarea micro-șanțurilor: Potrivit pentru instalarea subterană de mică adâncime pentru a reduce impactul asupra structurii solului.

Caracteristici:
Cabluri optice blindate: cum ar fi GYTS, GYTA etc., au un strat de blindaj metalic pentru a oferi protecție mecanică suplimentară.
Performanță impermeabilă: cablurile optice subterane au de obicei un design rezistent la apă pentru a preveni pătrunderea umezelii.

În instalațiile subterane, cablurile optice blindate (cum ar fi GYTS, GYTA etc.) au capacități de protecție fizică mai bune și pot rezista în mod eficient presiunii solului, eroziunii umidității și daunelor fizice externe. Sunt potrivite pentru scenarii care necesită fiabilitate ridicată și stabilitate pe termen lung pentru a asigura continuitatea și securitatea serviciilor de comunicații.

3. Instalare în interior
Instalarea în interior este potrivită pentru cablarea în interiorul clădirilor, cum ar fi centre de date, birouri, case etc. Cablurile optice interioare de obicei nu trebuie să reziste la condiții extreme de mediu, dar trebuie să îndeplinească cerințe de siguranță, cum ar fi prevenirea incendiilor și rezistența la flacără.

Tipuri recomandate:
Cabluri optice moi neblindate: cum ar fi GJYXFCH, GJXFH etc., potrivite pentru cablarea interioară verticală și orizontală.
Cabluri optice moi blindate în spirală: cum ar fi GJYXFA-50, potrivite pentru medii interioare care sunt împotriva mușcăturii de șobolani.

Caracteristici:
Flexibilitate bună: ușor de conectat în spații înguste.
Design ignifug: îndeplinește standardele de siguranță în interior pentru a preveni răspândirea incendiului.

În instalarea interioară, cablurile optice moi neblindate sau ușoare (cum ar fi GJYXFCH, GJXFH etc.) sunt ușor de instalat și potrivite pentru implementare rapidă. Sunt potrivite pentru nevoile de cablare pe distanțe scurte și de mare densitate, în special pentru medii de birou, centre de date și alte scenarii care necesită eficiență și flexibilitate ridicate de cablare.

4. Alegeți tipul de fibră optică
La alegere cabluri de fibră optică , trebuie să luați în considerare și tipul de fibră optică (mod unic sau multimod):

Fibră monomod (SMF): Potrivit pentru comunicații la distanță lungă, cu lățime de bandă mare, cum ar fi FTTH, interconectarea centrului de date etc.

Fibră multimodală (MMF): Potrivit pentru cerințe de distanță scurtă, lățime de bandă medie, cum ar fi rețelele locale, cablarea internă a clădirii etc.

5. Alte considerații
Factori de mediu: inclusiv temperatura, umiditatea, radiațiile ultraviolete, coroziunea chimică etc., și cablurile optice cu niveluri de protecție corespunzătoare trebuie selectate.

Metoda de instalare: Diferite metode de instalare (cum ar fi suprafața, conducta, îngroparea directă) vor afecta selecția cablurilor optice, iar structura corespunzătoare trebuie selectată în funcție de condițiile reale.

Cost si intretinere: Instalarea deasupra capului are un cost mai mic, dar întreținerea este relativ complexă; instalarea subterană are un cost mai mare, dar întreținerea este mai convenabilă.

La ce ar trebui să se acorde atenție la instalarea cablurilor de fibră optică?
Instalarea cablurilor de fibră optică necesită atenție la multiple aspecte pentru a asigura performanța și siguranța acestora. Următoarele sunt precauții detaliate:

Evitați întinderea și îndoirea excesivă: Miezul cablului de fibră optică este fabricat din sticlă și este relativ fragil, așa că în timpul procesului de instalare, evitați tragerea directă a fibrei în sine și trageți doar piesele cu rezistență (cum ar fi fire de aramidă sau tije din fibră de sticlă). În același timp, evitați depășirea razei minime de îndoire a cablului pentru a evita ruperea fibrei.

Manipulați corect capătul fibrei: Înainte de instalare, capătul fibrei trebuie prelucrat cu instrumente și tehnici adecvate pentru a-și asigura netezimea și planeitatea pentru a evita pierderea semnalului cauzată de capete neuniforme.

Utilizați lubrifianți corespunzători: La instalarea cablurilor optice în conducte, trebuie utilizați lubrifianți compatibili cu materialul mantalei de protecție a cablului optic pentru a reduce sarcinile de tracțiune și pentru a preveni deteriorarea fibrei optice din cauza frecării.

Evitați răsucirea și încrucișarea: În timpul instalării, trebuie evitată răsucirea și încrucișarea cablului de fibră optică, în special atunci când se rostogolește departe de bobină, iar răsucirea fibrei optice trebuie evitată din cauza rotației.

Marja de rezerva: După așezarea cablului optic, trebuie lăsată o marjă adecvată pentru a preveni ca cablul optic să fie prea strâns și pentru a oferi suficient spațiu de operare atunci când este necesară îmbinarea.

Conditii de mediu: Mediul de instalare trebuie să îndeplinească cerințele de lucru ale echipamentului de fibră optică și să evite temperatura sau umiditatea extremă pentru a evita afectarea performanței și a duratei de viață a fibrei optice.

Măsuri de siguranță: La instalarea cablurilor optice pe o suprafață mare, se recomandă purtarea ochelarilor cu funcție de filtrare în infraroșu pentru a preveni ca vizualizarea directă a laserului din fibra optică să provoace leziuni ochilor.

Testare și acceptare: După finalizarea instalării, lungimea cablului optic, pierderea, conexiunea nodului și alte teste ar trebui efectuate, folosind echipamente precum testere de cablu optic și OTDR, iar rezultatele trebuie înregistrate și comparate cu cerințele de proiectare.

Marcare și identificare: Cablurile optice și îmbinările lor trebuie să aibă mărci de identificare și să indice numărul, modelul și specificațiile cablului optic etc., pentru întreținere și gestionare ușoară.

Operare profesionala: Instalarea de cabluri de fibră optică trebuie efectuate de către tehnicieni experimentați pentru a asigura funcționarea corectă și performanța optimă.

Urmând aceste măsuri de precauție, puteți asigura funcționarea eficientă și fără probleme a cablurilor de fibră optică, puteți reduce costurile de întreținere și puteți prelungi durata de viață a acestora.

Care este durata de viață și cerințele de întreținere ale cablurilor de fibră optică?
Durata de viață și cerințele de întreținere ale cablurilor cu fibră optică sunt factori cheie pentru a asigura funcționarea stabilă a acestora pe termen lung. Durata de viață a cablurilor de fibră optică este în general între 20 și 30 de ani, sau chiar mai lungă, în funcție de calitatea producției, mediul de instalare și practicile de întreținere. Pentru a prelungi durata de viață a cablurilor de fibră optică, trebuie respectate următoarele cerințe de întreținere și precauții:

Manevrați corect capătul fibrei: Înainte de instalare, capătul fibrei trebuie prelucrat cu instrumente și tehnici adecvate pentru a-și asigura netezimea și planeitatea pentru a evita pierderea semnalului cauzată de capete neuniforme.

Evitați răsucirea și încrucișarea: În timpul instalării, trebuie evitată răsucirea și încrucișarea cablului de fibră optică, în special la rularea de pe bobină, iar rotirea trebuie evitată pentru a provoca răsucirea fibrei optice.

Măsuri de siguranță: Când instalați cabluri optice pe o suprafață mare, este recomandat să purtați ochelari cu funcție de filtrare în infraroșu pentru a preveni ca vizualizarea directă a laserului din fibra optică să provoace leziuni ochilor.

Marcare și identificare: Cablurile optice și îmbinările lor trebuie să aibă mărci de identificare, iar numerele, modelele și specificațiile cablurilor optice trebuie indicate pentru întreținere și gestionare ușoară.

Operare de către profesioniști: Instalarea de optical fiber cables should be carried out by experienced technicians to ensure correct operation and optimal performance.

Prin respectarea acestor cerințe de întreținere, funcționarea eficientă și fără probleme a cabluri de fibră optică poate fi asigurată, costurile de întreținere pot fi reduse, iar durata de viață poate fi prelungită.