Волоконно-оптический кабель: характеристики, сфера применения, плюсы и минусы

Какой кабель лучше

Чтобы решить, лучше оптоволокно или обычная витая пара, нужно определить, в каких условиях они будут использоваться. Если нужно просто соединить несколько компьютеров в сеть, конечно, лучше всего подойдёт витая пара. Такую сеть можно создать очень быстро и дёшево, а скорость передачи будет вполне приличной. Кроме того, витая пара очень удобна в доме или в офисе по причине её непритязательности. Провод можно свободно изгибать, протягивать в самых неудобных местах. Даже если он случайно повредится, цена ему – копейки.

Оптоволокно в офисном варианте – довольно дорогая штука. Требуется оборудование, да и сам кабель не так уж и дёшев. Поэтому для устройства локальных сетей его использование просто финансово неоправданно. Единственное преимущество – высокая скорость передачи, не проявит себя, так как вряд ли даже десяток компьютеров смогут создать такой непрерывный трафик, на который рассчитано оптоволокно. Однако у оптоволокна есть немалый плюс – расстояние прокладки и независимость от помех. Поэтому его и используют для прокладки интернета к населённым пунктам или многоэтажкам. А вот дальше уже идет разводка по абонентам с помощью витой пары. Так используются преимущества обоих типов кабелей.

Кроме того, вот уже несколько лет провайдеры для одного абонента предоставляют скорость не более 100 Мбит/с, а на практике гораздо меньше. С такой нагрузкой вполне справляется витая пара. Но много абонентов из одного дома способны нагрузить и оптоволоконный кабель, поэтому его и удобнее проводить не от каждой квартиры к провайдеру, а от целого многоквартирного дома. Поэтому, если вы делаете выбор между обычным проводом типа витая пара и оптико-волоконным кабелем, учитывайте их плюсы и минусы. Там, где расстояния небольшие, нет особых помех, и скорости около 100 Мбит/с достаточно, можно обойтись витой парой. Там, где нужна помехоустойчивость, соединение на километры, и ожидается высокая нагрузка, лучше подойдёт оптоволокно.

Разновидности оптических терминалов

Ростелеком разрешает своим абонентам выбирать способ, каким они хотят взять оборудование – выкупить его, взять в рассрочку или арендовать. Для этого нужно только выбрать устройство и подписать договор с провайдером.

Можно подобрать одну из моделей, которые предлагает оператор:

1. Eltex NTE-2 – одна из первых моделей, которую начал предлагать Ростелеком, известна абонентам, как функциональное, удобное устройство для подключения к компьютеру в виде моста. Он преобразует входящий сигнал в интернет, но не способен его раздавать, как обычный роутер. Для создания полноценной домашней сети требуется создать сеть из терминала и роутера.
2. ONT NTP-RG-1402G-W – одна из лучших моделей, которые имеются у Ростелеком, также она является самой последней у оператора. Такой аппарат позволяет создать стабильную домашнюю сеть для использования . Такой модуль позволяет со скоростью до 300 Мбит в секунду.

Настроить приобретенное устройство можно автоматически, используя встроенную программу «Мастер настроек» или заняться этим самостоятельно. Можно оставить запрос мастеру из компании, который сумеет все сделать в лучшем виде.

Затухание светового излучения[править]

Затухание определяет величину ослабления оптической мощности лазерного луча в децибелах на км (дБ/км) при прохождении по оптоволокну. Несмотря на высокий уровень технологий, используемых при изготовлении оптоволокна, оптическое волокно не лишено дефектов, приводящих к ослаблению передаваемого сигнала. Основными причинами, вызывающими затухание сигнала в оптоволокне, являются: поглощение и рассеивание, связанные с неоднородностью оптического материала из-за различного рода примесей, а также потери на микроизгибах оптического волокна. Зависимость значения затухания от величины волны (окна прозрачности) показана на ниже.

Общие типы оптоволоконных кабелей

Как правило, существует три типа оптоволоконных кабелей: два стекловолокна — одномодовый оптический кабель и многомодовый оптический кабель, а также пластиковое оптическое волокно (plastic optical fiber-POF).

Одномодовый оптический кабель

«Режим» в оптоволоконном кабеле относится к пути, по которому передает свет. Одномодовое волокно имеет меньший диаметр сердечника 9 микрон (точнее 8,3 микрона) и только позволяет одной длине волны и пути передачи света, что значительно уменьшает отражение света и уменьшает затухание. Немного дороже, чем его многомодовые аналоги, одномодовый оптоволоконный кабель часто используется в сетевых соединениях на большие расстояния.

Рисунок 2: одномодовое волокно

Многомодовый оптический кабель

Многомодовое оптическое волокно имеет больший диаметр сердечника, чем одномодовое оптическое волокно, что позволяет передавать несколько путей и несколько длин волн света. Многомодовое оптическое волокно доступно в двух размерах: 50 микрон и 62,5 микрон. Обычно используется на короткие расстояния, в том числе применения патч-корда, такие как оптоволокно к настольному компьютеру или патч-панель к оборудованию, применения данных и аудио/видео в локальных сетях. Согласно распределению показателя преломления волокна, многомодовое волокно может разделить на два типа: многомодовое волокно Step-Index vs многомодовое волокно Graded-Index .

Рисунок 3: многомодовое волокно

Пластиковое оптическое волокно (POF)

POF — это step-index оптическое волокно с большим сердечником с типичным диаметром 1 мм. Большой размер позволяет легко соединять большое количество света от источников и разъемов, которые не должны быть высокой точностью. Таким образом, типичные затраты на соединители составляют 10-20% столько же, сколько для стекловолокна, и заделка проста. Являющийся пластиковым, он более прочный и может быть установлен в минутах с минимальными инструментами и обучением. Для приложений не требуют большой пропускной способности на большие расстояния, POF становится более конкурентоспособным, что делает его жизнеспособным вариантом для настольных локальных сетей и низкоскоростных коротких линий связи.

Распространение света в оптоволокне[править]

Распространение луча света в оптическом волокне происходит по закону Снелла-Декарта. Часть света вводится через полный приемный конус оптоволокна.

Полный приемный конус оптического волокна определяется как

Преломлениеправить

Явление преломления выражается в изменении угла прохождения луча света через границу двух сред. Если , то луч полностью преломляется и выходит из сердцевины.

Отражениеправить

Отражение является изменением направления светового луча на границе между двумя средами. В этом случае, световой луч возвращается в сердцевину, из которой он произошел.Если , то луч отражается и остается в сердцевине.

Принцип распространенияправить

Лучи видимой области спектра входит в оптоволокно под разными углами и идут разными путями. Луч, вошедший в центр сердцевины под малым углом пойдёт прямо и по центру волокна. Луч вошедший под большим углом или около края сердечника пойдёт по ломаной и будет проходить по оптоволокну более медленно. Каждый путь, следуя из данного угла и точки паления даст начало моде. Поскольку моды перемещаются вдоль волокна, каждая из них до некоторой степени ослабляется.

Профиль показателя преломления различных типов оптических волокон:слева вверху — одномодовое волокно;слева внизу — многомодовое ступенчатое волокно;справа — градиентное волокно с параболическим профилем]]

Достоинства оптоволокна

Оптоволоконный провод намного легче и компактнее, чем аналог с медным сердечником. Развернутые оптоволоконные сети проще укладывать и масштабировать. Кроме того, за счет них обеспечивается более стабильный и защищенный сигнал. Это возможно из-за таких нескольких особенностей:

• Фотоны внутри световодов движутся на скорости близкой к скорости света, что обеспечивает максимально быструю передачу данных со скоростью до 10 Гбит/с.
• Оптические данные не чувствительны к радио- и электрошумам.
• Информацию сложно перехватить.
• Даже при больших расстояниях фиксируются минимальные потери информации.
• Расстояние между двумя приемниками может достигать 800 км.

Такие характеристики оптоволокна делают его идеальным вариантом для создания коммуникационных сетей любого назначения.

3.67

(Голосов: 3, Рейтинг: 3.67)

Как правильно выбрать оптоволоконный кабель?

Оптоволоконный кабель приобрел большой импульс в сетях связи, и появляется огромное количество поставщиков, конкурирующих за производство и поставку оптоволоконных кабелей. При выборе оптического волокна, вам лучше начать с надежного поставщика, а затем рассмотреть критерии выбора. Вот руководство, чтобы прояснить некоторые недоразумения при выборе оптоволоконного кабеля.

Проверьте квалификацию производителя

Основные производители оптоволоконных кабелей должны получить сертификацию системы качества ISO9001, международную сертификацию системы охраны окружающей среды ISO4001, ROHS, сертификацию соответствующих национальных и международных учреждений, таких как Министерство информационной индустрии, сертификацию UL и т. д.

Оптический режим: одномод или многомод

Как показано выше, одномодовое волокно часто используется для больших расстояний, в то время как многомодовое волокно обычно используется для коротких расстояний. Кроме того, стоимость системы и установки изменяются с различными режимами волокна. Вы можете обратиться к Одномодовое или многомодовое волокно: в чем разница? а затем решите, какой режим волокна вам нужен.

Оболочки оптических кабелей: OFNR, OFNP или LSZH

Стандартный тип оболочки оптического кабеля — OFNR, что означает “Optical Fiber Non-conductive Riser”. Кроме того, оптические волокна также доступны с OFNP или оболочкой plenum, которые подходят для использования в plenum средах, таких как подвесные потолки или фальшполы. Другой вариант оболочки — это LSZH. Сокращенно от “Low Smoke Zero Halogen”, он сделан из специальных составов, которые выделяют очень мало дыма и не токсичны при пожаре. Поэтому всегда обращайтесь к местному органу пожарной безопасности, чтобы уточнить требования к установке перед выбором типа оболочки.

Внутренний vs. Наружный

Выбор во многом зависит от вашего приложения. Основное различие между внутренним и наружным оптоволоконным кабелем заключается в блокировке воды. Наружные кабели предназначены для защиты волокон от воздействия влаги в течение многих лет. Тем не менее, в настоящее время существуют кабели с сухим водоблокирующей наружной функцией и внутренним дизайном. Например в среде кампуса, вы можете приобрести кабели с двумя оболочками: внешняя оболочка PE, выдерживающая влагу, и внутренняя оболочка PVC, имеющая сертификат UL для огнестойкости.

Количество волокон

Оба внутренний и наружный оптический кабель имеют широкий выбор количества волокон в диапазоне от 4 до 144 волокон. Если ваша потребность в волокне превышает этот диапазон, вы можете индивидуально настроить количество волокон для внутреннего или наружного оптического кабеля. Настоятельно рекомендуется приобрести запасные волокна для вас, если не изготовляете оптические патч-корды или соединяете простую линию связи с двумя волокнами.

Что было до волокна: DSL и кабель

Цифровая абонентская линия (DSL) использовала существующие телефонные линии для передачи данных, которые обычно делались из меди. DSL медленный, старый, и, по большей части, был вытеснен кабелем, но он всё ещё сохраняется в некоторых сельских районах. Средняя скорость для DSL составляет около 2 Мбит/с.

Кабельный интернет использует коаксиальный кабель, также изготовленный из меди, и, как правило, поставляется с в формате таких же кабелей, которые используются для управления телевизионной сетью. Вот почему многие интернет-провайдеры предлагают в комплекте планы с подпиской на телевидение и доступом в интернет. Средняя скорость для кабеля варьируется, но колеблется от 20 Мбит/с до 100 Мбит/с.

Достоинства и недостатки

Оптическое волокно обладает рядом неоспоримых преимуществ перед витой парой:

• высокая пропускная способность оптоволокна по сравнению с медью. Компания Google построила трассу США-Япония с максимальной скоростью передачи в 600 Тбит/сек;
• меньшие потери мощности и возможность передачи данных на большие расстояния;
• устойчивость к электромагнитным наводкам;
• длина сегмента сети с использованием одномодового волокна может достигать 100 километров;
• оптика легче, тоньше и занимает меньше площади;
• передаваемую информацию очень трудно перехватить, поскольку кабель не производит электромагнитной энергии;
• устойчивость к окислению;
• отсутствие в конструкции драгоценных металлов, вследствие чего низкая стоимость.

Среди недостатков стоит отметить:

• сложность монтажа требует наличия специального оборудования;
• вследствие неправильной прокладки при сгибе провода оптоволокно может сломаться или под углом сигнал потеряет интенсивность;
• для проверки передачи данных по оптоволоконному кабелю необходимы специальные устройства.

Оптоволокно

Волоконно-оптические кабели используют небольшие стеклянные волокна для передачи данных с использованием импульсов света. Свет распространяется так же, как и электричество через медный провод, но преимущество заключается в том, что волоконные кабели могут одновременно передавать сразу несколько сигналов. Они невероятно малы, поэтому их часто объединяют в более крупные кабели под названием «волоконно-оптические магистральные кабели», каждая из которых содержит несколько волоконных линий. Волоконные кабели содержат огромное количество данных, а средняя скорость, которую Вы увидите у себя дома, составляет около 1 Гбит/с (часто называемый «гигабитный интернет»).

Волоконные магистральные кабели образуют основную часть современного Интернета, и Вы увидите их преимущества, даже если у Вас нет «волоконного интернета». Это связано с тем, что точки обмена через Интернет (IXP) — коммутационные и маршрутизационные станции которые соединяют Ваш дом с остальной частью мира — используют волоконно-оптические магистральные линии для подключения к другим IXP.

Но когда придет время соединить все дома в городе с Вашим местным IXP (термин, который обычно называют «последней милей»), Ваш провайдер обычно будет использовать традиционный коаксиальный кабель для Вашего дома. Этот вариант становится узким местом для Вашей интернет-скорости. Когда кто-то говорит, что у них есть «оптоволоконный интернет», они имеют в виду, что подключение из их дома к IXP также использует волокно, исключая ограничение скорости медного кабеля.

Феномен показателя преломления[править]

Явления показателя преломления вызывают фазовую модуляцию.

Фазовая автомодуляцияправить

Фазовой автомодуляцией (Self-Phase Modulation — SPM) называется эффект, возникающий при воздействии сигнала на собственную фазу. С высокими силами излучения свет вызывает изменение показателя преломления оптоволокна, известного как эффект Керра. Это явление производит канал из фазы, изменяющейся во времени. Изменяющийся во времени показатель преломления модулирует фаза передаваемой длины волны, расширяя длину волны спектра переданного оптического импульса.

Где L является расстоянием передачи, S — площадь сердечника оптоволокна и P — мощность оптического излучения.

Смещение длины волны из-за SPM уменьшается при положительной хроматической дисперсии. За счёт неё при проектировании сети SPM может быть частично компенсировано.

Перекрестная фазовая модуляцияправить

Перекрестная фазовая модуляция (Cross-Phase Modulation — CPM) называется эффект при котором сигнал в одном канале изменяет фазу в другом канале. Подобно SPM, CPM происходит из-за эффекта Керра. Однако, эффекты перекрестной фазовой модуляции возникают только при передаче множества каналов в одном волокне. В CPM, та же самая частота смещена в края сигнала в модулируемом канале как в SPM, спектрально расширяя изначальный импульс.

Четырёхволновое смешениеправить

FWM (Four-Wave Mixing) является интерференционным явлением, которое производит паразитные сигналы от трех частот , то есть происходят, когда три различных канала индуцируют четвертый канал.

Существует много вариантов, при которых каналы могут объединиться, чтобы сформировать новый канал по вышеупомянутой формуле. Кроме того, созданные каналы тоже могут вызывать третий уровень паразитных частот.

Из-за мощных уровней, эффекты FWM производят много фантомных каналов (некоторые из которых перекрывают каналы сигнальные), зависимых от числа сигнальных каналов. Например, система с 4 каналами произведет 24 фантомных канала и с 16 каналами будет произведено 1920 каналов фантомных. FWM один из самых неблагоприятных нелинейных эффектов в системах DWDM.

В системах, использующих оптоволокно со смещённой дисперсией, FWM становится огромной проблемой, работая на длине волны приблизительно 1550 нм или на длине волны с нулевой дисперсией. Различные длины волн, долго перемещаются группой с одинаковой скоростью и в постоянной фазе по длинному промежутку времени и увеличивают эффекты FWM. В стандартном волокне (волокно не со смещённой дисперсией), определенное количество хроматической дисперсии происходит приблизительно на длине волны 1550 нм, приводя к различным длинам волны, с отличающимися групповыми скоростями, уменьшая эффекты FWM. Используя неправильный интервал между каналами также можно достигнуть сокращения эффектов FWM.

Описание технологии, конструкция кабеля

Людям, которые хотят подключить интернет по оптоволокну, следует детальнее ознакомиться с конструкцией оптического провода. На самом деле у него довольно простое устройство.

В центральной части располагается стекловолоконный световод диаметром около 7-8 мкм. Он покрыт специальной защитной оболочкой, сделанной из пластика. Она не только защищает световод от механических повреждений, но и обеспечивает внутреннее отражение света.

В процессе передачи данных свет не покидает пределы центральной жилы и не сталкивается с электромагнитными помехами. Именно поэтому такие кабели не нуждаются в дополнительном экранировании.

Надежная наружная оболочка провода защищает его от механических повреждений

Чтобы оптический интернет стабильно работал и не было обрывов связи, оптоволоконный провод делают максимально прочным. Для уплотнения используют кевлар и металл. Благодаря такому надежному бронированию, кабели из оптического волокна защищены от механических повреждений.

Оптические провода могут отличаться по своим конструкционным особенностям:

• Стеклянное волокно, размещенное внутри оболочки из пластика. Кабель такого типа менее надежный и не очень часто используется во время проведения интернета.
• Многослойный провод. Он изготавливается с дополнительными упрочняющими компонентами. Подходит для прокладки в грунте или под водой.

Есть и другая классификация, согласно которой оптику можно поделить на два основных типа:

• Одномодовый. Такие провода изготавливаются из световода диаметром в 1,3 мкм. Одномодовая оптика более качественная и чаще всего используется при подключении интернета в частных домах и квартирах.
• Многомодовый. От предыдущего типа провода отличается тем, что в нем используется не лазерный, а обычный световод. При этом длина световой волны довольно короткая и составляет всего 0,85 мкм.

Какие имеет ограничения

Оптический кабель подходит для прокладывания под водой

Многих интересует, есть ли у стекловолокна для интернета какие-то ограничения. На самом деле оптические кабели далеко не идеальны и имеют свои недостатки.

Главный минус заключается в том, что они не могут обеспечивать идеальный сигнал. Например, большинство проводов оптического типа обеспечивают максимальную скорость передачи данных 10 Гбит/с только на расстоянии 100-200 км. После этого начинается постепенное затухание сигнала и соответственно ухудшение скорости. Однако пользователи сети Internet этого не замечают.

Дело в том, что оптику прокладывают только до многоквартирного дома. До квартир протягивается обычная витая пара. Это приводит к ограничению скорости. Поэтому, чтобы насладиться максимально быстрой передачей данных, придется проводить оптику напрямую в квартиру и подключать специальное оборудование для оптоволоконного интернета.

Преимущества оптоволоконного Интернета

Замечательные свойства оптического кабеля обусловили существенные преимущества оптоволоконных систем связи относительно традиционных кабельных или DSL технологий:

• очень высокая скорость передачи информации, в том числе и при пиковых нагрузках на сеть вечером и в выходные;
• высокая помехозащищенность;
• практически отсутствует задержка сигнала — задержка в единицы мс, тогда как для 3G-интернета значения прядка 100мс, а для спутникового могут достигать 1000мс;
• затруднен несанкционированный доступ к передаваемой информации — врезка, индукционное считывание и другие угрозы;
• возможность подключения видеонаблюдения, охранных систем, IP-телефонии, интерактивного телевидения и т. д.;
• возможность прокладки оптоволоконного кабеля на большие расстояния;
• химическая устойчивость стекловолокна в агрессивных средах;
• хорошая гибкость кабеля;
• небольшие габариты и вес;
• защищенность от открытого огня и взрыва;
• долговечность.

По данным «Point
Topic», общее количество тех, кто предпочел оптоволоконный Интернет
, уже сегодня превышает число пользователей кабельного. Перечисленные преимущества оптоволоконных систем связи рождают уверенность, что в ближайшие годы весь Интернет
в развитых странах станет оптоволоконным и доступным для жителей любого населенного пункта. В России свой вклад в это вносит компания «
Асарта».

Виды

Классифицируют оптоволокно по материалу изготовления, количеству передаваемых сигналов и способам применения.
В зависимости от материала выделяют три вида оптоволоконных кабелей:

• стекловолоконные – маркируют GOF (glass optic fiber);
• полимерноволоконные – маркируют POF (plastic optic fiber);
• со стеклянно-кристаллическим волокном – PCF (plastic crystal fiber).

По количеству передаваемых сигналов (мод) разделяют на:

• одномодовые – передают сигнал с одной длиной волны;
• многомодовые – передают несколько сигналов с разной длиной волны.

Одномодовые разновидности имеют меньший диаметр сердечника и в основном используются в телефонии. У многомодового оптоволокна более толстый сердечник, оно используется при создании компьютерных сетей.

Типы оптоволокна по месту монтажа:

• для наружного применения (подземные, подводные, подвесные);
• для монтажа внутри объекта.

По условиям прокладки:

• для подвесного монтажа применяют разновидности с кевларом или тросом, если это подвес на линиях электропередачи, применяют вид с молниезащитой;
• для подземного монтажа разработан тип с броней из проволоки;
• для укладки в специализированной канализации создан тип с гофрированной металлической броней;
• для подводного монтажа используют многослойное оптоволокно.

Плюсы и минусы оптического кабеля.

Положительные качества.

Самым первым и самым главным преимуществом оптического кабеля является его высокая пропускная способность. Так как в отличии от других, оптический кабель способен за доли секунды передавать огромное количество информации.

Второе его преимущество, это отсутствие электромагнитных волн

Это очень важно. Так как сигнал поступает без искажения электромагнитным полем

Еще одним немаловажным фактором, который относится к преимуществам является надежная защита кабеля от постороннего вмешательства. Попытка вмешаться в целостность кабеля и его работоспособность, приводит к полной потери сигнала и прекращение передачи данных.

Четвертое. Невысокий сигнал затухания. Это позволяет расположить соседние повторители на расстоянии до 100 метров.

Объём и вес кабеля

Если сравнивать оптический кабель с другими кабелями, то можно обратить внимание на то что оптический кабель имеет меньший объём. Если рассматривать само проводимое волокно, то оно в диаметре имеет размер – 0,1 см

все остальное в кабеле это защита.

Благодаря изолирующим свойствам оптического волокна, оболочка кабеля не нуждается в заземлении.

Пожаробезопасность. Этот фактор очень важен. Поэтому именно благодаря такой способности многие предприятия стали переходить именно на оптоволоконный кабель. Так как отсутствует возможность искрообразования и как следствие ЧП.

Невысокая стоимость. Оптический кабель имеет практически такую же цену что и обычный кабель, а все это потому что само волокно изготовлено из кварца, материала недорогого и удобного.

Долговечность. Срок бесперебойной работы оптического кабеля 25 лет.

Недостатки оптического кабеля.

Высокая стоимость установки оптического кабеля, так как при монтаже, необходимо использовать дорогостоящее оборудование. Сам кабель недорогой.

Сложность и точность работы с разъёмами, которые должны быть установлены предельно точно.

Соединение кабеля происходит сваркой либо склейкой, недопустимо образование зазоров.

Монтаж оборудование происходит только квалифицированными специалистами, стоимость услуг которых иногда «кусается».

Из-за перепада температур стекловолокно может трескаться. Для того что бы установить оптический кабель в тех местах, где возможны перепады температур, стоит приобретать более дорогой кабель, который изготовлен из специального волокна.

Уже много лет считается одним из центральных направлений развития в области коммуникационных технологий. Специалисты изначально возлагали на эту концепцию большие надежды, которые по сей день только подтверждаются периодическими успехами в деле прокладки сетей связи разного масштаба. В частности, оптико-волоконная связь уже продемонстрировала свою эффективность на примере тихоокеанских коммуникационных линий, а в будущем эту основу планируется использовать в лазерных и сенсорных системах.

Преимущества и недостатки оптического волокна

Хотя оптическое волокно имеет преимущества в скорости и пропускной способности по сравнению с медным кабелем, стоит учитывать, что у него также есть и определенные недостатки. Вот преимущества и недостатки оптического волокна.

Преимущества оптического волокна

Большая пропускная способность & более высокая скорость—оптоволоконный кабель поддерживает чрезвычайно высокую пропускную способность и скорость. Большое количество информации, которое может быть передано на единицу оптоволоконного кабеля, является его наиболее значительным преимуществом.

Дешевка—длинные, непрерывные мили оптоволоконного кабеля могут быть сделаны дешевле, чем эквивалентные длины медного провода. С многочисленными поставщиками, борющимися за долю рынка, цена оптического кабеля обязательно упадет.

Тоньше и легче—оптическое волокно тоньше, и его можно вытянуть на меньшие диаметры, чем медный провод. Они имеют меньший размер и легкий вес, чем сопоставимый медный кабель, поэтому лучше подходят для мест, где требуется пространство.

Более высокая пропускная способность—поскольку оптические волокна намного тоньше, чем медные провода, больше волокон могут быть объединены в кабеле заданного диаметра. Это позволяет больше телефонных линий переходить по одному и тому же кабелю или большему каналу, проходящему через кабель в вашу кабельную телевизионную коробку.

Меньшая деградация сигнала—потеря сигнала в оптическом волокне меньше, чем в медном проводе.

Световые сигналы—в отличие от электрических сигналов, передаваемых по медным проводам, световые сигналы от одного волокна не влияют на сигналы других волокон в том же оптоволоконном кабеле. Это означает более четкие телефонные разговоры или прием на телевидении.

Долгий срок службы—оптические волокна обычно имеют более длительный жизненный цикл более 100 лет.

Недостатки оптического волокна

Низкая мощность—светоизлучающие источники ограничены низкой мощностью. Хотя излучатели высокой мощности доступны для улучшения энергопотребления, это добавит дополнительную стоимость.

Хрупкость—оптическое волокно довольно хрупкое и более уязвимо к повреждениям по сравнению с медными проводами. Лучше не скручивать и не сгибать оптоволоконные кабели слишком сильно.

Расстояние—расстояние между передатчиком и приемником должно быть коротким, или повторители необходимы для усиления сигнала.

В чем разница между стекловолокном и пластиковым оптоволокном?

От введения стеклянного оптического волокна и пластикового оптического волокна ниже, вы может быть имеете более четкое представление о разнице между этими двумя терминами. Следующая сравнительная таблица, которая суммирует параметры, поможет вам лучше понять это.

Элемент	Стекловолокно	Пластиковое оптическое волокно
Диаметр сердцевины	Более узкий (около 50-100μm для многомодового волокна и 8-10μm для одномодового волокна)	Более широкий (около 150-2000 μm и даже до 20000 μm)
Числовая апертура	Больше	Более узкий
Стоимость	Дороже	Дешевле
Signal strength	Poorer	Better
Extreme temperatures	Sustainable	Unsustainable
Flexibility	Less flexible	More flexible
Consumability	More complex	Easier
Transmission distance	Longer	Shorter

POF — лучший выбор для соединения на коротких расстояниях и тех, у кого нет профессиональных знаний по стекловолокну. Для сложных условий и более высокой скорости передачи на большое расстояние следует использовать стеклянное оптическое волокно.

Другой тип оптического волокна

Существует другой тип оптического волокна -кварцевое волокно с полимерной оболочкой (plastic clad silica -PCS) или иногда называемое кварцевым волокном с полимерным покрытием (hard clad silica- HCS). Он имеет стеклянную сердцевину и пластиковую оболочку, но используется меньше, чем пластиковое оптическое волокно. По сравнению с цельностеклянными волокнами, он имеет значительно более низкие характеристики производительности, предоставляя более высокие потери и меньшую пропускную способность. Основным преимуществом является большое ядро (до 200-300 μm), которое выгодно в таких приложениях, как промышленные и медицинские применения.

Разработка оптоволоконной системы

При разработке оптоволоконной системы следует учитывать множество факторов, каждый из которых вносит свой вклад в конечную цель — гарантию того, что в приемник поступит достаточное количество света. Без достижения этой цели система не будет работать правильно. На рис. 12 указаны многие из этих факторов.

Рис. 12. Важнейшие параметры, которые необходимо учитывать
при разработке оптоволоконной системы

При инженерной разработке оптоволоконной системы рекомендуется использовать следующую пошаговую процедуру:

1. Выбор приемника и передатчика, подходящих для того типа сигнала, который необходимо передавать (аналоговый, цифровой, видеосигнал, RS-232, RS-422, RS-485 и т.д.).
2. Определение имеющихся источников питания (переменное напряжение, постоянное напряжение и др.).
3. Определение, при необходимости, специальных требований (например, импедансов, полосы пропускания, специальных разъемов и диаметра волокна и т.п.).
4. Расчет общих потерь в системе (в децибелах): суммирование потерь в кабелях, в разъемных и неразъемных соединениях. Эти характеристики можно получить у производителей электронных устройств и оптоволоконных кабелей.
5. Сравнение полученной цифры потерь с допустимым значением уровня сигнала на входе приемника. Следует подстраховаться, добавив запас как минимум в 3 дБ на всю систему.
6. Проверка соответствия полосы пропускания системы потребностям передачи нужного типа сигнала. Если расчеты покажут, что полоса пропускания окажется недостаточной для передачи сигнала на нужное расстояние, то следует либо выбрать другой приемник и передатчик (другую длину волны), либо рассмотреть возможность использования более дорогого и качественного оптоволоконного кабеля с меньшими потерями.

Монтаж

Процесс подключения Интернета через оптоволокно сложнее, чем кажется на первый взгляд. Все преимущества скорости света заключены в хрупком сердечнике, требующего бережного отношения. По сравнению с медной витой парой, обслуживание таких коммуникаций требует повышенной квалификации работников, занятых монтажными работами и подключением абонентского оборудования. Особенно это касается профессиональных бригад, обслуживающих магистрали провайдера. Будь то срочный ремонт или плановое подключение участка — сетевой инженер всегда имеет при себе целый набор инструментов для обслуживания оптоволоконного кабеля для Интернета.

Продвинутые модели оснащены ЧПУ, который регулирует угол и наклон сварки для достижения наилучшего результата. Проблема заключается в том, что даже небольшая погрешность может оказать негативное влияние на скорость передачи данных по оптоволокну.

Процесс монтажа:

1. Сначала необходимо подготовить кабель. При помощи специального инструмента срезается внешняя и внутренняя изоляция, а также зачищается сердечник. 
2. Зачищенное волокно необходимо обработать спиртосодержащим веществом, а затем укоротить до нужной длины при помощи резака.

   Затем место сварки покрывается термоусадкой и нагревается до высокой температуры.

3. Для подключения готового кабеля к конечному оборудованию его нужно обжать. Процесс обжима оптоволокна различается в зависимости от его типа. Если говорить о бытовом использовании, то в продаже можно найти готовые патч-корды.

Плюсы и минусы проведения оптоволокна

Высокоскоростной интернет волокно имеет плюсы, по сравнению с обычным проводом для подключения.

Среди главных преимуществ можно выделить следующие:

• высокая пропускная способность, обеспечивающая стабильный сигнал;
• увеличенная скорость входа и выхода данных;
• высокая защита от электромагнитных помех;
• усложняется задача перехватить данные путем врезки в кабель посторонних устройств;
• небольшие габариты и общий вес кабеля;
• позволяет сократить общее количество подключенных устройств;
• на стабильность работы интернета не влияют погодные условия.

Помимо существенных плюсов, у оптоволокна есть и несколько минусов:

• материал внутри кабеля хрупкий, его легко повредить;
• в случае поломки необходимо заменять целый кусок кабеля;
• со временем на стекле появляются микротрещины;
• для работы кабеля необходимо иметь отдельный терминал, чтобы обеспечить стабильную работу;
• оптоволокно невозможно свободно купить, поэтому заменить при поломке самостоятельно его не получится.

Высокоскоростной интернет с кабелем из оптоволокна имеет больше плюсов, чем минусов. Главное – правильно установить кабель, поэтому доверить это дело стоит специалистам.