Проектирование оптической транспортной сети между Кашкадарьинской и Сырдарьинской областями

7. Классификация оптических кабелей

Оптические кабели обычно имеют сложную многокомпонентную структуру, состоящую из оптических волокон и набора элементов, которые защищают оптическое волокно от механических нагрузок во время подготовки, транспортировки, прокладки и эксплуатации оптических кабелей и оптического кабеля 25. … Используется для поддержания стабильных параметров передачи оптических волокон в течение 30 лет эксплуатации. Кроме того, конструктивная конструкция оптических кабелей обеспечивает простой процесс прокладки кабеля и небольшую стоимость оптического кабеля.

Обычно оптические кабели используются в различных информационных сетях, где они подвергаются различным и всесторонним опасностям, которые образуют окружающую среду и окружают ее. Поэтому конструктивная структура оптического кабеля должна отличаться по внешнему виду, но быть пригодной для эксплуатации при любых внешних воздействиях.
Используемые сегодня оптические кабели делятся на следующие группы в зависимости от их использования:
- магистральный;
- региональный;
- местно-городские и сельские;
- внутри объекта (локально);
- полевой пользователь.
Магистральные и региональные оптические кабели используются для передачи разнообразных данных на большие расстояния, поэтому такие кабели должны иметь небольшие значения потерь и дисперсии (от большой до большой полосы пропускания).
Оптические кабели, используемые в городе, в основном служат соединительной линией для соединения станций друг с другом и используются для передачи данных на небольшие расстояния 5… 10 км.
В локальных (локальных) сетях разные данные используются на высоких скоростях внутри предприятия или в одном здании и в движущихся объектах, в локальных сетях, а оптические кабели, используемые для монтажа, используются для монтажа внутри оборудования и компьютеров, а также между блоками.
Оптические кабели, используемые в полевых условиях, используются в зонах, поврежденных авариями на электрических и оптических кабельных магистралях, а также в зонах, связанных с аварийно-восстановительными работами.Кроме того, полевые кабели используются для закрытых коммуникаций и для военных тактических работ.
Оптические кабели по условиям прокладки и эксплуатации делятся на следующие группы:
- под землей;
- телефонный кабель проложен в канализации, коллекторах и трубах;
- подводный;
- осмос;
- внутренний (для станции).

Подземные оптические кабели прокладываются на всех категориях земляных земель, на переходах мелких рек и на переходах рек, куда не ходят суда.

Оптические кабели, относящиеся ко второй группе, прокладываются в канализации телефонных кабелей, трубах, коллекторах, шахтах и ​​мостах в жилых районах.
Подводные оптические кабели, с другой стороны, прокладываются на морских магистралях, в более глубоких водоемах, поскольку механическая прочность таких кабелей должна быть высокой.
Подвесные оптические кабели навешиваются для прокладки по грозозащитным тросам и фазным проводам ЛЭП, в контактных сетях электрифицированных железных дорог. кабели подвешиваются на специальных опорах.
Оптические кабели для внутренней или локальной сети в основном используются для прокладки внутри одного здания и для прокладки внутри движущегося объекта.
Конструктивные элементы оптического кабеля можно разделить на следующие группы:
- защитный слой оптического волокна;
- жила оптического кабеля;
- армирующие элементы;
-разделительные слои;
-внешние защитные оболочки;
- слои брони;
-гидрофобные наполнители.
Защитный слой. Теоретический предел прочности кварцевого стекла намного превышает 6000 Н / мм2, а предел прочности тонких волокон еще выше, но на практике прочность оптического волокна зависит от различных уровней и внутренней прочности, поэтому оптическое волокно контролируется с точки зрения долговечности, но не с точки зрения долговечности. прочность на разрыв стандартного оптического волокна, прошедшего контрольное испытание, не должна превышать 10 Н. Чтобы защитить световод от внешних воздействий, он покрыт первичным и вторичным защитным слоем на оболочке.
Первичный слой защищает от образования микротрещин внутри волокна и развития микротрещин. Обычно первичное покрытие волокна покрывается акрилатом, а верх окрашивается, чтобы отделить волокна друг от друга. Диаметр первичного защитного слоя оптического волокна составляет 245 ± 10 мкм. Специальный защитный слой образуется путем нанесения тонкого металлизированного или углеродного слоя для защиты волоконной оболочки от влаги и водорода. Такой герметичный и армирующий слой предотвращает быстрый износ оптических волокон, и они используются для подводных оптических кабелей, которые намного глубже.
Первичное покрытие оптического волокна покрыто эластичным полимером, таким как полиэтилен, нейлон, который имеет очень высокую прочность, поскольку эластичный полимер защищает оптические волокна от различных напряжений изгиба, сжатия и растяжения. Внешний диаметр вторичного защитного слоя 0,8… 1,0 мм.
Исследования оптических волокон и оптических кабелей показывают, что деформация поверхности поперечного сечения сердцевины волокна приводит к увеличению коэффициента экстинкции оптического волокна на один или несколько порядков, поэтому вероятность экстинкции из-за радиального сжатия оптического волокна не слишком высока. и буферный слой диаметром около 0,4 мм помещен между вторичными слоями, тем самым повышая стабильность оптического ослабления волокна.
Как упоминалось выше, первичный защитный слой защищает от помех, вызываемых модами излучения между оптическими волокнами, которые плотно упакованы внутри оптического кабеля. Для этого акрилатный или силиконовый воск, который имеет большую поглощающую способность около 1 дБ / км на рабочей длине волны, имеет хорошие свойства, потому что он относится к показателю преломления акрилатного или силиконового воскового материала относительно значения показателя преломления оболочки оптического волокна, чтобы предотвратить выцветание. должен быть большим.
Жила оптического кабеля. Структура сердечника современных оптических кабелей имеет другой вид и делится на две группы в связи с тем, что они зависят от расположения оптических волокон: плотно расположенные и свободно расположенные. Группа плотного размещения оптических волокон в жиле кабеля показана на рисунке 6.1.


3

4

а) б)
Рисунок 6.1. Плотная структура размещения жилы кабеля: 1-оптическое волокно между первичной и вторичной оболочками; 2 армирующих элемента; 3 оптическое волокно между первичным слоем; 4 вторичных ленточных слоя; 5 пластиковая лента.

Световоды с первичным и вторичным защитными покрытиями имеют слоистую структуру (рис. 6.1, а), концентрически намотанную вокруг центрального армирующего элемента. Если кабель со слишком большим количеством оптических волокон состоит из нескольких слоев, или вместо одного оптического волокна в одном слое можно использовать модули. Такие модули размещаются внутри трубки с несколькими оптическими волокнами с первичным покрытием и вторичным покрытием. С другой стороны, слоистая структура широко использовалась в устаревшей конструкции оптического кабеля.

В ленточной конструкции (рис. 6.1, б) световоды с первичным защитным покрытием могут располагаться в ряд или между общими вторичными ленточными покрытиями. Его также можно поместить между двумя пластиковыми полосами, где края склеены, а внутренняя часть заполнена наполнителем. Внутренняя часть такого ленточного модуля заполнена до 2… 24 оптических волокна. В некоторых случаях боковая поверхность оптического волокна с первичным и вторичным покрытием также может иметь форму полосы, образованной склейкой по всей длине. Жила оптического кабеля также может быть организована из ряда ленточных модулей (ленточная матрица).
Оптические кабели с полой жилой (рис. 6.2) имеют трубчатую (модульную) и профильную (разнесенную) конструкцию. В модульной конструкции (рис. 6.2, а) световоды с одним или несколькими первичными защитными покрытиями легко помещаются внутрь полимерной трубки, выполняющей роль вторичного защитного покрытия. Диаметр трубки составляет 2… .3 мм, сформированные таким способом модули наматываются по спирали вокруг центрального армирующего элемента. Сердцевина некоторых оптических кабелей состоит из модуля центральной трубки с одиночным диаметром 6… 10 мм, который может вместить до 50 оптических волокон с первичной оболочкой. Чтобы облегчить установку световодов, они сгруппированы в виде звена. Для достижения необходимого предела прочности оптического кабеля его крепят между сердечником кабеля и защитной оболочкой или внутри оболочки с помощью металлических проводов или синтетических прочных нитей.

Рисунок 6.2. Виды структуры резонатора сердцевины: 1- оптическое волокно; 2- полимерная трубка (модуль); 3- армирующий элемент; 4- пластиковая основа.

Одно или несколько световодов с первичным защитным покрытием могут быть легко помещены в вырезанные зазоры в сердцевине профилированной (волокна, расположенные в пространствах сердцевины) (рис. 6.2, б) с прямоугольными пластиковыми или V-образными промежутками. Армирующий элемент кабеля расположен по оси жилы кабеля.

Полная структура жилы кабеля достигается за счет заполнения поперечной поверхности наполнителем, который имеет относительно небольшие габаритные размеры, отличающийся несколько более простой технологией подготовки. Однако механические и температурные изменения размеров оптического кабеля в сердцевине полной конструкции, в свою очередь, создают состояние механического напряжения в оптическом волокне, что, в свою очередь, приводит к образованию микротрещин. Это, в свою очередь, приводит к небольшому увеличению дополнительных потерь (в кабеле) и изменению оптических параметров со временем, а также к прерыванию оптического волокна.