Optické vlákno je technológia budúcnosti. V Poľsku patrí najväčšia optická sieť Orangeu a jej dĺžka je vyše 100 000 kilometrov. Dopyt po optických službách sa už niekoľko rokov neustále zvyšuje, preto sa oplatí zoznámiť sa s tým, aká je práca s vláknovou optikou, aké sú jej typy a ako vyzerá jej štruktúra. Praktické využitie optických vlákien pri montážnych prácach si vyžaduje väčšie technické znalosti a presnosť ako pri práci so štandardnými krútenými pármi.
Začínate pracovať s vláknovou optikou? Tento článok je pre vás!
Po prečítaní budete vedieť:
- aké sú typy a konštrukcia optických káblov
- aké sú spôsoby označovania optických vlákien a aké sú ich systémy označovania
Čo hľadáš?
Pozrite si optické káble v Onninene
Typy optických vlákien
Prenosové médium z optických vlákien je založené na štruktúre režimu, kde prenosovým médiom je svetlo. Optické vlákna možno tiež kategorizovať na základe geometrie vlákna a distribúcie indexu lomu. Na trhu existujú jednovidové a viacvidové optické vlákna, ktoré sa líšia okrem iného v: hrúbka skleneného jadra zodpovedného za parametre prenosu informácií.
Jednovidové optické vlákno
Jednovidové optické vlákna pozostávajú z jadra s priemerom približne 9 +/- 2 µm, ktoré sa vyznačuje skokovou zmenou indexu lomu. Opláštenie optického vlákna je štandardizované a jeho priemer je 125 µm. Jednovidové vlákna majú nízku disperziu medzi režimami, čo spôsobuje malé rušenie. Svetelná vlna prebieha takmer rovnobežne s osou optického vlákna a dosahuje koniec vlákna v základnom režime.
Vďaka možnosti použitia mnohých protokolov súčasne, nízkemu útlmu a malému priemeru jadra, v ktorom sa prenáša iba jeden svetelný režim, sú jednovidové vlákna ideálne na prenos informácií na veľké vzdialenosti - až 120 km bez potreby použitia opakovača na regeneráciu signálu. Jednovidové vlákna umožňujú prenos signálu v technológii xWDM (prietok Tb/s). V jednovidových optických vláknach existujú štyri základné typy optických vlákien.
Druhy vlákien
| Typ vlákna | Popis |
|---|---|
| G.552D (SM2) | Vlákna s neposunutou disperziou. Jedno z najobľúbenejších vlákien so štandardným polomerom ohybu 30 mm. Prispôsobené na prenos svetelných vĺn s dĺžkou 1310 – 1550 nm. |
| G.657A1 (S7A1) | Vlákna s dvakrát zníženým polomerom ohybu. Ide o vlákna s dvakrát zníženým polomerom ohybu v porovnaní so štandardnými vláknami SM (15 mm). Sú s nimi kompatibilné. |
| G.657A2 (S7A2) | Vlákna s 3-násobne zníženým polomerom ohybu. Ide o vlákna s polomerom ohybu 10 mm. Sú kompatibilné s jednovidovými vláknami SM2. |
| G.657B3 (S7B3) | Vlákna so 4-násobne zníženým polomerom ohybu na 7,5 mm. Kvôli ich oveľa menšiemu priemeru nie sú režimové polia kompatibilné s jednovidovými vláknami SM2. |
Multimódové optické vlákno
Multimode vlákna sú vybavené oveľa väčším jadrom, ktorého priemer je 50 µm (staré konštrukcie OM1 mali priemery až 62,5 µm). Ich priemer plášťa je štandardizovaný a je najčastejšie - podobne ako u jednovidových vlákien - 125 µm. Prenos signálu rovnakej vlnovej dĺžky v multimódových vláknach zahŕňa jeho rozptyl medzi mnohými módmi, ktorých rýchlosť vzhľadom na vlnovod môže byť rôzna, čo vedie k obmedzeniu rýchlosti alebo prenosovej vzdialenosti.
Je to spôsobené skreslením vlnového impulzu. Multimódová vláknová optika umožňuje efektívny prenos signálu až do vzdialenosti približne 2 km (v závislosti od kvality a triedy optického vybavenia. Nad túto vzdialenosť je potrebné použiť opakovače signálu. Multimódová vláknová optika sa v súčasnosti skladá z troch základných typov vlákien .
Druhy vlákien
| Typ vlákna | Popis |
|---|---|
| OM4 50/125 Flex | Vlákna OM4 sa používajú s modulmi SFP a sú kompatibilné s lasermi VCSEL s vlnovou dĺžkou 850 nm. |
| OM3 50/125 Flex | Vlákna OM3 sú disperzné a prepúšťajú vlnové dĺžky 850 a 1300 nm. Sú určené na krátke prenosy (napr. v rámci jednej budovy). |
| OM2 50/125 | Vlákna OM2, podobne ako stará konštrukcia vlákien OM1, prepúšťajú vlny 850 a 1300 nm a sú určené na prenos na krátke vzdialenosti. |
Konštrukcia optického vlákna 
Optické vlákna sa skladajú z troch základných prvkov: jadro, plášť a obal.
Jadro z optických vlákien
Jadro z optických vlákien je kľúčovým pracovným prvkom, ktorý umožňuje prenos svetelnej vlny. Jadro v kábloch z optických vlákien je vyrobené z kryštalických materiálov, kremeňa, skla alebo polymérov.
Bunda z optických vlákien
Opláštenie z optických vlákien je najdôležitejšou ochranou jadra a pôsobí ako bariéra pre prenášanú svetelnú vlnu a poskytuje prah pre lom svetla.
Pokrytie optickými vláknami
Kryt z optických vlákien je vonkajšia vrstva kábla. Tento prvok slúži na ochranu vnútra optického vlákna proti mechanickému poškodeniu a mikrotrhlinám, ktoré by mohli vzniknúť pri inštalácii alebo preprave káblov Obal optického vlákna je zvyčajne vyrobený z polyetylénu, PVC alebo polyamidu odolného voči vlhkosti, extrémnym teplotám a UV žiareniu. Je vyrobený z viacvrstvovej štruktúry, ktorá tlmí kábel a umožňuje mu efektívnejšie absorbovať kinetickú energiu.
Pozrite si optické káble v Onninene
Označenie káblov z optických vlákien na vonkajšom plášti
Vzhľadom na širokú škálu typov, štruktúr a pôvodu výrobcov optických káblov je potrebné na určenie typu a parametrov kábla použiť vhodnú nomenklatúru. Najväčším problémom, ktorý komplikuje označovanie optických káblov, je použitie troch rôznych systémov označovania optických káblov.
V Poľsku, ako aj v Európe je najbežnejšie používaným systémom na označovanie káblov z optických vlákien európsky systém, hoci v Poľsku sa stále používa poľský systém.
Označenia optických káblov sú aplikované na vonkajší plášť a ich správne rozpoznanie a dekódovanie je kľúčové pre kvalitu vypracovanej technickej dokumentácie, efektívnosť procesu projektovania a bezpečnosť a efektívnosť montážnych prác.
Označenie optických káblov poskytuje informácie týkajúce sa: typu konštrukcie kábla, typu tesnenia, typu materiálov vonkajšieho plášťa, typu a počtu vlákien vo vnútri kábla, ako aj parametrov pevnosti kábla. Značky sú umiestnené v intervaloch 1 meter. Okrem toho vonkajší plášť optického kábla obsahuje názov výrobcu, dĺžku od začiatku úseku (v metroch), ako aj ďalšie symboly súvisiace s účelom kábla.
Významným problémom pri označovaní optických káblov je rozdiel medzi označením výrobcu a označením prijatým daným nomenklatúrnym systémom, ktorý môže byť často zavádzajúci – zmiasť projektanta, zhotoviteľa či investora. Ako sa s tým vysporiadať? Vždy by ste mali venovať pozornosť poradiu kódovania, pričom nezabudnite, že v prípade niektorých káblov môžu v označení chýbať niektoré symboly súvisiace so štruktúrou kábla.
Podobne možno tento problém vyriešiť aj pri iných typoch káblov a vodičov. Pozrite si náš článok.
Označenie káblov z optických vlákien
Vzhľadom na súčasné normy, smernice a požiadavky nižšie popisujeme označovanie káblov z optických vlákien v súlade s európskym značením.
| Pozícia v kóde kábla | Označenie (EÚ) | Popis |
|---|---|---|
| Účel kábla | ||
| 1 | ||
| A | externé | |
| A | vnútorný vonkajší | |
| U, I/A | vnútorný vonkajší | |
| S | samonosná osmička | |
| PRIDÁVA | samonosné axiálne | |
| Materiál 1. a 2. vonkajšieho plášťa | ||
| 2 a 3 | - | polyetylén |
| Y | PVC | |
| Q | polyuretán | |
| V | polyamid | |
| N | bezhalogénový, nehorľavý | |
| Xz | polyetylén s ochranou proti vlhkosti | |
| Xn | polyetylén nehorľavý | |
| Yn | PVC nehorľavé | |
| Symbol kábla | ||
| 4 | OTK | optokomunikácia |
| OTKG | banská optokomunikácia | |
| Typ zariadenia | ||
| 5 | ||
| r | ruža | |
| d | gélová trubica | |
| S | s polouzavretou alebo tesnou trubicou | |
| tm | s mikrotrubičkou | |
| ts | trubica so suchým tesnením | |
| Rs | rozeta so suchým tesnením | |
| atď | s centrálnou rúrkou | |
| Vodivosť | ||
| 6 | ||
| d | dielektrikum | |
| Posilnenie | ||
| 7 | ||
| D | zosilnený obvod | |
| Brnenie | ||
| 8 | ||
| Fo | oceľový drôt | |
| Ft | karbonizovaná páska z vlnitej ocele | |
| Ftl | lakovaná oceľová páska | |
| Plochý kábel | ||
| 9 | ||
| Pán | plochý kábel | |
| Typ vlákien | ||
| 11 | ||
| J, Jm | Jednovidové vlákno s neposunutou disperziou | |
| Jp | SM vlákno s posunutou disperziou | |
| Jn | SM vlákno s nenulovým rozptylom | |
| G | Multimódové gradientové vlákno | |
| Prípustná napínacia sila | ||
| 12 | ||
| (číslo) kN | napr | |
Napríklad - podľa európskej nomenklatúry optický kábel A-YOTGKtm 8J znamená, že ide o vonkajší kábel (A-), s PVC plášťom (Y), optický banský kábel (OTG) s mikrotrubičkou (tm) s 8 jednovidovými vláknami s neposunutým rozptylom.