Кабель оптический
Что это такое?
Оптический кабель (волоконно-оптический кабель, ВОК) — это кабель, предназначенный для передачи информации с помощью световых импульсов (фотонов), а не электрических сигналов (электронов) . Его основой являются тончайшие прозрачные нити — оптические волокна, изготовленные из сверхчистого кварцевого стекла . Благодаря физическому явлению полного внутреннего отражения свет распространяется по сердцевине волокна, не выходя за её пределы, что позволяет передавать данные на огромные расстояния с минимальными потерями и невероятно высокой скоростью . Оптические кабели являются физической основой современных телекоммуникаций, магистрального интернета, цифрового телевидения и высокоскоростных локальных сетей .
Из чего делают и как устроены?
Конструкция оптического кабеля может значительно различаться в зависимости от области применения, но все они имеют общие базовые элементы .
Оптическое волокно имеет сложную двухслойную структуру: центральная сердцевина (диаметром 3–10 мкм для одномодовых или 50–62,5 мкм для многомодовых волокон) из сверхчистого стекла и окружающая её стеклянная оболочка с другим показателем преломления, удерживающая свет внутри . По типу распространения света волокна делятся на одномодовые (SM) для связи на большие расстояния (до 100 км и более) и многомодовые (MM) (OM1–OM5) для более коротких линий внутри зданий и кампусов .
Для защиты от механических воздействий и влаги волокна помещают в оптические модули — полимерные трубки, часто заполненные гидрофобным (водоблокирующим) гелем . Для придания кабелю прочности используются силовые элементы: центральный стеклопластиковый пруток (ЦСЭ), арамидные нити (кевлар) или стальной трос . Вся конструкция заключена во внешнюю защитную оболочку из полиэтилена (для наружной прокладки, устойчивого к УФ-излучению), ПВХ или безгалогенных материалов .
Зачем и где это применяют?
По назначению оптические кабели делятся на несколько категорий :
- Магистральные и внутризоновые — для связи между городами и континентами, используют одномодовые волокна с малым затуханием.
- Городские и местные сети — для сетей доступа и абонентских линий (FTTx).
- Внутриобъектовые для структурированных кабельных систем (СКС) — для соединения активного сетевого оборудования в зданиях и центрах обработки данных (ЦОД). Здесь используются как многомодовые, так и одномодовые патчкорды с разъемами LC, SC, FC и др. .
- Специального назначения — подводные, самонесущие подвесные (на опорах ЛЭП, столбах освещения), бронированные для прокладки в грунте и т.д. .
Срок службы качественных оптических кабелей при соблюдении условий эксплуатации составляет не менее 25–30 лет .
Интересный факт:
Первая коммерческая волоконно-оптическая линия связи в СССР была запущена в 1977 году в Зеленограде, соединив администрацию города с научным центром, и отечественные разработки в этой сфере тогда считались одними из лучших в мире . Сегодня технология позволяет передавать по одному волокну сигнал со скоростью до 15,5 Тбит/с на расстояние 7000 км, что эквивалентно более 10 миллионам обычных DSL-подключений. При этом затухание (потери) сигнала в современных одномодовых волокнах настолько мало, что усилители требуются лишь через каждые 70–150 километров .
