Cum se conectează un cablu optic: teorie și practică. Cum funcționează un cablu de fibră optică?
Un cablu optic diferă semnificativ în acțiunea sa de alte tipuri de cabluri. Semnalul este transmis prin ea prin fluxuri de lumină. Pentru aceasta se folosesc fibre optice din sticlă. Acest design de cablu îi permite să transmită date pe distanțe lungi cu pierderi minime.
Ce tipuri de cabluri optice există?
Astfel de cabluri sunt realizate în moduri diferite. Prin urmare, ei pot transmite semnale la frecvențe diferite, au parametri diferiți și pot îndeplini diferite tipuri de sarcini. Ele sunt de obicei împărțite în monomod și multimod. Diferențele lor constau în metoda de transmitere a datelor și calitatea semnalelor transmise. În funcție de tipul de cablu, cel preturi cablu optic.
Cablurile optice sunt folosite pentru a produce cabluri de instalare și conectare, care sunt numite cabluri de corecție și coadă (de exemplu, coadă LC). Ele diferă prin faptul că cablul de corecție are conectori pe ambele părți, în timp ce coada de porc are conectori pe o singură parte.
Care este structura unui cablu de fibră optică?
O fibră optică constă dintr-un miez și o placare. Acești parametri au grade diferite de refracție. Miezul este realizat dintr-un material mai dens decât carcasa. Fiecare fibră optică are numere în nume care indică dimensiunile miezului și ale placajului. În interior, între fibre există o umplutură hidrofobă care protejează fibrele optice de umiditate și, în consecință, de deteriorare. Pentru cablurile care sunt utilizate în condiții dure, sunt utilizate metode de protecție suplimentare sub formă de armătură.
De asemenea, unele tipuri de cabluri pot avea elemente de putere, care sunt reprezentate de sarma de otel sau cabluri din cupru, otel, fibra de sticla, aluminiu. Elementele de putere pot fi amplasate fie în lateral, fie în centrul cablului. Astfel de elemente sunt necesare pentru a oferi cablului o flexibilitate suplimentară și pentru a îmbunătăți rezistența la solicitarea mecanică care poate deteriora fibrele optice.
La conectarea secțiunilor de cablu, se folosește metoda de sudare. Zona sudată poate fi protejată în mod fiabil de factorii negativi de mediu dacă este utilizată cuplare optică prin trecere.
Cum sunt clasificate cablurile de fibră optică?
Aceste tipuri de cabluri pot fi clasificate dupa mai multe criterii: proiectare, dimensiune, metoda de pozare, numarul de fibre, conditii de functionare. În funcție de scopul lor, acestea pot fi:
- liniile principale;
- intrazonal;
- local;
- intra-obiect.
În funcție de metoda de pozare, cablurile pot fi amplasate în exterior sau în interiorul obiectelor. În funcție de metoda de instalare, acestea sunt suspendate pe suporturi, așezate în pământ, tuneluri de canalizare, conducte de cabluri și puțuri de telecomunicații.
Ce determină prețul unui cablu optic?
Pe preturi cablu optic va fi destul de acceptabil dacă faceți o alegere, ținând cont de toate caracteristicile. Chiar și în etapa de proiectare a liniei de fibră optică, este necesar să se determine cantitatea exactă de cablu optic și tipul acestuia. Apoi costul total al produsului va fi alcătuit din materialele din care este realizat cablul și destinația generală a acestuia. Dacă cablul, de exemplu, va fi așezat în interior, atunci puteți folosi unul mai ieftin. Pentru instalarea externă, ar trebui să selectați cabluri cu caracteristici de calitate superioară, care vor costa puțin mai mult. Pe pret cabinet server constă, de asemenea, din mulți parametri. De exemplu, acestea vor fi dimensiunile dulapului, tipul, scopul și producătorul acestuia. De asemenea, cabinetul serverului este selectat în faza de proiectare a liniei de fibră optică pentru a face alegerea corectă.
Transferul de date rapid, de înaltă calitate și sigur este o condiție necesară a lumii moderne. Și astăzi, cablul de fibră optică este cel mai avansat și eficient material pentru aceste scopuri. Mulți oameni cred că acesta este un produs nou unic. De fapt, dezvoltarea materialului și a primelor linii de fibră optică a apărut la sfârșitul secolului al XX-lea și s-au desfășurat câteva decenii de muncă pentru a îmbunătăți această tehnologie. Drept urmare, astăzi am obținut un material de transmisie cu adevărat unic prin caracteristicile sale, iar utilizarea sa a devenit larg răspândită și răspândită.
Structura cablului de fibră optică
În exterior, nu are diferențe speciale și seamănă cu unul electric coaxial. Caracteristica principală și diferența este structura sa internă. Fibrele de sticlă subțiri acționează ca element de transmitere aici. Diametrul fibrelor este de 1-10 microni. Fiecare fibră are o carcasă de sticlă sau plastic care împiedică scăparea luminii. Astfel, impulsurile de lumină se propagă exclusiv în interiorul conductorului.
Stratul de protecție exterior poate diferi în ceea ce privește caracteristicile sale. Nivelul rezistenței și fiabilității sale depinde de scopul cablului. Atunci când alegeți, ar trebui să vă ghidați după scop și condițiile de funcționare așteptate.
Tipuri de cablu de fibră optică
Principala divizie a cablului de fibră optică este multimod și monomod.
Monomod – caracterizat prin precizie ridicată a transmisiei de date. Informația ajunge la receptor cu o distorsiune neglijabilă, deoarece toate razele călătoresc pe aceeași cale. De remarcat faptul că acest tip de cablu are un cost destul de ridicat, deci este utilizat în cazurile cu un nivel deosebit de cerințe pentru calitatea și viteza transferului de informații.
Într-un produs multimod, razele de lumină se deplasează de-a lungul diferitelor traiectorii, ceea ce dă o anumită distorsiune la receptor. Cu toate acestea, aceste distorsiuni nu sunt foarte mari și sunt complet compensate de alte avantaje ale cablului optic. De asemenea, acest cablu are un preț foarte accesibil.
De asemenea, se împarte în funcție de numărul de fibre. Astfel, pentru stabilirea comunicațiilor interne în clădiri, alegerea standard este un cablu cu 8 fibre optice. Gama numărului de fibre este destul de largă. Puteti achizitiona un produs cu 2 fibre, folosit pentru instalare interioara, de exemplu, la instalarea camerelor video IP, sau cu 144 fibre, destinat instalarii interne/exterioare a autostrăzilor de lungime medie.
Conform metodei de instalare, cablul este împărțit în:
- intra-obiect;
- suspendat cu un element de alimentare extern;
- autoportant;
- pentru așezarea în pământ;
- pentru conducte de cabluri;
- pentru instalare în conducte.
Alegerea se face luând în considerare toți parametrii și domeniul de utilizare planificat. Sunt luate în considerare și cerințele prognozate pentru volumul și viteza de date - fie că va fi un cablu optic cu 16 fibre sau 96 de fibre, de exemplu.
Avantajele cablului optic
Principalele avantaje ale liniilor de fibră optică sunt viteze mari de transfer de date și atenuare scăzută a semnalului.
Un alt avantaj important este securitatea datelor transmise și anume:
- conectarea neautorizată la o linie de fibră optică este imposibilă - orice conexiune va încălca integritatea fibrelor;
- siguranța electrică – aceasta extinde domeniul de aplicare a cablurilor. În special, utilizarea lor este permisă în întreprinderile în care sunt prezente procese de producție explozive;
- nivel ridicat de protecție împotriva interferențelor externe, atât create de factori naturali (fulger), cât și echipamente electrice puternice, linii de înaltă tensiune etc.
Cablul cu mai multe fibre este adesea folosit în medii domestice și industriale. Ne propunem să luăm în considerare ce este un cablu optic monomod și multimod, pentru ce este necesar acest cablu, de unde să-l cumpărăm și, de asemenea, cum să-l conectăm.
Informații generale
Cablul de fibră optică (OGD, OGC, OKB, OKG, OKKM, OKL, OKLZH OPTs, OSD, OKS, OKSTM, OMZKGM, OPD, OPS, MGTS) este un cablu care conține una sau mai multe fibre optice. Elementele sunt straturi de plastic acoperite individual care sunt conținute într-un tub de protecție adecvat mediului în care va fi utilizat cablul.
Foto – Cablu fibră opticăZona de aplicare firul este foarte lat:
- transmiterea semnalelor între clădiri pe distanțe mari la viteză mare;
- crearea de comunicații telefonice la distanță lungă;
- crearea de rețele de internet etc.
Performanța cablului este verificată de reflectometre optice (OTDR) - acestea sunt dispozitive opto-electronice utilizate pentru caracterizarea fibrei optice. OTDR este echivalentul optic al unui reflectometru electronic în domeniul timpului. Acesta injectează o serie de impulsuri optice în fibră, datorită cărora se efectuează testarea, după care rezultatul reacției este afișat în reflectograme, măsurarea se efectuează prin compararea rezultatelor. De asemenea, extrage lumina din același capăt al fibrei, care este împrăștiată (efect de retroîmprăștiere) sau reflectată din punctele de-a lungul fibrei. Intensitatea impulsului reflectat este măsurată ca o valoare integrată dependentă de timp și lungimea fibrei.
Puteți cumpăra testere de la fabrica Incab, precum și unelte folosite pentru atașarea și demontarea firelor, tăierea sau modernizarea lor în condiții casnice.
Tipuri de cablu optic și designul acestora
O fibră optică constă dintr-un miez și o placare selectate pentru reflectarea internă totală a semnalelor datorită diferenței de refracție dintre ele. În practică, carcasa este de obicei acoperită cu un strat de polimer acrilat sau poliimid. Aceste substanțe protejează fibra de deteriorare, dar nu contribuie la proprietățile sale optice de ghidare de undă.
Fibrele acoperite individuale (sau grupurile de fibre asamblate în panglici sau mănunchiuri) au rășini rigide ca tampon în tubul principal și formează miezul cablului. Mai multe straturi de înveliș de protecție, în funcție de aplicație, sunt adăugate pentru a forma cablul. Ansamblurile de fibre rigide furnizează uneori sticlă care absoarbe lumina („întunecată”) între fibre pentru a preveni scurgerea luminii dintr-o fibră și intrarea în alta. Acest lucru reduce diafonia dintre fire și reduce strălucirea luminii. Toți cei patru conectori au capace albe care acoperă vârfurile.
Foto – Cablu optic subțire Există așa ceva tipuri de fire conform principiului producției și funcționării:
- unghiular;
- blindat impermeabil (zonă de utilizare: sol - TOC, apă, aer);
- industrial intra-facilitate (folosește instalația pentru a transmite semnale între ateliere etc.).
Cablu la locație(DNS, DPL, DPM, DPO, DPS, DPT, DROP) de obicei închis, are o fibră flexibilă cu un pachet de elemente de ranforsare polimerice fibroase elastice, precum aramid (de exemplu Belkin, Luxmann, Gpon, Twaron sau Kevlar), cu un capac ușor din plastic, pentru a forma un simplu cordon. Fiecare capăt al cablului poate fi echipat cu un conector de fibră optică specializată care îi permite să se conecteze sau să se deconecteze cu ușurință de la rețea.
Pentru utilizarea în condiții mai intense, este mult mai comun să folosiți un cablu mai puternic, care are cerințe mai stricte - blindat. Utilizează un tub special cu un design special, fibra este așezată într-o spirală în teci semirigide, ceea ce vă permite să întindeți cablul fără a întinde fibrele în sine. Acest lucru protejează firele de tensiune în timpul coafării, ca urmare a schimbărilor de temperatură sau a impactului fizic. Firele în sine, cu vene de cupru, ajută la conducerea semnalelor la cel mai înalt nivel în orice mediu.
Cablul blindat combinat este utilizat pe scară largă pentru așezarea rețelelor sub apă sau în aer, unde poate fi deteriorat de pești, vânturi puternice și precipitații. Acest cordon este neinflamabil, nu este afectat de umiditate, acid și chiar și fizic este destul de greu să îl rupi. Este folosit ca fir principal aerian, sub apă, pentru canalizare, monofibră (un tip special de cablu), care ajută la transportul unui semnal între orașe etc. Acest bloc de extensie poate fi uscat sau acoperit cu gel pentru protecție și proprietăți conductoare mai bune.
Foto – Cablu optic Un bloc uscat oferă mai puțină protecție fibrelor decât un bloc umplut cu gel, care este, de asemenea, mai scump. În loc de conducte libere, fibrele pot fi încorporate în izolație polimerică grea, denumită în mod obișnuit „tampon dur” de fire. Adaptorul strâns este folosit ca splitter sau splitter sau ca fir autoportant care ajută la conducerea semnalelor în situații extreme. Sârma este un dispozitiv care vine cu o funie de tragere (un cablu dielectric cu două fibre, de obicei din sticlă epoxidica), fire de aramidă, un tub de protecție de 3 mm cu un strat suplimentar de Kevlar care înconjoară fiecare fibră. Firul are o capacitate mare, atenuarea semnalului este aproape imposibilă chiar și în condiții extreme (50-150 C/W).
Foto – Ropewalk Un cablu de sarcină arată aproximativ la fel, cu excepția faptului că este echipat și cu miezuri de oțel armat, motiv pentru care caracteristicile sale îi permit să deplaseze structuri puternice de mașini, mașini, cisterne și alte marfă cu acest cablu. Astfel de fire pot fi conectate la orice echipament de construcție (suport pentru țevi, sudură, betoniera etc.), cel mai adesea sunt montate pe suporturi (se folosește bara de armare).
Cabluri de distributie Au o izolație comună Kevlar, o frânghie de tragere și 900 de micrometri de un strat special ranforsat care este aplicat pe fiecare fibră. Practic, astfel de fire sunt, de asemenea, întărite cu fire speciale de oțel, care măresc capacitatea de transmisie și, de asemenea, este mai ușor să conectați firul la o sursă de alimentare sau dispozitiv.
Foto – Cod de corecție a cablului optic Cablu optic pentru dispozitive audio
Cablul optic de abonat TOSLINK (marcajul înseamnă Toshiba Link) pentru receptor este un fir standardizat cu fibră optică, terminația este conectată folosind SPDIF, DNS, MINI, ODT, ieșire audio USB. Este folosit cel mai adesea în dispozitivele audio de consum (folosind o „priză”) specială, unde transportă fluxul audio digital de la dispozitive precum playere CD și DVD, recordere DAT, computere și console de jocuri Xbox moderne, către un receptor care poate decoda. două canale audio. Aceste fire sunt folosite de mărci precum Samsung, Apple și altele.
Cablu pentru home theater și TV
Deși TOSLINK acceptă mai multe formate media și standarde fizice diferite, conexiunile video digitale care utilizează conectorul dreptunghiular EIAJ/JEITA RC-5720 (și CP-1201 și JIS C5974-1993 F05) sunt cele mai comune astăzi.
Datorită utilizării de recuperare a sincronizării, cablul optic audio sau digital TOSLINK pentru LG, televizoarele Samsung transmit interferențe, fluctuații și comunicarea poate fi întreruptă. Adesea, rezistența cordonului joacă un deserviciu. Dar, în majoritatea cazurilor, debitul este foarte mare, o persoană fără pregătire și echipament special nu va observa probleme de comunicare.
O anumită structură și tehnologie de operare obligă televiziunea și cablul acustic să nu depășească 5 metri, altfel semnalul de intrare va fi transmis prost, sunetul va deveni zgomotos, iar imaginea va pluti. În cele mai multe cazuri, un cablu optic pentru audio sau comunicare este inițial încorporat în dispozitiv, dar dacă nu este disponibil, acesta poate fi achiziționat de la magazinele de electricitate.
Principiul de funcționare firele audio se bazează pe funcționarea unui cablu optic simplu:
- Pot fi utilizate atât cabluri cu un singur conductor, cât și cabluri multi-torți;
- Pentru a le verifica performanța, trebuie să utilizați reflectoare, de asemenea, monitorizează calitatea conexiunii și a îndoirii;
- Pentru funcționarea oricărui cablu de comunicație, internet sau dispozitiv audio, este necesară o temperatură normală în intervalul de la -10 la +40 de grade;
- Terminația este echipată cu un cablu special care arată ca un microplug;
- Este conectat la conectorul necesar sau vine prefabricat.
Conectarea unor astfel de cabluri nu este dificilă folosind un conector și un muf special. Lipirea sau tăierea (sudura) în infraroșu este utilizată în principal.
Cablul de fibră optică (alias fibră optică) este un tip de cablu fundamental diferit față de cele două tipuri de cablu electric sau de cupru discutate. Informațiile despre acesta sunt transmise nu printr-un semnal electric, ci printr-un semnal ușor. Elementul său principal este fibra de sticlă transparentă, prin care lumina străbate distanțe mari (până la zeci de kilometri) cu o atenuare nesemnificativă.
Orez. 5.6. Structura cablului de fibră optică
Structura unui cablu de fibră optică este foarte simplă și similară cu structura unui cablu electric coaxial (Fig. 5.6). Doar în locul unui fir central de cupru, aici se folosește fibră de sticlă subțire (aproximativ 1 - 10 microni în diametru), iar în loc de izolație internă se folosește o carcasă de sticlă sau plastic, care nu permite luminii să iasă dincolo de fibra de sticlă. În acest caz, vorbim despre modul așa-numitului reflectare internă totală a luminii de la limita a două substanțe cu indici de refracție diferiți (coaja de sticlă are un indice de refracție mult mai mic decât fibra centrală). De obicei, nu există împletituri metalice pe cablu, deoarece nu este necesară protecția împotriva interferențelor electromagnetice externe. Cu toate acestea, uneori este încă folosit pentru protecția mecanică împotriva mediului (un astfel de cablu se numește uneori cablu blindat; poate combina mai multe cabluri de fibră optică sub o singură manta).
Cablul de fibra optica are caracteristici exceptionale in ceea ce priveste imunitate la zgomot si secretul informatiilor transmise. În principiu, nicio interferență electromagnetică externă nu poate distorsiona semnalul luminos, iar semnalul în sine nu generează radiații electromagnetice externe. Este aproape imposibil să vă conectați la acest tip de cablu pentru interceptarea neautorizată a rețelei, deoarece acest lucru ar compromite integritatea cablului. Lățimea de bandă posibilă teoretic a unui astfel de cablu ajunge 10 12 Hz, acesta este 1000 GHz, care este incomparabil mai mare decât cea a cablurilor electrice. Costul cablului de fibră optică scade constant și este acum aproximativ același cu costul cablului coaxial subțire.
Atenuarea tipică a semnalului în cablurile de fibră optică la frecvențele utilizate în rețelele locale este între 5 inainte de 20 dB/km, care corespunde aproximativ cu performanța cablurilor electrice la frecvențe joase. Dar în cazul unui cablu de fibră optică, pe măsură ce frecvența semnalului transmis crește, atenuarea crește foarte ușor, iar la frecvențe înalte (mai ales mai sus 200 MHz) avantajele sale față de cablul electric sunt de netăgăduit, pur și simplu nu are concurenți. Cu toate acestea, cablul de fibră optică are și unele dezavantaje.
Cel mai important dintre ele este complexitatea ridicată a instalării (la instalarea conectorilor este necesară precizia micronului; atenuarea conectorului depinde în mare măsură de precizia tăierii fibrei de sticlă și de gradul de lustruire a acesteia). Pentru instalarea conectorilor, se folosește sudarea sau lipirea folosind un gel special care are același indice de refracție a luminii ca și fibra de sticlă. În orice caz, acest lucru necesită personal înalt calificat și unelte speciale. Prin urmare, cel mai adesea, cablul de fibră optică este vândut sub formă de bucăți pre-tăiate de lungimi diferite, la ambele capete ale cărora sunt deja instalate tipul necesar de conectori. Trebuie reținut că instalarea defectuoasă a conectorului reduce drastic lungimea admisă a cablului, determinată de atenuare.
De asemenea, trebuie să ne amintim că utilizarea cablului de fibră optică necesită receptoare și transmițătoare optice speciale care convertesc semnalele luminoase în semnale electrice și invers, ceea ce uneori crește semnificativ costul rețelei în ansamblu.
Cablurile de fibră optică permit ramificarea semnalului (în acest scop sunt produse cabluri pasive speciale). despicatoare (cuple) 2-8 canale), dar, de regulă, acestea sunt folosite pentru a transmite date într-o singură direcție între un emițător și un receptor. La urma urmei, orice ramificare slăbește inevitabil foarte mult semnalul luminos și, dacă există multe ramuri, atunci este posibil ca lumina pur și simplu să nu ajungă la capătul rețelei. În plus, splitter-ul are și pierderi interne, astfel încât puterea totală a semnalului la ieșire este mai mică decât puterea de intrare.
Cablul de fibră optică este mai puțin durabil și mai puțin flexibil decât cablul electric. Raza de curbură permisă tipică este de aprox. 10 – 20 cm, cu raze de îndoire mai mici fibra centrală se poate rupe. Nu tolerează întinderea cablurilor și mecanice, precum și influențele de strivire.
Cablul de fibră optică este, de asemenea, sensibil la radiațiile ionizante, ceea ce reduce transparența fibrei de sticlă, adică crește atenuarea semnalului. Schimbările bruște de temperatură au, de asemenea, un impact negativ asupra acesteia, iar fibra de sticlă se poate crăpa.
Cablul de fibră optică este utilizat numai în rețelele cu topologie în stea și inel. Nu există probleme de coordonare sau de împământare în acest caz. Cablul asigură izolarea galvanică ideală a computerelor din rețea. În viitor, este posibil ca acest tip de cablu să înlocuiască cablurile electrice, sau cel puțin să le înlocuiască foarte mult. Rezervele de cupru de pe planetă se epuizează, dar există materii prime mai mult decât suficiente pentru producția de sticlă.
Există două tipuri diferite de cablu de fibră optică:
multimod sau multimod cablu, mai ieftin, dar de calitate inferioară;
monomod cablu, mai scump, dar are caracteristici mai bune comparativ cu primul.
Esența diferenței dintre aceste două tipuri se rezumă la moduri diferite de trecere a razelor de lumină în cablu.
Orez. 5.7. Propagarea luminii într-un cablu monomod
Într-un cablu monomod, aproape toate razele parcurg același drum, drept urmare ajung la receptor în același timp, iar forma semnalului aproape nu este distorsionată (Fig. 5.7). Un cablu monomod are un diametru central al fibrei de aproximativ 1,3 µm și transmite lumină doar la aceeași lungime de undă (1,3 µm). Dispersia și pierderea semnalului sunt foarte mici, ceea ce permite transmiterea semnalelor pe o distanță mult mai mare decât cu un cablu multimod. Pentru cablul monomod se folosesc transceiver-uri laser care folosesc lumina exclusiv la lungimea de undă necesară. Astfel de transceiver sunt încă relativ scumpe și nu sunt durabile. Cu toate acestea, în viitor, cablul monomod ar trebui să devină tipul principal datorită caracteristicilor sale excelente. În plus, laserele sunt mai rapide decât LED-urile convenționale. Atenuarea semnalului într-un cablu monomod este de aproximativ 5 dB/km și poate fi chiar redusă la 1 dB/km.
Orez. 5.8. Propagarea luminii în cablu multimod
Într-un cablu multimod, traiectoriile razelor luminoase au o împrăștiere vizibilă, în urma căreia forma semnalului la capătul de recepție al cablului este distorsionată (Fig. 5.8). Fibra centrală are un diametru 62,5 µm și diametrul carcasei exterioare 125 µm (aceasta este uneori denumită 62,5/125 ). Pentru
Tabelul 5.1
|
Tip de cablu |
||||
|
Caracteristici |
Coaxial subțire (10 Baza 2) |
Coaxial gros (10 Baza 5) |
pereche răsucită (10 BazaT) |
Fibra optica |
|
Costul cablului |
Mai mare decât perechea răsucită |
Mai mare decât subțire |
Cel mai puțin scump |
Cel mai scump |
|
Lungimea admisă a cablului | ||||
|
Rata baud |
10 Mbit/s |
10 Mbit/s |
4-100 Mbit/s |
100 sau mai mult Mbit/s |
|
Flexibilitate |
Relativ flexibil |
Mai puțin flexibil |
Cel mai flexibil |
Nu flexibil |
|
Instalare usoara |
Foarte simplu |
Garnitură complexă |
||
|
Sensibilitate la interferențe |
Rezistență bună la interferențe |
Rezistență bună la interferențe |
Sensibilă la interferențe |
Insensibil la interferență |
|
Caracteristici specifice |
Componentele electronice de suport sunt mai puțin costisitoare decât perechea răsucită |
Componentele electronice de suport sunt mai puțin costisitoare decât perechea răsucită |
Exact la fel ca un fir de telefon; instalat adesea în clădiri |
Suportă voce, date și video |
|
Aplicație preferată |
Folosit în orașe mari cu cerințe ridicate de securitate |
Ca conexiune principală în rețelele de cablu subțire |
UTP – în orașe mici cu buget mic STP – Token Ring de orice dimensiune |
Orice dimensiune a rețelei, viteza necesară, securitate ridicată a transmisiei de date și orice integrare |
transmisia folosește un LED obișnuit (nu laser), care reduce costurile și crește durata de viață a transceiver-urilor în comparație cu cablul monomod. Lungimea de undă a luminii într-un cablu multimod este 0,85 µm, cu o extindere a lungimii de undă de aproximativ 30 – 50 nm. Lungimea admisă a cablului este 2 – 5 km. Cablul multimod este principalul tip de cablu de fibră optică în zilele noastre, deoarece este mai ieftin și mai accesibil. Atenuarea într-un cablu multimod este mai mare decât într-un cablu monomod și este 5 – 20 dB/km. Latența tipică pentru majoritatea cablurilor comune este de aproximativ 4-5 ns/m, care este aproape de întârzierea cablurilor electrice. Cablurile de fibră optică, cum ar fi cablurile electrice, sunt disponibile în plen Și non-plenum .
Caracteristicile principalelor tipuri de cabluri sunt prezentate în Tabelul 5.1.
Canale de comunicare fără fir
Pe lângă canalele prin cablu, rețelele de computere folosesc uneori și canale fără cablu. Principalul lor avantaj este că nu este necesară cablarea (nu este nevoie să faceți găuri în pereți, să asigurați cablurile în țevi și jgheaburi, să le așezați sub podele înălțate, deasupra tavanelor suspendate sau în puțuri de ventilație, să căutați și să reparați daune). În plus, computerele din rețea pot fi mutate cu ușurință într-o cameră sau într-o clădire, deoarece nu sunt legate de nimic.
Canal radio folosește transmisia de informații prin unde radio, așa că teoretic poate oferi comunicare pe multe zeci, sute și chiar mii de kilometri. Viteza de transmisie atinge zeci de megabiți pe secundă (depinde mult de lungimea de undă selectată și metoda de codificare).
Particularitatea canalului radio este că semnalul este emis liber în aer, nu este închis într-un cablu, astfel încât apar probleme de compatibilitate cu alte surse de unde radio (stații de radio și televiziune, radare, radio amatori și emițătoare profesionale, etc.). Canalul radio utilizează transmisia într-un interval de frecvență îngust și modularea unui semnal de frecvență purtătoare printr-un semnal de informare. Principal dezavantaj Canalul radio este slab protejat de interceptări, deoarece undele radio se propagă necontrolat. Un alt mare dezavantaj al canalului radio este imunitatea slabă la zgomot.
Pentru rețele locale fără fir ( WLAN – LAN fără fir) utilizate în prezent conexiuni radio pe distanțe scurte (de obicei până la 100 metri) și în raza de vizibilitate. Cele două intervale de frecvență cele mai utilizate sunt: 2,4 GHz și 5 GHz. Viteza de transfer – până la 54 Mbps. O opțiune comună cu viteza 11 Mbps.
Rețele WLAN permite stabilirea conexiunilor de rețea fără fir într-o zonă limitată (de obicei în interiorul unei clădiri de birouri sau universități sau în locuri publice precum aeroporturi). Acestea pot fi utilizate în birouri temporare sau în alte locații în care cablarea nu este fezabilă sau ca o completare la o rețea LAN cu fir existentă pentru a permite utilizatorilor să lucreze în timp ce se deplasează prin clădire.
Tehnologia populară Wifi(Fidelitate fără fir) vă permite să organizați comunicarea între computere de la 2 inainte de 15 folosind un hub (numit punct de acces, Punct de acces,AP), sau mai multe hub-uri, dacă computerele sunt de la 10 inainte de 50 . În plus, această tehnologie face posibilă conectarea a două rețele locale la o distanță de până la 25 de kilometri folosind poduri wireless puternice. De exemplu în Fig. Figura 5.9 prezintă conexiunea computerelor folosind un punct de acces. Este important ca multe computere mobile (laptop-uri) să aibă deja un controler încorporat Wifi, ceea ce le simplifică foarte mult conectarea la o rețea wireless.
Orez. 5.9. Conectarea computerelor folosind tehnologia Wi-Fi
Canalul radio este utilizat pe scară largă în rețelele globale atât pentru comunicații terestre, cât și prin satelit. În această aplicație, canalul radio nu are concurenți, deoarece undele radio pot ajunge oriunde în lume.
Infraroşu De asemenea, canalul nu necesită fire de conectare, deoarece folosește radiații infraroșii pentru comunicare (similar cu telecomandă TV de acasă). Principalul său avantaj în comparație cu un canal radio este insensibilitatea la interferența electromagnetică, ceea ce îi permite să fie utilizat, de exemplu, în medii industriale, unde există întotdeauna multe interferențe din partea echipamentelor de alimentare. Adevărat, în acest caz este necesară o putere de transmisie destul de mare, astfel încât să nu fie afectate alte surse de radiații termice (infraroșii). Comunicarea în infraroșu nu funcționează bine chiar și în condiții foarte praf.
Vitezele de transmitere a informațiilor pe canalul infraroșu nu depășesc de obicei 5-10 Mbit/s, dar când se folosesc lasere cu infraroșu, viteze de peste 100 Mbps. Secretul informațiilor transmise, ca în cazul unui canal radio, nu se realizează, de asemenea, receptoare și emițătoare relativ costisitoare; Toate acestea duc la faptul că canalele infraroșu sunt folosite destul de rar în rețelele locale. Sunt utilizate în principal pentru a conecta computere cu periferice (interfață IrDA).
Canalele infraroșu sunt împărțite în două grupuri:
Canale de linie vizuală , în care comunicarea se realizează pe fascicule care merg direct de la emițător la receptor. În acest caz, comunicarea este posibilă numai dacă nu există obstacole între calculatoarele din rețea. Dar lungimea canalului liniei de vedere poate ajunge la câțiva kilometri.
Canale pe radiații împrăștiate , care operează pe semnale reflectate de pereți, tavane, podele și alte obstacole. Obstacolele în acest caz nu reprezintă o piedică, dar comunicarea poate fi efectuată doar într-o singură cameră.
Dacă vorbim despre posibile topologii, atunci, cel mai firesc, toate canalele de comunicație fără fir sunt potrivite pentru o topologie de tip magistrală, în care informațiile sunt transmise simultan tuturor abonaților. Dar atunci când se utilizează transmisia îngust direcționată și/sau diviziunea de frecvență între canale, este posibilă implementarea oricărei topologii (topologii inel, stea, combinate) atât pe canalul radio, cât și pe canalul infraroșu.
Conectori în adaptoarele de rețea
Conectorii utilizați sunt conectori de tipul UTP (Neprotejat Răsucit Pereche ) pentru conectarea perechii răsucite, AUT (Acces Unitate Interfață ) pentru a conecta un gros (gros) cablu coaxial, care definește tipul de conector și cablu de conectat PSȘi P.M.A.între ele şi BNC (britanic Naval Conector ) pentru subțire ( subţire) cablu coaxial.
Există două tipuri principale de transceiver: interior Și extern . Cardul poate avea un transmițător intern și AUI(Interfața unității de acces – interfață cu un dispozitiv de acces). Pentru un astfel de adaptor, cel mai potrivit cablu este 10 Baza- T, conectat la conector R.J.-45 pentru transmițător intern sau AUI folosind gros sau subțire pentru conectare Ethernet.
Există trei tipuri de transmițătoare externe:
Transmițător de rețea externă cu cablu subțire AUI conector.
Transmițător extern pt Ethernet, care se conectează direct la adaptorul de rețea.
Transmițător extern pentru cabluri groase cu un extractor de tăiere (un conector ai cărui dinți străpung izolația cablului și îndepărtează semnalele).
Cabluri:
RG -58 A/ U are fir de cupru standard.
RG -58 C / U este o opțiune militară RG-58 A/U
RG -58 U are un fir de cupru dur.
Conectori:
R.J. -11 are patru conexiuni prin cablu și are dimensiuni identice cu o mufă telefonică standard.
R.J. -45 mai mare și conține opt conexiuni de cablu. În mod obișnuit, RJ-45 este utilizat cu cablul cu pereche răsucită ( 10 BazaT).
Concluzie
Adaptoarele de rețea sunt interfața fizică sau interfața dintre un computer și un cablu de rețea. Ei pregătesc datele computerului pentru a le trimite printr-un cablu către un alt computer, pentru a primi date din rețea și a le transmite către computer. Instalați adaptorul de rețea într-unul dintre sloturile de expansiune ale computerului. Componentele unui adaptor de rețea sunt: memorie, conectori de cablu, conectori de magistrală, procesoare și conectori.
ÎNTREBĂRI DE AUTOTESTARE:
1. Scopul adaptorului de rețea; alte nume.
2. Structura adaptorului de rețea; atribuirea blocurilor.
3. Componentele adaptorului de rețea și scopul acestora.
4. Cum sunt primite și transmise datele prin adaptorul de rețea?
5. Cum este instalat adaptorul de rețea?
6. Selectarea unui adaptor de rețea.
7.Caracteristicile diferitelor tipuri de cabluri utilizate în rețele.
8. Caracteristicile cablurilor bazate pe perechi răsucite.
9. Cabluri coaxiale.
10. Cabluri de fibră optică.
11. Canale radio și canale infraroșu.
Cablu de fibra optica
Pachet de fibre optice. În teorie, utilizarea tehnologiilor avansate precum DWDM cu un număr modest de fibre, așa cum este prezentat aici, ar putea oferi o lățime de bandă suficientă încât să fie ușor de transmis toate informațiile necesare de care are nevoie întreaga planetă (aproximativ 100 de terabiți pe secundă într-o singură fibră). .)
Fibra optica este un filament de sticlă sau plastic folosit pentru a transporta lumina în sine prin reflexie internă totală. Fibre optice- o ramură a științei aplicate și a ingineriei mecanice care descrie astfel de fibre. Fibrele optice sunt utilizate în comunicațiile prin fibră optică, ceea ce permite transmiterea informațiilor digitale pe distanțe mai mari și la rate de date mai mari decât comunicațiile electronice. În unele cazuri, acestea sunt folosite și pentru a crea senzori.
Principiul simplu de funcționare permite utilizarea diferitelor metode, făcând posibilă crearea unei game largi de fibre optice:
- Fibre monomodale
- Fibre multimodale
- Fibre cu indice de gradient
- Fibre optice cu un profil de distribuție a indicelui de refracție în trepte.
Datorită proprietăților fizice ale fibrelor optice, sunt necesare tehnici speciale pentru a le conecta la echipamente. Fibrele optice stau la baza diferitelor tipuri de cabluri, in functie de locul in care vor fi folosite.
Principiul transmiterii luminii într-o fibră optică a fost demonstrat pentru prima dată pe vremea reginei Victoria, dar dezvoltarea fibrelor optice moderne a început în anii 1950. Au început să fie folosite în comunicații ceva mai târziu, în anii 1970; De atunci, progresele tehnologice au crescut semnificativ gama de aplicații și viteza de distribuție a fibrelor optice și, de asemenea, au redus costul sistemelor de comunicații cu fibră optică.
Aplicație
Comunicații prin fibră optică
Fibra optică poate fi folosită ca mijloc de comunicare la distanță lungă și de construire a unei rețele de calculatoare datorită flexibilității sale, care vă permite chiar să legați cablul într-un nod. Deși fibrele pot fi realizate din fibră optică ductilă transparentă sau din fibră de siliciu, fibrele utilizate pentru transmiterea informațiilor pe distanțe lungi sunt întotdeauna realizate din sticlă de cuarț, datorită atenuării optice scăzute a radiațiilor electromagnetice. Comunicarea folosește fibre optice multimod și monomod; Fibra multimod este utilizată de obicei pe distanțe scurte (până la 500 m), în timp ce fibra monomod este utilizată pe distanțe lungi. Datorită toleranței stricte între fibra monomod, transmițător, receptor, amplificator și alte componente monomod, utilizarea lor este de obicei mai costisitoare decât componentele multimod.
Senzor cu fibră optică
Fibra optică poate fi folosită ca senzor pentru a măsura tensiunea, temperatura, presiunea și alți parametri. Dimensiunile lor mici și practic lipsa de energie electrică oferă senzorilor cu fibră optică un avantaj față de senzorii electrici tradiționali din anumite zone.
Fibra optică este utilizată în hidrofoane în instrumentele seismice sau sonar. Sistemele de hidrofoane au fost create cu peste 100 de senzori pe cablu de fibră. Sistemele cu senzor de hidrofon sunt folosite în industria petrolieră, precum și în marinele unor țări. Microscop laser de companie germană, care lucrează cu laser și fibră optică.
Senzorii de temperatură și presiune din fibră optică sunt proiectați pentru măsurarea puțurilor de petrol. Senzorii cu fibră optică sunt bine potriviți pentru acest mediu, funcționând la temperaturi prea ridicate pentru senzorii cu semiconductori (Fiber Optic Temperature Sensing).
Au fost dezvoltate dispozitive de protecție a arcului cu senzori cu fibră optică, ale căror principale avantaje față de dispozitivele tradiționale de protecție a arcului sunt: viteză mare, insensibilitate la interferențe electromagnetice, flexibilitate și ușurință de instalare, proprietăți dielectrice.
O altă utilizare a fibrei optice este ca senzor într-un giroscop laser, care este folosit în Boeing 767 și unele modele de mașini (pentru navigație). Fibrele optice speciale sunt utilizate în câmpul magnetic interferometric și senzorii de curent electric. Acestea sunt fibre obținute prin rotirea piesei de prelucrat cu birefringență puternică încorporată.
Fibra optică este utilizată în alarmele de securitate la instalații deosebit de importante (de exemplu, arme nucleare). Când un atacator încearcă să miște focosul, condițiile de transmisie a luminii prin ghidajul de lumină se schimbă și se declanșează o alarmă.
Alte aplicații ale fibrei
Fibrele optice sunt utilizate pe scară largă pentru iluminat. Ele sunt folosite ca ghiduri de lumină în scopuri medicale și în alte scopuri în care lumina puternică trebuie să fie livrată într-o zonă greu accesibilă. Unele clădiri folosesc fibra optică pentru a defini o rută de la acoperiș până la o parte a clădirii. Iluminatul cu fibră optică este, de asemenea, folosit în scopuri decorative, inclusiv publicitate comercială, artă și brazi artificiali de Crăciun.
Fibra optică este, de asemenea, utilizată pentru imagistica. Fasciculul coerent transmis de o fibră optică este uneori folosit împreună cu lentile - de exemplu, într-un endoscop, care este folosit pentru a vizualiza obiecte printr-o gaură mică.
Note
Vezi si
Literatură
- Jocuri de noroc, W. A., „Rise and Rise of Optical Fibres”, Jurnalul IEEE pe subiecte selectate în electronica cuantică, Vol. 6, nr. 6, pp. 1084–1093, nov./dec. 2000
- Gowar, John Sisteme de comunicații optice, 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead Marea Britanie, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
- Hecht, Jeff Orașul Luminii, Povestea fibrei optice, Oxford University Press, New York, 1999 (ISBN 0-19-510818-3)
- Hecht, Jeff Înțelegerea fibrei optice, Ed. a 4-a, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, SUA 2002 (ISBN 0-13-027828-9)
- Nagel S. R., MacChesney J. B., Walker K. L., „O privire de ansamblu asupra procesului și performanței de depunere în vapori chimici modificati (MCVD),” Jurnalul IEEE de mecanică cuantică, Vol. QE-18, nr. 4 aprilie 1982
- Ramaswami, R., Sivarajan, K. N., Rețele optice: o perspectivă practică, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1998 (ISBN 1-55860-445-6)
Legături
- Caracteristicile fizice ale fibrelor optice polimerice
Fundația Wikimedia. 2010.
- Canal de fibră optică către fiecare casă
- Măsurarea temperaturii pe fibră optică
Vedeți ce este „cablu de fibră optică” în alte dicționare:
cablu fibră optică multimodală- Un cablu de fibra optica care permite propagarea undelor luminoase de mai multe frecvente (mai multe moduri) datorita faptului ca diametrul miezului sau este cu un ordin de marime mai mare decat lungimea de unda a fasciculului. EN fibră optică multimod Un tip de… …
cablu fibră optică monomod- Cablu fibră optică prin care se transmite o undă luminoasă de o frecvență (un mod). Subiecte: linii de comunicații optice EN fibră optică mono mod fibră optică monomod … Ghidul tehnic al traducătorului
cablu de fibră optică (fibră optică).- Un element conducător de lumină constând dintr-un conductor central (miez) înconjurat de o înveliș optic mai puțin dens. În comparație cu cuprul, cablul optic este mai ușor, mai ușor de manevrat și are un miez cu diametru mai mic și... ... Ghidul tehnic al traducătorului
Canal de fibră optică către fiecare casă- Comunicarea prin fibra optica este un mijloc de comunicare pe distante mari, construit pe baza liniilor de comunicatie cu fibra optica. Este o conexiune între o sursă de radiație optică (laser semiconductor sau LED) și un receptor... ... Wikipedia
Cablu optic
cablu dublu de fibră optică- Cablu de fibră optică având două fibre optice în una sau două mantale de protecție conectate (TIA/EIA TSB 72). Subiecte: telecomunicații, concepte de bază EN cablu fibră duală... Ghidul tehnic al traducătorului
cablu cu patru fibre- Cablu de fibră optică având patru fibre optice într-o singură manta (TIA/EIA TSB 72). Subiecte: telecomunicații, concepte de bază EN cablu quad fibră... Ghidul tehnic al traducătorului
Cablu de fibra optica- pachet de fibre optice. În teorie, utilizarea tehnologiilor avansate precum DWDM cu un număr modest de fibre, așa cum este prezentat aici, ar putea oferi suficientă lățime de bandă încât să fie ușor de transmis toate... ... Wikipedia
Comunicații prin fibră optică- un mijloc de comunicatie pe distante mari, construit pe baza unor linii de comunicatie cu fibra optica. Este o conexiune între o sursă de radiație optică (laser semiconductor sau LED) și un receptor (fotodiodă) prin... ... Wikipedia
linie de cablu- [Intenție] Linii de comunicație prin cablu Liniile de comunicație prin cablu au o structură destul de complexă. Un cablu este alcătuit din conductori închiși în mai multe straturi de izolație. Există trei tipuri de cabluri utilizate în rețelele de calculatoare. Pereche răsucită -...... Ghidul tehnic al traducătorului
