Расключение оптического кабеля

Расключение оптического кабеля

Монтаж ВОЛС.
Оптические разъемы

Один из заключительных этапов монтажа ВОЛС — это разводка и подключение входящего оптоволоконного кабеля непосредственно в точке назначения: в серверной, дата-центре и т.д. Для этого кабель заводится в оптический кросс и волокна подсоединяются к разъемам. На этом этапе используется такая группа, как оптические компоненты — это патчкорды, пигтейлы, адаптеры (розетки) и всякого рода зажимы. Их также объединяют под названием пассивное оптоволоконное оборудование.

Пигтейл — это кусок оптического кабеля, оконцованный коннектором только с одной стороны.

Патчкорд имеет коннекторы на обоих концах, типы разъемов при этом могут отличаться (переходной патчкорд) или быть одинаковыми (соединительный).

Оптический адаптер — это, собственно, розетка, в которую подключается пигтейл или патч-корд.

Что важно учитывать?

Может показаться, что на стадии подключения коннектора в оптический адаптер нет ничего сложного. Как воткнуть вилку в розетку. Однако, нет.

Давайте посмотрим хотя бы с точки зрения технологии. Что представляет собой комплект — патчкорд/пигтейл + адаптер? Это стыковка двух оптических волокон, толщина которых примерно равна толщине человеческого волоса. При этом сдвиг соединения даже на 1 микрон вызывает потерю мощности.

То есть кроссовое соединение должно обеспечить:

• идеально точное соприкосновение сердечников (оптоволокна);
• защиту этого идеального соприкосновения от внешних влияний — сдвигов, возникновения воздушного зазора и т.п.;
• механическую защиту волокон при многократном соединении-разъединении;
• механическую защиту кабеля в коннекторе при изгибе, выдергивании и т.д.

В частности, именно поэтому создано столько типов оптических коннекторов. Каждый производитель стремился создать идеальный разъем именно под свое оборудование.

Но это еще не все сложности

Для обеспечения точного соединения наконечники оптических коннекторов не должны иметь трещин (если трещина пересекает оптоволокно, такой коннектор заменяется), не должны быть пыльными и грязными. Даже если вы просто прикоснулись к нему пальцем — след нужно тщательно вытереть спиртовой салфеткой. Каждая пылинка, загрязнение и т.д. — это ослабление, затухание сигнала, обратные отражения.

Поэтому оптические коннекторы регулярно протираются спиртом, а розетки — продуваются сжатым воздухом или очищаются специальными палочками.

На рисунке справа — наконечник коннектора после прикосновения пальца и после очистки.

Механическая прочность соединений обеспечивается в каждом типе разъемов по-разному, но в основном это:

• особо прочный материал наконечника коннектора — керамика, металлокерамика;
• защитные пластиковые и металлические колпачки над разъемами;
• защелки и фиксаторы положения как в оптических адаптерах, так и в «вилках»;
• кевларовые и другие армирующие нити под оболочкой отрезка кабеля, ведущего к разъему.

Виды оптических патчкордов, пигтейлов, адаптеров

Классификация оптических пигтейлов, патчкордов и адаптеров в целом одинакова и основана на следующих параметрах:

• стандарт коннектора (разъема);
• тип шлифовки;
• тип волокна — многомодовое или одномодовое;
• тип коннекторов — одинарный иди дуплекс.

В результате различных комбинаций всех этих типов получается огромное множество модификаций коннекторов и адаптеров. На этой картинке далеко не все:

Что означают все эти буквы?

Возьмем типичную маркировку оптического патчкорда. К примеру, SC/UPC-LC/UPC MultiMode Duplex.

• SC и LC — это типы коннекторов. Здесь мы имеем дело с патчкордом — переходником, так как два разных типа разъема;
• UPC — тип шлифовки;
• Multimode — вид волокна, здесь многомодовое волокно, еще может быть обозначено аббревиатурой MM. Одномодовое маркируется как SinglеMode или SM;
• Duplex — два разъема в одном корпусе, для более плотного расположения. Обратный случай — это Simplex, один коннектор.

Типы полировки (шлифовки) оптоволоконных разъемов

Шлифовка или полировка оптоволоконных разъемов призвана обеспечить идеально плотное соприкосновение сердечников оптоволокна. Между их поверхностями не должно быть воздуха, так как это ухудшает качество сигнала.

На данный момент используются такие типы полировки, как PC, SPC, UPC и APC.

PC — прародитель всех остальных видов полировки. Разъем, обработанный методом PC (в том числе вручную), представляет собой скругленный наконечник.

Обратите внимание, на рисунке видно, что соединение коннекторов с плоским торцом чревато возникновением воздушной прослойки. В то время как скругленные торцы соединяются более плотно.

Может применяться в сетях небольшой дальности, предполагающих небольшую скорость передачи данных.

SPC — улучшенный вариант PC, но шлифовка производится только машинным способом.

UPC — почти плоский (но не свосем) разъем, который производится с применением высокоточной обработки поверхности. Дает отличные показатели отражательной способности (по сравнению с PC и SPC), поэтому активно применяется в высокоскоростных оптических сетях.

Коннекторы с этим типом разъема чаще всего — синие.

APC — разъем, обработанный по совсем другому принципу: концы скошены под углом 8 градусов. Такая полировка поверхности дает самые лучшие результаты. Обратные отражения сигнала практически сразу покидают покидают оптоволокно, и благодаря этому снижаются потери.

Разъемы с полировкой APC применяются в сетях с высокоми требованиями к качеству сигнала: передача голосовых, видеоданных. Как пример — кабельное телевидение.

Коннекторы с этим типом разъема — зеленого цвета.

Внимание!

Коннекторы с шлифовкой APC не подходят к разъемам с другой полировкой (PC, SPC, UPC) и вызывают взаимное повреждение.

Полировки PC, SPC, UPC взаимно совместимы.

Сравнение формы наконечника и пути отраженного сигнала в разъемах с полировкой UPC и APC:

Зависимость потерь на линии от типа полировки оптического коннектора изложена в таблице:

Как видим, полировка UPC (скругленные торцы) и APC (скошенные торцы) — эффективнее всего. Поэтому патчкорды и пигтейлы с этим типом шлифовки чаще всего применяются.

Типы оптических разъемов

На практике наши монтажники оптоволоконных сетей в подавляющем большинстве случаев работают с типами FC, LC, SC. На более редких видах коннекторов мы пока останавливаться не будем.

FC

Старый, зарекомендовавший себя стандарт. Отличное качество соединения, особенно FC/UPC, FC/APC.

• подпружиненное соединение, за счет чего достигается «вдавливание» и плотный контакт;
• металлической колпачок — прочная защита;
• коннектор вкручивается в розетку, а значит, не может выскочить, даже если случайно дернуть;
• шевеление кабеля не влияет на соединение.

Однако плохо подходит для плотного расположения разъемов — необходимо пространство для вкручивания/выкручивания.

SC

Более дешевый и удобный, но менее надежный аналог FC. Легко соединяется (защелка), разъемы могут располагаться плотно.

Однако пластиковая оболочка может сломаться, да и на затухание сигнала и обратные отражения влияют даже прикосновения к коннектору.

В общем, используется наиболее часто, но не рекомендован на важных магистралях.

LC

Уменьшенный аналог SC. За счет малого размера применяется для кроссовых соединений в офисах, серверных и т.п. — внутри помещений, там где требуется высокая плотность расположения разъемов.

Автор разработки этого типа коннектора — ведущий производитель телекоммуникационного оборудования, Lucent Technologies (США) — изначально прогнозировал своему детищу судьбу лидера рынка. В принципе, так оно и есть. Особенно учитывая то, что этот тип разъема относится к соединениям с повышенной плотностью монтажа.

Расключение оптического кабеля

• Главная
• Общие вопросы
  • Для самых маленьких
  • Протоколы
• Сетевое оборудование
  • Cisco
  • D-Link
  • MikroTik
  • Allied Telesis
  • Netgear
• Операционные системы
  • Windows
  • Linux
• Обзоры

четверг, января 17, 2013

Азы волоконно-оптических сетей

Конструкция оптического волокна

Конструкция оптического кабеля

Внешний вид SFP модулей

Коммутатор с разъемами для установки SFP модулей

Установка SFP модулей

Внешний вид оптического патч-корда

Внешний вид оптического кроса

Принцип действия оптического кросса

Соединение двух удаленных площадок при помощи волоконно-оптической сети

38 коммент.:

Спасибо за статью, было крайне познавательно.
Меня интеесует такой вопрос, читал в других источниках, но не смог разобраться, при прокладке внутри здания кабеля, возникает необходимость поворотов(от сервера до ролтера, от ролтера до конечного пользователя), так вот советывают использовать промежуточный пункт протягивания, при изменении направлении кабеля на 90 градусов после третьего раза. Я не могу понять что есть промежуточный пункт протягивания, и есть ли его необходимость при протяговании в зданиях, на расстояние к примеру 20 метрах от сервера до роултера?

Гм. не скажу что сильно разбираюсь в вопросах протяжки кабеля. Но обычно делают так. Грубо говоря от серверов до коммутатора серверной фермы прокладывают медью, дабы ее на такие короткие расстояния обычно вполне хватает. Гнуть ее можно как хочешь (конечно в разумных пределах). А вот для связи коммутаторов уже можно прокладывать оптику. Оптику нужно прокладывать аккуратно, при повороте на 90 градусов не нужно делать прямые углы, а необходимо огибать угол по дуге с радиусом больше минимального радиуса изгиба оптического волокна. Надеюсь вы это именно и имели ввиду. Если хотите скиньте ссылочку на ту статью что вы читали, попробую разобраться.

А зачем необходим оптический кросс, можно ли обойтись без него, если например на другой стороне находится один ПК с сетевой картой с разъемом SFP?

В теории можно. Но на практике так никто обычно не делает, так как это вызовет много проблем. Обычно Оптическая линия строится по следующей упрощенной схеме: Оборудование 1 Оптический патчкорд 1 Оптический кросс 1 Оптический кабель Оптический кросс 2 оптический патчкорд 2 Оборудование 2.

Волокна оптического кабеля «развариваются» на входах оптического кросса, и необходимость в изменение их положения и повторной «сварке» возникает не часто. А вот необходимость перекоммутации вашего оборудования с одного оптического волокна на другое может возникать на много чаще. Для упрощения этой задачи и используется оптический кросс.

Чтобы было понятнее приведу пример. Пусть у нас есть оптический кабель содержащий 8 оптических волокон. Для связи двух коммутаторов мы используем 2 волокна. Пусть в результате аварии одно из волокон было повреждено. В случае если мы используем оптические кроссы на обоих концах оптического кабеля, нам достаточно переткнуть на обоих сторонах оптической линии патчкорды, идущие от оборудования, из одного разъема оптического кросса в другой. В случае же если вы умудрились не использовать оптический кросс, то для того чтобы перейти на резервное волокно вам потребуется заново разваривать ОК.

Все вышесказанное относится к организации связи на большие расстояния.

Если же вы хотите соединить устройства находящиеся близко друг от друга, то в кроссе нет необходимости, можете просто соединить устройства напрямую оптическими патчкордами.

Большое спасибо за ответ.

a mozhno vopros?

Подскажите нормальный ли это вариант, из серверной идет один кабель (24 волокна) доходит до оптического кросса, где разваривается на несколько оптических кабелей по 8 волокон, а оставшиеся к разъемам кросса для подключения оборудования?

Немного не понял схему:
Вы имели ввиду «Оборудование»«Кросс в серверной»«Несколько ОК».
Если так то это совершенно нормальный вариант. Если вы имели ввиду что то другое то главное чтобы:
1)Выбранный вами вариант работал.
2)Удовлетворял по параметрам на затухания и т.д.
3)Был вам удобен.

Шкаф 1 в серверной из него выходит два кабеля по 24 волокна — заходит в шкаф 2 в кросс.
Кроссе в шкафу 2 он разваривается на 5 кабелей по 8 волокон которые идут в шкаф 3, шкаф 4, шкаф 5, шкаф 6, шкаф 7.
Или же лучший вариант из каждого шкафа по одному кабелю (8 волокон) вести сразу в серверную?

Если вы не планируете отводить в кроссе волокна в другие направления, то мне кажется лучше сразу вести от всех шкафов в серверную.

Здравствуйте, подскажите пожалуйста, если прокладываем оптику 16 волокон на 16 домов, каждый дом на своем волокне , то обязательно в каждом доме делать разводку в кросс? или можно просто на каждый дом отвести свое волокно, при этом остальные 15 не трогать, на доме где они не нужны. Я так понимаю , что и на каждый дом по модулю нужно ставить, получается , что в северной будет 16 модулей с одного района к примеру? а если 100 домов, то 100 модулей получается ? или другая система ?

Тут возникает несколько встречных вопросов:
1)А вы уверены что вам нужно по одному волокну на дом? Во первых не все системы работают по одному волокну, многие системы передачи работают по двум волокнам (одно под передачу другое под прием). Во вторых оптика штука хрупкая, так что нужно закладывать какой то резерв. Намного дешевле заложить дополнительные волокна сразу, чем выполнять строительство новой линии в случае обрыва (естественно это в основном касается больших многоэтажных домов, а не котеджей частного сектора, там и по одному волокну прокатит).
2)Исходя из пункта 1. если вы хотите заводить по Y волокон на каждый дом то для этих целей вам понадобится преобрести минимум Y волоконный кабель (такие кабели для внешний прокладки если я не ошибаюсь содержат минимум 4 волокна) , ведь не будите же вы вести голые хрупкие волокна от одного дома к другому.Как следствие раз вы ведете в каждый дом по несколько волокон, то чтобы их оконечить, то в доме желательно поставить оптический кросс и сразу разварить волокна на него (опять же актуально в случае больших домов, котеджей не касается).
3)Схемы разводки волокон могут быть различными и зависят от применяемых технологий:
3.1 При FTTH от серверной до каждого дома идет свой оптический кабель с нужным числом волокон (очень дорогой вариант).
3.2 При FTTH от кросса серверной до кросса первого дома идет кабель на 16*Y волокон, в кроссе первого дома вы отводите Y волокон, а 15Y волокон пускаете на следующий дом и так далее. То есть дома получаются связанными по цепочке. Аналогичный вариант можно сделать и без кроссов с отводом волокон на муфтах (Удачная схема по ссылке http://hkar.ru/iZBM).
3.3 При PON ведете одно волокно (в составе кабеля) и ветвите его.
4)Если вы ведете в частный сектор и все таки по одному волокну то у абонента обычно ставятся оптическая абонентская розетка (хорошая статья http://telekomza.ru/2012/09/14/osvaivaem-chastnyj-sektor-po-texnologii-ftth-chast-2/), но при желание не кто не мешает вам поставить и кросс. В случае больших домов лучше все таки поставить кроссы.

5)По поводу оборудования (модулей) опять же зависит от применяемой технологии. В случае PON это одно, в случае FTTx другое. C PON не знаком, так что промолчу. В FTTH(x) на стороне серверной в зависимости от ваших возможностей ставите: отдельные медиаконвертеры, шасси медиаконвертеров, коммутаторы с оптическими интерфейсами. На стороне абонента медиаконвертеры.

Могу где то сильно ошибаться, так что прошу сильно не пинать, и по возможности указать на ошибки.

Оптические муфты и разделка в муфту, оптические кроссы, коннекторы и адаптеры

Оптическая муфта– это пластиковый контейнер, который используется для соединения кабелей и защиты состыкованного участка. Муфты могут отличаться конструкцией и выглядеть так:

Или так:

Основной принцип устройства любой оптической муфты следующий. Контейнер имеет патрубки для входа и выхода кабеля. Внутри него находится сплайс-пластина (рамка для оптических кассет). Кабель заводится во входной патрубок, подводится к рамке, на ней два кабеля стыкуются. И выводится кабель через выходной патрубок. Так как контейнер выполняет функцию защитного чехла, то он должен быть герметичным, то есть на нем должны быть уплотнительные прокладки. Если качество прокладок вызывает сомнения, то лучше посадить его на герметик.

Если муфту нужно усилить, то на нее дополнительно ставят металлическую бронезащиту:

Такая чугунная броня предназначена для защиты муфт, которые соединяют кабель в грунт и закапываются в землю.

Подготовка оптического волокна к заводке в муфту перед сваркой: маркировка

Это нужно для того, чтобы не решать потом ребусы. Для маркировки используются наклейки-флажки типа

или обычные наклейки-маркеры на листе. Но обязательно с цифрами от 0 до 9

Но сначала разберемся с модулями. Очищенный до модулей оптоволокнный кабель выглядит на срезе так:

Пустышки мы просто обрезаем, красный с зеленым (второй также может быть синим или желтым, но в любом случае хорошо различимым) может перепутать только дальтоник, а вот белые и бесцветные очень похожи между собой, Перепутать их легко, а ошибка будет стоить нам потраченного зря времени.

Последовательность маркировки следующая:

Красный – первый модуль.

Яркий цветной (синий, желтый или зеленый) – второй модуль.

Следующий за вторым по направлению часовой стрелки или против часовой стрелки – третий модуль. Он может быть любого другого цвета, может быть бесцветным или белым.

После третьего в том же направлении относительно часовой стрелки – четвертый модуль. И так далее.

На этом фото в левом кабеле модули расположены против часовой стрелки. В правом – по часовой:

Главное – найти первый и второй, чтобы понять направление повива. И промаркировать их соответствующим образом.

Все предельно просто, но при маркировке нужно быть предельно аккуратным. Иначе волокна перепутаются, мы спаяем их неправильно и получим примерно такую картину:

Выкапывать из земли десяток муфт на линии, чтобы проверить каждую и найти ошибку спайки, долго и хлопотно. Поэтому монтажники придумали такую хитрость. Они вскрывают среднюю муфту на линии с ошибкой, сгибают по очереди каждое волокно до образования «затора» сигнала (но не облома волокна!). А в это время на первом и последующем за средней муфтой кроссе проверяют сигнал с помощью тестеров. Если сигнал «теряется» на тех волокнах, на которых и должен (на первом и первом или третьем и третьем, к примеру), значит, ошибка допущена не в этих муфтах, а в какой-то из следующих, то есть последних. Тогда переходят на тот второй участок, который состоит примерно из половины муфт. Задача уже упростилась в два раза – искать нужно в оставшихся, допустим, 4-х муфтах, а не во всех 10-ти.

Соединение оптических волокон: просто о сложном

Подписка на рассылку

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) все увереннее входят нашу жизнь. Оптическое волокно на сегодняшний день — самая перспективная среда передачи информации, а значит, все чаще возникает необходимость в развертывании сетей на волоконно-оптическом кабеле. И самой тонкой и трудоемкой задачей в организации такой сети является соединение и обжим волоконно-оптического кабеля.

Наиболее надежным соединением является сварка, но сварка оптического волокна своими силами требует наличия высокотехнологичного и дорогостоящего оборудования и высокой квалификации специалиста, осуществляющего работу.

Однако если вам не нужны услуги по соединению волокон в промышленных масштабах, можно попробовать справиться своими силами, применяя технологию соединения с помощью сплайсов — специальных соединителей оптических волокон.

Как соединить волоконно-оптический кабель

Соединение волоконно-оптического кабеля предполагает выполнение следующих этапов работы:

1. Подготовка оптического волокна (разделка кабеля, очистка волокна, снятие буферных покрытий в многоволоконных кабелях). После подготовки вы должны получить участок оголенного оптического волокна такой длины, которая рекомендована производителем соединителя, который вы будете использовать.
2. Скалывание оптического волокна. Этот этап требует максимальной точности, качество скола — гарантия надежного соединения с минимальным затуханием и потерями информации на стыке.
3. Введение волокна в пазы с направляющими соединителя, их точное позиционирование и фиксация.
4. Укладка соединенных волокон в муфту или кассету кабельной организации.

Инструменты и материалы для соединения волоконно-оптического кабеля

Для осуществления всех этих этапов вам понадобятся:

1. Собственно соединители: сплайсы (для каждого волокна — свой сплайс).
2. Кабель-организатор (сплайс-кассета или муфта) для упаковки соединенных волокон в единый пучок.
3. Инструменты для зачистки (стриппер, монтажные ножницы) и скалывания (ручной или автоматический скалыватель) оптических волокон.

Выбирая сплайсы и инструментарий, ориентируйтесь на тот вид кабеля, который вы планируете соединять. В небольших локальных сетях чаще всего приходится иметь дело с простым дуплексным двухволоконным кабелем, содержащим многомодовое оптическое волокно диаметром 125 микрон, но могут быть задействованы кабели для вертикальной прокладки, прокладки вне помещения, содержащие четыре и более волокон. Оболочка таких кабелей, как правило, содержит кевларовые нити, для разрезки которых понадобятся монтажные ножницы.

После снятия оболочки кабеля зачищенное оптическое волокно необходимо очистить — протереть смоченной в спирте не оставляющей ворса тканью. Протирать волокно в один проход, для каждого волокна использовать незагрязненный участок ткани.

Самым тонким этапом в соединении оптоволокна является скалывание. Делать это необходимо специальным инструментом. Ручные (наиболее простые и недорогие) скалыватели требуют определенного навыка. Если вам нет нужды часто сращивать оптику, ручного скалывателя достаточно, но перед тем как браться за рабочее волокно — потренируйтесь, постарайтесь добиваться максимально ровного и гладкого скола под углом 90 градусов. Для контроля скола пригодится микроскоп или сильная лупа.

Последний этап — закрепление волокон в соединителе — напрямую зависит от типа и качества соединителя. Постарайтесь выбрать сплайсы с максимально удобным механизмом подгонки концов волокна. Укладка слайсов в пазы кассеты обычно не вызывает затруднений.

Безусловно, соединение оптических волокон (как и большинство работ по организации кабельных систем) не самая элементарная задача, но при должном терпении и усидчивости с ней вполне можно справиться самостоятельно.

ВОЛС — Урок 006. Монтаж волоконно-оптических линий связи

Основные понятия и определения

Наиболее ответственной операцией в процессе строительства ВОЛС, предопределяющей качество и дальность связи, является монтаж оптических волокон. Такое соединение волокон и монтаж кабелей производятся как в процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.

Монтаж подразделяется на постоянный (сварка волокна) и временный (разъемные соединители). Соединители оптических волокон, как правило, представляют собой арматуру, предназначенную для юстировки и фиксации соединяемых волокон, а также для механической защиты сростка.

Основными требованиями к соединителям являются:

• простота конструкции;
• малые переходные потери;
• устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям;
• надежность;
• Дополнительно к разъемным соединителям предъявляется требование неизменности параметров при повторной стыковке.

Потери, вносимые соединением оптических волокон в тракт передачи кабеля, делятся на внешние и внутренние .

Внешними называются потери, связанные с особенностями метода соединения, в том числе с подготовкой концов волоконных световодов, и включающие в себя поперечное смещение сердцевины, разнесение торцов, наклон осей, угол наклона торца волокна, френелевские отражения.

Внутренними называются потери, связанные со свойствами самого оптического волокна и обусловленные, например, вариациями диаметра сердцевины, числовой апертуры, профиля показателя преломления, нециркулярностью сердцевины, неконцентричностью сердцевины и оболочки.

Внутренние потери

Внутренние потери являются следствием соединения двух неодинаковых оптических волокон, обладающих в основном различными диаметрами и числовой апертурой.

При прямом распространении света (слева направо) потери на стыке равны нулю, при обратном направлении распространения света часть периферийных лучей переходит в оболочку оптического волокна с меньшим диаметром и теряется.

В одномодовых волоконных световодах внутренние потери не зависят от направления передачи и определяются только несоответствием диаметров поля моды сопрягаемых оптических волокон.

Также внутренние потери могут быть обусловлены неравенством диаметров оболочек оптического волокна. Что может сказаться при механическом соединении оптических волокон.

Внутренние потери, обусловленные:
а — неконцентричностю;
б — эллиптичностью формы сердцевин.

Внутренние потери, обусловленные неравенством диаметров оболочек

Внешние потери

Внешние потери обуславливаются четырьмя основными причинами:

• радиальным смещением оптических волокон;
• угловым смещением;
• осевым смещением;
• качеством торцов.

Оптическое волокно в соединителе должно размещаться вдоль его центральной оси. Если центральная ось одного волокна не совпадает с такой осью другого, то неизбежно появляются потери за счет радиального смещения . Также, если соединение двух оптических волокон разделено небольшим зазором (осевое смещение), то оптическое волокно становится подверженным дополнительному виду потер.. Который обусловлен действием френелевского отражения, которое связано с разницей показателей преломления волокон и среды в зазоре (обычно воздуха).

Отражение на границе раздела двух сред характеризует я параметром R, который представляет собой отношение мощности отраженной волны к мощности входной волны.

Также сколы обработанных оптических волокон должны быть перпендикулярны осям волокон и параллельны друг другу при соединении. Потери, связанные с угловым рассогласованием ориентации оптических волокон относительно друг друга ( угловое смещение ), приведены на рисунке. Уровень потерь в этом случае также определяется величиной числовой апертуры NA.

Потери при угловом смещении

Монтаж оптических волокон

В процессе монтажа оптической магистрали осуществляется стационарное (неразъемное) соединение отдельных строительных длин кабеля. При вводе ВОК в здание или регенераторные для многократного соединения-разъединения с оптоэлектронным оборудованием применяются разъемные соединители — коннекторы. Соединение оптических волокон осуществляется в определенной последовательности. Вначале осуществляется подготовка торцов оптических волокон, а потом производится сращивание.

До начала соединения двух волоконных световодов требуется некоторая подготовка торцов волокон, которая заключается в удалении первичного защитного покрытия волокон с последующей заготовкой гладкого торца путем скалывания или шлифовки. Для удаления первичного покрытия с оптического волокна можно использовать как химические способы зачистки, так и механические.

Скалыванием называют подготовку торца оптического волокна с нанесением царапины и последующим разломом. В идеале скол оптического волокна должен быть перпендикулярен. Любое отклонение не должно превышать 1—2 о .

В одномодовом соединении с плоскими отшлифованными торцами и при наличии воздушного зазора между сопрягаемыми волокнами часть энергии отражается назад к источнику и создает возвратные потери. Одним из способов уменьшения возвратных потерь является закругление концов оптических волокон при шлифовке.

Сращивание осуществляется методом сварки или с помощью механического сростка . В качестве инструмента используется электрическая дуга , возникающая между электродами, пламя газовой горелки или лазер. По принципу действия сварочные аппараты подразделяются на аппараты с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические. Механическое сращивание подразделяется на активное или пассивное в зависимости от того, производится ли выравнивание оптического волокна для оптимизации потерь или нет.

При механическом сращивании отдельных волокон доминируют три технологии :

• четырехстержневые направляющие компании TRW;
• эластомерные сростки компании GTE;
• вращаемый сросток компании AT&T.

Соединение оптических волокон с помощью четырехстержневых направляющих

Соединение оптических волокон с помощью эластомерного сростка

Соединение оптических волокон с помощью вращаемого сростка

Соединение оптических волокон с помощью замка Fibrlock

Основным способом соединения активного сетевого оборудования с оптоволоконной линией является применения оптических коннекторов, соединяемых посредством оптического адаптера, который устанавливается в оптическом кросс. Внутри оптического кросса развариваются оптические волокно, которые оконцовываются пигтейлами с оптическими коннекторами.

Оптический коннектор — это механическое устройство, предназначенное для многократных соединений. Он обеспечивает быстрый способ переконфигурации оборудования, проверки волокон, подсоединения к источникам и приемникам света. Коннектор для соединения одиночных оптических волокон состоит из двух основных частей: штекера и соединителя.

Коннекторы: а — FC; б — ST; в — SC.

Рекомендуем хостинг TIMEWEB

Рекомендуемые статьи по этой тематике

Монтаж сетей GPON: какие инструменты использовать?

Наиболее популярной для абонентского доступа через оптоволокно сейчас является технология пассивных оптических сетей, сокращенно PON от английских слов Passive Optical Networks. Широкому кругу потребителей эта технология больше известна в варианте GPON, то есть Gigabit PON, пассивная оптическая сеть, работающая на скоростях порядка гигабит/с. Дело в том, что услугу по подключению GPON предоставляют многие интернет-провайдеры и данный термин уже «примелькался» в рекламе.

Суть PON заключается в том, что к большой группе потребителей (например, к целому многоквартирному дому или к его подъезду) подводится сигнал по одному оптоволокну. При этом распределение сигнала по потребителям и суммирование сигналов, идущих от потребителей, осуществляются пассивными оптическими разветвителями.

Передача upstream и downstream происходит в оптическом волокне на разных длинах волн. Также есть длина волны, используемая для передачи кабельного телевидения. Информационный поток, идущий к абонентам, является широковещательным, каждый абонент выбирает из него предназначенные именно ему поля с данными. В направлении от абонента для объединения информационных потоков применяется принцип временнОго разделения доступа (TDMA), когда каждому абоненту выделяется свой промежуток времени, в который он может передавать информацию. GPON и просто PON сети связи имеют, как правило, древовидную структуру.

Для того, чтобы понять, каким должен быть инструмент, которым будут пользоваться специалисты, монтирующие сети GPON, рассмотрим как осуществляется работа с оптическими кабелями, в том числе применительно к данной технологии передачи данных.

Последовательность действий при соединении оптических волокон

Разделка оптических волокон

Первым делом требуется обрезать кабель и снять с него оболочку.

Видео: как использовать стриппер из набора Jonard TK-150 для зачистки оптических волокон

См. набор инструмента для оптоволокна Jonard TK-150

Следует иметь в виду, что некоторые оптоволоконные кабели имеют гидрофобное заполнение. Предназначено это заполнение для того, чтобы “выталкивать” воду, которая просачивается в кабель через микротрещины в оболочке. Гидрофобное заполнение перед монтажом следует удалить на конце при помощи специальной жидкости.

В оптическом кабеле могут не присутствовать металлические элементы, но это не значит, что разрезать его очень просто. Дополнительную механическую прочность некоторым маркам оптоволоконного кабеля может придавать кевлар — синтетическое волокно, из которого, в частности, изготавливают бронежилеты. Разрезать его можно только с помощью специальных ножниц, которые желательно иметь в готовом наборе для монтажника.

Самонесущие оптические кабели для подвешивания на открытом воздухе обычно имеют в своей конструкции прочный стальной трос толщиной до 6 мм. Монтажник должен также иметь под рукой инструмент, способный перерезать данный трос.

Волокна оптического кабеля располагаются обычно в модуле. Чтобы извлечь волокна из модуля, требуется стриппер для резки модуля.

Видео: Использование стриппера Jonard MS-6 для продольной резки оптического модуля

См. набор инструмента для оптоволокна Jonard TK-150

Способы соединения оптоволокна

Для соединения оптоволокна применяются три основных способа:

• сварка,
• разъемное механическое соединение,
• неразъемное соединение при помощи сплайса.

используют для создания неразъемных соединений, а в ряде случаев и для установки оптических разъемов на кабели. Преимущества — надежность соединения, малое затухание, малые искажения сигнала. Недостатком сварки является необходимости каждому монтажнику носить с собой громоздкое сварочное оборудование. Кроме этого, сварка требует наличия персонала относительно высокой квалификации. На магистральных линиях связи используется практически только сварка. Для GPON сварка теперь тоже широко используется крупнейшими операторами связи. Это стало возможным благодаря появлению переносных автоматизированных установок для сварки — нет больше необходимости контролировать процесс под микроскопом в буквальном смысле этого слова. Но такие установки пока стоят дорого и не все операторы связи могут их себе позволить. Поэтому для GPON используются и иные способы соединения волокон.

применяются в случаях, когда сеть может в будущем значительно менять свою конфигурацию. Например, если кабели проложены в бизнес-центре. Такая ситуация возникает, когда через GPON подключают корпоративных клиентов. Недостатками такого типа соединения являются высокое затухание, значительные внутренние отражение и необходимость в периодическом обслуживании (чистке) разъемов. По способу установки оптические разъемы делятся на pigtail и SC. Разъем pigtail (в переводе с английского — “поросячий хвостик”) уже подготовлен на заводе

без сварки создаются при помощи так называемых сплайсов — тонких трубок особой формы, заполненных прозрачным гелем.

Подготовка к соединению оптических волокон

Перед соединением волокон любым способом требуется произвести некоторые подготовительные действия с обоих концов кабеля. Сначала конец волокна очищается от защитных покрытий на нужную длину и обезжиривается. Лучше всего для обезжиривания подходят салфетки, пропитанные изопропиловым спиртом.

Соединение оптических волокон

Соединение с помощью сварки

При сварке последовательность действий отличается тем, что перед снятием защитного слоя на один из концов кабеля надевается термоусаживаемая гильза для жесткой фиксации и защиты от попадания влаги. Далее волокно скалывается с помощью специального инструмента таким образом, чтобы плоскость торца была строго перпендикулярна оси волокна (допускается отклонение не более 1 градуса). После скалывания оптическое волокно с обеих сторон кабеля закладывается в сварочный аппарат и фиксируется способом, описанным в инструкции к аппарату. Крышка сварочного аппарата закрывается, далее в автоматическом режиме происходят сварка и тестирование прочности соединения. После этого защитная гильза сдвигается таким образом, чтобы ее середина совпадала с местом сварки. Далее место соединения помещают в специальную печь, где за счет термоусадки гильза плотно охватывает кабель, обеспечивая герметичность.

Соединение с помощью разъемных механических соединений

Установке оптоволокна в разъеме SC также предшествуют очистка конца волокна от защитных покрытий и обезжиривание. Закрепление волокна в разъеме осуществляется при помощи эпоксидной смолы. В канал разъема вводится эпоксидная смола, а на конец волокна — отвердитель. Оптоволокно вводится в канал разъема так, чтобы из разъема на достаточное для последующей обработки расстояния выступал конец волокна. Раньше за этим следовал нагрев в печи, после которого эпоксидная смола полимеризовалась. Сейчас же применяются быстрозатвердевающие эпоксидные смолы, не требующие запекания. Но они требуют определенной сноровки от персонала, чтобы волокно с первого же раза было правильно введено в разъем, иначе разъем будет испорчен.

После затвердевания эпоксидной смолы выступающий конец оптоволокна скалывается до нужной длины, а затем следует шлифовка — придание поверхности торца оптимальной формы, обеспечивающей плотное прилегание торцов двух волокон в сочетании с минимальными потерями и искажениями передаваемого сигнала. Наилучшим вариантом специалисты считают придание поверхности торца угла наклона 8 градусов относительно плоскости, перпендикулярной оси оптического волокна.

Соединение с помощью сплайсов

При соединении оптоволокна сплайсами производятся уже упомянутые выше подготовительные работы, общие для всех типов соединения, а также скол оптоволокна под прямым углом. Современные сплайсы, как правило, поставляются уже заполненными гелем. В сплайс аккуратно вводятся с двух сторон при помощи специальных направляющих соединяемые оптические волокна. Они надежно фиксируются в сплайсе. Возможны повторные пересоединения с помощью одного и того же сплайса до 10 раз. Для защиты от внешних воздействий сплайс размещен в специальной кассете, иногда именуемой “пластиной”.

Особенности наборов инструментов для GPON

В кабелях для GPON обычно отсутствует мощная защитная броня, характерная для магистральных волоконно-оптических кабелей. Поэтому наборы для монтажа GPON сетей не имеют в своем составе инструментов, позволяющих разделывать броню. Это обстоятельство уменьшает размеры и вес таких наборов, что немаловажно для работы, предусматривающей выезд к конкретным абонентам.

Сварочный аппарат и печь для термоусадки в чемоданчик для установки оптоволокна, как правило, не входят. В том случае, если они необходимы, их переносят отдельно.

Салфетки, пропитанные изопропиловым спиртом, средства шлифовки, эпоксидная смола и жидкость для удаления гидрофобного заполнителя относятся к расходным материалам. Тем не менее, их присутствие в наборе создает определенные удобства. В чемоданчике для инструментов под них предусмотрено место, куда по мере использования указанных материалов, можно положить новые, примером тому является Hobbes HT-F3033.

Естественно, большим преимуществом для набора являются средства контроля качества волокна, а также созданного соединения. В простейшем случае это фонарик и лупа для визуального контроля.

Видео: обнаружение места повреждения оптического кабеля при помощи несложного в использовании тестера

Более продвинутый вариант — фонарик (или лазер), который дает свет глубокого красного цвета, близкого по длине волны к инфракрасному диапазону, на котором осуществляется передача информации. В этом свете более отчетливо видны дефекты, критичные для ШПД. Также к средствам контроля, которые должен иметь монтажник GPON, относятся измеритель уровня оптической мощности и тестер обрывов в оптоволокне. Они входят, в частности, в набор SK VOLS-3.

Почему нужно пользоваться только профессиональными инструментами?

В XXI веке волоконно-оптическая связь перестала быть чем-то экзотическим. И все больше людей пытаются создавать оптические сети своими руками. Рынок быстро отреагировал на эту тенденцию. В итоге на прилавках магазинов можно встретить оборудование для работы с оптическим кабеле, которое стоит намного дешевле профессиональных инструментов. Есть соблазн приобрести его и использовать для прокладки GPON. Но такая дешевизна обернется в итоге убытками и низким качеством.

Почему оборудование для монтеров-любителей стоит в разы дешевле профессионального? Инструмент для любителя — это череда компромиссов между стоимостью, производительностью и интенсивностью использования.

Если вы делаете волоконно-оптическую сеть своими руками для личного использования, для друзей или для офиса маленькой фирмы, то производительность труда уходит на второй план. И совсем другое дело профессиональное использование, когда каждая минута простоя стоит немалых денег. Эргономичная форма ручек инструмента, материалы, из которых они изготовлены, сама форма оборудования — все это повышает производительность труда, но при этом делает инструмент более дорогим в производстве.

Любители используют инструмент от случая к случаю. Профессионалы эксплуатируют его по несколько часов каждый рабочий день. Поэтому в профессиональном инструменте применяются иные марки стали для режущих кромок, иные типы абразивов.

Уязвимым местом GPON в базовом варианте, используемом в жилом секторе, является отсутствие резервных каналов передачи данных. Это предъявляет особые требования к надежности соединения оптических кабелей. Компьютерная сеть маленькой фирмы построена по кольцевой схеме, где есть резервирование. При древовидной структуре характерной для GPON, хотя бы одно ненадежное соединение может лишить связи целый подъезд многоквартирного дома.

Интенсивная деятельность провайдеров по внедрению ШПД через сети GPON в нашей стране привела к тому, что профессия монтажника волоконно-оптических линий связи стала поистине массовой. Делать работу быстро и качественно таким специалистам помогут наборы инструментов, предлагаемые на нашем сайте.

Источник: gk-rosenergo.ru