Что такое оптическое волокно: конструкция и типы

Wednesday, May 08, 2024

Оптическое волокно - это стеклянная (кварцевая) или пластиковая нить, по которой передается излучение (луч света). Толщина всего доли микронов, можно сравнить с толщиной волоса. Проводник защищен от повреждений пластиковой оболочкой. Для разных моделей кабелей количество таких нитей может насчитывать от одного до 288.

Способ передачи данных посредством света в инфракрасном диапазоне был изобретен в 1934 году в США. Именно тогда Норман Френч запатентовал исследования по передаче звукового сигнала по стеклянным стержням при помощи колебаний светового луча.

Широкому использованию этого изобретения мешала проблема быстрого затухания сигнала при передаче на большие расстояния. Решение вопроса было найдено в 1970 году, когда и началось промышленное производство, применение во всем мире сетей ВОЛС.

Конструкция оптического волокна

При разработке конструкции используются физические параметры преломления и отражения луча света. Оптоволокно состоит из таких элементов как:

сердцевина – среда передачи импульса света, изготавливается из более плотного по структуре кварца, специального пластиката, диаметр 8 – 10, 50, 62,5 мкм;
оболочка – расположена вокруг сердцевины, меньшая плотность структуры материала обеспечивает разные показатели преломления светового импульса. Диаметр – 125 мкм.

В маркировке кабелей важен показатель соотношения сечения сердцевины к оболочке. Чем меньше диаметр сердцевины, тем меньше модовая дисперсия, влияющая на дальность передачи сигнала. По этой и другим эксплуатационным характеристикам классифицируют одномодовые и многомодовые оптические кабели связи. У производителей, например, компании АО «МКФ» возможно изготовление оптоволоконных кабелей с любыми типами волокна.

Типы оптических волокон

Путь движения световой волны в диэлектрическом проводнике, называется модой. Чем меньше диаметр, тем меньше помех для светового импульса (отражения, дисперсии, затухания волны).

Диапазон спектра световой волны, попадающей в сердцевину проводника, зависит от его сечения:

в одномодовых кабелях путь движения световой волны встречает меньше препятствий, что влияет на высокое качество, силу, скорость сигнала;
в многомодовых путей распространения луча света (мод) больше, так как сердечник широкий.

Одномодовые оптические кабеля эффективны для прокладки магистральных, городских сетей ВОЛС большой протяженности. Многомодовые проводники широко применяются для абонентских линий связи, подключения пользователей.

Зная, что такое оптическое волокно, можно профессионально подобрать нужные параметры, эксплуатационные характеристики кабеля, необходимые для конкретных проектных параметров линии связи.