Światłowód



Kabel światłowodowy (ang. Optical fiber cable) – jest to medium transmisyjne, które przenosi światło w włóknach szklanych.

W telekomunikacji wykorzystuje się zwykle światło podczerwone. Kable utworzone z włókien szklanych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i mają dużą przepustowość. Przy ich użyciu można osiągać szybkości przesyłania do 100 Gb/s (ok. 12,5 GB/s); najszybsze systemy światłowodowe mogą prowadzić sygnał rzędu kilku Tb/s. Kłopot konstrukcyjny sprawia tylko stosunkowo duży promień zgięcia światłowodu. Musi wynosić on kilka centymetrów, aby było możliwe właściwe wewnętrzne odbijanie i rozchodzenie się światła, a samo włókno nie uległo uszkodzeniu.

Budowa

Struktura kabla światłowodowego zależy od planowanego rejonu instalacji, zasięgu i występujących zagrożeń.
  • (a) Zewnętrzna warstwa ochronna kabla mająca na celu ochronę przed warunkami zewnętrznymi, wykonana z tworzywa PCV pod tą warstwą możemy także spotkać warstwę z metalu/ołowiu, chroniącą kabel przed uszkodzeniami,
  • (b) Warstwa kevlarowych "nitek" wzmacniająca konstrukcje kabla,
  • (c) Kolejna warstwa ochronna, wewnątrz której umieszczony jest żel,
  • (d) Żel w którym umieszczone są światłowody. Żelu używa się w przypadku kabli uniwersalnych które mogą być kładzione pod ziemią w kanałach telekomunikacyjnych,
  • (e) Ostatnia warstwa, która otacza pojedyncze włókno światłowodowe. Warstwa ta chroni delikatne włókno szklane przed złamaniem i innymi uszkodzeniami. Światłowód umieszczony wewnątrz tej warstwy można wyginać niemal pod dowolnym kątem (nie powinno się wyginać zbyt mocno). W celu poprawnego podłączenia wtyczek po obu końcach światłowodu warstwa ta każdego światłowodu posiada inny kolor,
  • (f) Włókno światłowodowe przez które przebiega sygnał w postaci światła o różnej długości fali. Szkło z którego wykonane jest włókno może złamać się w trakcie obróbki kabla, w związku z tym w czasie pracy należy używać okularów ochronnych chroniących oczy przed drobinami szkła.




Rodzaje światłowodów

Światłowody można podzielić przede wszystkim na rodzaj materiału z którego zostały wykonane:
  • Światłowody szklane (GOF), najczęściej wykorzystywane
  • Światłowody plastikowe (POF)
  • Światłowody ze szklanym rdzeniem i plastikowym płaszczem (HCS/PCS, PCF)
Światłowody można podzielić także ze względu na ilość przesyłanych jednocześnie sygnałów, rozróżniamy światłowody:
  • jednomodowe
  • oraz wielomodowe
Światłowody jednomodowe to takie w których jednocześnie można przesyłać jedynie jeden sygnał. mają one bardzo daleki zasięg do 100km, w porównaniu z wielomodowymi. Światłowody jednomodowe są przeważnie szklane a średnia grubość ich rdzenia wynosi 9/125 µm.

Światłowody wielomodowe- są to światłowody które mogą jednocześnie przesyłać wiele sygnałów,ale mają mniejszy zasięg.Średnia grubość rdzenia w światłowodach wielomodowych wynosi 50/125 i 62,5/125 µm.Światłowody wielomodowe można podzielić na podtypy, światłowody skokowe i gradientowe.

W Światłowodach skokowych (rys. 1) współczynnik załamania zmienia się skokowo między rdzeniem i płaszczem. Mody poruszające się w rdzeniu, odbijają się od granicy rdzeń-płaszcz pod różnymi kątami co powoduje, że przebywają różną drogę. Prościej to ujmując w światłowodzie skokowym mody poruszają się w nieuporządkowany sposób.

Światłowód gradientowy (rys. 2) ma budowę warstwową. Każda warstwa jest domieszkowana inaczej, dzięki czemu współczynnik załamania zmienia się w sposób ciągły. Wartość minimalna współczynnika występuje na granicy rdzeń-płaszcz natomiast maksymalna na osi rdzenia. Światłowody tego rodzaju zapewniają podobną prędkość rozchodzenia się różnych modów (poruszających się po łukach) wzdłuż kabla. A prościej ujmując mody w tego typu światłowodach poruszają się bardziej uporządkowanie niż w światłowodach skokowych, dzięki temu są one lepsze ponieważ maja większe pasmo sygnału oraz dalej mogą przenosić sygnał.



Autor: APTechnology Data: 2016-12-20