Краткие теоретические и учебно-методические материалы
по теме практического занятия.
Оптоволоконные кабели - наиболее перспективная среда распространения сигналов для локальных сетей и телефонии. В локальных сетях оптоволоконные кабели используются для работы по протоколам ATM и FDDI. Оптоволокно, как понятно из его названия, передает сигналы при помощи импульсов светового излучения. В качестве источников света используются полупроводниковые лазеры, а также светодиоды. Оптоволокно подразделяется на одно- и многомодовое (рис.3.1.).
Рис.3.1. Многомодовое и одномодовое оптическое волокно.
Многомодовое и одномодовое оптоволокно отличаются в размерах сердечника световода и в соответствии с этим способом распространения оптического излучения в волокне.
Оптоволокно имеет два концентрических слоя: внутренний, называемый сердцевиной (core), и внешний (cladding). Оба слоя состоят из материалов с разными показателями преломления (коэффициент преломления внешнего слоя примерно на 1% меньше коэффициента преломления сердцевины) . Свет, направляемый в волокно, распространяется в нем за счет многократного отражения на границе сердцевина-внешний слой.
В большинстве случаев волокно покрыто оболочкой (buffer), состоящей из одного или более слоев полимера и защищающей волокно от механических воздействий. Буфер не имеет никакого влияния на распространение света в волокне. Волокно, чаще всего, выпускается в следующих вариантах соотношения размеров сердцевина/внешний слой:
Одномодовое: Сердцевина - 8 мкм, внешний слой - 125 мкм, оболочка - 900 (реже 250 мкм)
Многомодовое: Сердцевина - 50 мкм, внешний слой - 125 мкм, оболочка - 900 (реже 250 мкм)
Многомодовое: Сердцевина - 62,50 мкм, внешний слой - 125 мкм, оболочка - 900 (реже 250 мкм)
Многомодовое волокно может передавать несколько мод (независимых световых путей) с различными длинами волн или фазами, однако больший диаметр сердечника приводит к тому, что вероятность отражения света от внешней поверхности сердечника повышается, а это приводит к модовой дисперсии (рассеиванию) и, как следствие, уменьшению пропускной способности и расстояния между повторителями сигнала.
Одномодовое волокно имеет очень тонкий сердечник. Из-за малого диаметра сердечника световой пучок отражается от его поверхности реже, а это приводит к меньшей модовой дисперсии. Термин "одномодовый" означает, что такой тонкий сердечник может передавать только один световой несущий сигнал (или моду) . Одномодовое обычно применяется для передачи данных на большие расстояния.
Одномодовое волокно очень тонкое, его диаметр составляет порядка 10 микрон. Благодаря этому световой импульс, проходя по волокну, реже отражается от его внутренней поверхности, что обеспечивает меньшее затухание. Соответственно одномодовое волокно обеспечивает большую дальность без применения повторителей. Теоретическая пропускная способность одномодового волокна составляет 10 Гбит/с. Его основные недостатки - высокая стоимость и высокая сложность монтажа. Одномодовое волокно применяется в основном в телефонии.
Следует различать кабели и шнуры.
Коммутационный шнур, коммутационный кабель, жарг. патч-корд (от англ. patching cord — соединительный шнур представлен на (рис.3.2.)) — одна из составных частейструктурированной кабельной системы. Представляет собой электрический или оптоволоконный кабель для подключения одного электрического устройства к другому или к пассивному оборудованию передачи сигнала. Может быть любых типов, но не размеров, по стандарту ANSI EIA TIA 568B.1 не должен превышать 5 м длины, за исключением расширения TSB-75 для открытых офисов (согласно TSB-75 допускается большей длины). На обоих концах кабеля обязательно присутствуют соответствующие соединяемым устройствам коннекторы.
Максимольная (строительная) длина оптического кабеля 4-6 км.
Рис.3.2. Оптический патч-корд.
Технические характеристики оптических кабелей для локальных вычислительных сетей