Оптоволокно: виды, применение, фотографии

Теория

Теория по оптоволокну

Наиболее полно теория передачи сигнала по оптическим волноводам изложена на страницах.
Теория волоконно-оптической передачи. Фундаментальные принципы.
Показатель преломления
Закон Снелла. Внутреннее и внешнее отражение.
Строение оптического волокна
Природа передачи света стеклом

Виды оптических волокон

И десяток лет назад и на конец 2013 года оптоволокно выпускаемое промышленностью стандартизировано и имеет множество типов и подтипов. Основные разновидности ОВ рассмотрены на страницах
Типы и стандарты оптических волокон
Типы оптических волокон

Наиболее кардинально различаются волокна многомодовые и одномодовые.

Многомодовое оптоволокно имеет относительно большую светопроводящую сердцевину в 50 или 62,5 мкм. Приставка "много" в данном случае не является синонимом "хорошо", так как именно из-за этой многомодовости происходит размывание формы импульса сигнала. Используется такие волокна для сетей небольшой протяжённости (до 1 км). Выигрыш их использования в меньшей стоимости приёмо-передающей аппаратуры.

Многомодовые волокна описаны в стандартах ITU-T G.651.1 и IEC 60793.

Теория передачи по ним рассмотрена на страницах Модовое распространение в волокнах. Число мод. Формула. Многомодовые волокна со ступенчатым и плавным изменением показателей преломления

Одномодовое оптоволокно используется для связи на расстояния десятки и даже сотни километров. Имеет в отличие от многомода тонкую светопроводящую сердцевину порядка 7 - 13 мкм. За годы развития оптоволоконных технологий были разработаны и используются несколько стандартов таких волокон.

Одномодовые волокна описаны в стандартах ITU-T G.652G.653G.654G.655G.656G.657

По внешнему виду оптические волокна ни чем не отличаются. То есть, без соответствующих приборов разобраться какое оптоволокно попало к вам в руки невозможно. Внешний вид, цвет, да и некоторые свойства оптическим волокнам придаёт специальное покрытие. Стандартизированы несколько размеров ОВ.

Оптоволокно без лака
Оптоволокно без лака
Все фото
Оптоволокно
Оптоволокно (1 кл.=5мм)

125 мкм стеклянная (кварцевая) часть, уже в ней самой содержится светопроводящая сердцевина толщиной зависимой от стандарта. Фотография кусочков оптоволокна оставшихся после скалывателя (Скалыватели оптического волокна)

250 мкм это же стекло покрытое лаковой изоляцией. Лак обычно используется разноцветный и кроме изоляционных свойств цвет волокна определяет его условный номер в модуле. (Цветовой счёт волокон, идентификация по цвету в оптических кабелях). Лаковое покрытие придаёт дополнительную устойчивость к изгибам. Такое волокно похоже на рыболовную леску и выдерживает изгибы радиусом в 5мм (см. фото)

900 мкм оптоволокно в буферном полимерном покрытии. Используется при изготовлении шнуров и подключения оптоволоконных кроссов. Цвет покрытия зачастую определяет тип оптоволокна. (Цветовой счёт в оптоволоконных кабелях)

Оптоволокно в кроссе
Оптоволокно с лаковым (125 мкм) и полимерным (900 мкм) покрытием,
внизу коннектр закрытый колпачком (Все фото)

Преформа оптоволокна
Преформа оптоволокна

Производство оптических волокон и кабеля

Основная масса оптоволокна производится фирмами Fujikura (Япония) и Corning (США). Но всё чаще появляются технологические линии, в том числе и в России, производящие тот или иной вид оптических волокон. Некоторые этапы и принципы этого процесса описаны на страницах
Технология производства оптоволокна. Изготовление преформ для оптоволокна
Вытяжка оптоволокна из преформы

Далее оптоволокно на специальных барабанах поставляется на кабельные заводы, где его и используют в производстве оптического кабеля. Так как кабеля для ВОЛС различаются по назначению и способу прокладки, то соответственно они имеют разное количество броневых покровов и отличаются по профилю.

Маркировка оптических кабелей

Пример расшифровки маркировки ОК

В странах СНГ производителей оптоволоконных кабелей много и при этом каждое предприятие разрабатывает свои технические условия (ТУ) на свою продукцию и по-своему её маркирует. Системы маркировки различны и разбору этой проблемы посвящены следующие страницы
Справочник по маркировке и назначению оптоволоконных кабелей
Список возможных маркировок оптоволоконных кабелей в алфавитном порядке
Маркировка оптоволоконного кабеля с сортировкой по производителям

Прокладка волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

Прокладка ВОЛС на ВЛ

ВОЛС прокладываются по воздушным линиям электропередач, в грунте, кабельной канализации, по стенам зданий и внутри помещений. Прокладке оптоволоконных кабелей по воздушным линиям электропередач посвящены официальные документы:
Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 0,4-35 кВ
Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше

Прокладка ВОЛС

Остальные виды прокладки почти не отличаются от способов прокладки кабеля с металлическими жилами и их особенности описаны на странице из "Руководства по СЛСМСС": Особенности прокладки оптических кабелей

Монтаж муфт и оконечных устройств ВОЛС

Оптоволокно в кабельных модулях
Увеличить фото

Оптоволоконные кабеля по внешнему виду похоже на кабель обычный. Вся сложность "оптики" именно в соединении оптических волокон между собой. Соединить их "на коленке" не получится, для любого типа соединения ОВ требуются специализированные инструменты и приборы. Методам монтажа и измерений на оптоволокне при монтаже муфт, кроссов и коннекторов посвящены страницы
Оконечные устройства ВОЛС. Коннекторы
Оптоволоконные аттенюаторы для ВОЛС
Скалыватель оптоволокна. Гелевые соединители для ВОЛС
Сварка оптоволокна ВОЛС. Типы сварочных аппаратов
Описание монтажа оптоволоконных муфт и оптических кроссов

На следующей фотографии оптические волокна уложенные в кассету оптоволоконной муфты

Оптоволокно в кассете
Оптоволокно в кассете муфты (Увеличить фото)

Измерения оптоволокна

Оптоволокно в кабельных модулях

Измерения оптических волокон производятся до прокладки (контроль барабанов с кабелем), в процессе монтажа оптоволоконных муфт и кроссов, и в процессе ВОЛС. С измерения проводятся двумя типами приборов: измерение оптоволоконными тестерами и оптическими рефлектометрами (OTDR). Измерениям ОВ посвящены страницы
Виды измерений ВОЛС. Измерения оптоволокна
Измерения оптоволоконного кабеля (ВОЛС) в процессе монтажа

Ещё более подробно эта тема раскрыта на страницах книги Лиственных Рефлектометрия оптических волокон.
Измерение потерь с помощью оптических тестеров
Принцип действия OTDR
Назначение OTDR

Старение оптоволоконных (оптических) кабелей

• Теория •
Измерение механических характеристик волокон
Разрывная прочность
Статическая усталость
Долговечность волокон
Метод бриллюэновской рефлектометрии
+ Из переписки → Большое затухание ОВ G.652 на волне 1550 нм
Преждевременное старение подвесного оптического кабеля
+ Из практики → Конструкция кабеля и натяжение оптоволокна

Документация на ВОЛС

Монтаж оптоволоконных муфт и кроссов, а так же все измерения оптических кабелей должны оформляться соответствующими протоколами и паспортами. Далее представлены ссылки на страницы официальных правил и руководств по стоительству линий связи.
Протокол измерения затухания оптических волокон строительной длины, заводской № "n" перед прокладкой (входной контроль)
Протокол измерения затухания оптических волокон проложенной строительной длины, заводской № "n"
Протокол монтажа муфты № "n"
Протокол монтажа оптического кросса на объекте
Протокол измерения затухания оптических волокон смонтированной кабельной линии
Рефлектограммы оптических волокон №1...,п на смонтированной линии
Паспорт на смонтированную муфту ОК. Протокол входного контроля строительной длины ОК. Ведомость группирования строительных длин ОК на объекте
Паспорт ВОЛС на ВЛ напряжением 0,4-35 кВ (ВОЛС-ВЛ 0,4-35 кВ)
Паспорт регенерационного участка ВОЛС-ВЛ 0,4-35 кВ. Протокол измерения затухания волоконно-оптической линии связи (ВОЛС-ВЛ 0,4-35 кВ) и в сростках муфт

Инструкции по монтажу муфт:
Муфта оптоволоконная укороченная МОГу
Муфта тупиковая оптоволоконная МТОК

Ответы по теме "Оптоволокно или ВОЛС"

Ответы на вопросы по теме "Оптоволокно или ВОЛС" из переписки сайта размещены на следующих страницах
Последствия растяжений оптоволоконного кабеля (ВОЛС)
Мультиплексирование по длине волны в одномодовом волокне. Волна и мода
ОВ усилители EDFA. Неточность в справочнике ОК. Двухсторонние рефлектограммы
Особенности работы оптических рефлектометров. Рефлектограмма ВОЛС
Нормы потерь на стыке, при измерении оптических кабелей
Линия на стыке ОВ: надёжность и потери. Разная оптическая длина ОК
Измерение OTDR коротких ОВ линий. Минимальное расстояние между муфтами
Важно ли погонное затухание между муфтами ВОЛС
Сколько тракторов при прокладке оптоволоконного кабеля
Оценка степени повреждённости оболочки кабеля ВОЛС
Применение протекторов при строительстве ВОЛС на опорах ВЛ
Считывание трафика с оптоволокна без разрыва

Пластиковое оптоволокно

В промышленности и быту всё чаще используются пластиковые оптические волокна. Большое погонное затухание сигнала в них определяет и границу их использования. Все они применяются в локальных системах небольшой протяжённости. Как правило, это либо светотехнические установки, либо для связи датчиков с системами автоматики, в том числе и автомобильной. О подобном использовании на странице Другие виды оптических волокон и Датчики использующие оптоволокно

Применение пластикового оптоволокна постоянно расширяется, но в ближайшее время в протяжённых линиях связи использовать их не планируется.