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百通的光纤电缆线满足了当今先进网络

2023-07-24


百通®电线电缆

产品概述

电缆基础知识

光缆

电缆基础知识:光纤电缆
百通的光纤电缆线满足了当今先进网络的多样化且通常复杂的需求。这些电缆不仅可以使您的网络面向未来,还可以完全组织您的网络,同时保护网络免受环境的影响。

基本要素

光缆的三个基本要素是芯线、包层和涂层。

芯:这是光纤的透光区域,可以是玻璃还是塑料。纤芯越大,传输到光纤中的光就越多。

包层:包层的功能是在核心界面处提供较低的折射率,以便在芯内引起反射,从而使光波通过光纤传输。

涂层:涂层通常是多层塑料,用于保持纤维强度、吸收冲击并提供额外的纤维保护。这些缓冲涂层的尺寸从 250 微米到 900 微米不等。

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纤维尺寸
光纤的尺寸通常由其芯、包层和涂层的外径来表示。示例:50/125/250 表示芯为 50 微米、包层为 125 微米、涂层为 250 微米的光纤。在连接或连接光纤时,涂层始终被去除。微米 (μm) 等于百万分之一米。25微米等于0.0025厘米(一张纸大约25微米厚)。

光纤类型
光纤可以通过光线或模式在光纤芯内传播的路径类型来识别。光纤有两种基本类型:多模和单模。多模光纤芯可以是阶跃指数或分级指数。

阶梯折射率多模光纤得名于纤芯和包层折射率的尖锐阶跃差异。

在更常见的分级折射率多模光纤中,光线也以多条路径沿着光纤向下引导。但与阶梯折射率光纤不同的是,渐变折射率芯包含许多玻璃层,当您从轴向外移动时,每层玻璃的折射率较低。

这种分级的效果是光线在外层加速,以匹配直接沿着轴向下的较短路径的光线。

结果是,分级折射率光纤平衡了各种模式的传播时间,以便在光脉冲开始重叠并在接收器端变得不那么容易区分之前,可以在更长的距离和更高的速率上发送数据。


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市售的分级折射率纤维芯径分别为 50、62.5 和 100 微米。单模光纤仅允许单条光线或模沿纤芯传输。这几乎消除了由于光脉冲重叠而导致的任何失真。单模光纤的纤芯非常小,大约五到十微米。

单模比两种多模类型中的任何一种具有更高的容量和能力。例如,海底电信电缆可以在一对单模光纤上传输60,000个语音通道。

设计注意事项

在构建光缆时,考虑拉伸强度、坚固性、耐用性、柔韧性、尺寸、耐环境性、可燃性、温度范围和外观非常重要。

第一级光纤保护

光纤是一种非常小的波导。在没有压力或外力的环境中,该波导将以最小的损耗或衰减传输发射到其中的光。

为了将光纤与这些外力隔离开来,已经开发了两种一级光纤保护:松管和紧密缓冲。


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在松散缓冲结构中,纤维包含在塑料管中,塑料管的内径比纤维本身大得多。塑料管的内部通常填充有凝胶材料。

松套管将光纤与作用在电缆上的外部机械力隔离开来。对于多光纤电缆,许多这些管(每个管包含单根或多根光纤)与增强构件相结合,以保持光纤不受应力,并最大限度地减少伸长和收缩。

通过在布线过程中改变管内的光纤数量,可以控制由于温度变化引起的收缩程度,从而将温度范围内的衰减程度降至最低。

另一种纤维保护技术,紧密缓冲,使用塑料直接挤出在基本纤维涂层上。

紧密的缓冲结构能够承受更大的挤压力和冲击力,而不会断裂纤维。

然而,紧密的缓冲设计导致光纤与温度变化应力的隔离度较低。虽然比松散缓冲液相对更灵活,但如果紧密缓冲液部署时有急弯曲或扭曲,则由于微弯曲,光学损耗可能会超过标称规格。

紧密缓冲结构的精致形式是分支电缆。在分支电缆中,紧密缓冲的光纤被芳纶纱线和护套(通常是PVC)包围。然后,这些单光纤亚单元元件被公共护套覆盖以形成分支电缆。“电缆中的这种电缆”具有直接、简化连接器连接和安装的优点。

每种结构都有其固有的优势。松散的缓冲管在任何给定光纤中提供较低的微弯曲光缆衰减,以及与外力的高度隔离。在连续的机械应力下,松动的管子允许更稳定的传动特性。

紧密的缓冲结构允许为类似的光纤配置提供更小、更轻的设计,并且通常产生更灵活、更抗挤压的电缆。


松散和紧密的缓冲区权衡

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物理选择 一旦选择了紧密或松散的缓冲结构,系统设计人员就微弯曲损耗和获得光学操作目标的灵活性之间的权衡做出了一些决定。

对于电缆的安装,拉伸强度、抗冲击性、弯曲和弯曲等机械性能非常重要。环境要求涉及对潮湿、化学品和其他类型的大气或地下条件的抵抗力。

机械保护

安装过程中承受的正常电缆负载最终可能会使光纤处于拉伸应力状态。

应力水平可能导致微弯曲损失,从而导致衰减增加和可能的疲劳效应。

为了在短期安装和长期应用中传递这些应力载荷,在光缆结构中添加了各种内部强度构件。

这种强度构件提供类似于电子电缆的拉伸载荷特性,并通过最小化伸长和收缩来保持纤维免受应力。在某些情况下,它们还充当温度稳定元件。

光纤在断裂前拉伸很小,因此在预期的拉伸载荷下,强度构件必须具有低伸长率。


强度杆件比较

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抗冲击性、弯曲和弯曲是影响强度构件选择的其他机械因素。

通常用于光缆的强度构件包括芳纶纱线、玻璃纤维环氧棒 (FGE) 和钢丝。一磅一磅,芳纶纱线比钢强五倍。当需要全介电结构时,它和玻璃纤维环氧棒通常是选择。

当需要极端低温性能时,应选择钢或FGE,因为它们可以提供更好的温度稳定性。

百通室内应用光纤电缆符合国家电气规范(NEC/CSA)的增压室、立管和垂直托盘电缆规范的要求。百通还提供符合当今无卤素环境规格的电缆。

光纤数量 指定电缆设备中使用的光纤数量
要求设计人员仔细考虑未来网络需求的演变。根据网络中应用的数量和类型以及所需的冗余级别,骨干网或每个配线柜中的光纤数量可以从 2 个到 100 多个不等。下表总结了各种应用的光纤要求。


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目前,由于多路复用设备的费用,每个应用通常使用单独的专用光纤。因此,例如,如果要将两座建筑物与FDDI骨干网联网,则连接建筑物的电缆中将需要四根光纤 - 两根用于传输,两根用于接收。此外,建议在骨干网中实际放置至少两倍于所需光纤数量的光纤,以满足扩展要求。

例如,假设每个楼层有 3 个应用程序:

1. FDDI 数据(4 根光纤)
2.交互式视频(2 根光纤)
3.闭路电视安全(1 光纤)

这些应用表明每个配线柜需要 7 根光纤。建议每个配线柜实际运行所需光纤数量的 2 倍,以允许未来的网络扩展。

尽管某些系统清楚地表明了所需的光纤数量,但通常没有硬性规定。安装所需数量的光纤以及用于备份和未来的其他光纤,可以产生更灵活、可扩展的电缆设备,以满足未来的网络需求。

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