Lichtwellenleiterkabel 101: Was ist das? Wie funktioniert das? Wie wähle ich das richtige Kabel?
Februar 4, 2022
Glasfaserkabel werden so hergestellt, dass sie die Spezifikationen für optische, mechanische und umweltbedingte Leistungen erfüllen. Es handelt sich um ein Kommunikationskabel, das einzeln oder in Gruppen verwendet werden kann, indem eine oder mehrere optische Fasern im Kabel als Übertragungsmedium eingesetzt werden.
Die Grundstruktur eines Glasfaserkabels besteht im Allgemeinen aus dem Kabelkern, dem verstärkten Stahldraht, dem Füllmaterial und der Ummantelung sowie weiteren Bestandteilen wie der wasserabweisenden Schicht, der Pufferschicht, dem isolierenden Metalldraht und so weiter. Das Glasfaserkabel enthält kein Metall wie Gold oder Silber und hat im Allgemeinen keinen Recyclingwert.
Geschichte der Faserkabel
1976 baute das BELL Research Institute of the United States in Atlanta das erste experimentelle Glasfaserkommunikationssystem mit 144 Glasfaserkabeln der Western Electric Company. Ab 1980 wurden kommerzielle Glasfaserkabel aus Multimode-Glasfasern in den Fernleitungen zwischen den Büros und einigen Fernleitungen in der Stadt eingesetzt. Kommerzielle Glasfaserkabel aus Singlemode-Glasfasern werden seit 1983 auf Fernleitungen eingesetzt. 1988 wurde das erste transatlantische Unterwasser-Glasfaserkabel, das die Vereinigten Staaten mit Großbritannien und Frankreich verbindet, erfolgreich verlegt, und bald darauf wurde das erste transatlantische Unterwasser-Glasfaserkabel gebaut.
1978 entwickelte China sein eigenes Kommunikations-Glasfaserkabel, das aus Multimode-Glasfasern besteht und dessen Kernstruktur schichtverseilt ist. Feldtests wurden in Shanghai, Peking und Wuhan durchgeführt. Bald darauf wurde sie als Fernleitung im lokalen Telefonnetz genutzt. Nach 1984 wurde sie schrittweise für Fernleitungen eingesetzt und begann, Singlemode-Glasfasern zu verwenden.
Kommunikations-Glasfaserkabel haben eine größere Übertragungskapazität als Kupferkabel, eine große Reichweite, ein geringes Volumen, ein geringes Gewicht und keine elektromagnetischen Störungen. Seit 1976 hat es sich zum Rückgrat der Fernleitungen, der städtischen Fernleitungen, der Offshore- und Unterseekommunikation, der lokalen Netze und der privaten Netze entwickelt und begann, sich zu einem Verteilernetz für städtische Benutzer zu entwickeln, das digitale Breitbanddienste anbietet.
Herstellung von optischen Kabeln
Der Herstellungsprozess von Glasfaserkabeln wird im Allgemeinen in die folgenden Prozesse unterteilt:
Auswahl der optischen Faser. Wählen Sie eine optische Faser mit hervorragenden Übertragungseigenschaften und geeigneter Spannung.
Einfärben von Glasfasern. Zur Identifizierung ist ein vollständiges Standardchromatogramm zu verwenden, das bei hohen Temperaturen nicht verblassen oder migrieren darf.
Strangpressen. Mit hohem Elastizitätsmodul und niedrigem Ausdehnungskoeffizienten Kunststoff in eine bestimmte Größe Rohr extrudiert werden, und legen Sie die optische Faser in die Feuchtigkeit Beweis und wasserdicht Füllung Verbindung. Lagern Sie es dann mehrere Tage lang (mindestens zwei Tage).
Stranden. Mehrere extrudierte Lichtwellenleiter-Bündelschläuche werden zusammen mit der Verstärkungseinheit verseilt.
Äußerer Mantel. Ummanteln Sie den Litzenkern des Glasfaserkabels mit einer Schicht aus Mantel.
Struktur der Kabel
Das Glasfaserkabel besteht aus drei Teilen: Kabelkern, Verstärkungselemente und Mantel. Es gibt zwei Arten von Kabelkernstrukturen: einadrige und mehradrige. Bei mehradrigen Kabeln können wir zwischen Einheitsrohr und verseiltem Bündelrohr unterscheiden. Es gibt zwei Arten von verstärkten Strukturen: gepanzerte und nicht gepanzerte. Die Ummantelung kann je nach Anwendungsumgebung unterschiedliche Dichte und Material aufweisen. Sie bestehen aus einer wasserabweisenden Schicht, einer Pufferschicht, einem isolierten Metalldraht und anderen Komponenten, je nach Bedarf.
Glasfaserkabel Typ
Je nach Übertragungsleistung, Entfernung und Zweck können Glasfaserkabel in Benutzer-Glasfaserkabel, lokale Telefon-Glasfaserkabel, Fernglasfaserkabel und Unterwasser-Glasfaserkabel unterteilt werden.
Je nach den verschiedenen Arten von Glasfasern, die in Glasfaserkabeln verwendet werden, kann man sie in Singlemode-Glasfaserkabel und Multimode-Glasfaserkabel unterteilen.
Je nach der Anzahl der Faserkerne im Glasfaserkabel kann es in Simplex-Glasfaserkabel und Duplex-Glasfaserkabel unterteilt werden.
Je nach den verschiedenen Konfigurationsmethoden der Verstärkung können Glasfaserkabel in zentrale Verstärkungskomponenten-Glasfaserkabel, verteilte Verstärkungskomponenten-Glasfaserkabel, Mantelverstärkungskomponenten-Glasfaserkabel und umfassende Außenmantel-Glasfaserkabel unterteilt werden.
Je nach den unterschiedlichen Bedingungen des Übertragungsleiters und des Mediums können Glasfaserkabel in alle dielektrischen Glasfaserkabel, gewöhnliche Glasfaserkabel und integrierte Glasfaserkabel (hauptsächlich für spezielle Eisenbahnnetz-Kommunikationsleitungen verwendet) unterteilt werden.
Je nach Verlegeart lassen sich Glasfaserkabel in Kanal-Glasfaserkabel, direkt vergrabene Glasfaserkabel, Luft-Glasfaserkabel und Unterwasser-Glasfaserkabel unterteilen.
Je nach Aufbau lassen sich Glasfaserkabel in Flachkabel, Schichtlitzenkabel, Skelettkabel, armierte Kabel und hochdichte Benutzerkabel unterteilen.
Verbindungstyp
Die wichtigsten Arten von Glasfaserkabelverbindungen sind Dauerverbindungen, Notverbindungen und Aktivitätsverbindungen.
Permanente Lichtwellenleiterverbindung (auch Fusion genannt)
Dabei werden die Anschlusspunkte zweier Lichtwellenleiter verschmolzen und mittels Entladung verbunden. Es wird für Fernverbindungen, permanente oder semi-permanente Festverbindungen verwendet. Das Hauptmerkmal dieser Verbindung ist, dass die Verbindungsdämpfung unter allen Verbindungstypen am geringsten ist, der typische Wert liegt bei 0,01 ~ 0,03dB/Punkt. Für die Verbindung sind jedoch spezielle Geräte (Schweiß- und Schmelzspleißgeräte) und Fachpersonal erforderlich, und die Verbindungsstelle muss auch durch eine spezielle Box geschützt werden.
Notverbindung (auch Cold Melt genannt)
Bei der Notverbindung werden hauptsächlich mechanische und chemische Methoden eingesetzt, um zwei Glasfasern zu fixieren und miteinander zu verbinden. Das Hauptmerkmal dieser Methode ist, dass die Verbindung schnell und zuverlässig ist, und die typische Dämpfung der Verbindung ist 0,1 ~ 0,3dB/Punkt. Aber die langfristige Nutzung des Anschlusspunktes wird instabil sein und die Dämpfung wird stark zunehmen, so dass er nur kurzfristig für Notfälle genutzt werden kann.
Verbindung zur Aktivität
Der mobile Anschluss ist eine Art der Verbindung von Stationen mit Glasfaserkabeln unter Verwendung verschiedener Glasfaseranschlussgeräte (Stecker und Adapter). Diese Anschlussart ist flexibel, einfach, bequem und zuverlässig. Es wird häufig bei der Verkabelung von Computernetzwerken in Gebäuden verwendet. Die typische Dämpfung beträgt 1dB / Fuge.
Wie man Glasfaserkabel auswählt
Neben der Anzahl der Faserkerne und der Glasfasertypen muss auch der Außenmantel entsprechend der Anwendungsumgebung ausgewählt werden.
Wenn das optische Kabel im Freien direkt verlegt wird, sollte ein gepanzertes Glasfaserkabel gewählt werden. Für die Überkopfverlegung kann ein Kabel mit zwei oder mehr Verstärkungsdrähten gewählt werden.
Bei der Auswahl von Glasfaserkabeln, die in Gebäuden verwendet werden, sind die Eigenschaften von Flammschutz, Gift und Rauch zu berücksichtigen. Das Plenum kann in den Bereichen der Rohrleitung oder der Zwangsbelüftung eingesetzt werden. Flammhemmend, ungiftig und rauchfrei (Steigleitung) ist in exponierter Umgebung erforderlich.
Das Verteilerkabel kann für die vertikale Verteilung im Gebäude verwendet werden. Breakout-Glasfaserkabel können für die horizontale Verkabelung verwendet werden.
Bei einer Übertragungsdistanz von weniger als 2 km kann ein Multimode-Glasfaserkabel gewählt werden, bei mehr als 2 km können Relais- oder Singlemode-Glasfaserkabel verwendet werden.
Qualität der Kabel
Als Übertragungsmedium von Glasfaserkommunikationssystemen wirkt sich die Qualität von Glasfaserkabeln direkt auf den gesamten Betrieb des Kommunikationsnetzes aus. Um festzustellen, ob ein Glasfaserkabel von guter Qualität ist, müssen wir verschiedene Teile untersuchen, z. B. die optischen Fasern, den Außenmantel und das Verstärkungselement usw. Auf der Seite Qualitätskontrolle und Checklisten für Glasfaserkabel können Sie alle Details zur Kabelqualität erfahren.
Zug- und Quetschgrenze
Fiber optic cable type | Allowable tensile (N) | Allowable crush (N/100mm) | ||
---|---|---|---|---|
short-term | long-term | short-term | long-term | |
Duct and non self-supporting | 1500 | 600 | 1000 | 300 |
Direct buried | 3000 | 1000 | 3000 | 1000 |
Special direct buried | 10000 | 4000 | 5000 | 3000 |
Underwater (20000N) | 20000 | 10000 | 5000 | 3000 |
Underwater (40000N) | 40000 | 20000 | 8000 | 5000 |
Kabelkonstruktion
Das Wichtigste bei der Verlegung von Fernkabeln ist die Wahl einer geeigneten Trasse. Der kürzeste Weg ist nicht unbedingt der beste. Das Grundstückseigentum, die Möglichkeit der Errichtung oder der Beisetzung sollte berücksichtigt werden. Und wenn sich das Glasfaserkabel dreht, muss sein Drehradius 20 Mal größer sein als der Durchmesser des Glasfaserkabels selbst.
Faseroptische Antennenkabel
Die Methode der hängenden Leine ist einfach und handelsüblich und weltweit weit verbreitet, aber es ist zeitaufwendig, die Beschläge hinzuzufügen und anzuordnen.
Die Überkopfaufhängung von Kurierdrähten ist stabiler und weniger wartungsintensiv. Allerdings ist ein spezieller Wickler erforderlich.
Eine freitragende Antenne stellt hohe Anforderungen an den Mast, ist schwierig zu konstruieren und zu warten und verursacht hohe Kosten.
Bei der Installation ist eine Führungsvorrichtung an der Kabelaufführungsstange anzubringen, um ein Ziehen des Kabels zu vermeiden. Versuchen Sie beim Ziehen von Glasfaserkabeln, die Reibung zu verringern. An jedem Mast sollte ein Abschnitt des Glasfaserkabels für die Erweiterung verbleiben.
Achten Sie auf die zuverlässige Erdung von Metallobjekten in Glasfaserkabeln. Vor allem in Gebirgsregionen, Hochspannungsnetzen und Gewittergebieten gibt es in der Regel 3 Erdungspunkte pro Kilometer, und es werden sogar nicht-metallische Glasfaserkabel verwendet.
Duct Fiber Optic Kabel
Überprüfen Sie vor dem Bau die Belegung der Rohrleitung, reinigen Sie die Kunststoffrohre und setzen Sie sie in die Traktionsleitung ein.
Die Länge des Layouts sollte berechnet werden. Außerdem muss eine ausreichende Reservelänge vorhanden sein. Einzelheiten sind der folgenden Tabelle zu entnehmen:
Natural bending length increase (m/km) | Inner turning length increase (m/hole) | Joints overlapping length (m/side) | Indoor reserved length (m) |
---|---|---|---|
5 | 0.5~1 | 8~10 | 15~20 |
Die Verlegelänge sollte jeweils nicht zu lang sein (in der Regel 2 km), und das Ziehen soll von der Mitte zu beiden Seiten erfolgen.
Die Zugkraft darf im Allgemeinen nicht mehr als 120 kg betragen. Und es sollte den verstärkten Kernteil des Glasfaserkabels ziehen. Der wasserdichte Schutz des Glasfaserkabelanschlusses muss ordnungsgemäß behandelt werden.
Die Kabelein- und -austrittsstelle muss mit einer Parallelführungseinrichtung ausgestattet sein, und es ist nicht erlaubt, Kabel direkt auf dem Boden zu schleifen.
Auch das Kanal-Lichtwellenleiterkabel sollte zuverlässig geerdet sein.
Direkt vergrabene Glasfaserkabel
Die Tiefe des Grabens für direkt vergrabene Glasfaserkabel muss den Normen entsprechend ausgehoben werden.
Laying section and soil quality | Buried depth (m) |
---|---|
Common soil and hard soil | ≥1.2 |
Gravel soil, semi stone soil, weathered stone | ≥1.0 |
Full stone, flowing sand | ≥0.8 |
Suburbs and towns | ≥1.2 |
Urban sidewalk | ≥1.0 |
Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) | Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) |
Side ditch of highway: Other soil | 0.8 below the design depth of side ditch |
Road curb | ≥0.8 |
Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) | ≥1.2 |
Side ditch of highway: Stone (hard stone and soft stone) | ≥1.2 |
Rivers | According to the requirements of underwater fiber optic cable |
Das Rohr kann über Kopf verlegt oder gebohrt und eingebettet werden, wenn ein Graben nicht ausgehoben werden kann.
Der Boden des Grabens muss glatt und fest sein. Ein Teil des Sandes, des Zements oder des Trägers kann bei Bedarf vorgefüllt werden.
Die Verlegung kann mit manuellem oder mechanischem Zug erfolgen, wobei jedoch auf die Führung und Schmierung zu achten ist.
Der Boden muss so bald wie möglich nach dem Verlegen abgedeckt und festgestampft werden.
Innenraum-Glasfaserkabel
Bei der vertikalen Verlegung von Kabeln ist besonders auf die Tragfähigkeit von Glasfaserkabeln zu achten. In der Regel sollte das Glasfaserkabel alle zwei Stockwerke einmal befestigt werden.
Wenn die Kabel durch Wände oder Böden verlegt werden, ist ein Kunststoffrohr mit einer Schutzvorrichtung anzubringen. Das Rohr muss mit flammhemmendem Füllmaterial gefüllt sein.
Eine bestimmte Anzahl von Kunststoffrohren kann auch im Voraus im Gebäude verlegt werden. Wenn das Glasfaserkabel verlegt werden soll, kann das Glasfaserkabel im Zug- oder Vakuumverfahren verlegt werden.
Detektion von Lichtwellenleitern
Der Hauptzweck der Glasfaserdetektion besteht darin, die Qualität des Verbindungssystems zu gewährleisten, die Fehlerfaktoren zu reduzieren und die Fehlerpunkte im Falle eines Ausfalls zu finden. Es gibt zahlreiche Nachweismethoden, die sich hauptsächlich in einfache manuelle Messungen und Messungen mit Präzisionsinstrumenten unterteilen lassen.
einfache manuelle Messung
Diese Methode wird im Allgemeinen verwendet, um das Ein-Ausschalten von Glasfasern schnell zu erkennen und die Fasern während der Konstruktion zu unterscheiden. Es wird durch eine einfache Lichtquelle realisiert, die sichtbares Licht von einem Ende der Faser ausstrahlt und das Licht am anderen Ende beobachtet. Obwohl diese Methode einfach ist, kann sie die Dämpfung und den Bruchpunkt der Faser nicht quantitativ überprüfen.
Präzisionsinstrumentenmessung
Die Dämpfung der Glasfaser und die gemeinsame Dämpfung können mit einem optischen Leistungsmesser oder OTDR geprüft werden. Und sogar die Bruchstelle einer Glasfaser kann gemessen werden. Diese Messung kann zur quantitativen Analyse der Ursachen für den Ausfall des Glasfasernetzes und zur Bewertung der Qualität der Produkte im Netz verwendet werden.
Vorsichtsmaßnahmen
Nach Erhalt des Glasfaserkabels muss der Benutzer das Glasfaserkabelzertifikat und die optischen Daten zusammen mit dem Glasfaserkabel überprüfen. Überprüfung der Kabeltrommelnummer, des Modells, der Adernnummer und der Länge sowie der äußeren Verpackung auf Beschädigungen.
Bei der Verlegung des Faserkabels ist ein Zugseilabschnitt zur Verbindung mit der Kabelverstärkung zu verwenden. Und es wird mit einer Kabeltülle oder einem Band am Kabelmantel befestigt. Wenn es sich um ein Glasfaserkabel handelt, muss ein spezieller rotierender Zugkopf zwischen dem Zugseil und der Kabelverstärkung angebracht werden. Denn es ist nicht erlaubt, den Außenmantel des Glasfaserkabels direkt auf Zug zu beanspruchen.
Bei der Verlegung von Kabeln mit einer Länge von 2 km oder mehr ist es nicht zulässig, sie vom Anfang bis zum Ende auf einmal zu verlegen. Das Glasfaserkabel wird in der Mitte des Abschnitts platziert und zu beiden Enden hin in Form einer 8 verlegt.
Beim Entladen des Glasfaserkabels aus dem Auto ist es besser, einen Gabelstapler oder einen Kran zu benutzen, um das Kabel sanft auf den Boden zu legen.
Beim Abladen von Glasfaserkabeln vom Fahrzeug ist es ratsam, eine flache Platte zwischen der Fahrzeugplattform und dem Boden zu platzieren, die eine Neigung von 45 Grad bildet und mit einem Seil durch das mittlere Loch der Glasfaserkabeltrommel geführt wird. Die Leute ziehen an beiden Enden des Seils am Fahrzeug, und die Faserkabeltrommel rollt den Hang des Brettes hinunter. Er ist streng gestapelt und wird beim Entladen waagerecht gestellt. Es ist verboten, ein optisches Kabel senkrecht von einer hohen Stelle fallen zu lassen und es mit starken Stößen auf das Kabel zu legen, um es zu beschädigen.
Wenn die Kabeltrommel gerollt werden muss, muss sie in der auf der Kabeltrommel angegebenen Drehrichtung gerollt werden. Und das Rollen über lange Strecken ist nicht erlaubt.
Die Inspektion einer einzelnen Kabeltrommel muss vor dem Bau durchgeführt werden. Wie die Qualität des Außenmantels und der Dämpfungsindex
Die maximale Zugkraft des Kabelkanals oder des Luftkabels darf 1500N nicht überschreiten, und die maximale Spannung des direkt vergrabenen Glasfaserkabels darf 3000N nicht überschreiten.
Bei der Konstruktion und Verlegung von Glasfaserkabeln ist es nicht erlaubt, das Kabel im rechten Winkel von 90 Grad zu biegen oder zu formen. Bei dynamischer Biegung (z. B. während der Bauarbeiten) muss der Biegeradius bei Kanal- und Luftkabeln größer sein als das 20-fache des Außendurchmessers des Glasfaserkabels. Bei direkt erdverlegten Glasfaserkabeln muss der Biegeradius größer sein als das 25-fache des Kabelaußendurchmessers. Bei der Verlegung muss der Biegeradius des Kanals und des Freileitungskabels größer sein als das 10-fache des Durchmessers dieses Kabels. Bei direkt erdverlegten Glasfaserkabeln muss der Biegeradius größer sein als das 12,5-fache des Kabeldurchmessers. Biegen Sie das Glasfaserkabel nicht zu stark, um einen “toten Knick” zu verursachen.
Die Zugkraft der Glasfaserkabelkonstruktion darf die zulässige Kurzzeitkraft nicht überschreiten (Kanal- und Antennenkabel: 1500N); direkt erdverlegte Glasfaserkabel: 3000N; ADSS-Lichtwellenleiterkabel: 20% RTS. Und es darf die zulässige Langzeitkraft während des Betriebs und der Nutzung nicht überschreiten (600N für Kanal- und Antennenkabel, direkt erdverlegte Glasfaserkabel 1000N; ADSS-Glasfaserkabel: MAT). Der Bau von Glasfaserkabeln muss unter der Leitung der entsprechenden qualifizierten Techniker erfolgen.
Es ist sehr wichtig, die Glasfaserkabel nach der richtigen Methode zu verlegen. Eine unsachgemäße Konstruktion führt leicht zu erhöhter Dämpfung, kürzerer Lebensdauer, gebrochenen Fasern, gebrochenem Mantel, Rüstungsbruch usw. Das Kabel, insbesondere das Zuleitungskabel, hat einen großen Durchmesser und ein hohes Gewicht. Es ist notwendig, die Kabeltrommel beim Aufstellen mit einer Halterung zu unterstützen. Und rollen Sie die Kabeltrommel beim Ziehen des Kabels. Wenn es sich um ein loses Kabel ohne Kabeltrommel handelt, muss die Verdrahtung nach dem Richten des Kabels neu angeordnet werden. Das Kabelpersonal muss mit einem Walkie-Talkie ausgestattet sein, um in Kontakt zu bleiben. Um sicherzustellen, dass andere nicht mit roher Gewalt am Kabel ziehen, wenn es sich nicht bewegen lässt. Wir müssen weiter nach Glasfaserkabel wird langsam begradigt. Damit soll sichergestellt werden, dass unsere “empfindlichen” Glasfaserkabel sicher verlegt werden.
Tony Lau ist technischer Leiter und Mitbegründer von HOC. Er schreibt gerne über Inhalte der Glasfaserkommunikation und ist spezialisiert auf Glasfaserkabel, Schlüsselfertige FTTH-Lösungen, ADSS-Kabel, und ODN-Netzs.
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