Cabo de fibra óptica 101: o que é? Como funciona? Como escolher o cabo certo?

Maio 24, 2021

O cabo de fibra ótica é feito para satisfazer as especificações de ótica, mecânica ou ambiente. É um cabo de comunicação que pode ser utilizado separadamente ou em grupo utilizando uma ou mais fibras óticas no cabo como meio de transmissão.

A estrutura básica do cabo de fibra ótica é geralmente composta por núcleo de cabo, fio de aço reforçado, enchimento e bainha, e outros componentes, tais como camada de bloqueio de água, camada tampão, fio metálico isolante e assim por diante. Não há metal como ouro, prata e no cabo de fibra ótica, e geralmente não tem valor de reciclagem.

História do cabo de fibra

Em 1976, o BELL Research Institute dos Estados Unidos construiu o primeiro sistema experimental de comunicação de fibra ótica em Atlanta, utilizando 144 cabos de fibra ótica feitos pela Western Electric Company. Em 1980, o cabo de fibra ótica comercial feito de fibras óticas multimoda começou a ser usado em linhas de troncos inter-escritório e algumas linhas de longa distância na cidade. O cabo de fibra ótica comercial feito de fibra ótica de modo único começou a ser usado em linhas de longa distância em 1983. Em 1988, o primeiro cabo transatlântico de fibra ótica submarino que ligava os Estados Unidos com a Grã-Bretanha e a França foi colocado com sucesso, e logo foi construído o primeiro cabo transatlântico de fibra ótica submarina.

Em 1978, a China desenvolveu o seu próprio cabo de fibra ótica de comunicação, que adota fibra ótica multi-modo e a estrutura do núcleo está encalhada. Foram realizados testes de campo em Xangai, Pequim e Wuhan. Pouco depois, foi usado como uma linha de tronco inter-escritório na rede telefónica local. Depois de 1984, foi gradualmente usado em linhas de longa distância e começou a usar fibra ótica de modo único.

O cabo de fibra ótica de comunicação tem uma capacidade de transmissão maior do que o cabo de cobre, com longa distância, pequeno volume, peso leve e sem interferência eletromagnética. Desde 1976, desenvolveu-se na espinha dorsal da linha de troncos de longa distância, linha de tronco urbana, comunicação submarina offshore e transoce, rede local e linhas de transmissão de rede privada, e começou a desenvolver-se no campo da rede de distribuição de ciclos urbanos de banda larga serviços integrados de banda larga fornece linhas de transmissão.

Fabrico de cabo ótico

O processo de fabrico do cabo de fibra ótica é geralmente dividido nos seguintes processos:

Seleção de fibra ótica. Selecione a fibra ótica com excelentes características de transmissão e tensão qualificada.

Tingimento de fibra ótica. O cromatatograma completo normalizado deve ser utilizado para identificação, que não deve desaparecer ou migrar a altas temperaturas.

A extrusão. Utilizando módulos elásticos altos e plástico coeficiente de baixa expansão para ser extrudido num determinado tubo de tamanho, e colocar a fibra ótica na prova de humidade e no composto de enchimento impermeável. Em seguida, guarde-o durante vários dias (pelo menos dois dias).

A ficar encalhado. Vários tubos soltos de fibra ótica extrudida estão encalhados juntamente com a unidade de reforço.

Bainha exterior. Adicione uma camada de bainha ao núcleo do cabo de fibra ótica encalhado.

Estrutura do cabo

O cabo de fibra ótica é composto por três partes: núcleo do cabo, elementos de reforço e bainha. Dois tipos de estrutura do núcleo do cabo é estrutura central única e estrutura multi-núcleo. Para o tipo de cabo multi-núcleo, podemos separar-nos com um tubo solto unitubo e encalhada. Existem dois tipos de estrutura reforçada como blindados e não blindados. Sheath pode ter uma densidade e material diferentes de acordo com o ambiente de aplicação. Existem camadas de bloqueio de água, camada tampão, fio metálico isolado e outros componentes, conforme necessário.

Tipo de cabo de fibra

De acordo com diferentes desempenhos de transmissão, distância e propósito, o cabo de fibra ótica pode ser dividido em cabo de fibra ótica do utilizador, cabo de fibra ótica telefônica local, cabo de fibra ótica de longa distância e cabo de fibra ótica submarina.

De acordo com os diferentes tipos de fibra ótica usada no cabo de fibra ótica, pode ser dividida em cabo de fibra ótica de modo único e cabo de fibra ótica de vários modos.

De acordo com o número de núcleos de fibra ótica no cabo de fibra ótica, pode ser dividido em cabo de fibra ótica simples e cabo de fibra ótica duplex.

De acordo com os diferentes métodos de configuração do reforço, o cabo de fibra ótica pode ser dividido em cabo de fibra ótica componente de reforço central, cabo de fibra ótica componente de reforço distribuído, cabo de fibra ótica componente de reforço e cabo de fibra ótica de bainha exterior abrangente.

De acordo com as diferentes condições do condutor de transmissão e do meio, o cabo de fibra ótica pode ser dividido em todos os cabos de fibra ótica dielétrica, cabo de fibra ótica comum e cabo de fibra ótica integrado (principalmente utilizado para linha de comunicação de rede especial ferroviária).

De acordo com diferentes métodos de colocação, o cabo de fibra ótica pode ser dividido em cabo de fibra ótica de fibra adesiva, cabo de fibra ótica de enterro direto, cabo de fibra ótica aérea e cabo de fibra ótica subaquática.

De acordo com diferentes estruturas, o cabo de fibra ótica pode ser dividido em cabo plano, cabo encalhado em camada, cabo de esqueleto, cabo blindado e cabo de utilizador de alta densidade.

Tipo de Ligação

O tipo principal de ligação do cabo de fibra é a ligação permanente, a ligação de emergência e a ligação de atividade.

Conexão permanente de fibra ótica (também chamada fusão)

Neste contexto, os pontos de ligação de duas fibras óticas são de fusão e ligados através de descarga. É utilizado em ligação de longa distância, ligação fixa permanente ou semi-permanente. A principal característica desta ligação é que a atenuação da ligação é a mais baixa entre todos os tipos de ligação, que o valor típico é de 0,01 ~ 0,03dB/ponto. Mas equipamentos especiais (máquina de splicing de fusão de soldadura) e pessoal profissional são necessários para operar na ligação, e o ponto de ligação também precisa de caixa especial para proteger.

Ligação de emergência (também chamada derretimento frio)

A ligação de emergência utiliza principalmente métodos mecânicos e químicos para fixar e ligar duas fibras óticas. A principal característica deste método é que a ligação é rápida e fiável, e a atenuação típica da ligação é 0,1 ~ 0,3dB/ponto. Mas a utilização a longo prazo do ponto de ligação será instável, e a atenuação aumentará muito, pelo que só pode ser utilizada num curto espaço de tempo para emergência.

Conexão de atividade

A ligação móvel é um tipo de estações de ligação ou estações com cabos de fibra utilizando vários dispositivos de ligação de fibra ótica (conectores e adaptadores). Este tipo de ligação é flexível, simples, conveniente e fiável. É frequentemente usado em cablagens de rede de computadores em edifícios. A atenuação típica é 1dB/articulação.

Como selecionar cabo de fibra ótica

Para além do número de núcleos de fibra e tipos de fibra ótica, a bainha exterior deve ser selecionada de acordo com o ambiente de aplicação.

quando o cabo ótico exterior for enterrado diretamente, deve ser selecionado um cabo de fibra ótica blindado. Quando é colocado sobre a cabeça, o cabo com dois ou mais fios de reforço pode ser selecionado.

Ao selecionar os cabos de fibra utilizados em edifícios, devem ser consideradas as características do retardador de chama, do veneno e do fumo. O plenum pode ser utilizado na tubagem ou nas áreas de ventilação forçadas. O retardador de chamas, não tóxico e sem fumo (cabo de tiração) é necessário em ambiente exposto.

O cabo de distribuição pode ser utilizado na vertical distribuída no edifício. O cabo de fibra de rutura pode ser utilizado em cabos horizontais.

Se a distância de transmissão estiver a menos de 2 km, o cabo de fibra ótica multimoda pode ser selecionado e o cabo de fibra ótica de relé ou de modo único pode ser utilizado por mais de 2 km.

Qualidade do cabo

Como meio de transmissão do sistema de comunicação de fibra ótica, a qualidade do cabo de fibra ótica afeta diretamente todo o funcionamento da rede de comunicação. Para determinar se um cabo de fibra ótica é de boa qualidade, existem diferentes partes que precisaremos explorar, tais como fibras óticas, bainha exterior e membro de força, etc. No controlo de qualidade do cabo de fibra ótica e listas de verificação, você pode obter todos os detalhes sobre a qualidade do cabo.

Limite de tração e esmagamento

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Construção de cabos

O mais importante para a colocação de cabos de longa distância é escolher um caminho adequado. O caminho mais curto não é necessariamente o melhor. A propriedade do terreno, possibilidade de ereção ou enterro devem ser consideradas. E quando o cabo de fibra ótica gira, o seu raio de viragem deve ser 20 vezes maior do que o diâmetro do cabo de fibra ótica em si.

Cabo de fibra ótica aérea

O método de suspensão é simples e comercial, que é amplamente utilizado em todo o mundo, mas é demorado para adicionar e organizar os acessórios.

A forma aérea de pendurar o fio do mensageiro é mais estável e menos trabalho de manutenção. Mas um vento especial é necessário.

A antena auto- suportada tem elevados requisitos para o polo, difícil de construir e manter, e alto custo.

O dispositivo-guia deve ser adicionado no polo de chumbo do cabo durante a instalação e o cabo deve ser evitado de arrastar. Ao puxar o cabo de fibra ótica, tentando reduzir o atrito. Cada polo deve ser deixado com uma secção de cabo de fibra ótica para a expansão.

Preste atenção à ligação fiável de objetos metálicos em cabos de fibra ótica. Especialmente em áreas montanhosas, áreas de alta tensão e áreas de trovoada, existem geralmente 3 pontos de ligação à terra por quilómetro, e cabos de fibra ótica não metálicos são mesmo usados.

Cabo de fibra ótica para conduta

Antes da construção, verifique a ocupação do gasoduto, limpe e coloque os tubos de plástico e coloque-os na linha de tração.

O comprimento da disposição deve ser calculado. E o comprimento reservado suficiente deve ser fornecido. Consulte a tabela a seguir para obter detalhes:

WordPress Tables Plugin Outros comprimentos do cabo devem ser reservados de acordo com o desenho.

O comprimento de colocação de cada tempo não deve ser muito longo (geralmente 2 km), e o puxão deve ser conduzido do meio para ambos os lados.

A força de tração não deve ser superior a 120kg em geral. E deve puxar a parte do núcleo reforçado do cabo de fibra ótica. A proteção à prova de água do terminal do cabo de fibra ótica deve ser tratada corretamente.

O cabo de entrada e saída do cabo deve estar equipado com um dispositivo de chumbo paralelo e não é permitido arrastar diretamente o cabo no chão.

O cabo de fibra ótica da conduta também deve ser seguramente aterrado.

Cabo ótico de fibra de enterro direto

A profundidade da vala do cabo de fibra óptica diretamente enterrada deve ser escavada de acordo com os padrões.

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As condutas podem ser colocadas sobre a cabeça ou perfuradas e embutidas onde a trincheira não pode ser escavada.

O fundo da trincheira deve ser liso e firme. Uma parte da areia, cimento ou suporte pode ser pré-preenchida se necessário.

A tração manual ou mecânica pode ser utilizada para a colocação, mas deve ser prestada atenção ao guia e lubrificação.

O solo deve ser coberto e tamponado o mais rapidamente possível após a colocação.

Cabo de fibra ótica para ambientes interiores

Quando o cabo estiver verticalmente, deve prestar-se especial atenção ao suporte de carga do cabo de fibra ótica. Geralmente, o cabo de fibra ótica deve ser fixado uma vez a cada dois andares.

O tubo de plástico com entrada de proteção deve ser adicionado quando o cabo passar através de paredes ou pisos. O tubo deve ser preenchido com um enchimento retardador de chama.

Uma certa quantidade de tubos de plástico também pode ser colocada antecipadamente no edifício. Quando o cabo de fibra ótica está definido, o cabo de fibra ótica pode ser instalado por método de tração ou vácuo.

Deteção de fibra ótica

O principal objetivo da deteção de fibra ótica é garantir a qualidade do sistema de ligação, reduzir os fatores de avaria e descobrir os pontos de avaria em caso de avaria. Existem muitos métodos de deteção, que são principalmente divididos em simples medição manual e medição de instrumentos de precisão.

medição manual simples

Este método é geralmente usado para detetar o on-off da fibra ótica rapidamente e para distinguir a fibra durante a construção. É realizada por uma simples fonte de luz que conduz a luz visível de uma extremidade da fibra e observando qual a luz da outra extremidade. Embora este método seja simples, não pode verificar a atenuação e o ponto de rutura da fibra quantitativamente.

medição de instrumentos de precisão

A atenuação ótica e a atenuação da articulação podem ser testadas utilizando medidor de potência ótica ou OTDR. E até mesmo a localização do ponto de rutura da fibra ótica pode ser medida. Esta medição pode ser usada para analisar quantitativamente as causas da falha da rede de fibra ótica e avaliar a qualidade dos produtos na rede.

Precauções

Após receber o cabo de fibra ótica, o utilizador verificará o certificado do cabo de fibra ótica e os dados óticos juntamente com o cabo de fibra ótica. Verifique o número do tambor do cabo, modelo, número de núcleo e comprimento, e verifique se a embalagem exterior tem danos.

Deve ser utilizada uma secção de cabo de tração para ligar-se ao reforço do cabo quando colocar o cabo de fibra. E será reparado com manga de cabo ou fita adesiva com a bainha do cabo. Se for cabo de fibra ótica de fibra adesiva, deve ser adicionada uma cabeça de tração rotativa especial entre o cabo de tração e o reforço do cabo. Porque não é permitido puxar a bainha exterior do cabo de fibra ótica para tração diretamente.

Para a colocação de cabos com comprimento de 2 km ou mais, não é permitido colocá-los do início ao fim de uma só vez. O cabo de fibra ótica deve ser colocado no meio da secção, e colocado com 8 em forma de ambas as extremidades

Ao descarregar cabo de fibra ótica do carro, é melhor usar empilhadora ou diferencial de guindaste para colocar o cabo suavemente no chão a partir do veículo

Na construção de campo, ao descarregar cabo de fibra ótica do veículo, é aconselhável colocar uma placa plana entre a plataforma do veículo e o solo, formando uma inclinação de 45 graus e passando pelo buraco médio do tambor de cabo de fibra ótica com uma corda. As pessoas puxam ambas as extremidades da corda no veículo, e o tambor de cabo de fibra está rolando pela inclinação da placa. É estritamente empilhado e horizontalmente colocado ao descarregar. É proibido deixar cair o cabo ótico verticalmente de lugar alto e colocar com forte impacto no cabo para causar danos.

Quando o tambor do cabo for necessário para rodar, deve ser enrolado no sentido da seta de rotação indicada no tambor do cabo. E não é permitido rolar à distância.

Antes da construção, deve ser efetuada uma única inspeção do tambor por cabo. Tal como a qualidade da bainha exterior e o índice de atenuação

A força máxima de tração da conduta ou do cabo aéreo não deve exceder 1500N e a tensão máxima do cabo de fibra ótica direta não deve exceder 3000N.

Durante a construção e disposição do cabo de fibra ótica, não é permitido dobrar ou formar o cabo uma curvatura de ângulo reto de 90 graus. Dobração dinâmica (como durante a construção), para cabos elétricos e aéreos, o raio de flexão deve ser superior a 20 vezes de diâmetro exterior do cabo de fibra ótica. Para o cabo de fibra ótica diretamente enterrado, o raio de flexão deve ser superior a 25 vezes o diâmetro do cabo exterior. Aquando da colocação, o raio de flexão da conduta e do cabo aéreo deve ser superior a 10 vezes o diâmetro deste cabo. Para o cabo de fibra ótica diretamente enterrado, o raio de flexão deve ser superior a 12,5 vezes o diâmetro do cabo. Não dobre demasiado o cabo de fibra ótica para causar uma “fivela morta”

A força de tração da construção de cabos de fibra ótica não deve exceder a força de curto prazo admissível (cabo de conduta e aérea: 1500N); Cabo de fibra ótica direta enterrada: 3000N; Cabo de fibra ótica ADSS: 20% RTS. E não deve exceder a força a longo prazo admissível durante o funcionamento e utilização (600N para cabos elétricos e aéreos, cabo de fibra ótica direta enterrado 1000N; Cabo de fibra ótica ADSS: MAT). A construção de cabos de fibra ótica deve ser efetuada sob a orientação dos técnicos qualificados correspondentes.

É muito importante colocar os cabos de fibra ótica de acordo com o método correto. A construção inadequada provocará facilmente o aumento da atenuação, menor duração de serviço, fibra quebrada, bainha partida, fratura da armadura, etc. O cabo, especialmente o cabo de alimentação, tem um grande diâmetro e massa pesada. É necessário utilizar um suporte para suportar o tambor do cabo quando o colocar para fora. E enrole o tambor do cabo enquanto puxa o cabo. Se for um cabo solto sem tambor de cabo, é necessário arranjar a cablagem depois de endireitar. O pessoal do cabo deve estar equipado com walkie talkie para manter o contacto. Para ter certeza de que quando o cabo é incapaz de se mover, outros não o puxam com força bruta. Temos de continuar depois de o cabo de fibra estar a ser endireitado lentamente. Isto é para garantir que os nossos cabos de fibra ótica “frágeis” estejam colocados em segurança.

Tony Lau é gerente técnico e co-fundador da HOC. Ele adora escrever sobre comunicações por fibra óptica de conteúdo, é especialista em cabos de fibra óptica, Soluções FTTH chave na mão, cabo ADSS, e redes ODN.

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