Что такое волоконная оптика и как она работает? Сборник Ланберга, часть 1

Блог
дата публикации : 7 мая 2024 г.

Оптоволоконный кабель - это передовая технология передачи данных, которая использует свет для передачи информации на необычайных скоростях и на большие расстояния. Его уникальная конструкция позволяет минимизировать потери сигнала и защищать от различных видов помех. Волоконно-оптический интернет бьет рекорды скорости, позволяя подключать как домохозяйства, так и промышленную, научную и медицинскую инфраструктуру высочайшего качества.

Light transmission in optical fiber - LANBERG

Принцип работы оптических кабелей обманчиво прост. Используя свет в качестве носителя информации, оптическое волокно строится таким образом, чтобы световые волны отражались от стенок кабеля. Явление преломления позволяет добиться параметров скорости и стабильности, недостижимых для стандартных кабелей - в конечном итоге свет распространяется с самой высокой скоростью в пространстве, что позволяет превзойти большинство ограничений старых технологий.

Практическое применение волоконной оптики

Промышленность и наука

Волоконная оптика используется в промышленности и науке, где требуется высокая пропускная способность и минимальные помехи. Они используются в телекоммуникациях, передаче данных на большие расстояния, в измерительных датчиках для контроля состояния окружающей среды или конструкций. Благодаря оптоволоконной связи передовое исследовательское или производственное оборудование может постоянно находиться в режиме онлайн.

Медицина

В медицине волоконная оптика позволяет развивать современные методы визуализации, такие как эндоскопия, когда гибкое оптоволокно передает изображения изнутри организма, предлагая врачам лучше изучить диагностируемые области и проверить эффективность применяемой терапии в режиме реального времени.

Сетевая инфраструктура

На предприятиях и в учебных заведениях оптоволокно является основой современных сетей, обеспечивая высокоскоростной доступ в интернет, передачу данных и связь между зданиями. Они позволяют строить быстрые и надежные внутренние и внешние сети. Это телекоммуникационный прорыв, позволяющий отправлять и скачивать данные на большие расстояния с молниеносной скоростью.

Высокоскоростной оптоволоконный интернет дома

Оптоволоконная сеть на сегодняшний день является лучшим домашним интернетом, выигрывая не только у мобильного или радиоинтернета, но и практически у любого другого решения, основанного на классических медных LAN-соединениях. Благодаря оптоволокну, помимо всего прочего, ты можешь загружать и скачивать большие файлы, смотреть фильмы и сериалы в самом высоком качестве и играть в игры без задержек, наслаждаясь самой быстрой передачей данных и стабильным интернетом вне зависимости от внешних факторов.

Волоконно-оптический кабель - это технология, которая сегодня широко доступна на телекоммуникационном рынке для индивидуальных потребителей. В предложении t-mobile, Orange и других популярных провайдеров ты можешь найти множество способов подключить суперскоростной интернет к своему дому. Что самое приятное, в потребительских решениях он не требует дополнительного дорогостоящего оборудования. Если в пределах досягаемости находится оптоволоконный кабель, то стандартный роутер с совместимой пропускной способностью позволит тебе создать домашнюю сеть ethernet и wi-fi для максимально качественного соединения.

История возникновения оптоволоконной технологии

Истоки волоконной оптики берут начало в 1950-х годах, когда ученые начали изучать возможность передачи света по гибким волокнам. Первый прорыв произошел в 1966 году, когда Чарльз Као и Джордж Хокхэм предположили, что оптоволокно может произвести революцию в телекоммуникациях, отправляя данные на большие расстояния с минимальными потерями сигнала. В 1970 году компания Corning Glass Works создала первое волокно с низкими потерями сигнала, проложив путь к коммерческому использованию оптоволокна.
Сегодня эта технология становится все более популярной на профессиональном и потребительском рынках. Ожидается, что к 2030 году ее доля на рынке удвоится по сравнению с 2020 годом, превысив более чем в три раза долю классических LAN-кабелей из высокосортной меди.

Как устроен оптоволоконный кабель?

Конструкция оптоволоконного кабеля с его сердцевиной, оболочкой, покрытием и разъемами - это основа современных телекоммуникаций и широкополосного доступа в Интернет. Обеспечивая высокую пропускную способность, надежность и устойчивость к электромагнитным помехам, оптоволоконные кабели незаменимы во многих аспектах современной передачи данных. Вот подробное описание различных структурных элементов оптоволоконного кабеля:

Оптоволоконная жила

Сердечник - это центральная часть оптоволоконного кабеля, через которую проходит свет. Обычно она изготавливается из очень чистого кремниевого (кварцевого) стекла или, реже, из пластика. Сердечник имеет очень маленький диаметр, в случае одномодовых оптических волокон он может составлять всего несколько микрометров. Именно в сердцевине происходит явление полного внутреннего отражения, которое позволяет свету оставаться внутри кабеля и эффективно передаваться на большие расстояния.

Fiber optics construction - LANBERG

Исходя из типов волокна в сердцевине, различают такие кабели:

  • одномодовые (SM - single mode), характеризующиеся диаметром сердцевины 9 микрометров; оптимальны для передачи данных на большие расстояния, даже до 100 км;
  • многомодовые (MM - multi mode), в которых толщина составляет 50 микрометров и более; обычно используются для передачи данных на более короткие расстояния, до 2 км.

Оболочка оптоволокна

Окружающая сердцевину мантия имеет немного более высокий показатель преломления, чем сердцевина, но ее основная функция - удерживать свет в сердцевине за счет полного внутреннего отражения. Мантия сделана из материала, который физически отделяет сердцевину от внешних защитных слоев кабеля. Ее наличие крайне важно для эффективности передачи сигнала, так как она не дает свету просачиваться наружу и позволяет передавать данные на большие расстояния без существенных потерь.

Оптоволоконное покрытие

Покрытие, также известное как защитное покрытие, - это внешний слой кабеля, который защищает его от механических повреждений, воздействия окружающей среды, например влаги или перепадов температуры, а также от вредных химических веществ. Покрытие может быть выполнено из различных материалов, включая ПВХ (поливинилхлорид) или LSZH (Low Smoke Zero Halogen) - материал, который при горении выделяет мало дыма и не содержит галогенов. Покрытие также обеспечивает защиту от потенциальных внешних опасностей и помогает сохранить структурную целостность всего кабеля.

Оптоволоконные коннекторы

Оптоволоконные коннекторы - это ключевые компоненты, которые позволяют соединять оптоволоконные кабели с различными типами оборудования, такими как передатчики, приемники, разветвители или другие кабели. Существует множество типов коннекторов, включая SC (стандартный коннектор), LC (маленький коннектор), ST (прямой наконечник) и MTP/MPO (Multi-fiber Termination Push-on/Pull-off), каждый из которых предназначен для удовлетворения конкретных требований к применению и условиям установки. Эти коннекторы необходимы для обеспечения высококачественных и стабильных оптоволоконных соединений, которые минимизируют потери сигнала и обеспечивают надежность передачи данных.

Существует множество критериев для разделения оптоволоконных разъемов, о которых мы более подробно напишем во второй части этого гайда, запланированной на май/июнь 2024 года. Ниже приводится краткое описание нескольких популярных вариантов заделки дуплексных оптоволоконных разъемов, с оговоркой, что это не все типы оптоволоконных разъемов (и не все они доступны у Lanberg).

Optical fiber connector types - LANBERG

Оптоволокно по сравнению с классическими LAN-кабелями

По сравнению с классическими LAN-кабелями (медными) оптоволокно обеспечивает гораздо более высокую пропускную способность и менее подвержено помехам. Медные LAN-кабели более подвержены затуханию и электромагнитным помехам, что ограничивает их эффективность на больших расстояниях.

Структура оптоволоконной сети

Волоконно-оптическая сеть состоит из нескольких ключевых компонентов, таких как волоконно-оптические кабели, разъемы, сплиттеры и оконечное оборудование, которые соединены между собой для обеспечения быстрой и надежной передачи данных. Структура сети может быть "точка-точка", "звезда", "кольцо" или сложная смешанная сеть, в зависимости от требований и топологии.

В следующей части этого руководства мы дадим тебе советы, как разобраться в лабиринте обозначений, чем руководствоваться при выборе кабелей, какие устройства учитывать при построении сети и каких наиболее распространенных ошибок стоит избегать, чтобы не подвергать себя потерям денег и эффективности. Подпишись на нашу рассылку и следи за будущими частями этого сборника и другими руководствами как для профессионалов, так и для непрофессионалов.

.

.

Волоконная оптика произвела революцию в способах передачи данных, обеспечив беспрецедентную скорость и надежность. Их роль в современных телекоммуникациях, медицине, науке и сетевой инфраструктуре неоценима, они открывают новые возможности и задают стандарты для будущих поколений технологий передачи данных.

Ознакомься с решениями Lanberg для твоего бизнеса или дома.

Если ты можешь воспользоваться преимуществами лучших технологий, почему бы не сделать апгрейд уже сейчас? Изучи наш широкий ассортимент оптоволоконных патчкордов, пигтейлов и адаптеров, которые позволят тебе насладиться всеми преимуществами оптоволоконных кабелей, независимо от твоей отрасли. Отправляйся в магазин Lanberg, где ты найдешь сверхскоростной оптоволоконный кабель практически любой длины и параметров, а также набор необходимых аксессуаров для построения остальной части твоей сетевой инфраструктуры.

Ты поставляешь продукцию Lanberg или хочешь начать с нами сотрудничество? Стань нашим партнером!

Подпишись на нашу рассылку, чтобы всегда быть в курсе событий
4 Сравнительный продукт Продукты для сравнения Продукты для сравнения
Сравнить Очистить
Мы используем cookies для правильной работы сайта, персонализации контента, социальных функций и анализа посещаемости магазина. Подробнее об этом читай в нашей политике конфиденциальности. Согласен ли ты на использование файлов cookie?
Мы подстраиваемся под тебя
Мы используем куки, чтобы сделать наш сайт более удобным и надежным для тебя.

Настройки файлов cookie

Ниже ты можешь посмотреть, какие данные мы собираем в cookies и зачем мы их собираем. Тебе не обязательно соглашаться со всеми из них. Ты всегда можешь изменить свой выбор на странице cookies.
Cookies, которые обеспечивают работу сайта
Они необходимы для правильной работы нашего сайта, поэтому ты не можешь от них отказаться. Мы используем данные из этих куки-файлов, чтобы обеспечить твою безопасность и выявить возможные ошибки на нашем сайте.
Согласие на хранение рекламных данных
Позволяй нам хранить данные о рекламе, что позволяет нам персонализировать и оптимизировать показываемые объявления в соответствии с твоими предпочтениями.
Согласие на использование пользовательских данных в рекламных целях
Позволяет использовать пользовательские данные в рекламных целях, что позволяет лучше подстраивать рекламу под индивидуальные предпочтения и поведение пользователя.
Согласие на персонализацию рекламы
Позволяет персонализировать рекламу на основе информации о твоих интересах и поведении, что приводит к появлению более релевантных и эффективных объявлений.
Согласие на хранение аналитических данных
Разреши хранить данные аналитики, чтобы отслеживать и анализировать посещаемость сайта, помогая понять поведение пользователей и улучшить онлайн-опыт.
Согласие на хранение функциональных данных
Позволяет хранить функциональные данные, которые необходимы для полноценной работы сайта, например, пользовательские предпочтения или языковые настройки.
Согласие на хранение данных для персонализации
Позволяй нам хранить данные для персонализации контента и пользовательского опыта на сайте, что позволяет нам лучше подбирать контент под индивидуальные предпочтения.
Согласие на хранение данных о безопасности
Позволяет хранить данные для обеспечения безопасности сайта, что помогает выявлять и предотвращать попытки взлома и защищать конфиденциальность пользовательских данных.