Соединение оптоволокна без сварки

Работа с оптоволокном: не так страшно, как кажется

В прошлом году мы проводили ряд семинаров, посвященных системам передачи информации по оптоволоконному кабелю. Общаясь со слушателями, часто сталкивались с ситуацией, когда люди готовы применять данные системы: у них есть проекты, преимущества решения превалируют над стоимостью — ставь и сдавай проект, получай деньги и уверенность в том, что у заказчика не будет претензий к качеству выполненных работ. Но тот факт, что у специалистов нет никакого опыта работы с подобным оборудованием, их останавливал. Все неоднократно слышали о сложностях, о необходимости высокой квалификации специалистов. Многие считают, что сварка оптоволокна и монтаж оборудования с использованием оптоволоконного кабеля — рискованный процесс, требующий дорогих материалов и высокооплачиваемых сотрудников, что это не для них.


С.А. Карачунский
Руководитель отдела маркетинга компании «В1 электроникс»

На самом деле, работа с оптоволокном хоть и требует определенного опыта и навыков, но их наработать — не такая сложная задача. Тем более что сейчас рынок предлагает большое количество инструментов и оборудования для разделки и монтажа кабеля. Этому вопросу и посвящена данная статья.

Вводная информация

Одно из главных требований при работе с оптоволоконными кабелями — внимательное отношение ко всем этапам процесса монтажа кабельной системы: укладке, разделке, соединению и оконцовке. Ошибка дорогого стоит — это затраты на поиск места повреждения и замена участка кабеля. Замена поврежденного участка не только увеличивает трудозатраты, но и снижает качество всей системы: каждый соединительный элемент, каждая спайка вносит свои искажения в передаваемый сигнал, уменьшает расстояние передачи сигнала, требует увеличения оптического бюджета системы. Для специалистов, которые только начинают свою работу по монтажу оптоволокна, рекомендуется приобрести готовый комплект основных инструментов и материалов, необходимых для проведения работ: тара, дозаторы, распределители, расходные материалы и защитные средства. Спустя некоторое время, когда вы получите начальные навыки работы с оптоволоконным кабелем и сформируете предпочтения в разнообразии используемых инструментов и материалов, вы сможете комбинировать набор «под себя».

Разделка волоконно-оптического кабеля

Волоконно-оптический кабель представляет собой несколько оптических волокон, которые вместе с армирующими нитями заключены в защитную полимерную оболочку. Для защиты от агрессивных внешних воздействий кабель помещают в броневую защиту из гофрированной алюминиевой или стальной защитной ленты либо из стальной проволоки. Из-за того, что оптическое волокно в достаточной степени чувствительно к осевым и радиальным деформациям, для его разрезания непригодны недорогие кабелерезы, которые используются для работы с медными кабелями. Рекомендуется использовать инструмент, лезвия которого рассчитаны на резку стали.

Начальный этап разделки волоконно-оптических кабелей — удаление верхнего слоя защитных и броневых покровов, выполняется теми же инструментами, что и разделка обычных кабелей. Полимерная изоляция и фольга вскрываются резаками, а стальная проволока выкусывается бокорезами. Рекомендуется применять кабельные ножи: они позволяют снимать полимерное покрытия с кабеля диаметром от 4 до 35 мм, и при этом кабельный нож имеет специальную насадку, ограничивающую глубину разреза оболочки, что исключает повреждение оптоволоконных жил.

Но в дальнейшей работе без специальных инструментов все равно не обойтись:

  • ножницы или кусачки с керамическими лезвиями — используются для удаления армирующих нитей из кевлара. Обычные ножницы эти тонкие, гибкие и прочные волокна не режут, а выдавливают или гнут;
  • стрипперы — предназначены для снятия буферного слоя. Их применение снижает риск повреждения оптического волокна: в первую очередь из-за того, что его рабочие поверхности имеют фиксированную настройку;
  • скалыватель оптических волокон — применяется для отсекания лишнего отрезка волокна под углом 90 град. Скалыватели бывают ручные и автоматические. При подготовке оптоволокна для последующей сварки или соединения волокон при помощи сплайса рекомендуется использовать автоматические скалыватели, которые позволяют получить чистый и ровный скол без дефектов под углом 90±0,5 град. Например, скол с углом более 2 град. может привести к увеличению потерь в соединении до 1 дБ, что при оптическом общем бюджете системы в 15-25 дБ — зачастую непозволительная роскошь;
  • микроскопы позволяют диагностировать разъемы оптических волокон на качество полировки жилы, наличие трещин, царапин;
  • кримперы предназначены для обжимки наконечников, разъемов и контактов.

Способы соединения волоконно-оптического кабеля

Широко применяются три способа монтажа оптоволокна:

  • сварка оптических волокон;
  • соединение при помощи механических разъемов;
  • соединение при помощи сплайса.

Сварка оптических волокон

Осуществляется с помощью специальных сварочных аппаратов и обычно выполняется в три этапа:

  • подготовка и зачистка кабеля, получение качественного торца;
  • сваривание сварочным аппаратом;
  • тестирование и оценка качества соединения. Сварочный аппарат осуществляет соединение оптоволокна с хорошими параметрами места соединения просто и быстро. Современные сварочные аппараты позволяют снизить потери в месте соединения до 0,04 дБ и менее. Аппарат автоматически выполняет все необходимые операции: юстирует оптоволокна, расплавляет концы оптоволокон, сваривает их. Наиболее функциональные (но и, к сожалению, более дорогие) модели также проверяют качество соединения. После чего место сварки защищают, обычно при помощи термоусаживающей трубки.

Соединение при помощи механических разъемов

Сварка оптического волокна также используется при оконцовке волокна коннекторами. Для этих целей используются готовые волоконно-оптические перемычки -пигтейлы (англ. pigtail — гибкий проводник). Пигтейл обычно изготавливается в заводских условиях, он представляет собой отрезок оптоволоконного кабеля, который имеет с одной стороны оптический коннектор. Волокно оптического кабеля сваривается с волокном пигтейла, а уже при помощи коннектора его подключают к оборудованию.

Соединение при помощи сплайса

Сплайс — устройство для сращивания волоконно-оптического кабеля без применения сварки. В сплайс через специальные направляющие навстречу друг другу вводятся подготовленные концы оптических волокон и фиксируются в нем. Для уменьшения вносимых потерь стык между волокнами помещают в специальный (иммерсионный) гель, который зачастую находится внутри сплайса.

Технология соединения при помощи сплайса включает в себя несколько этапов:

  • разделка волоконно-оптического кабеля;
  • обработка торцов;
  • выполнение соединения;
  • тестирование и оценка качества соединения;
  • нанесение защитных покрытий, восстановление защитной оболочки и брони.

Применение сплайсов облегчает процесс сращивания оптоволокна, но работа с ними требует практических навыков. Вносимые потери при этом методе соединения волокон меньше, чем при использовании пары волоконно-оптических вилок и адаптера, но все же могут составлять 0,1 дБ и выше. Согласно требованиям стандартов на СКС IS0 11801, TIA EIA 568B вносимые потери в сплайсе не должны превышать 0,3 дБ. Для этого в ходе монтажа проводится корректировка положения волокон относительно друг друга, в процессе работ также необходимо проводить постоянный замер потерь на месте соединения.

Кроме того, следует принимать во внимание тот факт, что со временем потери в месте соединения при помощи сплайса могут увеличиться из-за смещения волокон в пространстве или высыхания иммерсионного геля.

Выводы

Материал, который здесь представлен, кому-то может показаться неполным, кому-то поверхностным. Я и не ставил себе задачу изложить всю информацию об инструментах и оборудовании, применяющихся при работе с оптоволокном — да и не уверен, что для этого хватит всего журнала: информации много, она разнообразна.

Но, для того чтобы приступить к работе, вполне достаточно начальных знаний и навыков. Читайте, спрашивайте, приходите на семинары и тренинги — поставщики оборудования должны быть сами заинтересованы в повышении вашей грамотности. Не боги горшки обжигали — и у нас все получится.

Варим оптоволокно в домашних условиях — dert — LiveJournal

Oct. 18th, 2009

12:15 am — Варим оптоволокно в домашних условиях

Сегодня будет научно-познавательный пост 🙂

Эти цветные проводочки есть ни что иное, как оптоволокно, уложенное в кассету муфты. Наверняка многие слышали фразу «сварка оптоволокна», которая неизменно сопровождает крупные аварии на линиях связи. Но я уверен, что мало кто представляет себе этот увлекательный процесс. До недавнего времени я тоже был в их числе, но сегодня готов поделиться тайным знанием.

К счастью, в этот раз была не авария, а плановые работы, поэтому процесс проходил, можно сказать, в тепличных условиях.

Обычно оптический кабель разваривается на специальный кросс, каждое волокно на свой порт, откуда уже коммутируется с оборудованием или другим кроссом. Но в этот раз надо было сварить между собой два кабеля в обход оптических кроссов. Процесс, в общем-то, схож со сваркой кабеля при разрыве, за тем исключением, что кабель не надо сначала вытаскивать из кросса.

Вот так выглядят два рабочих оптических кросса, от которых надо будет избавиться и состыковать кабели напрямую. Сейчас пока данные бегают по желтым патч-кордам между кроссами.

Оптический кросс изнутри. Аккуратно распутываем и вытаскиваем кабель из кассеты.

Цветные проводки — это оптоволокно из кабеля, только пока в изоляции. Само оптоволокно бесцветное, а изоляцию специально делают цветной, чтобы различать волокна.

Волокон в кабеле может быть много. Может быть и 4, и 12, и 38. Как правило, для передачи данных используется пара волокон, по одному волокну в каждом направлении. По такой одной паре может передаваться от 155 Мбит/с до нескольких десятков Гбит/c, в зависимости от оборудования на концах волоконно-оптической трассы.

Читайте также  Замена светодиода в лампе своими руками

В этом кабеле 12 волокон, которые упакованы по 4 штуки в 3 цветных (белый, зеленый, рыжий) модуля.

Поскольку место сварки волокна — потенциально ломкая зона, эту часть кабеля упаковывают в оптическую муфту. Перед сваркой кабели заводят в муфту через специальные отверстия.

Теперь можно приступить к процессу сварки. Сначала с волокна при помощи точных инструментов снимается изоляция, и обнажается сам оптоволоконный стержень.

Перед сваркой нужно, чтобы торец волокна был максимально ровным, т.е. необходим очень точный перпендикулярный срез. Для этого есть специальная машинка.

Чик! Угол скола должен отклоняться от плоскости не более, чем на 1 градус. Обычные значения — от 0,1 до 0,3 градуса.

Обрезки чистого волокна тут же прибираются. На столе его фиг потом найдешь, а под кожу оно запросто может впиться, там обломиться и остаться.

А вот и самый главный аппарат в этом процессе — сварочник. Оба волокна укладываются в специальные пазы в середине аппарата с двух сторон (на картинке — голубого цвета), и фиксируются зажимами.

После этого самое сложное. Нажимаем кнопку «SET» и смотрим на экранчик. Аппарат сам позиционирует волокна, выравнивает их, кратковменной электрической дугой мгновенно спаивает волокна и показывает результат. Весь процесс происходит быстрее, чем я написал эти три предложения выше, и занимает секунд 10.

На волокно одевается термоусадочная трубочка с металлическим стержнем, чтобы укрепить место сварки, и волокно помещается в печку в том же самом аппарате, только уже в верхней его части.

Каждое волокно затем аккуратно укладывается в кассету муфты. Творческий процесс.

Для герметизации места ввода кабеля в муфту одеваются термоусадочные трубки, которые обрабатываются специальным феном. Трубка от высокой температуры сжимается, препятствуя доступу воды и воздуха в муфту.

И последний штрих. На муфту одевается колпак и фиксируется специальными застежками. Теперь не страшна ни влажность, ни жара, ни мороз. Такие муфты могут годами плавать в болоте без ущерба для кабеля внутри.

Весь процесс сварки двух 12-волоконных кабелей вместе занимает около полутора часов.

Ну вот, теперь вы знаете все тонкости этого процесса, можно смело покупать аппарат для сварки и опутывать оптоволоконными сетями все, что вам вздумается.

Разъемы и соединение оптоволокна для домашней сети

Разъемы и соединение оптоволокна для домашней сети.

При всех достоинствах оптических волокон, для монтажа сетей их необходимо соединять. Именно сложность этого процесса для световодов из кварцевого стекла является основным сдерживающим фактором оптоволоконной технологии.

Несмотря на весь прогресс технологии последних лет, непрофессионалам доступно только соединение кабелей, не имеющих особых требований по качеству. Серьезные работы по монтажу магистралей регионального значения требуют наличия дорогостоящего оборудования и высоко квалифицированного персонала.

Но для создания междомовой разводки «последней мили» такие сложности уже не нужны. Работы доступны специалистам без серьезной подготовки (или вообще без нее), комплект технологического оборудования стоит менее $300. В сочетании с этим, огромные (не побоюсь этого слова) преимущества оптоволокна над медными кабелями при воздушных прокладках делают его очень привлекательным материалом для домашних сетей.

Рассмотрим подробнее виды и способы соединения оптических волокон. Для начала, нужно принципиально разделить сростки (неразъемные соединения), и оптические разъемы.

В сравнительно небольших сетях (до нескольких километров диаметром) сростки не желательны, и их следует избегать. Основной на сегодня способ их создания — сварка электрическим разрядом.

Принцип сварки оптического волокна.

Такое соединение надежно, долговечно, и вносит ничтожно малое затухание в оптический тракт. Но для сварки нужно весьма дорогостоящее оборудование (в районе нескольких десятков тысяч долларов), и сравнительно высокая квалификация оператора.

Обусловлено это необходимостью высокоточного совмещения концов волокон перед сваркой, и соблюдения стабильных параметров электрической дуги. Кроме этого, нужно обеспечить ровные (и перпендикулярные оси волокна) торцы (сколы) свариваемых волокон, что само по себе является достаточно сложной задачей.

Соответственно, выполнение таких работ «от случая к случаю» своими силами не рационально, и проще пользоваться услугами специалистов.

Так же подобный способ часто используется для оконечивания кабелей путем сварки волокон кабеля с небольшими отрезками гибких кабелей с уже установленными разъемами (pig tаil, буквально — поросячий хвост). Но с распространением клеевых соединений, сварка постепенно сдает позиции при терминировании линий.

Второй способ создания неразъемных соединений — механический, или с использованием специальных соединителей (сплайсов). Первоначальное назначение этой технологии — быстрое временное соединение, используемое для восстановления работоспособности линии в случае разрыва. Со временем, на «ремонтные» сплайсы некоторые фирмы начали давать гарантию до 10 лет, и до нескольких десятков циклов соединения-разъединения. Поэтому целесообразно выделить их в отдельный способ создания неразъемных соединений.

Принцип действия сплайса достаточно прост. Волокна закрепляются в механическом кондукторе, и специальными винтами сближаются друг c другом. Для хорошего оптического контакта в месте стыка используется специальный гель с похожими на кварцевое стекло оптическими свойствами.

Несмотря на внешнюю простоту и привлекательность, способ не получил широкого распространения. Причин этому две. Во-первых, он все-таки заметно уступает по надежности и долговечности сварке, и для магистральных телекоммуникационных каналов не пригоден. Во-вторых, он обходится дороже, чем монтаж клеевых разъемов, и требует более дорогого технологического оборудования. Поэтому, он достаточно редко применяется и при монтаже локальных сетей.

Единственное, в чем эта технология не знает себе равных — это скорость выполнения работ, и не требовательность к внешним условиям. Но этого на сегодня явно не достаточно для полного завоевания рынка.

Рассмотрим разъемные соединения. Если предел дальности действия высокоскоростных электропроводных линий на основе витой пары зависит от разъемов, то в оптоволоконных системах вносимые ими дополнительные потери достаточно малы. Затухание в них оставляет около 0, 2-0, 3 дБ (или несколько процентов).

Поэтому вполне возможно создавать сети сложной топологии без использования активного оборудования, коммутируя волокна на обычных разъемах. Особенно заметны преимущества такого подхода на небольших по протяженности, но разветвленных сетях «последней мили». Очень удобно отводить по одной паре волокон на каждый дом от общей магистрали, соединяя остальные волокна в коммутационной коробке «на проход».

Что основное в разъемном соединении? Конечно, сам разъем. Основные его функции заключаются в фиксация волокна в центрирующей системе (соединителе), и защите волокна от механических и климатических воздействий.

Основные требования к разъемам следующие:

внесение минимального затухания и обратного отражения сигнала;

минимальные габариты и масса при высокой прочности;

долговременная работа без ухудшения параметров;

простота установки на кабель (волокно);

простота подключения и отключения.

На сегодня известно несколько десятков типов разъемов, и нет того единого, на который было бы стратегически сориентировано развитие отрасли в целом. Но основная идея все вариантов конструкций проста и достаточно очевидна. Необходимо точно совместить оси волокон, и плотно прижать их торцы друг к другу (создать контакт).

Принцип действия оптоволоконного разъема контактного типа.

Основная масса разъемов выпускается по симметричной схеме, когда для соединения разъемов используется специальный элемент — coupler (соединитель). Получается, что сначала волокно закрепляется и центрируется в наконечнике разъема, а затем уже сами наконечники центрируются в соединителе.

Таким образом, можно видеть, что на сигнал влияют следующие факторы:

Внутренние потери — вызванные допусками на геометрические размеры световодов. Это эксцентриситет и эллиптичность сердцевины, разность диаметров (особенно при соединении волокон разного типа);

Внешние потери, которые зависят от качества изготовления разъемов. Возникают из-за радиального, углового смещения наконечников, непараллельности торцевых поверхностей волокон, воздушного промежутка между ними (френелевские потери);

Обратное отражение. Возникает из-за наличия воздушного промежутка (френелевское отражение светового потока в обратном направлении на границе стекло-воздух-стекло). Согласно стандарта TIA/EIA-568А, нормируется коэффициент обратного отражения (отношение мощности отраженного светового потока к мощности падающего). Он должен быть не хуже -26 дБ для одномодовых разъемов, и не хуже -20 дБ для многомодовых;

Загрязнение, которое, в свою очередь, может вызвать как внешние потери, так и обратное отражение.

Несмотря на отсутствие официально признанного всеми производителями типа разъема, фактически распространены ST и SC, весьма похожие по своим параметрам (затухание 0, 2-0, 3 дБ).

Разъемы оптических волокон.

ST. От английского straight tip connector (прямой разъем) или, неофициально Stick-and-Twist (вставь и поверни). Был разработан в 1985 году AT&T, ныне Lucent Technologies. Конструкция основана на керамическом наконечнике (феруле) диаметром 2, 5 мм с выпуклой торцевой поверхностью. Фиксация вилки на гнезде выполняется подпружиненным байонетным элементом (подобно разъемам BNC, использующимся для коаксиального кабеля).

Разъемы ST — самый дешевый и распространенный в России тип. Он немного лучше, чем SC, приспособлен к тяжелым условиям эксплуатации благодаря простой и прочной металлической конструкции (допускает больше возможностей для применения грубой физической силы).

Читайте также  Осветительные приборы для дома

Как основные недостатки, можно назвать сложность маркировки, трудоемкость подключения, и невозможность создания дуплексной вилки.

SC. От английского subscriber connector (абонентский разъем), а иногда используется неофициальная расшифровка Stick-and-Click (вставь и защелкни). Был разработан японской компанией NTT, с использованием такого же, как в ST, керамического наконечника диаметром 2, 5 мм. Но основная идея заключается в легком пластмассовом корпусе, хорошо защищающим наконечник, и обеспечивающим плавное подключение и отключение одним линейным движением.

Такая конструкция позволяет достичь большой плотности монтажа, и легко адаптируется к удобным сдвоенным разъемам. Поэтому разъемы SC рекомендованы для создания новых систем, и постепенно вытесняют ST.

Дополнительно нужно отметить еще два типа, один из которых используется в смежной отрасли, а другой постепенно набирает популярность.

FC. Очень похож на ST, но с резьбовой фиксацией. Активно используется телефонистами всех стран, но в локальных сетях практически не встречается.

LC. Новый «миниатюрный» разъем, конструктивно идентичный SC. Пока достаточно дорог, и для «дешевых» сетей его применение бессмысленно. Как главный аргумент «за» создатели приводят большую плотность монтажа. Это достаточно серьезный довод, и в отдаленном (по телекоммуникационным меркам) будущем вполне возможно, что он станет основным типом.

Разъемы и соединение оптоволокна для домашней сети.

Как соединить витую пару и оптоволокно

Витой парой называют специальный тип проводов, в которых проводящие жилы скручиваются друг с другом. Сверху они покрываются изолирующим материалом. После – полностью закрываются внешней оболочкой, предупреждающей возможные механические повреждения. Тип витой пары подбирается с учетом условий эксплуатации проводника: существуют их экранированные и неэкранированные модификации. Первый вариант лучше защищен от всевозможных помех. Используется этот вид кабельной продукции в локальных компьютерных сетях: она отлично справляется с возложенным на линию функционалом, способна гарантировать высокую скорость передачи данных.

При всех преимуществах недорогой витой пары, волоконно-оптические технологии по огромному числу показателей превосходят данный тип проводов. Оптический кабель представляет собой проводник, основой в котором служит передающий данные «световод». По своей сути оптические волокна – невероятно тонкие и хрупкие линии-нити, помещаемые в специальный корпус, который позволяет защитить их от повреждений. «Оптика» на рынке – самый дорогостоящий вид кабеля. Ее установка оправдана лишь безупречными проводящими характеристиками.

Зачем соединять оптический сетевой кабель с витой парой?

При проведении интернета в квартиру современные интернет-провайдеры часто предлагают клиентам услуги подключения «оптики». Такой проводник – отличная возможность гарантировать высокую скорость соединения, несравнимую с той, что может обеспечить коаксиальный провод или витая пара. Использование оптико-волоконных проводящих жил дает возможность операторам существенно повысить качество предоставляемых услуг. Но в этом месте возникает проблема: с экономической точки зрения выполнять разводку «оптики» внутри квартиры нецелесообразно. Это приводит к общему удорожанию услуг. К тому же прокладка самой жилы в помещении с большим количеством углов создает риск ее повреждения. Выяснить впоследствии, где именно на линии возникла проблема, крайне сложно.

По этой причине провайдеры удачно совмещают разные типы кабельной продукции:

  1. Протяженные участки, трассы между домами и целыми кварталами выстраиваются с применением оптики.
  2. Подводка к квартире, в свою очередь, а в некоторых случаях – исключительно внутри квартиры выполняется более дешевыми, но надежными проводами.

Это дает возможность сохранить пропускную способность канала и оптимизировать затраты на подключение к интернету.

Как соединяют два принципиально разных типа кабелей

Процедура выглядит следующим образом:

  1. Подбирается соответствующий кабельный ящик, устанавливаемый на входе в квартиру или дом.
  2. Выполняется сваривание модуля с патч-кордом.
  3. Готовый модуль устанавливается в сплайс-кассете и надежно фиксируется при помощи стяжки.
  4. Сплайс-кассета закрывается, а концы патч-корда вставляется в особое оборудование – медиаконвертер.
  5. В медиаконвертер устанавливается свитч, к которому можно подключить проводящую жилу недорогого сетевого проводника.

После этого витая пара проводится внутри квартиры: заводится в помещение, где предположительно будет располагаться роутер, компьютер и другая техника, требующая подключения.

Следует понимать, что соединение проводов невозможно выполнить самостоятельно. Для работы с «оптикой» требуется не только специальные сварочные аппараты, стоимость которых на рынке составляет не одну тысячу долларов, но и опыт работы с кабельной продукцией этого типа. Самостоятельно пользователь может подобрать приемопередатчик, преобразующий оптический сигнал в тот, что будет передаваться впоследствии по медным проводкам.

Как подобрать медиаконвертер

При покупке данного устройства следует учитывать целый спектр его параметров:

  1. Количество волокон внутри заводимого в помещение провода.
  2. Тип оптоволокна. В последнее время специалисты рекомендуют обращать внимание на оборудование, рассчитанное на работу с одномодовыми кабелями – их использует большинство провайдеров сегодня.
  3. Тип соединения. При подключении витой пары наиболее распространены LC-LC, однако эту информацию лучше получить у оператора заранее.

Также будет иметь значение дальность оптоволоконной передачи. От этого зависит мощность и чувствительность преобразователя сигнала, а также потери на соединениях. К числу универсальных решений относят оборудование, оснащенное SFP-слотами. Более детально по вопросу приобретения преобразователя вас может проконсультировать оператор, к которому вы обратитесь.

Соединение оптоволокна: возможные проблемы и способы их решения

Оптоволоконные линии связи являются основой современных коммуникаций и широко используются, как на объектах критической инфраструктуры, так и в обычных локальных вычислительных сетях. Постоянно возникает необходимость подключения или соединения двух оптических кабелей. Это кропотливая работа, требующая опыта и строгого соблюдения процедур. Ошибки на определенном этапе соединения оптоволокна приводят к подавляющему большинству неисправностей в линиях оптической передачи данных.

Микроскопическая причина больших проблем

Статистические исследования из разных источников показывают, что около 85% локальных неисправностей оптоволоконных кабелей связаны с тем, что при соединении оптоволокно не было качественно очищено. Частицы мусора, царапины, сколы и полости приводят к изменению показателя преломления, обратному рассеянию или «утечке» фотонов в воздух. Это три самые распространенные причины, вызывающие ухудшение качества сигнала. Всего лишь микронная частица мусора приводит к потере 1% света, или 0,05 Дб. Крохотное пятнышко в 10 микрон способно полностью блокировать сердцевину оптоволоконной нити.

Поврежденное, чистое, грязное и восстановленное оптоволокно

Вне зависимости от того, производится соединение коннектором, сваркой, склеиванием или механическим способом, необходимо ответственно подходить к очистке оптоволокна. Нужно не только следовать процедурам, описанным в руководствах, но и учесть ряд неочевидных факторов.

Эксперты одного из ведущих мировых производителей инструментов Hobbes считают, что необходимо всегда проверять чистоту волоконно-оптических соединений. Они подготовили несколько рекомендаций для специалистов, работающих с оптическим кабелем.

Подготовка к соединению оптоволокна

На первый взгляд кажется, что перед соединением оптоволокна необходимо всегда проводить очистку волокна и каждого коннектора. Это является самым распространенным заблуждением. Качественные коннекторы имеют идеально чистую поверхность, и лишняя чистка, наоборот, повышает вероятность того, что они будут загрязнены.

Поэтому важно помнить, что чистоту оптоволокна необходимо всегда проверять, но не всегда нужно проводить очистку. Кроме того, оптические контакты имеют закругленную форму, которая помогает вытолкнуть крупные частицы. Они вряд ли останутся в центре соединения, а по краям будут задерживать лишь незначительную часть света.


Соединение слева чистое, справа — загрязненное водой, отпечатками пальцев и пылью

В центральных участках оптоволокна загрязнение недопустимо. Есть несколько зон, у которых разные требования к степени чистоты.


Схематическое изображение среза оптоволокна

В зоне А не должно быть никаких царапин и выемок — эта зона требует особо тщательной проверки. В зонах В и С допустимы небольшие царапины и каверны, но грязи быть не должно. В зоне D незначительное загрязнение не приведет к неисправности соединения, но проверять ее все равно необходимо, так как это зона напряжения в месте соединения.

Таким образом, несмотря на проверку оптоволокна интерферометром на производстве, все равно перед соединением оптоволокна необходимо проводить визуальный осмотр непосредственно на месте установки и при необходимости чистить оптоволокно. Для этого применяются специальные инструменты и наборы.

Контроль чистоты поверхности в оптическом кабеле

Одним из наиболее удобных и надежных инструментов для осмотра торца волокна или коннекторов — это специальные микроскопы, которые позволяют осмотреть срез оптоволокна и выявить проблему. Современные видеомикроскопы, такие как Greenlee GVIS300C-PM-02-V, имеют функцию автоматического анализа и могут выполнять несколько задач, например, измерять мощность и затухание сигнала, выявлять повреждения оптоволокна, анализировать качество оптических соединений. Собранные сведения можно немедленно отправить в базу данных через Wi-Fi.

Прибор Greenlee GVIS300C-PM-02-V и примеры визуализации проблем на оптоволоконных коннекторах

Для быстрой оценки чистоты оптоволокна есть более простые узкофункциональные ручные микроскопы, например Fluke Networks FiberViewer с увеличением 200 или 400 крат.

Приборы для проверки оптоволокна являются частью качественных наборов для монтажа и обслуживания оптоволоконных сетей. Необходимый набор выбирается в зависимости от сложности решаемых задач, но преимущество наборов в любом случае — это наличие приспособлений для чистки и исправления дефектов. Набор позволяет выявить и сразу решить проблему.

Читайте также  Регулировка датчика света уличного освещения


Инструменты для монтажа и обслуживания волоконно-оптического кабеля. Слева — набор Jensen GoKit Deluxe с микроскопом 100x. Справа — полный профессиональный набор SK-PON-KIT с видеомикроскопом и сварочным аппаратом для оптоволокна

Очистка оптических компонентов

Все поставщики качественных оптических компонентов и систем предоставляют соответствующие инструкции по чистке своих изделий. Эти рекомендации являются оптимальными, поскольку учитывают свойства материалов и конструктивные особенности.

В большинстве наборов для монтажа волоконно-оптических кабелей, соединителей и коннекторов есть приспособления и материалы для чистки.

Существует два основных компонента для качественной очистки: специальные салфетки и прочие материалы для протирания, а также специальные растворы для удаления загрязнений.

Раствор смывает пятна и микрочастицы, при этом он не оставляет пятен после высыхания и играет роль смазки, предотвращая появление царапин при чистке салфетками. Следует иметь в виду, что в случае сильного загрязнения очистку следует повторить.

Чистота — залог надежности

Качественно выполненная процедура очистки значительно повышает надежность работы оптоволоконных сетей. Использование эффективных приборов для визуализации и приспособлений для очистки может окупиться мгновенно — за счет первого же предотвращенного незапланированного простоя дорогостоящего оборудования.

Соединение оптоволокна без сварки

  • Главная
  • Общие вопросы
    • Для самых маленьких
    • Протоколы
  • Сетевое оборудование
    • Cisco
    • D-Link
    • MikroTik
    • Allied Telesis
    • Netgear
  • Операционные системы
    • Windows
    • Linux
  • Обзоры

четверг, января 17, 2013

Азы волоконно-оптических сетей

Конструкция оптического волокна
Конструкция оптического кабеля
Внешний вид SFP модулей
Коммутатор с разъемами для установки SFP модулей
Установка SFP модулей
Внешний вид оптического патч-корда
Внешний вид оптического кроса

Принцип действия оптического кросса
Соединение двух удаленных площадок при помощи волоконно-оптической сети

38 коммент.:

Спасибо за статью, было крайне познавательно.
Меня интеесует такой вопрос, читал в других источниках, но не смог разобраться, при прокладке внутри здания кабеля, возникает необходимость поворотов(от сервера до ролтера, от ролтера до конечного пользователя), так вот советывают использовать промежуточный пункт протягивания, при изменении направлении кабеля на 90 градусов после третьего раза. Я не могу понять что есть промежуточный пункт протягивания, и есть ли его необходимость при протяговании в зданиях, на расстояние к примеру 20 метрах от сервера до роултера?

Гм. не скажу что сильно разбираюсь в вопросах протяжки кабеля. Но обычно делают так. Грубо говоря от серверов до коммутатора серверной фермы прокладывают медью, дабы ее на такие короткие расстояния обычно вполне хватает. Гнуть ее можно как хочешь (конечно в разумных пределах). А вот для связи коммутаторов уже можно прокладывать оптику. Оптику нужно прокладывать аккуратно, при повороте на 90 градусов не нужно делать прямые углы, а необходимо огибать угол по дуге с радиусом больше минимального радиуса изгиба оптического волокна. Надеюсь вы это именно и имели ввиду. Если хотите скиньте ссылочку на ту статью что вы читали, попробую разобраться.

А зачем необходим оптический кросс, можно ли обойтись без него, если например на другой стороне находится один ПК с сетевой картой с разъемом SFP?

В теории можно. Но на практике так никто обычно не делает, так как это вызовет много проблем. Обычно Оптическая линия строится по следующей упрощенной схеме: Оборудование 1 <> Оптический патчкорд 1 <> Оптический кросс 1 <> Оптический кабель <> Оптический кросс 2 <> оптический патчкорд 2 <> Оборудование 2.

Волокна оптического кабеля «развариваются» на входах оптического кросса, и необходимость в изменение их положения и повторной «сварке» возникает не часто. А вот необходимость перекоммутации вашего оборудования с одного оптического волокна на другое может возникать на много чаще. Для упрощения этой задачи и используется оптический кросс.

Чтобы было понятнее приведу пример. Пусть у нас есть оптический кабель содержащий 8 оптических волокон. Для связи двух коммутаторов мы используем 2 волокна. Пусть в результате аварии одно из волокон было повреждено. В случае если мы используем оптические кроссы на обоих концах оптического кабеля, нам достаточно переткнуть на обоих сторонах оптической линии патчкорды, идущие от оборудования, из одного разъема оптического кросса в другой. В случае же если вы умудрились не использовать оптический кросс, то для того чтобы перейти на резервное волокно вам потребуется заново разваривать ОК.

Все вышесказанное относится к организации связи на большие расстояния.

Если же вы хотите соединить устройства находящиеся близко друг от друга, то в кроссе нет необходимости, можете просто соединить устройства напрямую оптическими патчкордами.

Большое спасибо за ответ.

a mozhno vopros?

Подскажите нормальный ли это вариант, из серверной идет один кабель (24 волокна) доходит до оптического кросса, где разваривается на несколько оптических кабелей по 8 волокон, а оставшиеся к разъемам кросса для подключения оборудования?

Немного не понял схему:
Вы имели ввиду «Оборудование»<>«Кросс в серверной»<>«Несколько ОК».
Если так то это совершенно нормальный вариант. Если вы имели ввиду что то другое то главное чтобы:
1)Выбранный вами вариант работал.
2)Удовлетворял по параметрам на затухания и т.д.
3)Был вам удобен.

Шкаф 1 в серверной из него выходит два кабеля по 24 волокна — заходит в шкаф 2 в кросс.
Кроссе в шкафу 2 он разваривается на 5 кабелей по 8 волокон которые идут в шкаф 3, шкаф 4, шкаф 5, шкаф 6, шкаф 7.
Или же лучший вариант из каждого шкафа по одному кабелю (8 волокон) вести сразу в серверную?

Если вы не планируете отводить в кроссе волокна в другие направления, то мне кажется лучше сразу вести от всех шкафов в серверную.

Здравствуйте, подскажите пожалуйста, если прокладываем оптику 16 волокон на 16 домов, каждый дом на своем волокне , то обязательно в каждом доме делать разводку в кросс? или можно просто на каждый дом отвести свое волокно, при этом остальные 15 не трогать, на доме где они не нужны. Я так понимаю , что и на каждый дом по модулю нужно ставить, получается , что в северной будет 16 модулей с одного района к примеру? а если 100 домов, то 100 модулей получается ? или другая система ?

Тут возникает несколько встречных вопросов:
1)А вы уверены что вам нужно по одному волокну на дом? Во первых не все системы работают по одному волокну, многие системы передачи работают по двум волокнам (одно под передачу другое под прием). Во вторых оптика штука хрупкая, так что нужно закладывать какой то резерв. Намного дешевле заложить дополнительные волокна сразу, чем выполнять строительство новой линии в случае обрыва (естественно это в основном касается больших многоэтажных домов, а не котеджей частного сектора, там и по одному волокну прокатит).
2)Исходя из пункта 1. если вы хотите заводить по Y волокон на каждый дом то для этих целей вам понадобится преобрести минимум Y волоконный кабель (такие кабели для внешний прокладки если я не ошибаюсь содержат минимум 4 волокна) , ведь не будите же вы вести голые хрупкие волокна от одного дома к другому.Как следствие раз вы ведете в каждый дом по несколько волокон, то чтобы их оконечить, то в доме желательно поставить оптический кросс и сразу разварить волокна на него (опять же актуально в случае больших домов, котеджей не касается).
3)Схемы разводки волокон могут быть различными и зависят от применяемых технологий:
3.1 При FTTH от серверной до каждого дома идет свой оптический кабель с нужным числом волокон (очень дорогой вариант).
3.2 При FTTH от кросса серверной до кросса первого дома идет кабель на 16*Y волокон, в кроссе первого дома вы отводите Y волокон, а 15Y волокон пускаете на следующий дом и так далее. То есть дома получаются связанными по цепочке. Аналогичный вариант можно сделать и без кроссов с отводом волокон на муфтах (Удачная схема по ссылке http://hkar.ru/iZBM).
3.3 При PON ведете одно волокно (в составе кабеля) и ветвите его.
4)Если вы ведете в частный сектор и все таки по одному волокну то у абонента обычно ставятся оптическая абонентская розетка (хорошая статья http://telekomza.ru/2012/09/14/osvaivaem-chastnyj-sektor-po-texnologii-ftth-chast-2/), но при желание не кто не мешает вам поставить и кросс. В случае больших домов лучше все таки поставить кроссы.

5)По поводу оборудования (модулей) опять же зависит от применяемой технологии. В случае PON это одно, в случае FTTx другое. C PON не знаком, так что промолчу. В FTTH(x) на стороне серверной в зависимости от ваших возможностей ставите: отдельные медиаконвертеры, шасси медиаконвертеров, коммутаторы с оптическими интерфейсами. На стороне абонента медиаконвертеры.

Могу где то сильно ошибаться, так что прошу сильно не пинать, и по возможности указать на ошибки.