Физические основы передачи информации по ВОЛС (стр. 3 )

Оптические кабели с числом волокон 4...10 предназначаются для междугородных и сельских линий связи. На соединительных линиях городских телефонных сетей используется ОК с числом волокон 4...50. Кабели, предназначающиеся для применения на абонентских линиях ГТС, могут иметь до 1000 световодов и более.

Выбор конструкции ОК также зависит от способа упаковки ОВ в кабеле. При малом числе ОВ (менее 20) в ОК обычно используется индивидуальный метод их упаковки. При большем числе волокон предпочтительным становится пакетирование групп волокон.

Известен ряд конструкций оптических кабелей. Все они характеризуются применением специальных мер по защите оптических волокон от деформаций при механических нагрузках на кабель в процессе его изготовления, строительства и эксплуатации.

Все конструкции ОК, освоенные промышленностью в настоящее время, можно разделить на четыре типа: повивная, пучковая (жгутовая), с фигурным (профилированным) пластмассовым сердечником и ленточная (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Типовые конструкции оптических кабелей:

а – повивная; б – пучковая; в – с фигурным сердечником; г – ленточная

Кабели первого типа имеют традиционную повивную концентрическую скрутку сердечника по аналогии с электрическими кабелями. Повивная конструкция эффективна для кабелей с числом ОВ менее 20. ОК повинной конструкции имеет центральный элемент жесткости и повив из 6...8 ОВ. При необходимости увеличения 0В на первый повив накладывается второй.

Кабели пучковой (жгутовой) конструкции представляют собой дальнейшее развитие слоистых структур. Первоначальное ОВ в количестве от двух до восьми скручиваются в пучки и покрываются буферным слоем толщиной около 1 мм. Затем пучки компонуются в блоки, которые навиваются на центральный упрочняющий элемент и могут чередоваться с другими блоками, содержащими металлические проводники и элементы жесткости,

Кабели с фигурным сердечником имеют в центре профилированный пластмассовый стержень с пазами, в которых размещаются ОВ, Пазы и соответственно волокна располагаются в геликоиде (спирали) и поэтому не испытывают продольного воздействия на разрыв. Армирующий элемент находится в центре профилированного сердечника. Такие кабели могут содержать 4, 6, 8 или 10 ОВ.

В ленточных конструкциях покрытые ОВ запрессовываются в линейные матрицы (по 6...12 ОВ с защитной лентой сверху и снизу), из которых собирается стопка составляющая сердечник кабеля. Структуру кабеля завершает защитная оболочка с внешними элементами жесткости. Ленточная конструкция пригодна для любого числа ОВ, чаще всего в ленте располагается 12 волокон, а число лент в стопке составляет 6, 8 или 12.

В тех случаях, когда оптические кабели предназначаются для работы в зоне сильных электромагнитных полей они выполняются без металлических элементов. Кабели для городских телефонных сетей могут не содержать проводников дистанционного питания, т. к. промежуточное оборудование может располагаться на телефонных станциях и включаться в местную систему электропитания. Междугородние оптические кабели также могут выполняться без цепей ДП в случае малого коэффициента затухания 0В и больших длин регенерационных участков (порядка 100 мкм); при этом экономически целесообразным становится автономное питание промежуточного оборудования.

Передаточные параметры оптических кабелей - коэффициент затухания, полоса пропускания - при достаточно хорошей защите оптических волокон от деформаций практически полностью повторяют параметры волоконных световодов, которые в них использованы.

8.3 Классификация оптических кабелей

Существующие оптические кабели по своему назначению могут быть классифицированы на шесть групп: магистральные, зоновые, городские, сельские, объектовые и подводные. В отдельную группу выделяются монтажные оптические кабели.

Магистральные кабели предназначаются для передачи информации на большие расстояния и на большое число каналов. Они должны обладать малым затуханием и дисперсией и большой информационно-пропускной способностью.

Зоновые кабели предназначены для связи областного центра с районами и городами области. Дальность связи, как правило, находится в пределах сотни километров.

Городские кабели применяются в качестве соединительных линий между городскими АТС и узлами связи. Они рассчитаны на короткие расстояния 5-10 км и большое число каналов. Эти линии, как правило, работают без промежуточных линейных регенераторов.

Сельские кабели предназначены для организации сельской телефонной связи и прокладываются в грунт или подвешиваются по опорам.

Объектовые кабели служат для передачи информации внутри объекта. Сюда относятся учрежденческая и видеотелефонная связь, внутренняя сеть кабельного телевидения, а также бортовые информационные системы подвижных объектов (самолет, корабль и др.).

Подводные кабели предназначены для осуществления связи через большие водные преграды. Применяемые для этой цели оптические кабели должны обладать высокой механической прочностью на разрыв и иметь надежные влагостойкие покрытия.

Лабораторная работа 2

Сварка оптических волокон

1 Цель работы:

1.1 Целью работы является приобретение практических навыков работы с прибором для сварки оптических волокон КСС-III, специальным инструментом для разделки оптического кабеля и подготовки оптического кабеля к монтажу.

2 Подготовка к выполнению работы:

При самостоятельной подготовке к лабораторной работе по методическим указаниям и рекомендованной литературе необходимо:

2.1 Изучить конструкцию ОВ и ОК.

2.2 Изучить правила пользования прибором КСС-III.

2.3 Выполнить предварительные расчеты согласно индивидуального задания (номер варианта определяется последней цифрой порядкового номера фамилии студента в списке группы).

2.4 Подготовить устные ответы на контрольные вопросы.

2.5 Подготовить бланки ответа с выполненным индивидуальным домашним заданием.

3 Литература:

3.1 . Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007.

3.2 Современные проблемы волоконно-оптических линий связи. Справ. (из 4 частей) /, , - ТПУ, 2005

4 Оборудование и приборы:

4.1 Комплект для сварки световодов КСС-III.

4.2 Инструменты для разделки кабеля и подготовки ОВ к сварке.

5 Задание:

5.1 В соответствии с вариантом по исходным данным таблицы 2.1 рассчитать дополнительные потери, возникшие при сращивании строительных длин ОК, если между волокнами произошли различные виды смещения торцов (Приложение А). Изобразить конструкцию заданного кабеля.

5.2 Приготовить ОВ к сварке.

5.3 Произвести сварку ОВ.

Таблица 2.1 - Исходные данные

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Марка кабеля	ОККО – 50 – 02 – 0,7 – 4	ОКЛС – 10 – 01 – 1,0 – 8
n1	1,49	1,48	1,475	1,484	1,464	1,482	1,478	1,495	1,480	1,467
Δ	0,01	0,0053	0,006	0,008	0,0085	0,009	0,0095	0,0052	0,0075	0,0078
Q, град.	0,5	2	10	6	4	7	3	9	5	8
S, мкм	10	15	25	30	35	5	20	40	55	45
δ, мкм	15	7	23	12	4	9	2	6	1	5

6 Контрольные вопросы:

6.1 Требования к монтажу ОК.

6.2 Неразъемные соединения волокон.

6.3 Разъемные соединения волокон.

6.4 Методы монтажа ОК.

6.5 Агрегат электродуговой сварки.

6.6 Комплект для сварки световодов КСС-III.

6.7 Особенности сращивания одномодовых волокон.

6.8 Монтаж ОК городской связи.

6.9 Особенности монтажа междугородных ОК.

6.10 Монтажно-измерительные автомашины.

6.11 Изготовление оптических волокон.

6.12 Конструкция и маркировка ОК.

7 Содержание отчета:

7.1 Результаты расчетов по индивидуальному заданию, эскиз кабеля.

7.2 Вопросы теории:

7.2.1 Виды разъемных и неразъемных соединений ОВ.

7.2.2 Методы монтажа ОК.

7.2.3 Технология изготовления ОВ.

7.3 Рисунок, полученный в результате сварки сростка ОВ.

7.4 Выводы.

8 Методические указания к выполнению работы:

Комплект для сварки световодов мод. КСС-Ш (далее комплект) предназначен для подготовки к сварке и сварки волоконных световодов из кварцевого стек­ла градиентного типа ККГ с последующей заделкой места сварки световодов при помощи защитных гильз или заливкой места сварки световодов в ложементе бы­стро твердеют им и компаундами,

Комплект должен эксплуатироваться при температуре окружающего возду­ха от -10 °С до +40 °С, относительной влажности, не превышающей 98 % при температуре окружающего воздуха +20 °С, и атмосферном давлении от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).

Комплект рассчитан для работы под навесом, в палатках, в подземных уст­ройствах кабельной канализации.

Комплект КСС-Ш относится к категории презиционного оборудования. Поэтому при работе с инструментами для разделки кабеля и устройством для сварки не следует применять больших усилий, которые могут привести к поломке узлов.