כבל אופטי (שמות אחרים: כבל סיבים אופטיים, כבל סיבים אופטיים, סיב אופטי - "OB") הוא חוט המסוגל להעביר אותות מידע בטווח הגלים האופטי דרך מובילי אור. נכון לעכשיו, שיטת שידור כזו (עם שינויים מסוימים) היא המובילה בארגון תחומי התקשורת. במקביל, בהתבסס על חיבורי סיבים אופטיים, מתרחש מעבר בין רוב מכשירי המולטימדיה הביתיים המודרניים.
תוֹכֶן
ניתן לחלק את החוטים הנבחנים, לפי סוג המיקום והתפקוד שלהם:
ניתן לסווג חומרים מתכלים אלה ברשת גם לפי תכונות מבנה המעטפת, סוג הסיבים בשימוש, העיצוב הכללי של המודולים וכוח המתיחה. עם זאת, לרוב יש וריאציות מיוחדות בעלות מאפיינים טכניים מיוחדים שניתן להשתמש בהם בתנאים ספציפיים, למשל, להנחת לא מוגנת ישירות מתחת לאדמה או עם נדן דיאלקטרי מיוחד המוזז לפיזור.
המאפיינים העיקריים שלהם כוללים:
החומרים המתכלים בסיבים אופטיים נחשבים נמצאים בשימוש נרחב ליצירת רשתות מחשבים, ומשמשים גם בתחום התקשורת, הרפואה והתעשיה. חוטים אלו מתפקדים היטב בקווי תקשורת, וזה תוצאה של רמת ההגנה הגבוהה שלהם, שמשמעותה אי-אפשרות של גישה סמויה (רק חדירה פיזית דרך פגיעה במבנה הכבלים, שלא תיעלם מעיניהם). פעולתם אפשרית בתנאים קשים, כמו טמפרטורות גבוהות במיוחד או נמוכות במיוחד, והפרעות אלקטרומגנטיות לא משפיעות באופן משמעותי על העברת האות. עיצוב הסיבים האופטיים הוכח כפתרון מצוין לבקרת טמפרטורה, ניטור מתח, מעקב כימיה ועוד. הוא נמצא בשימוש נרחב בהידרופונים המודדים קול/אולטרסאונד בהתקני מיקום גיאוגרפי למדידות סיסמיות.
כמו כן, ניתן למצוא RH בתעשיית הנפט, שם נדרש למדוד כל הזמן את הטמפרטורה/לחץ בבארות, בהן הנתונים הנדרשים יכולים להגיע לערכים קיצוניים.
השימוש המקומי בסיבים אופטיים (למעט מולטימדיה) הגיע גם לתחום היצירתי: עם חוטים כאלה אפשר לארגן קישוט אור בחנות, לספק תאורה נוספת לחפצים קטנים, לספק תאורה לפרסום חוצות. אפילו עם עיצוב זה, כל אות צבע יכול להיות מלווה בעיצוב צליל.
המבנה כולו כולל סיב אופטי אחד או יותר ומנגנון להגנה על המרכז מפני נזקים (לחות, טמפרטורה קיצונית, מתח מכני). מספר מדריכי האור יכול להגיע ל-288, אך הווריאציות הפופולריות ביותר הן דוגמאות עם 32, 48 ו-64 סיבים. שאר המבנה הוא:
יש להשתמש בכבל OB מכל סוג רק בהתאם למטרתו המיועדת לביצוע משימות מסוימות, שבהן יהיו תלויים המאפיינים הטכניים שלו. לתנאי ההפעלה השפירים ביותר, מתאימות דגימות שבהן מובילי האור מונחים בצינורות פלסטיק רגילים ומוגנים על ידי נדן משותף.
ניתן לייחס את האפשרות של הנחת מתחת למים לתנאי ההפעלה הקשים ביותר - שם, בתכנון, מספר פגזי השריון, ההגנה והאטימה פשוט מתהפך.
בכל מקרה, הטכנולוגיות והחומרים המשמשים בסיבים אופטיים מאפשרים לשדר אותות באיכות גבוהה ולמרחקים די ארוכים ללא שימוש ברפיטרים רבים במהירות מספקת של עד 10 Gigabit/s. כמעט תמיד תוכלו להיות בטוחים שהאות יעבור בצורה מדויקת וללא עיוותים (במקרים קיצוניים - עם מעט מאוד אובדן), גם בהנחת החוט דרך מוקדי הזיהום האלקטרומגנטי ובתנאי מזג אוויר קשים.
החלק העיקרי מעביר האור של הסיב הוא מנחה האור, המורכב מבולם (אינו מאפשר לאות לעזוב את גבולות הליבה המשדרת) ומליבה (המכונה ליבה או ליבה). הבולם ומוביל האור עשויים מאותו חומר, אם כי הליבה תמיד תהיה בעלת תכונות שבירה גבוהות יותר על מנת להבטיח השתקפות מלאה של הדופק המשודר בתוך המבנה. עיצובי כבלים יכולים להיות מצב יחיד או רב מצב. בראשון, הליבה בקוטר של 9 מיקרומטר, בשנייה - 62.5 מיקרומטר. לבולם תמיד קוטר הגון השווה ל-125 מיקרומטר.
דגימות במצב יחיד מחולקות לשתי מחלקות - OS1 ו-OS2. הראשון מיועד לעבוד עם אורכי גל של 1310 ו-1510 ננומטר, והשני עובד עם אורכי גל של 1280 ו-1625 ננומטר, המיועדים לשידור פס רחב עם חלוקה לערוצים.מחלקת OS2 היא המסוגלת לספק את קצב העברת המידע הגבוה ביותר האפשרי עבור כבלים במצב יחיד, שיכולים לעלות על 10 Gigabit/s, ובו זמנית בעל רוחב פס רחב עם הנחתת אות נמוכה.
לווריאציות ריבוי מצבים יש הרבה יותר מחלקות. הפשוטות ביותר הן OM1 (קוטר גרעיני 62.5 מיקרומטר) ו-OM2 (קוטר גרעיני 50 מיקרומטר). החדשים יותר כוללים את מחלקות OM3 ו-OM4, המסוגלות לספק 20 גיגה-ביט לשנייה. יתרה מכך, הראשון יכול להיות מצויד בלייזר מיוחד הפועל על מהוד VCSEL, ובשני, שני סוגים שונים של לייזרים יכולים לשמש לשיפור התקשורת - FP ו-DFB. סיבים מולטימודים מאפשרים להפיץ גל בו זמנית בכמה כיוונים, וזה גם יתרון וגם חיסרון. היתרון הוא כיסוי גדול יותר של נקודות הקצה, בעוד שהחיסרון הוא הנחתה ופיזור האותות מוגבר.
בחירה בין דגימות מולטי-מוד ל-single-mode מבוססת על היתכנות כלכלית ועל המרחק שצריך לכסות על ידי הרשת. כבל OB עם מצב יחיד יצליח לספק מהירויות בטווח של 10 גיגה-ביט לשנייה במרחק של 550 עד 1100 מטר. מדגם מולטי-מוד פשוט לא יגיע למלוא הפוטנציאל שלו. כדי להשיג ביצועים גבוהים יותר, הן מבחינת מהירות והן מבחינת מרחק, כבל מולטי-מודים יהיה הפתרון הטוב ביותר.
המחבר הוא מחבר דרכו מחובר כבל ה-OB למכשיר הרצוי. אפשרויות סיב בודד משתמשות במחברים סטנדרטיים של 1.25 מ"מ או 2.5 מ"מ. הראשונים מסומנים כ-E2000, Mu, Lc, והאחרונים כ-Sc, ST או FC.אפשר גם להשתמש במחברים לא מסורתיים.
עבור חוטים עם מספר רב של סיבים, ניתן להשתמש במחברי דופלקס (שני סיבים - Din, BIONIC או SMA) או מחברי סרט (עבור ארבעה סיבים או יותר - MTP / MP). לכל אחד מהמחברים הללו יש יתרונות וחסרונות משלו. לדוגמאות הנפוצות ביותר ניתן לתת את המאפיינים הבאים:
ממשקי TOSLINK (ומיני-TOSLINK) נחשבים למחברי הסיבים הביתיים הפופולריים ביותר בשוק של היום. באמצעות ממשק זה, זה מאוד נוח לחבר מכשירי חשמל ביתיים (קולנוע ביתי, מערכת סטריאו), להביא (במקרים מסוימים) חיבור לאינטרנט וליצור רשתות מחשבים, לחבר קונסולות משחקים מהדור האחרון.
חיבור כבל אופטי אינו קשה במיוחד: רק המחבר הממוקם בקצה אחד של הכבל מוכנס לשקע המתאים של הציוד עד שהוא נעצר - וחיבור אמין נוצר. עם זאת, בעת הנחת החוט, יש לקחת בחשבון שאסור לכופף אותו בזוויות חדות או בפינות מעוגלות ברדיוס קטן. עם סידור כזה, קל מאוד לפגוע בליבת הליבה, העשויה מחומר שביר למדי.
בנוסף, יש להקפיד שהכבל לא יהיה נתון לרעידות יתר. טעות נפוצה היא הצבת סליל חוט ממש ליד רמקולים שנמצאים בשימוש כל הזמן במלוא העוצמה. גם בחיבור באמצעות תקע TOSLINK, שיכוך הרטט לא יופחת כלל, ולא ניתן לחבר מחדש סיב שבור באמצעות הלחמה קונבנציונלית. תיקון, כמובן, אפשרי בתיאוריה, אבל זה לא כדאי מבחינה כלכלית - קל יותר לקנות ולחבר חוט חדש. כמו כן, כדאי לזכור שלשקעים לחיבור ה-OB יש לרוב מסכי מגן - הם נראים כמו תקעים מכניים. בהתאם לכך, לפני החיבור, יש לפתוח / לדחוף אותם, ולא לנסות להכניס את התקע בכוח לשקע מוגן.
בעזרת כבלים אלו מסופק לרוב רכיב המולטימדיה במכשירי חשמל ביתיים. כל הכבלים הללו מסוגלים להעביר אודיו ווידאו דיגיטליים באיכות גבוהה למדי. עם זאת, תקן ה-RCA הקואקסיאלי המלא מבין אלה המוצגים יהיה הכי לא יעיל, מכיוון שהוא מגיב בכנות וברגישות יתר לכל עירור אלקטרומגנטי, מה שמשפיע על איכות הצליל, תוך הפחתת רוחב הפס.עבור תקן זה, לא רצוי לשדר סאונד במערכות:
לפורמט כבל HDMI אין חסרונות כאלה, אבל הוא יכול להעביר מידע איכותי רק במרחק של עד שני מטרים - ואז האות עובר עם הפסדים ניכרים.
כתוצאה מכך, כבל סיבים אופטיים הוא הפתרון האידיאלי לתקשורת במרכז מולטימדיה בכל גודל - מקולנוע ביתי ועד שדה בידור אורקולי בגודל בינוני.
יש לבחור חומרים מתכלים ל-OV אך ורק בהתאם לתנאים שבהם הם יונחו ולאילו משימות הם עומדים לשמש. כדי לעשות זאת, אתה צריך לדעת את הקטגוריה והסוג שלהם. אם אנחנו מדברים על המקום והתנאים של הנחת, אז ניתן לחלק את הסיב האופטי ל:
תמיד כדאי לזכור שיצירת אפילו שדה תקשורת סגור אחד עשויה להיות כרוכה בשימוש בסוגים שונים של סיבים אופטיים. יחד עם זאת, זה חייב להתאים לסוג הציוד המחובר. כמו כן, על מנת לייעל את מיקום הקווים בתוך המתחם, עדיף להשתמש בארון תקשורת.
בין היתר, בעת הקנייה, אתה צריך לשים לב לסוג חיץ OB-wire, שיכול להיות הדוק או רופף. חיץ חופשי מניח רק אבטחה בסיסית בצורה של כיסוי כזה. הגנה צפופה, לעומת זאת, כרוכה בהנחת ליבות במארז פלסטיק קשיח, אשר מלא בג'ל מיוחד בעל תכונות הידרופוביות. מספר סיבים יכולים להיות נוכחים בו זמנית במודול עצמו.עיצוב כזה יעזור למנוע בהצלחה בעיות במהלך ההתקנה בצורה של היווצרות בשוגג של עיקולים רבים או סימני מתיחה. כמו כן, הגנה צפופה תמנע באופן איכותי מלחות להיכנס למבנה, מה שאומר אפשרות לשימוש חיצוני.
הדוגמה מיועדת לשידור אות אודיו דיגיטלי. משמש להוצאת צליל ממקלט לווין או מכשיר אחר (נגן CD או DVD) לטלוויזיה, מקרן או מכשיר אחר המסוגל להשמיע אודיו רב-ערוצי. פיתול חיצוני - PVC, מחברים מצופים זהב, סוג העברת אות - דיגיטלי. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 175 רובל.
דוגמה אופטית זו של פורמט S/PDIF ODT עם תקעי Toslink-Toslink משמשת בכרטיסי קול, נגני MD ו-DAT, מערכות מוזיקה או קולנוע המשתמשות בפורמטים של אותות אודיו ווידאו דיגיטליים כדי לחבר התקנים באמצעות ממשק S/PDIF (SPDIF) . חומר המוליך הוא סיב אופטי. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 257 רובל.
החוט מיועד לשדר אות דיגיטלי רב ערוצי בפורמט של הגרסה האופטית של ממשק S / PDIF בין רכיבים שונים של ציוד שמע. כבל שמע אופטי של Toslink הוא הדרך הטובה ביותר לשדר צליל ללא הפסדים. הדגם מתאים לחיבור CD, DVD, MD. בנוסף, מכשירים התומכים בממשקי S/PDIF, AES/EBU או Dolby Digital תואמים לו מעטפת צפופה מיוחדת מגנה עליו מכל ההשפעות החיצוניות, מה שמאריך באופן משמעותי את חיי השירות שלו. אורך כבל השמע הוא 1.5 מטר, מה שמאפשר למקם מכשירים במרחק נוח. קל מאוד לשימוש: פשוט חבר אותו לשני מכשירים כדי לעבוד. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 369 רובל.
הדגם משמש להעברת סאונד באיכות גבוהה בפורמט דיגיטלי ממכשיר השמעה למעבד קול או מגבר. טכנולוגיות מתקדמות מבטיחות שידור ללא עיוות קל ביותר עם הדיוק של ההקלטה המקורית. לעדשות המותקנות על המחברים יש מכסי הגנה למניעת שריטות. הכבל מצויד בשני מחברי Toslink. חומר המוליך הוא סיבים אופטיים. התקעים עשויים מתכת קלה ועמידה. קצב העברת נתונים עד 15 Mbps. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 597 רובל.
דוגמה זו עשויה מתרכובת נטולת הלוגן ומבודדת באלסטומר תרמופלסטי. מסופק בסלילים של 100 מטר. מספר הצינורות עם סיבים בעיצוב הוא 4. הוא מותאם להנחה בחוץ. צורת החוט עגולה. טמפרטורת הפעלה - מ-20 עד +60 מעלות צלזיוס. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 4,000 רובל.
לדגימה זו קוטר צינור מודולרי של 3.4 מ"מ. מקדם הנחתה (באורך גל של 1310 ננומטר) אינו עולה על: 0.35 dB/km, ובאורך גל של 1550 ננומטר אינו עולה על 0.22 dB/km. הכבל בקוטר 2.2 מ"מ עם חתך כבל לא עגול של 6.4 על 12.9 מ"מ. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 10,700 רובל.
חוט פשוט ואמין שיכול להעביר נתונים באיכות גבוהה למרחקים ארוכים. ניתן להרכבה גם בחוץ וגם בפנים. בעל מיגון טוב.זה אוניברסלי ליצירת רשתות מקומיות בגודל ממוצע. העלות המומלצת לחנויות קמעונאיות היא 16,300 רובל.
המדגם מסוגל לשדר אות פס רחב במספר כיוונים. מתאים לארגון שדות תקשורת רב-שכבתיים. מותקן בתוך הבית בלבד. מספר הצינורות עם סיבים הוא 4. העלות המומלצת לרשתות קמעונאיות היא 40,300 רובל.
בעת יצירת רשתות תקשורת המבוססות על חוטי סיבים אופטיים, עדיף לעקוב אחר ההמלצות הכתובות הקלאסיות על מנת ליצור רשת אמינה ומתפקדת כהלכה. אלה כוללים את הישן, אך לא איבד את הרלוונטיות שלו "הנחיות לבניית עמוד שדרה ליניארי וקווי תקשורת תוך אזוריים המבוססים על כבלים סיבים אופטיים." שם, בצורה נגישה, מצוינות כל דרישות המינימום לאמינות ויציבות פעולת השטח, הקשורה למאפייני התכנון של כבלי ה-OB.