Jak wyglądają kable światłowodowe? Przewodnik po strukturze i wyglądzie

Wygląd fizyczny kabli światłowodowych

Kable światłowodowe są zazwyczaj zaskakująco cienkie i delikatne o średnicy od 250 mikrometrów do kilku milimetrów w zależności od ich warstw ochronnych. Jądro – w którym faktycznie przemieszcza się światło – jest niewiarygodnie cienkie i mierzy zaledwie 8-10 mikrometrów dla światłowodu jednomodowego i 50-62,5 mikrometra dla światłowodu wielomodowego , który jest cieńszy niż ludzki włos. Kiedy widzisz kabel światłowodowy, widzisz wiele warstw ochronnych owiniętych wokół tego mikroskopijnego szklanego lub plastikowego rdzenia, co nadaje mu kolorowy, elastyczny wygląd podobny do przewodów elektrycznych, ale zauważalnie lżejszy.

Zewnętrzny płaszcz kabli światłowodowych jest dostępny w różnych jaskrawych kolorach — zwykle żółtym, pomarańczowym, turkusowym lub niebieskim — które służą jako szybka wizualna identyfikacja typu i zastosowania kabla. Kable te są niezwykle elastyczne i można je zginać w narożnikach przy minimalnym promieniu zgięcia, chociaż wymagają one ostrożniejszego obchodzenia się z tradycyjnymi kablami miedzianymi ze względu na znajdujące się wewnątrz włókna szklane.

Struktura warstwa po warstwie, którą możesz zobaczyć

Zrozumienie tego, na co patrzysz, wymaga znajomości odrębnych warstw tworzących kabel światłowodowy, z których każda jest widoczna po zdjęciu izolacji lub przekroju kabla:

Rdzeń i okładzina

W samym środku znajduje się rdzeń – ultracienkie pasmo szkła lub plastiku, które wydaje się prawie niewidoczne gołym okiem. Otacza ją okładzina, warstwa szkła o niższym współczynniku załamania światła, który mierzy w przybliżeniu Całkowita średnica 125 mikrometrów . Po naświetleniu warstwy te wyglądają jak cienkie jak włos, przezroczyste lub lekko matowe włókno szklane. Przy odpowiednim oświetleniu możesz zobaczyć światło świecące na końcu aktywnego światłowodu, co świadczy o jego właściwościach przepuszczania światła.

Powłoka buforowa

Pierwszą widoczną warstwą ochronną jest powłoka buforowa, kolorowa warstwa tworzywa sztucznego (zazwyczaj 250-900 mikrometrów ), który umożliwia identyfikację poszczególnych włókien. Ta powłoka nadaje każdemu pasmowi włókna charakterystyczny kolor — zobaczysz kombinacje takie jak niebieski, pomarańczowy, zielony, brązowy, łupkowy, biały, czerwony, czarny, żółty, fioletowy, różowy i wodny Konfiguracje taśm 12-włóknowych .

Elementy wzmacniające i kurtka zewnętrzna

W otoczeniu buforowanych włókien znajduje się przędza aramidowa (podobna do kevlaru) lub pręty z włókna szklanego, które wyglądają jak biały lub żółty materiał włóknisty, zapewniający wytrzymałość na rozciąganie. Najbardziej zewnętrzną warstwą jest kurtka, zazwyczaj gruba plastikowa osłona Grubość 2-3 milimetrów dla kabli wewnętrznych i up to 15 milimetrów lub więcej w przypadku kabli zewnętrznych/opancerzonych . Kurtka ta określa ogólny wygląd i kolor kabla.

Typowe typy kabli i ich charakterystyka wizualna

Kable przeznaczone do stosowania w pomieszczeniach zamkniętych często mają matowe wykończenie i mogą być oznaczone na osłonie „OFNP” (Optical Fiber Nonconductive Plenum), podczas gdy kable do montażu w pionie mają oznaczenia „OFNR”. Te oznaczenia tekstowe są zazwyczaj drukowane co dwie stopy na długości kabla , dostarczając ważnych informacji identyfikacyjnych.

Wygląd złączy identyfikujący typy kabli

Złącza dołączone do kabli światłowodowych umożliwiają natychmiastową identyfikację wizualną typu i zastosowania kabla. Te precyzyjnie zaprojektowane komponenty mają odmienny wygląd:

• Złącza LC to małe, kwadratowe złącza mniej więcej wielkości standardowego złącza Ethernet RJ45, wyposażone w zatrzaskowy mechanizm zatrzaskowy i często spotykane w zastosowaniach o dużej gęstości
• Złącza SC mają większą, prostokątną konstrukcję typu push-pull z charakterystycznym złączem zatrzaskowym, co ułatwia ich montaż i demontaż
• Złącza ST posiadają okrągły, bagnetowy mechanizm blokujący typu twist-lock, podobny do złączy BNC, powszechnie spotykany w starszych instalacjach
• Złącza MTP/MPO to prostokątne złącza wielowłóknowe, w których można umieścić 12 lub 24 włókien w jednym korpusie złącza, wyglądającym na masywniejsze niż typy jednowłóknowe

Korpusy złączy mają to samo oznaczenie kolorystyczne: beżowy dla wielomodowych OM1/OM2, wodny dla OM3/OM4, limonkowy dla OM5 i niebieski dla jednomodowych. Ferrula — mały ceramiczny lub plastikowy element na końcówce złącza — to miejsce, w którym końce światłowodu są wypolerowane na płasko i przy dokładnym przyjrzeniu się wyglądają jak maleńka szklana kropka.

Różnice między kablami wewnętrznymi i zewnętrznymi

Otoczenie determinuje konstrukcję kabla, tworząc wizualnie odrębne produkty:

Kable wewnętrzne

Wewnętrzne kable światłowodowe są stosunkowo lekkie i elastyczne, z gładką powłoką z PVC lub LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Mierzą w przybliżeniu Średnica 2-4 milimetrów do kabli simplex i do 8 milimetrów dla 12-włóknowych kabli dystrybucyjnych . Płaszcze są zazwyczaj jasne i gładkie i zaprojektowane z myślą o łatwym prowadzeniu przez infrastrukturę budynku. Ciasno buforowane konstrukcje oznaczają, że powłoka ochronna znajduje się bezpośrednio na włóknie, tworząc sztywniejszy, ale trwalszy kabel wewnętrzny.

Kable zewnętrzne

Kable zewnętrzne wydają się znacznie solidniejsze dzięki czarnym osłonom z polietylenu odpornym na promieniowanie UV Grubość 10-20 milimetrów . Wersje pancerne zawierają warstwę blachy falistej widoczną po przecięciu kabla, zapewniającą ochronę przed gryzoniami i uszkodzeniami mechanicznymi. Konstrukcje z luźną tubą mieszczą włókna w tubach wypełnionych żelem lub rurach wypełnionych na sucho, dzięki czemu kabel ma większy przekrój poprzeczny. Kable do układania w ziemi mogą zawierać dodatkowe masy zalewowe widoczne po otwarciu w postaci żelu, zaprojektowane w celu zapobiegania przedostawaniu się wody.

Kable napowietrzne często zawierają stalowe przewody łączące lub zintegrowane elementy wzmacniające, które tworzą charakterystyczny przekrój poprzeczny w kształcie cyfry 8, łatwo rozpoznawalny podczas instalacji. Niektóre kable zewnętrzne sięgają Średnica 25 milimetrów lub większa gdy zawiera 144 włókna z pełną ochroną środowiska.

Co widzisz, gdy światło przechodzi przez włókno

Jedną z najbardziej charakterystycznych cech wizualnych kabla światłowodowego jest sposób przesyłania światła. Kiedy aktywne włókno zostanie odsłonięte lub przetestowane, można zaobserwować:

• Jasna czerwona lub podczerwona poświata na końcu światłowodu podczas korzystania z wizualnego lokalizatora uszkodzeń (VFL), która emituje Światło czerwone o długości fali 650 nm i mocy 1 mW
• Światło rozproszone wzdłuż pęknięć lub zagięć światłowodu, sprawiając, że miejsca uszkodzeń są widoczne jako jasne punkty w płaszczu kabla
• Rdzenie światłowodowe wydają się świecić po oświetleniu, co demonstruje zasadę całkowitego wewnętrznego odbicia
• Niewidzialne światło podczerwone o godz Długość fali 1310 nm lub 1550 nm podczas rzeczywistej transmisji danych, co wymaga obserwacji za pomocą specjalnego sprzętu wykrywającego

Ta zdolność transmisji światła sprawia, że kable światłowodowe są wyjątkowe wśród kabli sieciowych — podczas gdy kable miedziane nie wykazują zewnętrznych oznak przepływu danych, aktywne kable światłowodowe mogą w widoczny sposób wykazać obecność sygnału podczas testowania.

Identyfikacja liczby włókien na podstawie wyglądu kabla

Liczba włókien wewnątrz kabla wpływa bezpośrednio na jego rozmiar i wygląd:

• Kable Simplex zawierają jedno pasmo włókien i mają średnicę około 2-3 mm i przekrój okrągły lub owalny
• Kable dwustronne mają dwa włókna w konfiguracji zip-cord (kształt 8) lub okrągłej osłony, o średnicy 3-5 mm
• Kable dystrybucyjne z 6-12 włóknami występują jako okrągłe kable o średnicy 5-8 mm z indywidualnie buforowanymi i kolorowymi włóknami wewnątrz
• Kable szkieletowe zawierający 24–144 włókien, może mieć średnicę 15–25 mm z wieloma warstwami rurek lub strukturami wstęgowymi widocznymi po otwarciu

Na kurtce zazwyczaj co kilka stóp znajdują się drukowane specyfikacje, w tym liczba włókien, typ kabla (np. „12F SM OS2”), producent i kod daty. Możesz na przykład zobaczyć takie oznaczenia „CORNING 12-WŁÓKNOTOWY JEDNOMODOWY OS2 OFNP” nadrukowany wzdłuż żółtej kurtki.

Specjalistyczne projekty kabli i ich wygląd

Poza standardowymi instalacjami, specjalistyczne kable światłowodowe charakteryzują się unikalnymi właściwościami wizualnymi dostosowanymi do konkretnych zastosowań:

Kable taśmowe

Po otwarciu kable taśmowe odsłaniają włókna ułożone obok siebie w płaskiej strukturze wstęgowej 12 lub 24 włókien połączone razem w cienką matrycę. Taka konfiguracja pozwala na łączenie masowe i tworzy charakterystyczny wygląd w przekroju poprzecznym, wyglądającym jak kolorowa wstęga drobnych szklanych nitek.

Kable rozłączne

Konstrukcje typu breakout charakteryzują się indywidualnie osłoniętymi włóknami skupionymi razem w zewnętrznej osłonie. Po usunięciu tej zewnętrznej warstwy widać po kilka minikabli Średnica 2-3 mm , oznaczone kolorami i gotowe do indywidualnego zakończenia. Tworzy to kabel, który rozwija się w wiele odnóg, przypominając wielożyłowy kabel elektryczny.

Kable pancerne i taktyczne

Kable taktyczne klasy wojskowej zawierają blokujący metalowy pancerz lub oplot aramidowy widoczny przez przezroczyste sekcje, zapewniając odporność na zgniatanie do 1000 funtów na cal . Kable te wydają się znacznie bardziej wytrzymałe, mają matowe czarne lub oliwkowe wykończenia i wzmocnione osłony złączy. Przekrój ukazuje wiele warstw ochronnych, w tym metalowy ekran, który nadaje kablowi znaczną wagę i sztywność.

Kable podwodne i podwodne

Podmorskie kable światłowodowe są często konstrukcjami masywnymi Średnica 20-50 mm , zawierający stalowy pancerz, miedziane przewody zasilające dla wzmacniaczy i wiele warstw hydroizolacji. Ich przekroje ukazują złożoną konstrukcję z centralnymi wiązkami włókien otoczonymi elementami wzmacniającymi, przewodnikami zasilającymi i grubymi warstwami izolacji z polietylenu.

Kontrola wizualna i wskaźniki jakości

Profesjonalni instalatorzy światłowodów podczas oceny jakości i stanu kabla zwracają uwagę na określone wskaźniki wizualne:

1. Integralność kurtki: Zewnętrzna osłona nie powinna wykazywać żadnych pęknięć, załamań ani śladów ściskania. Uszkodzenia objawiają się białymi śladami naprężeń, nacięciami lub zdeformowanymi fragmentami, które zagrażają wewnętrznej ochronie włókien.
2. Czystość złącza: Powierzchnie końcowe tulejek powinny wyglądać nieskazitelnie nieskazitelnie oglądane przez mikroskop przy powiększeniu 200x, nie wykazując żadnych zadrapań, zanieczyszczeń ani zanieczyszczeń. Nawet Cząstka o wielkości 1 mikrometra może powodować znaczną utratę sygnału.
3. Zgodność promienia zgięcia: Kable powinny mieć łagodne krzywizny, bez ostrych zakrętów. Minimalny promień zgięcia wynosi zazwyczaj 10-krotność średnicy kabla pod obciążeniem i 20 razy po rozładowaniu . Widoczne załamania wskazują na potencjalne uszkodzenie włókna.
4. Konsystencja koloru: Kolory osłon powinny być jednolite i nie blaknąć, co mogłoby wskazywać na działanie promieni UV pogarszających jakość kabli zewnętrznych. Odbarwienie kabla wewnętrznego sugeruje problemy środowiskowe.

Podczas badania pozbawionego włókien szkło powinno wydawać się całkowicie przezroczyste i jednolite. Wszelkie zmętnienia, odbarwienia lub nieregularności powierzchni wskazują na uszkodzenie włókna, które będzie miało wpływ na wydajność. Profesjonalna kontrola mikroskopowa ujawnia wypolerowaną powierzchnię ferruli, która powinna wykazywać gładkie, pozbawione zarysowań wykończenie z idealnie wyśrodkowanym rdzeniem światłowodowym.