قدمت الألياف الضوئية مستوى جديدًا من دعم الاتصال بسرعة عالية وقاعدة تقنية محسّنة. ولكن لتحقيق أقصى قدر من العوامل الإيجابية لتطبيق هذه التقنية ، يلزم تركيب عالي الجودة. الحقيقة هي أن كبل الألياف الضوئية يشبه بشكل سطحي فقط الوسائل المألوفة والتقليدية لنقل الإشارات ، لكن هيكله أكثر تعقيدًا ويتطلب التعامل معه.
ما هي الألياف؟
الألياف الضوئية في حد ذاتها عبارة عن أسطوانة أنبوبية رقيقة من الكوارتز بدرجات متفاوتة من الكثافة. كما أن تركيبته غير متجانسة ، حيث يمكن إضافة شوائب صناعة السبائك لزيادة المعلمات الفردية حتى في مرحلة الإنتاج. يتكون الهيكل الوظيفي من جزأين - اللب والغمد (لا ينطبق على الطلاء العازل).
نبض الضوء دائمًا داخل حدود هذين المستويين ، لكنه ينعكس فقط على قلب الموصل. في الواقع ، يحدد مبدأ التشغيل هذا السرعة العالية لنقل البيانات بواسطة كابل الألياف الضوئية. بالمناسبة ، يوفر الزوج الملتوي في التنسيقات القياسية مثل CAT3 و CAT5 سرعات نقل تبلغ 10 ، 100 ، ميجابت في الثانية ، بينما تصل الألياف إلى 1000 ميجابت في الثانية.
التصنيف حسب هيكل الكابل
قد يحتوي خط الألياف الضوئية على وضع واحد أو أكثر ، والتي تُفهم على أنها طريقة انتشار حزمة الضوء. تضمن الكابلات أحادية الوضع أن جميع الحزم تنتقل في اتجاه واحد. يسافرون في نفس المسار بنفس السرعة ، ويصلون إلى نقطة النهاية في نفس الوقت دون تشويه الإشارة. من الناحية التكنولوجية ، يتم دعم تشغيل كبل الألياف الضوئية أحادي الوضع بواسطة مستقبلات الليزر ، والتي تستخدم إشعاعًا ضوئيًا بطول موجي واحد فقط.
تدعم الألياف متعددة الأوضاع مسارات ضوئية متعددة ، مما يتسبب في انتشار كبير للأشعة ، وبالتالي يتم تشويه الإشارة. لا يتم توفير النقل المباشر بواسطة الليزر ، ولكن بواسطة LED القياسي ، مما يقلل من تكلفة وضع الخط. يؤثر القرار نفسه على زيادة عمر خدمة الكابل بالنسبة إلى أداء موصل أحادي الوضع.
تصنيف الكابلات حسب الغرض
ربما تكون إحدى نقاط الضعف فيما يتعلق بمد كابل الألياف الضوئية هو ضعف تعدد استخداماته. غالبًا ما تفرض البنية الحساسةقيود على استخدام كابل واحد في ظروف مختلفة. عادةً ما يرجع ذلك إلى السماكة والعوازل الواقية للسلك. لذلك ، على المستوى الأساسي ، يتم تمييز الأنواع التالية من الألياف:
- للبطانة الخارجية. عادة ما تشكل شبكات العمود الفقري لعدة كيلومترات. يتطلب الكثير من الحماية الخارجية - بشكل أساسي من التلف الميكانيكي ، لذلك ، انتشر العزل المدرع المعتمد على الفولاذ أو الألومنيوم أو البولي كربونات. يستخدم سلك معدني أيضًا في هيكل السلك لتقوية المحيط.
- للبطانة الداخلية. الممثل النموذجي لهذه المجموعة هو كبل الألياف الضوئية للإنترنت ، والذي يمكن أن يشكل شبكة متعددة المستويات ومعقدة لنقل المعلومات إلى مجموعة واسعة من المشتركين داخل نظام فرعي صغير. إذا كنا نتحدث عن خطوط الجذع الداخلية ، فيمكن استخدام الألياف مع زوج مجدول.
- للأسلاك. مقاطع الكابلات الضوئية أو التحويلية التي لا تؤدي وظائف موصل الإشارة كثيرًا ، ولكن مهام التوصيلات الانتقالية عبر مسافات قصيرة.
مواصفات الكابلات
مثل الأنواع الأخرى من الموصلات ، تحتوي الألياف الضوئية على مجموعة واسعة من المعلمات المختلفة. إذا تحدثنا عن أكثر التنسيقات شيوعًا والمعيار المتوسط ، فيمكن تمثيل الخصائص الكهربائية لكابل الألياف الضوئية على النحو التالي:
- مقاومة العزل المعدني عند ملامسة الأرض / الماء عند 1 كم - لا تقل عن 2000 متر مكعب.
- القدرة على التحملالجهد في دائرة مع عزل معدني - حتى 20 كيلو فولت.
- أقصى تيار مسموح به يصل إلى 105 كيلو أمبير.
- نصف قطر الانحناء - ما يصل إلى 20 أقطار كابل خارجي.
- تصل مدة خدمة الكابلات الضوئية إلى 25 عامًا.
من حيث الأحجام الأساسية ، يتراوح قطر الألياف أحادية الوضع من 8 إلى 10 ميكرومتر ، وبالنسبة للنوى متعددة الأوضاع ، فهي تتراوح من 50 إلى 62.5 ميكرومتر. في الغلاف الخارجي ، يكون القطر القياسي عالميًا لجميع أنواع الألياف الضوئية ويبلغ 125 ميكرون. يمكن استخدام هذه الكابلات في نظام كابلات منظم مع وصلات قابلة للفصل وغير قابلة للفصل. للتطبيقات المتخصصة في ظل ظروف خاصة ، يمكن استخدام غلاف عازل للعازل ، والذي سيختلف القطر الخارجي من 250 إلى 900 ميكرون.
خطوات تكنولوجية لوضع الألياف البصرية
بعد الموافقة على المستندات اللازمة ، يمكنك البدء في تطوير حل تقني. في المرحلة الأولى ، يتم تحديد الطريقة المثلى لتنظيم خط الكابلات. إذا كنا نتحدث عن الطريق الرئيسي ، فكل خيارات التمديد تقريبًا مسموح بها - تحت الأرض أو تحت الماء أو عن طريق الجو أو عن طريق البر. إلى حد كبير ، سيعتمد هذا على نوع الموصل نفسه. على سبيل المثال ، يعتبر كبل الألياف الضوئية ذاتي الدعم المعتمد على خيوط الأراميد عالية القوة مناسبًا بشكل مثالي للتعليق على خطوط نقل الطاقة ودعم الاتصالات. علاوة على ذلك ، يتم استخدامه لكل من جهاز الدوائر الصغيرة بين المنازل وطرق الكيلومترات. في أي حال ، يخضع الكبل المحدد بعنايةالسيطرة وفقط بعد ذلك يسمح للتثبيت.
في المرحلة التالية ، يتم إعداد المسار نفسه. تتمثل المهام الرئيسية لفناني الأداء في هذا الجزء في توفير أفضل الظروف لمد الكبل وتثبيته وتشغيله في المستقبل. يجب توفير البنية التحتية الداعمة ، ويتم تشكيل خط التركيب نفسه مع توقع تقليل الانحناءات ونقاط التحول. ثم يمكنك المتابعة مباشرة إلى أنشطة العمل.
وضع مغلق تحت الأرض
يمكن تنفيذ موقع خط الألياف الضوئية تحت الأرض بطريقة الخندق المفتوح أو عبر خط أنابيب. عادة ما تستخدم الأنابيب العازلة لتمديد الكابلات فيها عند وضع طرق سميكة على مدى عدة كيلومترات. الطريقة الأكثر موثوقية هي تنظيم خندق بعمق 70-150 سم ، ثم تركيب دعائم أو كتل. يتم وضع أنبوب عليها ، يتم فيه لف الخط مسبقًا. كقاعدة عامة ، يتم تنفيذ مد كابل الألياف الضوئية تحت الأرض في قطاعات. تشكل الأنابيب الواقية بالتناوب كفافًا ويتم لحامها في أجزاء ، ويتم رسم الخط مع زيادة المسافة. في المرحلة النهائية ، المسار مغطى بالأرض.
فتح توجيه الكابلات تحت الأرض
في هذه الحالة ، يتم الاستغناء عن الأنابيب الخاصة ، ولكن باستخدام طبقة الكابل. يتيح لك هذا الجهاز وضع الألياف في الخندق بأقل قدر من الانحناءات والحفاظ على محيط التثبيت المقصود. أثناء عملية التمديد ، يتم تمرير الكابل بسلاسة عبر كاسيت مد الكابلات بسكين مع سابقمجموعة الانحناء. من المهم ألا يقل عمق الرص عن 120 سم ولا توجد تقاطعات متكررة مع مرافق تحت الأرض على الطريق.
من أجل وضع كبل الألياف الضوئية على طول المسار بالكامل بنفس معلمات زاوية الانحدار المسموح بها ، يجب أن يظل نصف قطر الانحناء في الرافعة كما هو طوال المسافة. بعد اكتمال التمديد ، يتم وضع شريط إشارة فوق مستوى الكابل ، ويتم تثبيت مخبرين علامة إلكترونية عند نقاط التقاطع مع الاتصالات الأخرى.
تعليق هوائي
لتثبيت الكبل بهذه الطريقة ، يمكنك استخدام البنية التحتية الحالية لخطوط الطاقة أو السكك الحديدية أو النقل الحضري ، اعتمادًا على خصائص وغرض الطريق. كما لوحظ بالفعل ، يتم تنفيذ أبسط تركيب عبر الهواء لكابل الألياف الضوئية باستخدام سلك ذاتي الدعم. في هذه الحالة ، يتم وضع حزمة من الكابلات في اتجاه واحد. يتم التثبيت على كابل ممدود مسبقًا. أثناء فك السلك الصلب ، يتم لصق الألياف الضوئية به وربطها بخيط البولي إيثيلين. لا يمكن استخدام الروابط والمشابك إلا كإضافة لنظام التثبيت. تسمح الكتلة الصغيرة للألياف الضوئية بوضع كابلاتها تحت الشد لعدة كيلومترات.
طرق توصيل الألياف الضوئية
من المستحسن تجنب عقد الاتصال المتكررة ، ولكن لن يكون من الممكن حذفها تمامًا على أي حال. بغض النظر عن طريقة التمديد والغرض من الكابلسوف تحتاج إلى تسطيح الكنتور
يتم ذلك بالطرق التالية:
- مع الموصلات. خيار تصميم يتضمن استخدام الأجهزة الميكانيكية - نوع من المقسمات. الطريقة مريحة ، لكن جودة الاتصال وموثوقية مثل هذا الاتصال تترك الكثير مما هو مرغوب فيه.
- غراء. خيار أكثر موثوقية لتوصيل كابل الألياف الضوئية ، يتم إجراؤه باستخدام الغراء الإيبوكسي. من المستحسن استخدام تركيبات مكونة من عنصرين ذات خاصية انكسارية تتوافق مع ألياف معينة. تعطي هذه الطريقة تأثيرًا تشغيليًا جيدًا ، لكن عملية التثبيت نفسها يمكن أن تسبب الكثير من المتاعب.
- اللحام. يتم استخدام مكواة لحام خاصة للمعالجة الحرارية لنهايات خطين من الألياف ، وبعد ذلك يشكل الهيكل المرن مفصلًا مترابطًا. يتم تقوية التماس بأكمام قابلة للتقلص بالحرارة وبعد فترة تسمح باستخدام الكابل في عمليات التثبيت الإضافية.
اتصال الألياف البصرية
عندما يتم إحضار الخط إلى الهدف المباشر للعملية ، يبقى فقط إكمال عملية التثبيت بمساعدة التركيبات الكهربائية. سيكون المقبس هو العنصر الأساسي في هذه البنية التحتية. تقع في منزل أو شقة عند المدخل وتقوم بتوصيل معدات المستهلك بلوحة المفاتيح.
لإدخال الكبل في المقبس ، من المستحسن استخدام سلك تصحيح بصري. من هذه العقدة يمكنك وضعكبل الألياف الضوئية للإنترنت تحت جهاز توجيه أو خط هاتف أو تلفزيون. يتم استخدام أدوات التجعيد لموصل RJ11 القياسي ، وقابس تنسيق RJ ، بالإضافة إلى أدوات تجريد الكابلات أثناء عمليات التثبيت.
الخلاصة
من الصعب المبالغة في تقدير أهمية الألياف الضوئية لتنظيم خطوط الاتصالات الحديثة. جعلت العملية والتنوع ، إلى جانب البيانات التقنية والتشغيلية العالية ، كابل الألياف الضوئية أكثر الموصلات شيوعًا للمعلومات في كل من الهياكل التجارية وعلى مستوى الأسرة. بالطبع ، لم تكتمل بعد العوامل السلبية لاستخدام هذا الكابل ، وهو ما يتم التعبير عنه في كل من التكلفة العالية والفروق الدقيقة في التركيب الفردي. لكن الممارسة تدل على أن نقاط الضعف هذه تقابلها أكثر من مجرد الآثار الإيجابية للتطبيق ، ناهيك عن رغبة الشركات المصنعة في تحسين تقنية وضع مسارات الألياف البصرية.
