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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cables ópticos de comunicación de producción extranjera. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Referencias Los cables ópticos domésticos se consideraron en "Radio" No. 10 para 1997. Este artículo está dedicado a los cables de producción extranjera, que se usan ampliamente en las líneas de comunicación rusas. Como en el artículo anterior, aquí utilizamos datos del libro de I. S. Goldfarb "Desarrollo de tecnología de cable óptico" (TsNTI "Informsvyae", 1996), así como prospectos de varias empresas para 1997. Ahora en el mundo hay decenas de empresas dedicadas a la producción de cables ópticos (OC) para diversos fines. Aquí consideramos los cables utilizados en sistemas FOCL locales, zonales y troncales. Los más utilizados son los cables ópticos del tipo estratificado con una sola capa. Todos ellos, al igual que los domésticos, se caracterizan por los mismos parámetros: el coeficiente de atenuación a (dB/km) para la ventana de transparencia correspondiente, el número de fibras en el OK, el tipo de fibras - monomodo o multimodo, específicos masa (kg/km). fuerza de tracción admisible en newtons (N). compresión transversal, radio de curvatura mínimo permitido (mm), longitud del edificio, rango de temperatura de funcionamiento. Actualmente, el 90% de los OC producidos en el mundo consisten en fibras ópticas (FO) monomodo. Esto se debe a eso. que las fibras ópticas monomodo modernas son más baratas que las fibras ópticas multimodo y, además, las fibras ópticas con fibras monomodo tienen menor atenuación lineal y mayor ancho de banda. Este último es especialmente relevante con velocidades y volúmenes de transferencia de información que crecen rápidamente. Todos los cables del tipo trenzado con una sola capa se caracterizan por la presencia de un núcleo y revestimientos protectores. Dentro de cada tubo de polímero hay una (o más) fibra óptica. El tubo junto con la(s) fibra(s) forma(n) un módulo. Se utilizan diferentes materiales para el núcleo y la barra central, por ejemplo. en algunos diseños pueden contener elementos metálicos, en otros pueden prescindir de ellos. En mesa. 1 muestra los parámetros principales de OK con una sola capa y una fibra en el módulo.
Un cable óptico de General Cable Company contiene ocho módulos, cada uno de los cuales contiene una fibra libre. La sección transversal de este cable se muestra en la Fig.1.
El núcleo polimérico central está sujeto con cintas de poliéster. Los módulos están unidos y protegidos por una funda de polietileno con hilos de kevlar, sobre la que se enrolla una capa de fibras de refuerzo que, a su vez, está cubierta por una funda exterior, también con hilos de kevlar. Los cables de esta empresa operan en la segunda y tercera ventana de transparencia con atenuación de 0.35..D5 dB/km y 0.2..DE dB/km, respectivamente. sus dispersiones son de 3,5 ps/nm.km y 2,5 ps/nm.km, respectivamente. La tabla muestra que los OK de otras empresas están cerca de los descritos anteriormente. La principal diferencia radica en los materiales utilizados para los elementos de refuerzo y protección.En los cables ópticos de la empresa finlandesa Nokia (diseño Fzoniu), el elemento central de refuerzo está formado por fuertes fibras revestidas de polietileno de baja densidad. Los módulos también están cubiertos con una capa de fibras sintéticas de alta resistencia a la tracción impregnadas con un compuesto especial. La funda protectora exterior está hecha de polietileno. El diámetro exterior del cable es de 12 mm. El cable óptico de la misma empresa de diseño finlandesa Ffzohbmu tiene seis módulos ópticos y dos rellenos.Al mismo tiempo, se utiliza una cinta de aluminio y etileno como barrera a prueba de humedad. Nokia también produce diseños OK Fzohbmpmu. en el que se utiliza una capa de armadura de alambres redondos de acero galvanizado. La cubierta exterior del cable es de polietileno.El diámetro del cable es de 17,5 mm, su peso específico es de 470 kg/km.Este cable está diseñado para tenderlo directamente en el suelo. Los cables ópticos de la empresa alemana SEL no tienen elementos de refuerzo metálicos, pero con un diámetro exterior de 12 mm soportan una fuerza de tracción de 2500 N. Esto se debe al hecho de que se utilizan elementos de refuerzo adicionales en la cubierta de polietileno. Los cables listados tienen coeficiente de atenuación en la segunda ventana de transparencia - 0.35...0.5 dB/km. en el tercero - 0.2..DZ dB/km y dispersión - respectivamente 3.5...6 ps/nm.km y 2,5...3 ps/nm.km. Están diseñados para operar en el rango de temperatura de -40 a +70°C. Para aumentar el rendimiento de los cables ópticos y mejorar su confiabilidad, muchas empresas comenzaron a producir cables con un tendido de una sola capa y varias fibras ópticas libres. Esto contribuyó al uso de una capa protectora duradera de epoxi-acrilato de las propias fibras ópticas. . En mesa. 2 muestra los principales parámetros de OK, cada uno de los cuales contiene dos o más OF.
En la fig. La figura 2 muestra un dibujo de la sección transversal de dos grados de un cable multifibra con módulos multifibra fabricado por la empresa francesa Les cables de Lyon. Ambas modificaciones contienen seis módulos con seis OB cada uno. La mitad izquierda de la figura se refiere a OK para colocar en una alcantarilla telefónica, la mitad derecha, en el suelo. En general, la empresa produce OK con un número de módulos de hasta 12. El diámetro de los cables, según el número de módulos, es de 13 a 17,5 mm. El coeficiente de atenuación y la dispersión son similares a los descritos anteriormente.
Los cables ópticos también se fabrican con tendido denso de fibras ópticas, que, en particular, incluyen cables Funs de Nokia. 8 OK de este tipo alrededor del elemento de refuerzo central se colocan firmemente seis fibras ópticas con una capa protectora El diámetro del cable es de 7,5 mm. gravedad específica -45 kg / km, fuerza máxima permitida -2000 N. Los cables de este tipo funcionan en el rango de temperatura de -5 a +50°C. Estos cables tienen una ventaja en términos de peso y dimensiones en comparación con los cables con fibras sueltas en el módulo, pero son significativamente inferiores a ellos en términos de rango de temperatura. Junto con los cables ópticos del tipo trenzado, se utilizan ampliamente OK con núcleos perfilados, que son elementos de refuerzo. Los núcleos de cable de este tipo tienen ranuras longitudinales retorcidas alrededor del eje con cierto paso. Se dividen en tres grupos: OK con una fibra óptica colocada en una ranura, con varias fibras, así como con varias varillas de perfil retorcidas alrededor de una varilla de soporte central. En la fig. 3 muestra un dibujo en sección transversal de una de las variedades de OK con un núcleo perfilado. Por ejemplo, las empresas francesas SAT y Les cables de Lyon producen cables de un diseño similar. Como se puede ver en la figura, el cable consta de un núcleo perfilado con diez ranuras longitudinales, cada una de las cuales tiene un OF colocado holgadamente. En el centro del OK hay un cable de 19 hilos de acero con un diámetro de 0.25 mm. El núcleo del perfil con fibras OB en las ranuras está cubierto con cintas de polímero y papel. Sobre las cintas se aplica una funda metálica que, a su vez, se cubre con una funda exterior de polietileno. El OK descrito tiene un diámetro exterior de 10 mm.
Los parámetros de los cables ópticos con un núcleo de perfil de varias empresas se dan en la Tabla. 3.
A partir de los datos proporcionados, se puede ver que OK fabricado por H0UMA (China) tiene la mayor cantidad de ranuras: 12. Esto fue posible debido a un aumento en el diámetro de la barra de perfil, y el diámetro del cable en sí se encuentra dentro de 12 ... 23 mm. La diferencia en los diseños de tales cables se explica por las condiciones de tendido. Así como cables trenzados. OK con núcleos de perfil puede ser tanto con elementos de refuerzo metálicos como sin ellos. Sin elementos metálicos con varias fibras ópticas en la ranura, son producidos por las empresas francesas Les cables de Lyon y SAT, así como por la australiana Olex Cables y otras. Los cables con varillas perfiladas retorcidas alrededor de un soporte central son producidos por una serie de empresas, en particular, la empresa francesa Les cables de Lyon mencionada anteriormente. Tienen varillas de perfil con diez ranuras en cada una. Estas varillas son módulos a partir de los cuales se forman los núcleos de cables de 30, 50, 70 y 90 fibras ópticas. Estos módulos forman una capa de una sola capa. En OC con dos capas de carga, dichos módulos contienen fibras ópticas 120, 150, 160 o 210. Los diseños OC descritos también se denominan cables agrupados. La mayoría de las veces se utilizan para colocar en el suelo. Sin embargo, varias empresas, en particular la finlandesa Nokia y la surcoreana SAMSUNG, producen cables diseñados para la suspensión en líneas eléctricas. En este caso, el cable óptico de tipo perfil se encuentra dentro del cable eléctrico de potencia. La sección transversal de uno de estos cables SAMSUNG se muestra en la fig. 4. Este es un cable de alimentación hecho de conductores de aluminio, dentro del cual hay un elemento de perfil con cuatro ranuras, cada una de las cuales contiene un módulo con seis fibras ópticas.
Además de los descritos anteriormente, las empresas extranjeras también producen cables ópticos tipo cinta. En ellos, el refuerzo es la capa exterior, que forma un tubo hueco en el que se colocan libremente las fibras ópticas. Un ejemplo es un cable plano de dos fibras de SAMSUNG (Fig. 5). Los cables planos también son fabricados por NTT (Japón) y ATT (EE. UU.). Los cables ATT constan de 12 módulos dispuestos en fila en un plano, y cada módulo contiene 12 fibras ópticas. También se producen cables de cinta, que constan de 40 o más fibras ópticas.
Hay otros diseños de cables ópticos. Por ejemplo, uno de ellos es un tubo fuerte en el que se coloca OV libremente, sin torcerse. En tales cables, los elementos de refuerzo (hilos, varillas, etc.) están ubicados en las paredes del tubo. Dichos cables son fabricados por ATT, NTT y Swiss VOLROLL ISOLA. En la fig. 6 muestra la sección transversal y el aspecto de un cable de este tipo fabricado por una empresa suiza.
Las construcciones especificadas OK (cinta y tubular) están destinadas principalmente a la colocación de objetos en el interior. Sin embargo, algunos de ellos también se pueden usar para colocarlos en el suelo. En este caso, se han tomado medidas adicionales en el diseño de OC para aumentar la resistencia, y la cavidad interna, en la que se encuentra el OF, se rellena con una composición hidrofóbica. Los componentes y herramientas correspondientes se producen para el empalme de cables. El punto de empalme se coloca en manguitos de cable. que tienen diferentes diseños. Los manguitos de la empresa alemana RXS se muestran en la fig. 7 y 8.
Para conectar fibras ópticas, los extremos de los cables empalmados a una longitud de 0.5 ... 1.0 m se liberan de la funda protectora y otros elementos auxiliares. Exento de la vaina protectora en una longitud de 20 ... 30 mm también OB. Por cizallamiento se obtienen extremos planos de la OF. que sueldan. El OF soldado se inserta en un tubo termorretráctil con una varilla rígida o se coloca en un soporte de metal en forma de V. Luego encajan en la manga como se muestra en estas figuras. Todas las operaciones para quitar la capa protectora están bien. fibra óptica, obtención de su extremo plano, etc. se realizan mediante un conjunto de herramientas colocadas en una maleta (Fig. 9).
Con grandes cantidades de fibras, las fundas protectoras de la OF, por regla general, tienen el mismo color y, por lo tanto, es difícil identificar la OF deseada. Para resolver este problema, se produce un dispositivo especial: un identificador. El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en la percepción de la radiación de la superficie lateral de la fibra óptica cuando se dobla con un radio de curvatura de 5...6 mm. En la fig. 10, el maestro que realiza la conexión del OB en el acoplamiento tiene un dispositivo de este tipo en sus manos.
En conclusión, observamos que la tecnología para la producción de cables ópticos, así como los métodos para su empalme, se mejoran constantemente. Se están desarrollando nuevos materiales más avanzados, más duraderos y resistentes a las influencias térmicas y químicas, que al mismo tiempo permiten crear OC de menor diámetro, peso y costo. La mejora de OK también se lleva a cabo en la dirección de aumentar sus longitudes de construcción hasta 10 km o más, y bajo el agua, hasta 50 km. Autor: O. Sklyarov, Moscú
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