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Fibra óptica: tipos, aplicaciones, fotografías. Cable de fibra óptica cable de fibra óptica

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Es difícil imaginar un sistema de seguridad sin alambres ni cables. Su variedad, variaciones y rendimiento son muy diversos, por lo que no es tan fácil elegir un cable de fibra óptica de alta calidad. Variedad de modelos y características técnicas le permite crear sistemas de seguridad únicos, sin embargo, para comprar un cable de fibra óptica, debe comprender sus características y comprender qué es.

Cable de fibra óptica Es un cable que consta de guías de luz tipo fibra y se utiliza como transmisor de señales ópticas. Una característica de esta opción de cable es la capacidad de transmitir una señal a una distancia decente sin perder calidad de imagen, por lo tanto, los cables de fibra óptica son perfectos para sistemas de videovigilancia en lugares con áreas grandes y mayor lejanía de las cámaras desde el centro de control. Además, el cable de fibra óptica se caracteriza por una mayor resistencia a las interferencias: incluso con una longitud de cable larga, la señal se transmite con una interferencia mínima.

El alcance del cable de fibra óptica es tan amplio que con razón se lo puede llamar líder entre los análogos. Este tipo de cable es muy utilizado en casi todas las áreas: desde redes informáticas estándar hasta líneas intercontinentales. Esta gran popularidad del producto se debe a sus excelentes características de rendimiento.

Hoy en día, los fabricantes ofrecen una gran cantidad de modificaciones y variaciones de cables de fibra óptica, según el propósito de su uso. Cuando planee comprar un cable de fibra óptica, decida el alcance de su aplicación: caídas de temperatura, ubicación dentro de un edificio o al aire libre, cargas máximas, interacción con el medio ambiente, etc.
Los modelos de cable de fibra óptica se utilizan incluso cuando condiciones extremas - cable de fibra óptica para usos especiales opción no estándar aplicaciones: subterráneas o acuáticas, así como en zonas de alto riesgo. La principal diferencia entre los cables de fibra óptica es la funda, gracias a la cual los productos pueden hacer frente fácilmente a sus tareas, incluso en condiciones no estándar.

A pesar del alto costo del cable de fibra óptica (esto se debe al alto precio de la fibra óptica) y su fragilidad, la presencia de una serie de cualidades positivas lo han hecho casi insustituible. Los modelos de fibra óptica transmiten señales de alta calidad, atenuación reducida y altas velocidades de datos. Todas estas ventajas le permiten obtener la imagen más clara necesaria para crear un sistema de videovigilancia eficiente y de alta calidad.

En la empresa de Light, siempre puede comprar un cable de fibra óptica en condiciones favorables y a un precio atractivo. Especialistas competentes seleccionarán el modelo adecuado para usted que cumpla con todos los estándares y requisitos. Una vez decidido el modelo y el tipo de cable, se debe prestar especial atención a su instalación. Se garantiza que el hardware correctamente seleccionado e instalado se lo proporcionará. desempeño confiable A través de los años.

Los cables de fibra óptica se utilizan para la transmisión de datos de alta velocidad en una variedad de industrias, especialmente las telecomunicaciones. Pero, ¿qué es exactamente el cable de fibra óptica? Como trabaja ¿Cómo está construido? En este artículo, intentaremos dar respuestas a todas estas preguntas.

¿Qué son los cables de fibra óptica?

En general, los cables de fibra óptica no son muy diferentes de otros tipos de cables. Con la excepción de que no usan energía (electrones), sino luz (fotones) para transferir datos. La transmisión de fibra óptica es un término general para la transmisión de información en forma de luz.

¿Cómo funcionan los cables de fibra óptica?

El cable de fibra óptica se basa en un núcleo de vidrio de cuarzo o fibra de plástico. Es este núcleo el que sirve como conductor de luz principal dentro del cable. Hay otra capa entre el núcleo del cable y su funda, llamada "capa límite". Sirve para reflejar la luz. El índice de refracción afecta directamente la tasa de transmisión del haz de luz.

A continuación está la propia capa del núcleo, que también actúa como conductor de los rayos de luz, pero tiene un índice de reflexión más bajo quenúcleo ... El sobre está cubierto por la siguiente capa, llamada "búfer" (búfer). Su función es evitar la acumulación de humedad dentro del núcleo y la funda.
Y finalmente, la capa final es el revestimiento exterior del cable, que protege el cable de daños mecánicos.

¿Cómo transmiten los cables de fibra óptica los rayos de luz?

Para la transmisión de datos a través de fibra óptica, la señal eléctrica entrante se convierte en un pulso de luz utilizando un convertidor electroóptico especial. Después de eso, el haz de luz comienza a moverse a lo largo de los cables. En el punto final de su recorrido, el rayo ingresa al convertidor optoelectrónico, donde se convierte en señales electrónicas.
Los diferentes tipos de cables de fibra óptica tienen diferentes diámetros de núcleo. Los núcleos más grandes pueden transmitir más rayos. Los cables de fibra óptica se pueden doblar, sin embargo, asegúrese de que el cable no se doble demasiado, ya que esto podría comprometer la transmisión de los rayos de luz dentro del cable.

¿Cuáles son los tipos de cables de fibra óptica?

Existen varios tipos de cables de fibra óptica. Consideremos todos ellos.

Fibras multimodo con perfil de índice escalonado (Cables de índice escalonado multimodo)

Los cables multimodo de índice escalonado son los cables de fibra óptica más simples. Consisten en un núcleo de vidrio con un índice de reflectancia constante. Este tipo de cable permite la transmisión simultánea de varios haces, que se reflejan a diferentes intensidades y se transmiten en zigzag. Sin embargo, el índice de reflectancia permanece constante.
Debido al hecho de que los haces se refractan repetidamente en diferentes ángulos, la tasa de transferencia de datos se reduce. Este tipo de cable proporciona rendimiento hasta 100 MHz y permiten transmitir señales a una distancia de 1 kilómetro.Los diámetros del núcleo de este tipo de cable suelen ser: 100, 120 o 400 µm.
Fibras multimodo con índice graduado (Cables multimodo de índice de gradiente).

Al igual que el tipo de cable anterior, este cable le permite transmitir simultáneamente muchas señales, sin embargo, las señales dentro de la fibra óptica se refractan no en zigzag, sino a lo largo de una ruta parabólica, lo que puede aumentar significativamente la tasa de transferencia de datos. Las desventajas de estos cables incluyen un mayor costo. Los cables de este tipo se suelen utilizar para construir redes de datos de alta velocidad.
Diámetros del núcleo: 50 µm, 62,5 µm, 85 µm, 100 µm, 125 µm, 140 µm.

Fibras monomodo (Cables monomodo)

Los cables de fibra óptica monomodo tienen un diámetro de núcleo muy pequeño y solo pueden transmitir una señal a la vez. La ausencia de refracciones tiene un efecto positivo en la velocidad y la distancia de transmisión de datos. Los cables monomodo son bastante caros, pero proporcionan un ancho de banda y una distancia de transmisión de datos excelentes, hasta 100 (Gbit / s) km.

¿Cuáles son los beneficios de utilizar cables de fibra óptica?
En comparación con los cables convencionales, la fibra óptica ofrece las siguientes ventajas:
Inmunidad a las interferencias de radio y caídas de voltaje
Mayor nivel de fuerza
Transmisión de datos de alta velocidad a largas distancias
Inmunidad a interferencias electromagnéticas.
Compatible con otros tipos de cables

La fibra óptica es la tecnología de transmisión de información más rápida de Internet en la actualidad. La estructura de un cable óptico tiene ciertas características: dicho cable consta de cables pequeños y muy delgados, blindados con un revestimiento especial, que separa un cable de otro.

Cada cableado lleva una luz que transmite datos. Un cable óptico es capaz de transmitir datos simultáneamente, además de una conexión a Internet, así como televisión y un teléfono fijo.

Por lo tanto, la red de fibra óptica permite al usuario combinar los 3 servicios de un proveedor, conectando el enrutador, la PC, la TV y el teléfono a un solo cable.

Otro nombre para la conexión de fibra óptica es comunicación por fibra óptica. Esta comunicación permite transmitir datos mediante rayos láser a distancias medidas en cientos de kilómetros.

Un cable óptico consta de las fibras más pequeñas, cuyo diámetro es milésimas de centímetro. Estas fibras transportan haces ópticos que transportan datos al pasar a través del núcleo de silicio de cada fibra.

Las fibras ópticas permiten establecer conexiones no solo entre ciudades, sino también entre países y continentes. La comunicación por Internet entre diferentes continentes está respaldada por cables de fibra óptica colocados a lo largo del fondo del océano.

Internet de fibra óptica

Gracias al cable óptico, puede configurar una conexión a Internet de alta velocidad, que juega un papel muy importante en el mundo actual. El cable de fibra óptica es la tecnología más avanzada para transmitir datos a través de una red.

Ventajas del cable óptico:

Durable, de gran ancho de banda, propicio para una rápida transferencia de datos.
Seguridad de la transmisión de datos: la fibra óptica permite que los programas detecten instantáneamente el acceso no autorizado a los datos, por lo que el acceso a ellos para intrusos está casi excluido.
Alta inmunidad a interferencias, buena supresión de ruido.
Las características estructurales de un cable óptico hacen que la tasa de transferencia de datos a través de él sea varias veces mayor que la tasa de transferencia de datos a través de un cable coaxial. Esto se aplica principalmente a archivos de video y audio.
Al conectar fibra óptica, puede organizar un sistema que implemente algunas opciones adicionales, por ejemplo, videovigilancia.

Sin embargo, la ventaja más importante de un cable de fibra óptica es su capacidad para establecer una conexión entre objetos ubicados a gran distancia entre sí. Esto es posible debido al hecho de que el cable óptico no tiene restricciones en la longitud de los canales.

Conexión a Internet mediante fibra óptica.

La Internet más extendida en la Federación de Rusia, cuya red funciona sobre la base de fibra óptica, es proporcionada por el proveedor Rostelecom. ¿Cómo conectar Internet por fibra óptica?

Primero, solo debe asegurarse de que el cable óptico esté conectado a la casa. Luego, debe solicitar una conexión a Internet a su proveedor. Este último debe proporcionar los datos que proporciona la conexión. Entonces necesitas configurar el equipo.

Se hace así:

El terminal está equipado con un enchufe especial que le permite conectarse a una computadora y conectar el enrutador a Internet.

Además, el terminal tiene 2 enchufes adicionales que le permiten conectar un teléfono residencial analógico a la conexión de fibra óptica, y también se proporcionan varios enchufes más para conectar un televisor.

(también conocido como fibra óptica) es un tipo de cable fundamentalmente diferente en comparación con otros tipos de cables eléctricos o de cobre. La información que contiene no se transmite mediante una señal eléctrica, sino mediante una señal luminosa. Su elemento principal es una fibra de vidrio transparente, a través de la cual la luz viaja a grandes distancias (hasta decenas de kilómetros) con una atenuación insignificante.

La estructura del cable de fibra óptica es muy simple y similar a la estructura de un cable eléctrico coaxial, solo que en lugar del centro alambre de cobre utiliza fibra de vidrio delgada (de aproximadamente 1 a 10 micrones de diámetro) y, en lugar de aislamiento interno, una carcasa de vidrio o plástico, que evita que la luz salga de la fibra de vidrio. EN en este caso se trata del régimen de la denominada reflexión interna total de la luz de la interfaz de dos sustancias con diferentes índices de refracción (el índice de refracción de la cubierta de vidrio es mucho menor que el de la fibra central). La trenza metálica del cable suele estar ausente, ya que aquí no se requiere blindaje contra interferencias electromagnéticas externas, pero a veces todavía se usa para proteccion mecanica del medio ambiente (un cable de este tipo a veces se denomina cable blindado, puede combinar varios cables de fibra óptica debajo de una cubierta).

Posee características excepcionales en términos de inmunidad al ruido y secreto de la información transmitida. En principio, ninguna interferencia electromagnética externa es capaz de distorsionar la señal luminosa, y esta señal en sí misma, en principio, no genera radiación electromagnética externa. Es casi imposible conectarse a este tipo de cable para escuchas no autorizadas en la red, ya que requiere romper la integridad del cable. En teoría, el posible ancho de banda de dicho cable alcanza los 1012 Hz, que es incomparablemente más alto que el de cualquier cable eléctrico. El costo del cable de fibra óptica ha ido disminuyendo constantemente y ahora es aproximadamente igual al costo del cable coaxial delgado. Sin embargo, en este caso, es necesario utilizar receptores y transmisores ópticos especiales que conviertan las señales de luz en eléctricas y viceversa, lo que a veces aumenta significativamente el costo de la red en su conjunto.

La atenuación de señal típica en cables de fibra óptica a frecuencias utilizadas en redes locales es de aproximadamente 5 dB / km, que es aproximadamente lo mismo que los cables eléctricos a bajas frecuencias. Pero en el caso de un cable de fibra óptica, con un aumento en la frecuencia de la señal transmitida, la atenuación aumenta muy levemente, y a altas frecuencias (especialmente por encima de 200 MHz) sus ventajas sobre un cable eléctrico son innegables, simplemente no tiene competidores.

Sin embargo, el cable de fibra óptica también tiene algunas desventajas. El más importante de ellos es la alta complejidad de la instalación (al instalar conectores, se requiere precisión de micrones, la atenuación en el conector depende en gran medida de la precisión del chip de fibra de vidrio y del grado de pulido). Para instalar los conectores, se utiliza soldadura o encolado mediante un gel especial que tiene el mismo índice de refracción de la luz que la fibra de vidrio. En cualquier caso, esto requiere personal altamente calificado y herramientas especiales... Por lo tanto, la mayoría de las veces, el cable de fibra óptica se vende en forma de piezas precortadas de diferentes longitudes, en ambos extremos de los cuales ya están instalados los conectores del tipo requerido.

Aunque los cables de fibra óptica permiten la ramificación de la señal (para esto, se producen divisores especiales para 2-8 canales), por regla general, se utilizan para la transmisión. Después de todo, cualquier ramificación inevitablemente debilita enormemente la señal de luz, y si hay muchas ramificaciones, es posible que la luz simplemente no llegue al final de la red.

El cable de fibra óptica es menos duradero que el cable eléctrico y menos flexible (el radio de curvatura típico es de unos 10-20 cm). También es sensible a las radiaciones ionizantes, por lo que disminuye la transparencia de la fibra de vidrio, es decir, aumenta la atenuación de la señal. También es sensible a cambios bruscos de temperatura, por lo que la fibra de vidrio puede agrietarse. Actualmente, los cables ópticos se fabrican a partir de vidrio resistente a la radiación (son, por supuesto, más caros).

Los cables de fibra óptica también son sensibles a las influencias mecánicas (golpes, ultrasonidos), el llamado efecto de micrófono. Para reducirlo, use conchas suaves que absorban el sonido.

Utilice cable de fibra óptica solo en redes con topología de "estrella" y "anillo". En este caso, no hay problemas de emparejamiento y puesta a tierra. El cable proporciona un perfecto aislamiento galvánico de las computadoras de la red. En el futuro, es probable que este tipo de cable sustituya a los cables eléctricos de todo tipo, o al menos los suprima enérgicamente. Las reservas de cobre del planeta se están agotando y hay materias primas más que suficientes para la producción de vidrio.

Hay dos diferentes tipos cables de fibra óptica:

Cable multimodo o multimodo, más económico pero de menor calidad;
Cable monomodo, que es más caro pero tiene mejor rendimiento.

Las diferencias entre estos tipos se deben a los diferentes modos de transmisión de los rayos de luz en el cable.

Cable monomodo Prácticamente todos los haces viajan por el mismo camino, con el resultado de que todos llegan al receptor al mismo tiempo y la forma de onda prácticamente no se distorsiona. El cable monomodo tiene un diámetro de fibra central de aproximadamente 1,3 µm y solo transmite luz a la misma longitud de onda (1,3 µm). La dispersión y la pérdida de señal son muy pequeñas, lo que permite que las señales se transmitan a una distancia mucho mayor que en el caso de utilizar un cable multimodo. Para el cable monomodo, se utilizan transceptores láser que utilizan luz exclusivamente con la longitud de onda requerida. Estos transceptores son todavía relativamente caros y no muy duraderos. Sin embargo, en el futuro, el cable monomodo debería convertirse en el principal por sus excelentes características.

En cable multimodo las trayectorias de los rayos de luz tienen una extensión notable, como resultado de lo cual se distorsiona la forma de onda en el extremo receptor del cable. La fibra central tiene un diámetro de 62,5 micrones y el diámetro del revestimiento exterior es de 125 micrones (a veces se denomina 62,5 / 125). Se utiliza un LED convencional (no láser) para la transmisión, lo que reduce el costo y aumenta la vida útil de los transceptores en comparación con el cable monomodo. La longitud de onda de la luz en un cable multimodo es de 0,85 µm. La longitud permitida del cable es de 2 a 5 km. Hoy en día, el cable multimodo es el principal tipo de cable de fibra óptica, ya que es más económico y asequible. El retardo de propagación en un cable de fibra óptica no es muy diferente del retardo en cables eléctricos... La latencia típica para la mayoría de los cables comunes es de alrededor de 4-5 ns / m.

¡Hola amigos! Nuestro gurú de Internet y las tecnologías inalámbricas, Borodach, ya ha escrito sobre qué es la fibra (el enlace al artículo definitivamente estará más abajo). Pero mis colegas decidieron que la Rubia también debería escribir sobre este tema y al mismo tiempo agregar conocimientos a su hermosa cabeza. Bueno, debemos, ¡entonces debemos! Lo averiguaremos.

Definición para tontos

La fibra óptica son los cables (filamentos) más delgados hechos de vidrio o plástico, a lo largo de los cuales se transporta la luz debido a la reflexión interna. El cable de fibra óptica se utiliza como una forma de transmitir información a alta velocidad a largas distancias (literalmente "a la velocidad de la luz"). Así es como se construyen las líneas de comunicación de fibra óptica (FOCL).

Hecho de la historia del desarrollo en Rusia. El primer FOCL "San Petersburgo-Abslund" (una ciudad en Dinamarca) fue colocado por Rostelecom (entonces se llamó Sovtelecom).

Inmediatamente sugiero mirar documental sobre este tema:

Materiales

La fibra de vidrio está hecha de cuarzo. Esto proporciona las siguientes características:

Alta permeabilidad óptica: esto le permite transmitir ondas de diferentes rangos;
Pérdida mínima de señal (baja atenuación);
Resistencia a la temperatura;
Flexibilidad.

Para el largo alcance se utilizan vidrios de calcogenuro, fluoruro de circonio potásico o criolita potásica.

Ahora se está desarrollando la producción de fibra óptica a partir de plástico. En este caso, el núcleo (núcleo) está hecho de vidrio orgánico y la carcasa está hecha de fluoroplásticos. Se considera que la desventaja de los materiales poliméricos es el bajo rendimiento en áreas con radiación infrarroja.

Estructura

¿De qué está hecha la fibra óptica? Este es un hilo redondo, dentro del cual hay un núcleo (núcleo), exterior cubierto con una concha. Para garantizar una reflexión interna total, el índice de refracción del núcleo debe ser superior al de la carcasa. Cómo funciona: un rayo de luz dirigido al núcleo se refleja muchas veces desde el caparazón.

El diámetro del filamento de fibra óptica utilizado en telecomunicaciones es de 124-126 micrones. Al mismo tiempo, el diámetro del núcleo puede diferir; todo depende del tipo de fibra (discutiré esto en la siguiente sección) y los estándares nacionales.

1 micrón es 0,001 mm. Conté, resulta que el diámetro es de solo 0,125 mm.

Tipos y campos de aplicación

La fibra óptica es de dos tipos (dependiendo del número de rayos en el modo de fibra):

Modo singular. El diámetro del núcleo es de 7 a 10 micrones, la reflexión de la luz tiene lugar en un modo. Tipos:

Estándar (varianza insesgada);
Variación desplazada;
Con varianza distinta de cero sesgada.

Multimodo. El diámetro del núcleo es de 50-62 micrones (según los estándares nacionales), la radiación pasa por varios modos. Clasificado en:

Escalonado;
Degradado.

Esta sección es difícil para un simple profano, pero si alguien quiere entender con más detalle, escriba los comentarios. Algunos de los muchachos definitivamente explicarán todo lo que no estaba claro.

Las principales áreas donde se utiliza fibra son la comunicación por fibra óptica y el sensor de fibra óptica. Otras areas:

Encendiendo;
Formación de imágenes;
Creación de un láser de fibra.

Según tengo entendido, el área principal de aplicación es la construcción de líneas de comunicación de fibra óptica. En pocas palabras, estas son las líneas a través de las cuales se transmite Internet en las principales ciudades.

Y esto es lo que dice el programa educativo para niños y adultos "Galileo":

Cable óptico

Así que llegamos al mayor secreto de nuestro tiempo: el cable de fibra óptica que conecta ciudades y continentes y transmite información a la velocidad de la luz. Al mismo tiempo, Internet llega a nuestro apartamento a través de un par trenzado, generalmente de 8 cables. La velocidad máxima alcanzará un valor de 1 Gbps.

Cualquiera en el tema sabe que no es posible colocar un cable de 8 hilos en cada canal de cable. Ésta es la principal ventaja de la fibra. El cable óptico es varias veces más delgado que el par trenzado y proporciona una mayor velocidad (hasta 10 Gbps).

Parece que los proveedores comenzaron a transferir lentamente a los suscriptores a la fibra, es decir, la "óptica" irá no solo a la entrada, sino también al apartamento. La mala noticia es que necesita un enrutador especial para usar dicho cable.

Según el método de instalación, el cable óptico se clasifica en los siguientes tipos:

Está tendido en el suelo;
Se conduce a través de colectores y tuberías de alcantarillado;
Submarino;
Colocado por aire (suspendido).

Dependiendo del uso y alcance de la señal, el cable de fibra óptica puede ser:

Tronco: creando largas filas a largas distancias;
Zonal: organización de una carretera entre regiones;
Urbano: similar al zonal, pero la longitud de la línea no supera los 10 km;
Campo: tendido tanto aéreo como subterráneo;
Agua: aquí el nombre habla por sí mismo;
Objeto: utilizado para un sitio específico, fácil de instalar;
Edición: utiliza fibra de gradiente multimodo.

También hay una clasificación por la forma en que está hecho el núcleo y la cantidad de fibras que contiene. Creo que es poco probable que esto sea interesante, pero en todo caso, los colegas también te lo contarán; solo tienes que escribir en los comentarios.

Ventajas y desventajas

Finalmente, echemos un vistazo a los pros y contras del cable de fibra óptica. Empecemos por los beneficios:

Pequeñas pérdidas con una sección de retransmisión larga;
La capacidad de transferir información a través de miles de canales;
Pequeño tamaño y peso;
Alta inmunidad a interferencias e influencias externas;
La seguridad.

Y ahora sobre las desventajas:

Exposición a la radiación, debido a la cual aumenta la atenuación de la señal;
El vidrio es susceptible a la corrosión por hidrógeno, lo que resulta en daños y deterioro del material.

Esto puede hacerse. Espero que haya sido útil y mi historia interesante. ¡Chau a todos!