Złącza światłowodowe

Wśród kilkunastu typów produkowanych złączy światłowodowych wyróżnia się 2 grupy kontaktowych złączy optycznych, jedną do łączenia pojedynczych włókien i drugą do jednoczesnego łączenia pary włókien, niezbędnych w tworzeniu przeciwbieżnych pierścieni optycznych lub w połączeniach redundancyjnych. Ze względu na konstrukcję złączy pojedynczych największą popularność zdobyły złączki typów: FC (z gwintowaną obudową), ST (z tuleją bagnetową) oraz SC (o prostokątnym przekroju złącza). Te ostatnie stanowią podstawową konstrukcję potrzebną do łączenia kilku światłowodów jednocześnie. Własności optyczne wszystkich trzech typów złączy są porównywalne, a straty wtrąceniowe na złączu nie przekraczają wartości 0,5 dB.

Preferowana współcześnie technika stykowego kontaktu PC (Physical Contact) czołowych powierzchni włókien pozwala uzyskiwać najmniejsze straty na złączu optycznym, zachowując równocześnie wysoki poziom odbicia wstecznego (tłumienie odbiciowe). Takie rozwiązanie wymaga bardzo wysokiej precyzji wykonania czoła włókna i zachowania odpowiedniej krzywizny feruli otaczającej włókno. W tego typu złączach tłumienie wsteczne wynosi nie mniej niż 40 dB (40 dB dla złączy Super PC, 50 dB w złączach Ultra PC i ok. 60 dB dla złączy kątowych Angled PC).

Rodzaje kabli optycznych

Za pomocą kabli światłowodowych można budować zarówno pętle lokalne z pojedynczych światłowodów, jak i połączenia rozległe z wielu włókien. Duża odporność na zakłócenia elektromagnetyczne zewnętrzne, stopa błędów lepsza niż 10^–10 przy najwyższych przepływnościach binarnych oraz mała tłumienność jednostkowa (zwykle poniżej 0,20 dB/km) z praktycznie zerową dyspersją światłowodu umożliwiają budowę pojedynczych kanałów optycznych o przepływności powyżej 10 Gb/s (także 20/40 Gb/s). Zasięg typowej linii światłowodowej, bez regeneracji sygnału za pomocą wzmacniaczy światłowodowych, wynosi 80–100 km (II okno optyczne) lub 160–200 km (okna III i IV).

Ze względu na konstrukcję wyróżnia się 3 rodzaje kabli optycznych:

• konstrukcje tubowe, zawierające włókna światłowodowe umieszczone luźno w tubach o średnicy od 2 do 3,5 mm, w których zależnie od potrzeb mieści się 1–10 włókien. Tuby są standardowo skręcane centralnie wokół dielektrycznego ośrodka wytrzymałościowego, a wolne przestrzenie są wypełnione żelem zabezpieczającym przed przenikaniem wilgoci. Kable te są najczęściej wytwarzane w odcinkach od 2 do 6 km;

• konstrukcje rozetowe, w których centralny element wytrzymałościowy ma wyprofilowane spiralne rowki prowadzące włókna światłowodowe (od 1 do 4);

• konstrukcje płaskie lub prostokątne, umożliwiające łatwą identyfikację rodzaju włókien optycznych, co jest bardzo przydatne w naprzemiennym łączeniu włókien o odmiennej polaryzacji dyspersji.

Ze względu na różnorodność aplikacji optycznych spotyka się wiele rodzajów kabli optotelekomunikacyjnych o cechach istotnych dla poszczególnych zastosowań. Największą grupę stanowią kable kanałowe, przeznaczone do układania w pierwotnej lub wtórnej kanalizacji (z rur z tworzyw sztucznych) podczas budowy sieci miejskich MAN lub WAN. Drugą liczną grupę stanowią kable obiektowe (tubowe i rozetowe) z elastyczną powłoką poliwinylową lub bezhalogenową, zalecane do wykonywania instalacji w obiektach zamkniętych. Kable tego typu są również przydatne do wykonywania połączeń liniowych do głównej przełącznicy światłowodowej telefonicznej centralki abonenckiej.

Dla aplikacji wymagających dużej odporności i wytrzymałości na działanie środowiska zewnętrznego stosuje się kable z powłoką wzmocnioną, zalecane do stosowania w środowiskach narażonych na ataki gryzoni oraz w tymczasowych instalacjach optotelekomunikacyjnych. W tej grupie zwracają uwagę kable opancerzone (podziemne i podwodne), ocynkowane z drutem stalowym lub owinięte lakierowaną taśmą stalową – z przeznaczeniem do bezpośredniego zakopywania w ziemi i stosowania na terenach o dużym zagrożeniu uszkodzeniami mechanicznymi.

Oddzielną grupę stanowią różnego rodzaju kable napowietrzne: samonośne lub podwieszane. Kable samonośne mają przekroje kołowe lub ósemkowe, a ich elementem nośnym może być dielektryk lub lina stalowa. Dla linii energetycznych wysokiego napięcia wytwarza się kable światłowodowe umieszczane wewnątrz linki odgromowej, wykonanej z kombinacji warstw drutów stalowych, aluminiowych lub stopowych. Typowe kable umieszczone w lince odgromowej zawierają 6–48 włókien światłowodowych; możliwa jest również ich instalacja wewnątrz przewodów fazowych linii wysokiego i średniego napięcia.

Współczesnym rozwiązaniem są kable podwieszane, mocowane do przewodów odgromowych linii energetycznych, dla których stosuje się 3 metody mocowania kabli: podwieszane pod przewodem za pomocą spiralnie owijanych taśm, owijane śrubowo wokół przewodu nośnego oraz podwieszane pod przewodem za pomocą regularnie rozmieszczanych zacisków.

Z najbardziej liczących się polskich dostawców kabli i osprzętu światłowodowego należy wymienić: Elektrim Kable SA (Ożarów, Bydgoszcz, Załom), Tele-fonika SC (Myślenice, Kraków) oraz Ośrodek Techniki Optotelekomunikacyjnej w Lublinie.