4.2. ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ

Для нормальной эксплуатации оптических волокон и работы с ними необходимы наносимые после их выхода из вытягивающей машины дополнительные защитные слои. В зависимости от предполагаемого использования волокон они могут быть оформлены в виде кабеля, содержащего много волокон, или упакованы индивидуально. В последнем случае достаточно просто протянуть покрытое полимерным слоем волокно из машины для вытяжки прямо в установку для нанесения защитной оболочки методом выдавливания для получения готового продукта — покрытого полимерным слоем и защитной оболочкой волокна общим диаметром около 0,5 .. 1 мм.

Такое волокно остается восприимчивым к чрезмерно резким изгибам, вызывающим микротрещины, и внешним механическим воздействиям, которые создадут потери на микроизгибах. Целью тщательно разработанного процесса укладки волокон в кабели и является сведение к минимуму указанных эффектов, а также защита волокон от химических и физических воздействий в условиях агрессивной окружающей среды. Это достигается включением в состав кабеля механически прочных элементов в виде нитей из стали, полимера (типа Kevlar)

или углерода. Благодаря этому длинные отрезки кабеля можио протягивать через трубы без повреждения волокна вследствие сильного натяжения. Кроме того, в состав оптического кабеля можно также включить и медные провода для обеспечения электропитанием удаленных ретрансляторов.

Естественно, что конструкции оптических кабелей очень разнообразны (рис. 4.8). Оптическое волокно может быть уложено внутри трубки вдоль ее оси или по спирали вокруг центральной прочной жилы. Оно может лежать свободно внутри своей трубки в кабеле или может фиксироваться. В последнем случае кабель должен быть достаточно прочным и полностью заполнен эластичным материалом для сведения к минимуму поперечных и продольных напряжений в волокне. Часто отмечалось, что операция укладки волокон в кабель увеличивает потери в волокне из-за появления микроизгибов. Первоначально эти дополнительные потери могут составлять однако имеются данные о том, что впоследствии при уменьшении механических напряжений, созданных при изготовлении кабеля, они уменьшаются. Как будет показано в гл. 17, улучшение технологии изготовления кабелей привело к значительному уменьшению создаваемых при этом дополнительных потерь.

Здесь может быть уместным следующий комментарий о стоимости оптических кабелей. Стоимость изготовления оптического кабеля намного больше стоимости входящего в его состав волокна за исключением его простейших конструкций, таких как одиночное волокно и возможно той, которая изображена на рис. 4.8, а. Кроме того, она почти такая же, что и стоимость изготовления электрического кабеля сравнимой сложности, и составляет, например, около долларов за метр. Таким образом, преимущество оптических кабелей по сравнению с электрическими состоит в большей пропускной способности при меньшей стоимости оптических ретрансляторов. При этом дополнительная пропускная способность должна быть реализована без дополнительного усложнения оконечной аппаратуры системы передачи и увеличения ее стоимости. Например, пусть двадцать или тридцать графических терминалов соединены с центральной ЭВМ, находящейся на расстоянии нескольких сот метров. Максимальная скорость передачи информации к каждому терминалу и от него равна 9,6 кбит/с. Задача состоит в выборе между прокладкой к каждому терминалу обычного кабеля, состоящего из пары витых медных проводов, или оптического кабеля из двух волокон с использованием устройств разделения каналов на каждом конце. В настоящее время, исходя из соображений стоимости, следует отдать полное предпочтение традиционному решению с использованием обычного кабеля, и только дополнительные требования, такие как защита от электромагнитных помех, могли бы поставить вопрос о применении оптического волокна. Если же увеличить скорость передачи данных или расстояние, то предпочтительным становится использование оптического волокна.

(кликните для просмотра скана)