Valguskaabel

TOSLINKi valguskaabel digitaalse helisignaali edastamiseks

Kiudoptiline maakaabel

Kiudoptiline merekaabel
(1 ‒ polüetüleenmantel, 2 ‒ polüesterlint, 3 ‒ terastraadid, 4 ‒ alumiiniumist veetõke, 5 ‒ polükarbonaatkate, 6 ‒ vask- või alumiiniumtoru, 7 ‒ vaseliin, 8 ‒ valgusjuhtmed (optilised kiud)

Fotol paistab optilise kiukimbu ots (50 000 paralleelset kiudu 24-mikromeetrise sammuga), mille teine ots on paigutatud kergelt fokuseeritud laserkiirde. Kujutise muudab tähelepanuväärseks keskset laserkiirt ümbritsev hajuva valguse spektrimüra ja sellest näiliselt lähtuvad vihud , mis koos tekitavad ruumilisuse illusiooni

Valguskaabel on kiudoptiline kaabel, mille soonteks on klaas- või plastkiust valgusjuhtmed. Kaabel tervikuna koostatakse paljudest kiududest, vajadusel sadadest kiududest. Valguskaabli infoedastusvõime on sadu kordi suurem kui keskmise koaksiaalkaabli oma.

Kiududest moodustatakse kimbud, mida võib ümbritseda veel mitu välist katet. Mõnikord pannakse kiudude vahele ka valgust neelav tume klaas, mis takistab ühest kiust lekkiva valguse teistesse kiududesse kandumist. See hoiab ära eri signaalide segunemise.^[1]

Kaabli sisendis muundatakse elektriimpulsid pooljuhtlaseri või valgusdioodi (LED) abil valgusimpulssideks, mis levivad mööda valguskaablit valguse vastuvõtjasse, kus need muudetakse taas elektriimpulsiks. Valgussaatjana võib kasutada valgusdioodi või pooljuhtlaserit. Valgussaatja lülitab end sisse/välja ja valgustundlik vastuvõtja kaabli teises otsas muundab valgussignaali taas elektriliseks signaaliks.

Mantel

Vastavalt sellele, kus kaablit tahetakse rakendada, on kaablitel ka erinevad mantlid. Mõningad omadused, nagu UV-kaitse ja halogeeni puudumine mantlis, mõjutavad valguskaabli töövõimet ja ohutust inimestele ja ümbruskonnale.^[2]

Materjal	Halogeenivaba	UV kaitse	Märkus
LSFH polümeer	Jah	Hea[3]	Sisekasutuseks, levinuim mantel. Tavaliselt kasutatakse võrgukaablites ja helikaablites. Peab vastu kõrgetele temperatuuridele. Loodud polüvinüülkloriidi asenduseks.[4]
Polüvinüülkloriid (PVC)	Ei	Hea[5]	Selle asemel kasutatakse üha enam LSFH-polümeer
Polüetüleen (PE)	Jah	Kehv[6][7][8]	Kasutamiseks välistingimustes; maa-aluse kaablina ei komposteeru.
Polüuretaan (PUR)	Jah	Võib olla üsna erinev	Väga elastne
Polüetüleentereftalaat (PBT)	Jah	Keskmine[9]	Sisekasutuseks
Polüamiid (PA)	Jah	Hea[10] või kehv[11]	Vähem levinud optilise kaabli mantel. Sobib nii sise- kui ka väliskasutuseks.

Otsikud

FC-otsik

Valguskaablite jaoks on kasutusel palju erinevaid otsikuid (pistikuid). Otsikud vastavad sellele, kus kaablit kasutatakse. Otsiku ülesandeks on valguse suunamine ja kogumine, seejuures peavad nad olema seadmetesse lihtsasti kinnitatavad ja eemaldatavad.^[12] Allpool on välja toodud kõige levinumad otsikud.

FC-otsik

Selliseid otsikuid kasutatakse nii ühe kui ka mitme soonega optilistes kaablites. FC-otsikud võimaldavad väga täpset kaabli sobitust saatja optilise kiirguri ja vastuvõtja optilise indikaatori suhtes. FC-otsikutel on positsioneeriv sälk ja keermestatud hoidik. Otsikutel on metallist korpused, mis on kaetud nikliga. Neil on keraamilised ümbrisvõrud, mis on vastupidavad kuni 500 ühendamisele. Sumbumus on 0,25 dB.

SC-otsik

SC-otsik

Kasutatakse nii ühe kui mitme soonega optilistes kaablites. SC-otsik on odav, lihtne ja vastupidav. Keraamiline ümbrisvõru tagab täpse ühinduse. Otsikul on lukustuskonks. SC-otsiku eluiga on tavaliselt 1000 ühendamist. Sumbumus on 0,25 dB.

ST-otsik

ST-otsikut kasutatakse nii ühe- kui ka mitmesooneliste kaablite juures. ST-otsik on optilisele kaablile lihtsasti lisatav ja eemaldatav. Tehakse kahes variandis: ST ja ST-II. Nad on kruvitavad ja vedrudega. ST-otsikutel on metallist korpus, mis on pealt nikeldatud. Neil on keraamiline kaitserõngas. Nad peavad vastu umbes 500 ühendamisele. ST-otsiku sumbumus on tavaliselt 0,25 dB.

LC-otsik

LC-otsik

LC-otsikud on kasutusel nii ühe- kui ka mitmesoonelistes kaablites. LC-otsikud on plastist korpusega ja keraamilise ühenduspuksiga, mis tagab kindla ühenduse. Otsikul on ka lukustuskonks. LC-otsikud kannatavad umbes 500 ühendamist. Tavaline sumbumus on 0,25 dB.

MT-RJ-pistik

MT-RJ-otsik

Sobivad nii ühe- kui kahesooneliste kaablite jaoks. Otsikutel on plastkorpus. Metallvardad ja plastist ühenduspuks tagavad täpse ühenduse. MT-RJ-otsikud peavad vastu umbes 1000 ühendamist. Tavaline sumbumus on neis 0,25 dB või 0,35 dB.

MTP/MPO-otsik

Kasutusel nii ühe- kui ka mitmesooneliste optiliste kaablite juures. MTP/MTO-otsik on spetsiaalselt valmistatud mitmekiulisele lintkaablile. Ühesoonelistel MTP/MTO-otsikutel on diagonaalne ühenduspuks, mis hoiab tagasipeegeldumise minimaalsena. Sumbumus on 0,25 dB.

Eelised võrreldes metallsoontega kaabliga

• suurem ribalaius;
• suurem häirekindlus;
• väiksem kaal ja diameeter;
• sobib hästi digitaalse info edastamiseks;
• tulekindel; kuna kaablis ei ole elektrivoolu, ei ole ka tuleohtu
• energiasäästlik; signaali tugevus püsib stabiilsemana, võib kasutada madalama võimsusega saatjaid kui vaskkaabli korral;
• multifunktsionaalsus (vt kasutusalasid) ^[13]

Puudused

Valguskaablite kasutamine ja hooldamine on vaskkaablitest oluliselt kallim. Valguskaablid on ka hapramad kui metallkaablid. Lisaks sellele on neid keerulisem jätkata kui metallkaableid.^[14] Valguskaabli peamine puudus on signaali hajumine ja dispersioon. Hajuvus ei ole probleemiks väikevõrkudes, kuid seab piirangud pikkadele ühendustele. Signaali hajuvuse kompenseerimiseks saab kasutada elektroonilist regeneraatorit või võimendit (EDFA).

Teine probleem seisneb valgusimpulsi moonutus levimisel mööda kaablit. Selle vähendamiseks valmistatakse kiud võimalikult homogeensest (ühtlikust) materjalist.^[15]

Kuna infrapunavalgust ei ole võimalik näha, võib see olla ohtlik kaableid paigaldavate tehnikute silmadele.

Kaableid lõigates võivad naha alla sattuda väikesed klaasikillud, sellepärast tuleb sellise töö juures olla eriti ettevaatlik.^[2]

Kasutusalad

Sidetehnikas võeti optiline kiud esmakordselt kasutusele kohtvõrkudes (LAN). Hiljem, seoses digitaalse telefonitehnika kasutuselevõtuga, hakkasid telekommunikatsiooni ettevõtted neid kasutama ka telefonside magistraalliinidena. Valguskaabel on saanud väga levinuks linnade- ja mandritevahelistes võrkudes. Paljud firmad plaanivad oma traatsideliinid välja vahetada optilise side liinide vastu. Tulevikus kasutab üha rohkem teabeedastusvahendeid valguskaableid. Valguskaableid kasutatakse nii heli- ja videosignaali kui ka muude andmete edastamiseks nii lühikestel kui ka pikkadel vahemaadel, mis ulatuvad sadadesse kilomeetritesse. Kaabeltelevisiooni pakkuvad firmad kasutavad valguskaableid HDTV-signaali edastamiseks.

Vaata ka

• Valgusjuhe
• Optiline side
• Kiudoptika

Viited

1. "Light collection and propagation". National Instruments' Developer Zone. Originaali arhiivikoopia seisuga 25.01.2007. Vaadatud 19.03.2007.
   Hecht, Jeff (2002). Understanding Fiber Optics (4th ed. ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-027828-9. {{cite book}}: parameetris |edition= on üleliigne tekst (juhend)
2. Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber_cable
3. http://www.goodfellow.com/E/Polymethylmethacrylate.html
4. Buying Optical Cables: Jacket Materials, https://web.archive.org/web/20140103165124/http://opticalcable.info/
5. http://www.goodfellow.com/E/Polyvinylchloride-Unplasticised.html
6. "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 28. september 2011. Vaadatud 26. novembril 2011.
7. "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 28. september 2011. Vaadatud 26. novembril 2011.
8. http://www.goodfellow.com/E/Polyethylene-UHMW.html
9. "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 28. september 2011. Vaadatud 26. novembril 2011.
10. "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 28. september 2011. Vaadatud 26. novembril 2011.
11. "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 28. september 2011. Vaadatud 26. novembril 2011.
12. Fiber Optic Cable Termination, http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=170740&seqNum=8
13. Advantages of fiber optics, https://web.archive.org/web/20111125200619/http://communication.howstuffworks.com/fiber-optic-communications/fiber-optic4.htm
14. Webopedia, http://www.webopedia.com/TERM/F/fiber_optics.html
15. http://www.linktionary.com/f/fiber-optic.html