Однако конструкции с плотным буфером обеспечивают более низкую защиту волокна от
напряжений и изменений температуры. Будучи относительно более гибким по сравнению с
свободным буфером, плотный буфер, если установлен с резкими изгибами и перекручивани-
ем, вызывает оптические потери, превышающие номинально допустимые вследствие микро-
изгибов.
Более совершенной конструкцией с плотным буфером является "гибридный" или "ком-
позитный" кабель (кабель типа break-out или fan-out). Термин "композитный" является более
предпочтительным, так как определение "гибридный" устойчиво закрепилось за многопарны-
ми "медными" кабелями. В композитном кабеле волокно в плотном буфере окружено ара-
мидным волокном и оболочкой, обычно PVC. Такие одноволоконные элементы затем покры-
ваются общей оболочкой, которая и формирует композитный кабель. Такой "кабель внутри
кабеля" имеет преимущества при терминировании коннектора и монтаже.
Каждая из описанных конструкций имеет свои преимущества и недостатки (табл. 55).
Свободный буфер обеспечивает более низкое затухание сигнала при распространении его по
кабелю вследствие минимальной концентрации микроизгибов и высокий уровень изоляции от
воздействия внешних сил. При длительном механическом напряжении свободный буфер
обеспечивает более стабильные передающие характеристики.
Таблица 55. Характеристики кабелей с защитным буфером [24]
| Параметр | Структура кабеля | ||
| Свободный буфер (трубка) | Плотный буфер | Композитный (гибридный) | |
| Допустимый радиус изгиба | Больше | Меньше | Больше |
| Диаметр | Больше | Меньше | Больше |
| Допустимое растягивающее усилие при монтаже | Больше | Меньше | Больше |
| Устойчивость к ударным воздействиям | Меньше | Больше | Больше |
| Устойчивость к давящим воздействиям | Меньше | Больше | Больше |
| Изменение затухания при низких температурах | Меньше | Больше | Больше |
Конструкция с плотным буфером обеспечивает меньшие размеры, более легкий вес при
одинаковой конфигурации волокна и, в общем случае, дает более гибкий, изломоустойчивый
кабель.
Механическая защита. Превышение нормальных нагрузок для кабеля при монтаже
может'поставить волокно в состояние растяжения. Уровни механического напряжения могут
вызывать потери на микроизгибах, что приводит к увеличению затухания и всевозможным
эффектам усталости. Для обеспечения выдерживания подобных нагрузок, что обеспечивает
простоту и скорость монтажа, а также длительную эксплуатацию, к конструкции волоконно-
оптического кабеля добавляются различные внутренние элементы жесткости.
Такие элементы жесткости обеспечивают свойства нагрузки, сходные с механическими
характеристиками электронных кабелей, и предохраняют волокна от напряжения, минимизи-
руя растяжение и взаимное влияние. В некоторых случаях они служат и как термостабилизи-
рующие элементы. В табл. 56 приведены относительные характеристики для каждого из не-
скольких распространенных элементов жесткости.
Таблица 56. Характеристика элементов жесткости [24]
| Элементы жесткости | Нагрузка на разрыв, кг | Диаметр, мм | Растяжение до разрыва, % | Вес, кг/км |
| Стекловолоконный эпоксидный стержень | 218 | 1,5 | 3,5 | 2 |
| Сталь | 218 | 1,6 | 0,7 | 11,2 |
| Арамид | 428 | 2,4 | 2,4 | 2,7 |
Запас растяжения у оптического кабеля очень небольшой до момента облома волокна,
'поэтому элементы жесткости должны обладать низкой степенью растяжимости при ожидаемых силах растяжения. Сопротивляемость ударам и давлению, гибкость и скручиваемость являются другими механическими факторами, влияющими на выбор элементов жесткости. Элементы жесткости, которые наиболее часто используются в волоконно-оптических кабелях это арамидное волокно, стекловолоконные эпоксидные пруты (FGE) и стальные проволоки. Относительно единицы веса арамидное волокно в пять раз прочнее стали. Оно и стекловолоконные эпоксидные пруты часто являются выбором, когда требуется полностью диэлектрическая конструкция. Следует выбирать сталь или FGE, когда требуется работа при низких температурах, так как они обладают лучшей температурной стабильностью.
Количество волокон. Определение количества волокон в кабеле требует от проектировщика тщательного рассмотрения развития в будущем требований к сети. В зависимости от числа и типа приложений в сети и уровня избыточности, количество волокон может составлять от 2 до 100 и больше в магистрали или к каждому телекоммуникационному шкафу. В настоящее время вследствие высокой стоимости мультиплексирующего оборудования отдельные выделенные волокна в общем случае используются для каждого приложения. Так, например, для соединения двух зданий в сеть с помощью магистрали FDDI, требуется четыре волокна между зданиями - два для передачи, два для приема (табл. 57). Более того, для обеспечения требований к расширяемости системы рекомендуется устанавливать количество волокон по крайней мере в два раза больше, чем в действительности запланировано для магистрали. В качестве примера предположим, что требуется по три приложения на каждый этаж:
1 - данные FDDI (4 волокна),
2 - интерактивное видео (2 волокна),
3 - охранная система на основе CCTV (1 волокно).
Видно, что требуется 7 волокон для этих приложений в каждый телекоммуникационный шкаф. Рекомендуется удвоить число волокон, приходящих в каждый телекоммуникационный шкаф для обеспечения будущих расширений сети.
Таблица 57. Число оптических волокон для работы сетевых приложений
| Система | Число волокон | Тип волокна |
| ATM | 2 | Одномодовое или многомодовое 62,5/125 мкм |
| 100Base-F (Ethernet) | 2 | Многомодовое 62,5/125 мкм |
| FDDI | 4 (DAS); 2 (SAS) | Многомодовое 62,5/125 мкм |
| Sonet | 4 | Одномодовое |
| Video (широкополосное) | 1 или 2 | Одномодовое или многомодовое 62,5/125 мкм |
| Video (интерактивное) | 2 | Многомодовое 62,5/125 мкм |
Выбор волокна. Различные параметры волокна, такие как затухание, числовая аппертура (NA), диаметр ядра, рассмотрены ранее. Для определения условий инжектирования оптической мощности в волокно необходимо учитывать величину NA и диаметр ядра. Определенные типы волокна подходят для специальных приложений. Выбор для большинства ЛВС или систем передачи данных, например, в настоящее время сосредоточен на цельностеклянных волокнах. Существуют различные конструкции ядро/демпфер с выбором оптимального соотношения по производительности, цене и стандартизуемости. Чаще всего рассматриваются 3 размера (табл. 58).
Таблица 58. Ширина рабочей полосы частот многомодовых волокон
| Размер ядра, мкм | Размер демпфера, мкм | Полоса, МГц-км | |
| Длина волны 850 нм | Длина волны 1 300 нм | ||
| 50 | 125 | 500 | 500 |
| 62,5 | 125 | 160 | 500 |
| 100 | 140 | 100 | 200 |
Все они являются многомодовыми волокнами с градиентным показателем преломления
для обеспечения адекватной полосы и потерь, достаточно низких для того, чтобы идеально
соответствовать требованиям к пропускной способности и размерам типичных ЛВС. Системы
видео и кабельного телевидения часто используют одномодовые волокна 50/125 мкм из-за их
широкой полосы и рабочих характеристик с низкими потерями. Каналы современной между-
городней телефонии также используют одномодовые волокна.
Цветовое кодирование и маркировка. Волоконно-оптические кабели для внешнего
применения обычно имеют внешнюю оболочку черного цвета [10]. Для кабелей, используе-
мых для монтажа внутри зданий, существует несколько вариантов цветового кодирования.
Волоконно-оптические пэтч-корды часто имеют ярко-оранжевый или желтый цвет. Как и для
медных кабелей, для волоконно-оптических должны соблюдаться определенные правила мар-
кировки - на оболочку кабеля должна быть нанесена маркировка уровня рабочих характери-
стик и уровня безопасности по системе UL (табл. 59).
Таблица 59. Коды NEC для волоконно-оптического кабеля
| Статья NEC | Код | Приложение | Допустимые замены |
| 770 | OFNP | Волоконно-оптический кабель, Plenum, непроводящий | нет |
| OFNR | Волоконно-оптический кабель, Riser, непроводящий | OFNP | |
| OFNG | Волоконно-оптический кабель, общего назначения, непроводящий | OFNR | |
| OFN | Волоконно-оптический кабель, общего назначения, непроводящий | ||
| OFCP | Волоконно-оптический кабель, Plenum, проводящий | OFNP | |
| OFCR | Волоконно-оптический кабель, Riser, проводящий | OFCP OFNR | |
| OFCG | Волоконно-оптический кабель, общего назначения, проводящий | OFNR OFCR OFN | |
| OFC | Волоконно-оптический кабель, общего назначения, проводящий |
Выбор типа конструкции кабеля. Существует четыре основные конструкции волоконно-оптического кабеля, из которых можно сделать выбор. Это - пэтч-кордовый кабель, многоволоконный кабель для монтажа внутри зданий, композитный многоволоконный кабель (fan-
out или breakout) для монтажа внутри зданий, и кабель для внешней прокладки со свободным
буфером (трубкой).