Строительство телекоммуникационной сети доступа между крупным населённым пунктом Юкки и коттеджным посёлком Юкки в Порошкино

где значения и определяются на уровне половины амплитуды импульсов.

Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон ОВ, но существенно  снижает дальность передачи сигналов, так как чем длиннее линия, тем больше увеличение длительности импульсов. Дисперсия в общем случае определяется тремя основными факторами: различием скоростей распространения направляемых мод, направляющими свойствами оптического волокна и параметрами материала, из которого оно изготовлено. В связи с этим основными причинами возникновения дисперсии являются, с одной стороны, большое число мод в ОВ (межмодовая дисперсия), а с другой стороны – некогерентность источников излучения, реально работающих в спектре длин волн (хроматическая дисперсия).

Ширина полосы пропускания. Ширина полосы пропускания определяет допустимую верхнюю частоту спектра сигнала, который может передаваться по волокну определенной длины. Часто вместо полосы пропускания используют понятие коэффициента широкополосности ( ). Например, если многомодовое волокно характеризуется коэффициентом широкополосности , это означает, что сигнал с верхней частотой можно передавать по ОВ длиной 1 км.

Чем длиннее ОВ, тем  меньше полоса пропускания и, следовательно, меньше объем передаваемой информации. Таким образом, ширина полосы пропускания ограничивает как скорость передачи, так и расстояние, на которое может быть передан сигнал.

Наибольшим значением  коэффициента широкополосности обладают градиентные ОВ с оптимальным профилем показателя преломления. В указанных ОВ коэффициент широкополосности достигает до . Однако следует заметить, что малейшее отклонение профиля показателя преломления от оптимального вызывает резкое уменьшение полосы пропускания.

3.2.4. Механические параметры оптических волокон

К механическим параметрам относят:

• прочность волокна;
• динамическая прочность на разрыв;
• параметр нагрузки разрушения;
• стойкость к изгибам;
• усилие снятия защитного покрытия.

Прочность волокна. Предел прочности характеризует способность волокна противостоять натяжению или изгибу без повреждения. Основная причина, обусловливающая хрупкость волокна, это наличие микротрещин на поверхности и дефектов внутри волокна. При этом поверхностные трещины более существенны. Поверхностные дефекты могут возрастать под воздействием растягивающей нагрузки, возникающей во время прокладки кабеля. Температурные изменения, механические и химические воздействия, обычное старение также приводят к появлению дефектов. Расширяющиеся дефекты приводят к случайному обрыву волокна.

Динамическая  прочность на разрыв. Динамическая прочность на разрыв – это определенное значение интенсивности нагрузки на растяжение или сжимание, которой подвергается вся длина волокна в его осевом направлении на протяжении определенного кратковременного периода. Величина динамической прочности на разрыв ОВ составляет обычно величину более чем 38 ГПа для образцов, не подвергшихся старению, длиной 0,5 м.

Параметр нагрузки разрушения. Параметр нагрузки разрушения – это безразмерный коэффициент, величина которого зависит от окружающей температуры, влажности и других условий. Статистические и динамические значения параметров нагрузки разрушения обычно задаются в технической документации на ОВ и, как правило, их величина больше 20.

Стойкость к  изгибам. Известно, что волокно имеет минимальный радиус изгиба. Достаточно резкий изгиб может разорвать волокна. Изгибы также приводят к другим эффектам:

• слегка увеличивает затухание – изгиб изменяет угол падения и отражения света внутри волокна так, что часть его, заключенная в модах высокого порядка, может покидать волокно;
• уменьшается предел прочности волокна на разрыв – если растяжение сопровождается изгибом волокна, оно может разорваться при меньшем значении растягивающей нагрузки, чем в случае выпрямленного конца.
• Согласно спецификациям на ОВ некоторых фирм минимальный радиус кривизны равен пяти диаметрам кабеля при отсутствии растягивающих напряжений и 10 диаметрам при их наличии.

Усилие снятия защитного покрова. Этот параметр характеризует усилие, которое необходимо приложить для удаления покрытия с волокна, не подвергая последнее чрезмерному механическому напряжению, которое может привести к его разрыву. Как правило, усилие снятия защитного покрытия ОВ составляет величину, находящуюся в пределах от 1,3 Н до 9Н.

3.3 Классификация  оптических кабелей 

Современные проводные  системы передачи строятся с использованием практически только оптических кабелей - основа которых оптическое волокно. Оптического кабель (ОК) представляет собой совокупность оптических волокон (ОВ), заключенных в общую влагозащитную оболочку, поверх которой в зависимости от условий эксплуатации могут быть наложены защитные покровы.

К ОК предъявляются  следующие требования:

1. возможность прокладки в тех же условиях, в каких прокладываются электрические кабели связи;
2. использование при прокладке методов, техники и оборудования, применяемых при прокладке электрических кабелей;
3. возможность сращивания и монтажа в полевых условиях;
4. устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям в процессе строительства и эксплуатации;
5. эксплуатационная надежность с заданным показателем безотказности, долговечности и ремонтопригодности.

В ОК используется принципиально  новая направляющая система электромагнитных сигналов - оптическое волокно.

Преимущества  ОК:

1. широкополосность и возможность передачи большого потока информации;
2. малое затухание и независимость его от частоты в широком диапазоне частот;
3. высокая помехоустойчивость и защищенность от внешних электромагнитных полей, практическое отсутствие взаимных влияний между отдельным ОВ в кабеле;
4. полная электрическая изоляция между входом и выходом оптической системы связи, что не требует общего заземления передатчика и приемника;
5. отсутствие коротких замыканий между ОВ, что позволяет использовать ОК для пересечения зон, опасных в электрическом отношении;
6. малые масса и габаритные размеры;
7. отсутствие необходимости использовать дефицитные материалов (медь, свинец) для изготовления ОК.

Конструкции ОК в основном определяются назначением и областью их применения. Они различаются видом защитных покровов ОК, характером компоновки ОВ в составе кабельного сердечника, характером и способом упрочнения ОК от продольных и радиационных воздействий. 
В настоящие время выпускается большое типов ВОК в зависимости от назначения, условий прокладки и конструкции составляющих элементов.

По своему назначению ОК подразделяются на:

- междугородные;

- зоновые;

- городские;

- объектовые и монтажные.

Междугородные и зоновые  ОК предназначаются для передачи информации на большое расстояние и  организации большого числя каналов. Они обладают малым затуханием, дисперсией и большой широкополосностью.

Городские ОК используются в качестве соединений линий между городскими АТС. Они рассчитаны на работу без промежуточных линейных регенераторов, то есть на сравнительно короткое расстояние и относительно небольшое число каналов.

Монтажные ОК предназначаются  для монтажа внутри и межблочного монтажа аппаратуры. В зависимости от условий прокладки и эксплуатации ОК разделяются: для внутренней и наружной прокладки; специальные.

Кабели внутренней прокладки используются внутри телефонных станций, офисов, зданий и помещений. По условию прокладки эти кабели подразделяются на: кабели вертикальной и горизонтальной прокладки; шнуры коммуникаций.

Кабели наружной прокладки применяются  на любых (сельских, городских, зоновых  и магистральных) линиях связи и  по условию прокладки их можно разделить на: воздушные, подземные, подводные.

Кабели воздушной подвески подвешиваются  на опорах различного типа и в свою очередь подразделяются на:

- самонесущие - с несущим  тросом или без него, подвешиваемые  на опорах различного типа, в  том числе на опорах ЛЭП и контактной сети железных дорог;

- прикрепляемые - крепятся к  несущему проводу с помощью  специальных зажимов;

- навиваемые - навиваются вокруг  несущего провода или грозотроса;

- встраиваемые в грозотрос.

Кабели подземной прокладки  подразделяются на:

- прокладываемые в  кабельной канализации или туннеля;

- закладываемые в грунт;

- автоматической прокладки в специальных трубах.

Подводные кабели подразделяются на:

- укладываемые на дно  несудоходных рек, неглубоких  озер и болот;

- укладываемые на дно морей и океанов.

Приведенные выше особенности  и требования определяют конструкции  и типы оптических кабелей.

3.4. Анализ существующих кабелей российского производства

В настоящее время отечественная кабельная промышленность освоила производство оптических кабелей практически любых типов и назначений.

Эти кабели отвечают требованиям международных  стандартов, рекомендациям МСЭ (ITU-T) G.651-G.654. Для изготовления ОК применяются как отечественные так и импортные материалы высокого качества.

Оптические волокна поставляются известными фирмами - Lucent Technologies, Corning, Fujikura (Япония), Samsung (Южная Корея), Ericsson.

Оптические кабели в  России производят девять отечественных  заводов:

1. Армавирский опытный  завод (город Армавир);

2. ОАО «Ленсвязь» (город Санкт-Петербург);

3. ЗАО «Москабельмет» (город Москва);

4. АОЗТ «Оптен» (город Санкт-Петербург);

5. ЗАО «Оптика-кабель»  (город Москва);

6. ЗАО «Севкабель-Оптик» (город Санкт-Петербург);

7. СП «Эликс-МО» (город  Москва);

8. АОНФ «Электропровод»  (город Москва);

9. ЗАО «Яуза-кабель» (город Мытищи, Московская область).

Все предприятия оснащены современным технологическим оборудованием, позволяющим производить всю номенклатуру кабелей, необходимых для строительства современных сетей связи различного назначения.

Номенклатура выпускаемых  кабелей как по числу ОВ, так  и по роду защитных покровов в основном соответствует мировой практике.

Основное назначение оптического кабеля – защита оптических волокон и обеспечение качества передачи информации по волокну. Волокно  чувствительно к механическим воздействиям, поэтому, от того, насколько грамотно будет разработана для него защита, зависит срок службы всей оптической линии и, в конечном итоге, экономия средств при эксплуатации ВОЛП.

Проанализировав состав продукции, выпускаемой вышеназванными производителями, ценовые категории, территориальное расположение, условия и сроки поставки, а также соответствие техническим требованиям, я пришла к выводу, что наиболее оптимально использовать кабельную продукцию ЗАО «Севкабель-Оптик» (г. Санкт-Петербург).

Одним из основных требований, предъявляемых к оптическим кабелям, является их соответствие внутригосударственным и международным стандартам. Оптические кабели производства ЗАО «Севкабель-Оптик» отвечают необходимым требованиям МЭК и сертифицированы в соответствии с «Техническими требованиями к оптическим кабелям связи, предназначенным для применения на взаимоувязанной сети связи Российской Федерации» от 21 мая 1998 года: Сертификат соответствия техническим требованиям Госкомсвязи РФ № ОС/1-КБ-126. Также продукция данного завода-изготовителя имеет: Сертификат соответствия системы качества ИСО 9002 Госстандарта РФ, Заключение о гигиенической и экологической безопасности на продукцию Министерства здравоохранения и Министерства Экологии РФ, соответствие заявленным техническим характеристикам по ГОСТ МЭК 794-1-93. 

  Все оптические кабели связи проходят испытания на соответствующие указанные выше требования по методикам, приведенным в ТУ.

3.5. Характеристики кабелей

ЗАО «Севкабель-Оптик» выпускает  ОК, предназначенные для использования  на линиях передачи магистральных, внутризоновых и местных сетей взаимоувязанной сети связи Российской Федерации.

В данном дипломном проекте  используется оптический кабель марки  ОПС     (см. рисунок 3.5), ОПТ (см. рисунок 3.7).

Характеристики  кабеля марки СКО-ОПС-008Е04-04-М2

Область применения кабеля: при прокладке в грунтах 1-3 групп ножевым кабелеукладчиком (кроме грунтов, подверженных мерзлотным деформациям) и грунтах всех типов в открытую траншею. В кабельной канализации, трубках, блоках, по мостам и эстакадам. В тоннелях и коллекторах в исполнении, не распространяющем горения.

 В таблице 3.4 приведены механические характеристики кабеля                    СКО-ОПС-008Е04-04-М2.

Таблица 3.4. Механические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Количество оптических волокон в кабеле	2 – 48
Количество оптических волокон в модуле	8 – 12
Количество модулей  в кабеле	1 – 4
Количество элементов  в повиве сердечника	4
Номинальный наружный диаметр  кабеля, мм	11,8 – 14,0
Масса кабеля, кг/км	261 – 340
Минимальный радиус изгиба, мм	230 – 280
Стойкость к продольному  растяжению, кН	7,0 – 9,0
Стойкость к раздавливающим усилиям, кН/см	0,5 – 1,0
Стойкость к ударам, Дж	30
Температурный диапазон при эксплуатации, 0С	-60 … +70
Температурный диапазон при прокладке, 0С	-10 … +50