
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные сведения о волоконно-оптической связи
- •Глава 2. Основы передачи информации по оптическим кабелям
- •Глава 3. Оптические волокна и кабели
- •Глава 4 Оптоэлектронные и оптические компоненты восп
- •1.2. Структурная схема волоконно-оптической связи
- •1.3. Достоинства и недостатки оптических кабелей
- •1.4. Технико-экономическая эффективность оптических кабелей
- •Глава 2. Основы передачи информации по оптическим кабелям
- •2.1. Физические процессы в волоконных световодах
- •2.2. Волновая и лучевая трактовки световых процессов
- •2.3. Типы волоконных световодов и принцип их действия
- •2.4. Апертура волоконного световода
- •2.5. Основное уравнение передачи
- •2.6. Критические длины волн и частоты
- •2.7. Нормированная частота
- •2.8. Число мод
- •2.9. Типы волн в световоде
- •2.10. Затухание
- •2.11. Дисперсия
- •2.12. Пропускная способность и дальность связи
- •2.13. Коэффициент распространения, скорость передачи по световоду и волновое сопротивление
- •Глава 3. Оптические волокна и кабели
- •3.1. Рекомендации мкктт по характеристикам оптических волокон
- •3.2. Классификация оптических волокон
- •3.3. Многомодовые оптические волокна
- •3.4. Одномодовые оптические волокна
- •3.5. Изготовление оптических волокон
- •3.6. Классификация оптических кабелей связи
- •3.7. Типы и конструкции оптических кабелей связи
- •3.8. Оптические кабели городской связи ок-50
- •3.9. Оптические кабели городской связи окк
- •3.10. Оптические кабели зоновой связи
- •3.11. Оптические кабели магистральной связи омзкг
- •3.12. Оптические кабели магистральной связи окл
- •3.13. Оптические кабели сельской связи
- •3.14. Зарубежные конструкции оптических кабелей
- •Глава 4 Оптоэлектронные и оптические компоненты восп
- •4.1. Источники оптического излучения
- •Глава 4. Оптоэлектронные и оптические компоненты восп
- •4.1. Источники оптического излучения
- •4.2. Фотоприемники
- •4.3. Передающие и приемные оптоэлектронные модули
- •4.4. Оптические компоненты
- •Глава 5. Коды для восп
- •5.1. Основные определения и требования к кодам
- •5.2. Основные параметры кодов
- •5.3. Классификация кодов
- •5.4. Алгоритмы формирования кодов
- •5.4.1. Безызбыточные коды и коды класса 1в2в
- •5.4.2. Коды класса mBnB
- •5.4.3. Коды со вставками (дополнительным вводом)
- •5.5. Анализ, сравнение и выбор кодов
3.12. Оптические кабели магистральной связи окл
Линейные
кабели ОКЛ предназначены для одномодовой
связи на волне 1,55 мкм. Отличительной
особенностью этих кабелей является
наличие медных проводов для дистанционного
электропитания. Они изготавливаются
емкостью 4,8 и 16 волокон. Один из
конструктивных вариантов кабеля ОКЛ
приведен на рис. 3.15. Для одномодовой
связи изготовляются также станционные
кабели марки ОКС.
Рис. 3.15. Оптический магистральный кабель типа ОКЛ:
I — волокно; 2—силовой элемент: 3— медный проводник; 4 и 6 — внутренняя и внешняя полиэтиленовые оболочки; 5 — стальная лента
Маркировка: ОКЛ — оптический кабель линейный; ОКЛС—то же, с броней из стеклопластиковых стержней; ОКЛБ — то же с броней из ленточной стали; ОКЛК—то же с броней из круглых стальных проволок; ОКЛАК — то же в алюминиевой оболочке и с броней из круглых стальных проволок; ОКС — оптический кабель станционный.
Марки магистральных кабелей ОКЛ и ОКС, их конструкция и область применения приведены в табл. 3.12.
Таблица 3.12
Марка кабеля |
Назначение и основные элементы конструкций |
Область применения |
ОКЛ-01 |
Кабель магистральный и внутризоновый, с центральным силовым элементом из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены оптические модули (ОМ), с гидрофобным заполнением и защитной оболочкой из ПЭ |
Для прокладки в канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и в шахтах |
ОКЛ-02 |
То же, но со стальным тросом в центре |
|
ОКЛС-1 |
Кабель магистральный и внутризоновый, с центральным силовым элементом из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены ОМ, с гидрофобным заполнением, промежуточной оболочкой из ПЭ, броней из стеклопластиковых стержней и защитной оболочкой из ПЭ |
Для прокладки в грунтах всех категорий, в том числе зараженных грызунами, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и в шахтах, через неглубокие болота и несудоходные реки, в условиях повышенных электромагнитных влияний |
ОКЛС-03 |
Кабель магистральный и внутризоновый, с центральным профилированным элементом, армированным стеклопластиковым стержнем, в пазы которого уложены оптические волокна, с гидрофобным заполнением, промежуточной оболочкой изПВХ пластиката, броней из стекло-пластиковых стержней и защитной оболочкой из ПЭ |
То же |
ОКЛК-ОЗ |
То же, с броней из стальных проволок |
Для прокладки в грунтах всех категорий, в том числе зараженных грызунами, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и в шахтах, через неглубокие болота и несудоходные реки |
ОКЛБ-01 |
Кабель магистральный и внутризоновый, с центральным силовым элементом из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены ОМ или ОМ и жилы для ДП, с гидрофобным заполнением, промежуточной оболочкой из ПЭ, броней из стальных лент и защитной оболочкой из ПЭ |
То же |
ОКЛАК-01 |
Кабель магистральный и внутризоновый, с центральным силовым элементом из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены ОМ или ОМ и жилы для ДП, с гидрофобным заполнением, алюминиевой оболочкой, промежуточной оболочкой из ПЭ, броней из стальных проволок и защитной оболочкой из ПЭ |
Для прокладки через судоходные реки и болота глубиной более 2 м и в мерзлотных грунтах |
ОКС-01 |
Кабель станционный четырехволоконный, с центральным силовым элементом из стеклопластикового стержня, гидрофобным заполнением и защитной оболочкой из ПВХ пластиката |
Для прокладки внутри зданий и в НРП |
ОКС-04 |
Кабель станционный одноволоконный, с силовым элементом из стеклопластикового стержня и защитной оболочкой из ПВХ пластиката |
То же |
ОКС-05 |
То же, с силовым элементом из стальной проволоки |
» |
ОКС-06 |
Кабель станционный одноволоконный, с упрочняющими стеклонитями и защитной оболочкой из ПВХ пластиката |
» |
Кабели марок ОКЛ-01, ОКЛ-02, ОКЛС-01, ОКЛС-03, ОКЛК-ОЗ и ОКЛБ-01 могут изготовляться с наружной защитной оболочкой, не распространяющей горение; при этом в марке кабеля добавляется буква Н.
Характеристики кабелей ОКЛ и ОКС приведены в табл. 3.13.
Таблица 3.13
Обозначение кабеля |
Число ОВ |
Число и диаметр медных жил, мм |
Коэффици-ент за- тухания, не более, дБ/км |
Дис-персия,пс(нм××км), не более |
Наружный диаметр, мм |
Расчетная масса с км, кг |
ОКЛ-01-0,3/ /3,5·4(8.16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
3,5 |
10,8±1,0 |
90,0
|
ОКЛ-01-0,3/ /2,0-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛ-02-0,3/ 3,5-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
3,5 |
12,4±1,2 |
134,0 |
ОКЛ-02-0,3/ 2,0-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛС-01-0,3/ 3,5-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
3,5 |
18,8±2,0 |
320,0 |
ОКЛС-01-0,3/ /2,0-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛС-03-0,3/ /3,5-4(8) |
4,8 |
— |
0,3 |
3,5 |
16,8±2,0 |
277,0 |
ОКЛС-03-0,3/ /2,0-4(8) |
4,8 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛК-03-0,3/ /3,5-4(8) |
4,8 |
— |
0,3 |
3,5 |
18,4±2,0 |
365,0 |
ОКЛК-03-0,3/ /2,0-4(8) |
4,8 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛБ-/1-0,3/ /3,5-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
3,5 |
18,4±0,2 |
404,0 |
ОКЛБ-01-0,3/ /2,0-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛБ-01-03/ /3,5-4/4(8/4) |
4,8 |
4×1,2 |
0,3 |
3,5 |
18,4±2,0 |
440,0 |
ОКЛБ-01-0,3/ /2,0-4/4(7/4) |
4,8 |
4×1,2 |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛАК-01-0,3/ /3,5-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
3,5 |
24,8±2,5 |
1342 |
ОКЛАК-01-0,3/ /2,0-4(8,16) |
4,8,16 |
— |
0,3 |
2,0 | ||
ОКЛАК-01-0,3/ /3,5-4/4(8/4) |
4,8 |
4×1,2 |
0,3 |
3,5 |
24,8±2,5 |
1382,0 |
ОКЛАК-01-0,3/ /2,0-4/4(8/4) |
4,8 |
4×1,2 |
0,3 |
2,0 | ||
ОКС-01-1,0/3,5-4 |
4 |
— |
1,0 |
3,5 |
9,8±0,8 |
96,0 |
ОКС-04-1,0/3,5-1 |
1 |
— |
1,0 |
3,0 |
5,0±0,8 |
30,0 |
ОКС-05-1,0/3,5-1 |
1 |
— |
1,0 |
3,5 |
5,0±0,8 |
30,0 |
ОКС-06-1,0/3,5-1 |
1 |
— |
1,0 |
2,5 |
3,0±0,5 |
7,6 |
Строительная длина магистральных и внутризоновых кабелей должна быть не менее 2000 м. Строительная длина станционных кабелей должна быть не менее 300 м.
Одномодовое оптическое волокно имеет следующие геометрические размеры: диаметр модового поля 8,5±1,0 мкм, диаметр оболочки 125± ±3 мкм, неконцентричность сердцевины н оболочки не более 0,7 мкм.
Кабели ОКЛ-01, ОКЛБ-01, ОКЛС-01, ОКЛАК-01, ОКС-01 имеют центральный силовой элемент из стеклопластикового стержня, а кабели ОКЛ-02 — из стального троса, изолированного полиэтиленом.
В кабелях ОКЛ-01 и ОКЛ-02 поверх сердечника наложена наружная защитная оболочка из ПЭ номинальной толщиной 2,2 мм, в кабеле ОКС-01—из ПВХ пластиката номинальной толщиной 1,7 мм, в кабелях ОКЛБ-01 и ОКЛС-01—промежуточная оболочка из ПЭ толщиной не менее 1,0 мм, в кабелях ОКЛС-03 и ОКЛК-03— промежуточная оболочка из ПВХ пластиката толщиной не менее 0,8 мм.
Кабели из ОКЛС-01 и ОКЛС-03 поверх промежуточной оболочки имеют броню из 12—18 стеклопластиковых стержней, а кабели ОКЛК-03 — из металлических проволок, покрытых полиэтиленовыми оболочками. Поверх скрепляющей ленты наложена наружная защитная оболочка из полиэтилена номинальной толщиной 2,2 мм.
В кабелях ОКЛБ-01 поверх промежуточной оболочки наложена лента крепированной бумаги, броня из двух стальных лент, битумное покрытие и защитный шланг из полиэтилена номинальной толщиной 2,2 мм.
В кабелях ОКЛАК-01 поверх сердечника наложены: промежуточная оболочка из поливинилхлоридного пластиката толщиной не менее 1,0 мм, алюминиевая или медная сварная оболочка толщиной не менее 1,0 мм, битумное покрытие, промежуточная оболочка из ПЭ толщиной не менее 1,0 мм, броня из круглых стальных проволок диаметром 2,8±0,2 мм, битумное покрытие и защитный шланг из полиэтилена номинальной толщиной 2,2 мм.
Кабели ОКС-04 и ОКС-05 содержат параллельно расположенные одно ОВ и упрочняющий элемент из стеклопластикового стержня или стальной проволоки, опрессованные общей ПВХ оболочкой.
Электрические характеристики кабелей, содержащих медные жилы для ДП:
электрическое сопротивление токопроводящих жил постоянному току, пересчитанное на 1 км длины и t = 20° С, не более 16 Ом;
электрическое сопротивление изоляции жил, пересчитанное на 1 км длины и t = 20°C, не менее 10 000 МОм;
кабель должен выдерживать испытание номинальным напряжением между жилами 5000 В постоянного тока или 2500 В переменного тока частотой 50 Гц в течение 2 мин;
кабель должен выдерживать испытание номинальным напряжением между жилами и остальными металлическими элементами, соединенными вместе, 20 кВ постоянного тока или 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 5 с;
кабель должен выдерживать испытание номинальным напряжением между металлической оболочкой и броней, броней и водой 20 кВ постоянного тока или 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 5 с.
Ниже приводятся нормы стойкости кабелей к растягивающим усилиям, Н:
ОКС-06 50
ОКС-01,ОКС-04,ОКС-05 300
ОКЛ-01 1000
ОКЛ-02,ОКЛС-03 2500
ОКЛС-01 3000
ОКЛБ-01,ОКЛК-03 3500
ОКЛАК-01 25000
Нормы стойкости кабелей к раздавливающим усилиям на длине 1 см для магистральных и внутризоновых кабелей не более 1000 Н, а для станционных кабелей не более 50 Н.
Кабели ОКЛ-01, ОКЛ-02, ОКС-01, ОКС-04, ОКС-05, ОКС-06 должны выдерживать 20 циклов изгибов с радиусом, равным 250 мм, на угол ±90° при температуре не ниже —10° С.
Кабели ОКЛС-01, ОКЛС-03, ОКЛК-03 и ОКЛБ-01 должны быть стойкими к изгибам (20 циклов) с радиусом, равным 3600 мм, на угол ±90ºС при температуре не ниже —10° С.
Основные характеристики оптических кабелей отечественного производства приведены в табл. 3.14.
Таблица 3.14
Характеристика |
ГТС |
ЗС ОЗКГ |
МС | ||
OК-50 |
ОКК |
ОМЗКГ |
ОКЛ | ||
Система передачи |
«Соната-2» |
ИКМ-4/5 |
«Сопка-3» |
«Сопка-4» |
«Сопка-4М»,«Сопка-5» |
Число каналов |
120 |
120 480 |
480 |
1920 |
1920 7680 |
λ, мкм |
0,85 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,55 |
a, дБ/км |
3 |
0,7... 1 |
0,7 ... 1,0 |
0.7 |
0,3 |
∆F, МГц*км |
250 ... 500 |
1000 |
500...800 |
5000 |
5000 |
Длина регенерационного участка, км |
12 |
30 |
30 |
40 |
100 |
Число волокон |
4,8 |
4,8,16 |
4,8 |
4,8,16 |
4,8,16 |
Тип волокна |
MOB |
ООВ и МОВ |
МОВ |
ООВ |
ООВ |
d, мм Подземные Q, кг/км Р, Н |
11...15
100 ... 300 1200 |
12...18
110...320 300 ... 3500 |
17
370 3000 |
12...18
130...400 1300... 4000 |
14...18 140...404 1000... 3500 |
d, мм Подводные Q, кг/км Р, Н |
— — — |
24
1200 25000 |
— — — |
— — — |
25
1300 25000 |
Строительная длина, км |
1…2 |
2 |
2 | ||
Срок службы, лет |
25 |
25 |
25 | ||
Электропитание
|
Местное
|
Дистанционное
|
Автономное от электросети
| ||
Примечание∆F- -коэффициент широкополосности; Q—масса; Р - разрывная прочность. |
Кабели должны выдерживать 10 перемоток с барабана на барабан с радиусом шейки, равным 20 номинальным диаметрам кабеля, при температуре не ниже —10º С.
Кабели ОКЛ-01, ОКЛ-02, ОКЛС-01, ОКЛС-03, ОКЛК-03 и ОКЛБ-01 должны выдерживать 10 циклов осевых закручиваний на угол ±360° на длине 1,0±0,2 м при температуре не ниже —10° С.
Кабели должны быть стойкими к следующим внешним воздействующим факторам:
вибрационным нагрузкам в диапазоне частот 10...200 Гц с ускорением до 40 м*с-2;
однократным ударом с ускорением до 1000 м*с-2;
многократным ударам с ускорением до 400 м*с-2;
воздействию повышенной рабочей температуры среды до 50° С;
воздействию пониженной рабочей температуры до —40° С;
воздействию циклической смены температур от —40 до 50° С;
воздействию повышенной влажности воздуха до 98% при температуре 35ºС.
Станционный
кабель должен быть стойким к воздействию
температуры от 55 до —10° С.
Надежность кабелей:
минимальная
наработка кабелей до отказа в режимах
и условиях, оговоренных в
Рис.
3.16. Оптический кабель сельской связи:
а —
подземный; б — подвесной: 1 — волокно;
2 — силовой элемент; 3 — пластмассовый
сердечник; 4 —стальная оплетка; 5 —
полиэтиленовая оболочка; 6 — стальной
трос
Рис. 3.17. Оптический
кабель с несущим тросом:
1 —
волокно; 2 — армирующий элемент; 3 —
заполнение; 4 — стальной трос; 5 — внешняя
пластмассовая оболочка; 6 — алюминиевая
фольга; 7 — внутренняя оболочка; 8 —
внешняя оболочка кабеля; 9 —внешняя
оболочка троса
настоящих технических условиях, должна быть не менее 215 000 ч;
минимальный срок сохранности кабелей в отапливаемых помещениях и при герметичной заделке концов 25 лет, из них в полевых условиях под навесом — 10 лет;
минимальный срок службы кабелей, включая срок сохраняемости, при соблюдении требований к условиям эксплуатации должен быть 25 лет.