Сети и системы связи

Изобретение используется в многоканальных ВОЛС. Волоконно-оптический кабель (ОК) содержит на входном конце сборку плотно соединенных оптических волокон, помещенных в жесткий корпус, снабженный элементами крепления к корпусу акустооптического переключателя. По меньшей мере часть волокон в сборке содержит по длине волокна по меньшей мере один участок с диаметром оболочки, следующей за сердцевиной, меньше диаметра оболочки на остальной длине ОК. Соединенные волокна образуют усеченный конус, направленный вершиной к торцу ОК, а торцы волокон образуют плоский или вогнутый сферический торец входного конца ОК. При изготовлении ОК на его входном конце снимают защитную оболочку с каждого волокна, укладывают волокна по направляющим, погружают обработанную часть в кислотный раствор на время, достаточное для уменьшения диаметра каждого волокна до заданной величины, промывают его, затем погружают входной конец ОК в нейтральный раствор, извлекают его, обеспечивая слипание волокон по всей длине обработанной части, устанавливают входной конец ОК в клеевой раствор так, что торец кабеля касается поверхности клея, и при этом обеспечивается за счет капиллярных сил заполнение клеем свободного пространства между волокнами сборки на всей длине обработанной части, надевают на входной торец кабеля после затвердевания клея на всю длину обработанной части трубку с калиброванным наружным диаметром, заполняют свободное пространство внутри трубки клеем и после затвердевания вставляют трубку в жесткий корпус так, что торцевая часть кабеля вместе с трубкой выступают за жесткий корпус, после чего трубку жестко соединяют с корпусом входного конца ОК, выступающую часть кабеля отражают и полируют входной торец. Обеспечено максимальное число каналов при минимальной площади входного торца, минимальные потери при вводе пучка света в волокно, минимальные перекрестные связи между каналами ВОЛС и повышение надежности в условиях нестабильного внешнего воздействия. 9 ил.

Предложен многоволоконный оптич. кабель (К) с прочной оболочкой, защищающей от мех. воздействий, а также от влаги, перегрева, огня и т. д. К является ленточным: его волокна, имеющие внешнее покрытие, зафиксированы в полимерной матрице, находясь в одной плоскости. При этом, полимер матрицы К и полимер покрытия волокна связаны на молекулярном уровне. Поверх матрицы наложена толстая оболочка (или несколько оболочек) из КМ, который представляет собой полимер, упрочненный арамидным или стекловолокном (или прочным волокном любого другого типа). Возможен вариант конструкции К, когда упрочняющие элементы (напр., проволоки или тонкие прутки) внедрены непосредственно в оптич. модуль, где располагаются, чередуясь с оптич. волокнами.

Предложен способ соединения 2-х наборов оптических волокон, каждый в виде полосы, содержащей по 12-параллельно идущих, разделенных щелями по 30-100 мкм и склеенных между собой волокон. Ширина подобной полосы может лежать в пределах 6,38±0,29 мм при высоте 0,290±0,03 мм. Периодически отдельные оболочки волокон метятся разным цветом. Блоки по-парно склеиваются, обматываются тонкой оплеткой и сушатся УФ-лучами.

Волоконно-оптический кабель представляет собой набор более, чем из 100 волокон, смонтированных штабелем (набором горизонтально расположенных волоконных лент). В каждой ленте расположено >10 волокон Штабель помещен во влагонепроницаемый прямоугольный кожух, окруженный массивными стенками, которые несут продольную нагрузку. Такой сложный штабель помещен в продольную оболочку цилиндрической формы. Угловые нити помогают также настройке кабеля, причем все волокна подстраиваются друг к другу.

Рассматривается конструкция комбинированного кабеля, включающая несколько изолированных проводных каналов и волоконно-оптический канал. Конструкция кабеля содержит трубы из прочного металла и наружную герметизацию, обеспечивающую отсутствие утечки и уплотнение, изготовленное из полиэтилена или пропилена. Конструкция кабеля дает возможность комбинации проводов и оптических волокон, для чего отводы кабелей различного назначения защищены гибкими эластичными рукавами.

Изобретение относится к ВОЛС, а именно к оптическим кабелям с воздушной или наземной установкой. Оптический кабель содержит несколько слоев силовых нитей, свитых относительно общей оси, внешняя навивка которых охвачена наружной герметизирующей оболочкой, и расположенные между ними оптические модули, состоящие из оптических волокон, заключенных в соотв. защитную оболочку. Смежные слои силовых нитей имеют спиральную навивку противоположного направления. Между смежными слоями силовых нитей расположена изолирующая пленка. Оптические модули расположены в пазах, образованных силовыми нитями, с зазором и ограничены соотв. изолирующей пленкой. Зазор выбирается из условия возможных тепловых и мех. деформаций силовых нитей и защитной оболочки оптического модуля и заполнен упругим гидроизолирующим наполнителем. Обеспечено повышение удельной передающей способности и надежности при эксплуатации.

Разрабатывается конструкция волоконно-оптического кабеля, более дешевого по себестоимости, относительно легкого и имеющего небольшое поперечное сечение. Совершенствование конструкции, считается, целесообразно осуществлять, используя спиральные канавки во внешней оболочке кабеля (так называемые SZ-прокладки). Внешняя оболочка чаще выполняется из термопластиков на основе полиэтилена и имеет толщину несколько миллиметров. Спиралевидные канавки уменьшают объем оболочки, снижают вес, существенно не ухудшая техн. характеристики кабеля. Предлагается несколько конкретных профилей канавок для внешней оболочки кабеля. Обсуждается также использование канавок, стенки которых наклонены относительно нормали к поверхности оболочки кабеля. Выполнены эксперименты, в которых изучалось влияние на потери излучения в волокнах различных профилей канавок, различных толщин оболочки, разных углов наклона стенок канавок. По результатам исследования предложены конкретные виды спиральных канавок, позволяющие ограничить толщину внешней оболочки ЭКВИВ1 мм; наклон стенок канавок при этом м. б. ЭКВИВ80°. 7 ил.

Предлагается конструкция оптического кабеля, содержащего значительное число оптических волокон. Волокна распределены по нескольким группам лент, ленты в группах укладываются в виде стопок. Конструкция кабеля предусматривает компактную укладку стопок лент в центр. части, упрочняющие жилы за пределами сборки стопок лент, несколько внешних оболочек кабеля для защиты от различных воздействий (влаги, агрессивных сред, мех. напряжений и пр.). Разработанный кабель доложен содержать от 198 до 480 волокон. Обсуждается выбор материалов для кабеля и его наполнителей. 5 ил.

Представлены кабели компании Corning (США), которая после вхождения в нее фирм Siemens (ФРГ) и BICC (Великобритания) стала выпускать не только оптические волокна (ОВ), но также оптические кабели (ОК) и пассивные элементы для ВОЛС – соединительные, разветвительные и концевые муфты; соединители для отдельных одно- и многомодовых ОВ, для ленточек из 12 ОВ; приспособления для присоединения кабелей к аппаратуре; распределительные шкафы и т. п. Проспект на кабели подземной прокладки достаточно наглядно отражает современные европейские тенденции их конструирования. Во-первых, это сокращение числа вариантов защитных покровов, а именно исключение круглопроволочной брони. Все кабели разделяются на 2 категории – небронированные и бронированные продольно наложенной стальной гофрированной лентой. Первые пригодны для прокладки в пластмассовых трубах методом пневмопротяжки и в кабельной канализации, вторые применяются в районах, изобилующих грызунами, а также прокладываются в грунте на песчаной подушке. Во-вторых, это – частичный отказ от гидрофобного заполнения межмодульного пространства и замена его влагопоглощающими волокнами. В результате упрощается разделка “сухого” кабеля при монтаже линии. Номенклатура кабелей многообразна. Основных типов – 3: трубчато-модульные, ленточно-трубчатые и ленточно-профильные. Подтипы – многомодульные и одномодульные (с центральным модулем). Число оптических волокон – от четырех до тысячи.

Магистральный оптич. кабель (ОК) подвергается воздействию значительных механич. усилий, возникающих в процессе прокладки и эксплуатации при изменениях перехода через точку замерзания воды и движения грунта. Это может отрицательно сказываться на оптических параметрах кабеля, если не свести воздействие механических нагрузок на оптич. волокно (ОВ) к минимуму. Необходимо с этой целью обеспечить ОВ надежное защитное покрытие. В качестве защитного покрытия ОВ в магистральном ОК приоритетным является использование полой трубки. В трубчатом покрытии ОВ располагается свободно, и воздействие внешних механич. факторов практически не влияет на оптич. характеристики. Стойкость к механич. воздействиям обеспечивает силовой элемент кабеля, которым в магистральном ОК является проволочная броня. В данной работе проведен расчет по определению диаметра проволоки для конструкции ОК, выдерживающего макс. растягивающую нагрузку 7 кН. Расчет показал, что стойкость к воздействию растягивающей нагрузки обеспечивает стальная проволока брони, а остальные элементы конструкции кабеля имеют на порядок меньше модуль продольной упругости, и их вклад в механич. прочность кабеля несущественен. Модуль упругости стальной проволоки получен экспериментально и составил 188,628 кН/мм{2}. Значительным для стойкости к механич. усилиям ОК является модуль упругости материала трубки. При воздействии растягивающих нагрузок на кабель, проволоки брони сдавливают трубку. Для повышения механич. прочности трубку выполняют двухслойной, внутренний слой из полиамида, а внешний из полибутилентерефталат. При испытаниях готового кабеля на стойкость к растягивающим нагрузкам увеличение затухания при приложении нагрузки вплоть до максимально допустимой не наблюдалось. Результаты испытаний подтвердили правильный выбор конструкции магистрального ОК.

Одним из каналов передачи информации на ж.-д. транспорте являются волоконно-оптические кабели, протяженность которых на сети железных дорог России 50 тыс. км, подвешенных на опорах контактной сети, причем более половины из них проложены на участках перем. однофазного тока 27,5 кВ. Проведенный долговременный анализ работы кабелей на различных участках показал, что длительная адаптация ВОЛС к сложным и достаточно агрессивным внешним условиям, без отрицат. последствий, практически невозможна. Планируется дальнейшее проведение исследований, по результатам которых будут выработаны мероприятия для минимизации воздействия этих отрицат. внешних факторов и обеспечения безотказной длительной работы оптических кабелей.

Приведены результаты исследований мех. прочности оптического ленточного кабеля, закрепленного внутри помещения и покрытого лентой их полиэтилена и пленкой, защищающей от воздействия УФ-лучей. Кроме обычных испытаний на растяжение, скручивание и ударное воздействие, были проведены также температурные испытания, зафиксировавшие наличие релаксаций при внешнем нагреве и пропускании светового потока. Результаты испытаний были оценены как положительные и приняты для контроля в серийном производстве.

Резко возросшие в последние годы потоки информации, которую необходимо передавать с одного объекта на другой, более или менее удаленный, вызывают к жизни новые средства передачи. Наиболее эффективными из них специалисты считают волоконно-оптические линии, имеющие самую высокую относительную пропускную способность в сравнении со всеми известными линиями связи. Рассказывается об устройстве волоконно-оптических кабелей разного назначения, их параметрах, эксплуатационных особенностей, классификации и др. В рубрике “Справочный листок” этого номера журнала помещены основные техн. характеристики волоконно-оптического кабеля нескольких марок.

Описана конструкция подводного волоконно-оптического кабеля с низкими потерями для сверхпротяженной подводной системы передачи без ретрансляторов, использующей дистанционную накачку. К преимуществам такой системы относятся увеличенный бюджет мощности сигнала и возможность создания рентабельной подводной системы связи. Исследована возможность создания системы без ретрансляторов со скоростью передачи ЭКВИВ2,5 Гбит/с и протяженностью >370 км. Результаты измерения изготовленных кабелей подтвердили их высокое качество.

Совершенствуется волоконно-оптическая трубка. Трубка содержит несколько волокон и наполнитель, затвердевание которого в зависимости от материала осуществляется путем полимеризации или остекловании. Отмечается, что при обычных технологиях разные волокна в трубке подвергаются отличающимся остаточным мех. напряжениям, ухудшающим качество передачи сигналов по ВОЛС, использующей трубку с волокнами. В предложенном варианте конструкции трубок волокна сначала помещались в свои отдельные трубки. В этих отдельных трубках волокна располагаются в центре, так что асимметрия мех. напряжений исчезает, уменьшается и влияние напряжений на распространение излучения по волокнам. Дополнительные трубки являются частью общей волоконной трубки. Приводятся варианты, когда дополнительные трубки все же содержат несколько волокон, но в этом случае профилем трубки является не окружность, а пересекающееся семейство окружностей, в центре каждой из которых располагается лишь одно волокно.

Патентуется метод снижения мех. нагрузки на оптические кабели, весьма чувствительные к изменению нагрузки под действием изменений температуры и др. условий. Для решения задачи между точкой закрепления кабеля и источником возможно повышения усилия включается устанавливаемое на земной поверхности устройство. Устройство содержит эластичный аммортизатор и набор винтов, дающих возможность быстрой регулировки натяжения кабеля.