Mis veebilehti külastad? Anna Teada Sulge
Facebook Like
Küsitlus


Valguskaablid (0)

1 Hindamata
Punktid
 
Säutsu twitteris

Lühendid
I Sissejuhatus
1,1 Ajalooline areng
1.2 Optilise andmeside põhimõte
1.2.1Optilise andmeside omadused
  • Kaablikonstruktsioonide areng
    2. Optilised kiud
    2.1 Kiu toimis printsiip ehk tööpõhimõte
    2.2 Kiudude põhitüübid
    2.3 Materjalid ja mehhaanilised omadused
    2.4 Optilised omadused
    2.4.1 Sumbuvus
    2.4.2 Ühe laine kiu dispersioonid
    2.4.3 Ebalineaarsed nähtused
    2.4.4 laine kiu pii- lainepikkus
  • 2.4.5 Mitme laine kiu ribalaius


    2.4.6 Numbriline auk
    3. Valguskaablid
    3.1 Kaablistruktuurid
    3.1.1 Kiud ja nende kaitstavus
    3.1.2 Kaabli tuumastruktuurid
    3.1.3 Täiteained
    3.1.4 Tõmbe- ja tugevduselemendid
    3.1.5 Kest
    3.2 Kaablite omadused
    3.2.1 Mehhaanilised omadused ja temeratuuri piirkonnad
    3.2.2 Sise-ja väliskaablite põhierinevused
    3.2.3 Sisekaablite omadused
    3.2.4 Sisekaablid ja tulekahju ohutus.
    3.2.5 Väliskaablite omadused
    3.3 Tüübitähistused ja identifitseerimise süsteemid
    4. Valguskaablite montaaz
    4.1 Valguskaablite käsitlemine
    4.2 Sisekaablite paigaldus
    4.3 Väliskaablite paigaldus
    4.3.1 Maa- ja kanalikaablite paigutamine
    4.3.2 Õhukaabli paigaldus
    4.3.3 Veekaablite paigaldus
    5. Jätkamine ja lõpetamine
    5.1 Kiu jätkamine
    5.1.1 Kiu jätkamine keevitusega.
    5.1.2 Mehhaanilised jätkud
    5.1.3 Jätkukaablid
  • Kiu otsastamine.
  • Jätkamine lehvik -kiududeks
  • Kiidese paigaldus töökohal.
  • Lõppseadmed
  • Lõppkarp, - paneel ja optiline jaotusraam.
  • Optiline pistikupesa
  • Optilised liidesed ja muud passiivsed komponendid
    5.4.1 Lehvik- kiud ja ühenduskaalbid.
  • Muud passiivsed komponendid
  • Ohutustehnika
    6. Siirdesüsteemid ja võrgud
    6.1 Tava- televõrk
    6.1.1 Tuumik (e. tüvi) ja piirkondlik võrk
    6.1.2 Kliendi (abonendi) võrk
    6.2 Kohtvõrgutehnika
    6.3 Kinnistu võrgud
    6.3.1 Piirkondlik kaabeldus
    6.3.2 Tõusukaabeldus
    6.3.3 Korruste kaabeldus
    6.3.4 Kontsertreeritud optiline kaabeldus
    6.4 Kaabel -TV
  • Teisi rakendusi
  • Aktiivsed komponendid
  • Saatja
    6.6.2 Vastuvõtja
  • Optiline võimendaja
    Lühendid
  • ADM andmemultipleksor


    ADSL asümmeetriline abonendiliin
    APC viltuse lihvimisega füüsikaline kontakt
    ATM assünkroorne edastamise meetod
    BD maja(hoone) magistral-jaotusliin
    BW ribalaius
    CAT 5 5.kategooria;üldkaabelduse kaabli-ja liideste kategooria 5
    CATV kaabel-TV
    CD piirkondlik hargnevus –jaotus
    CENELEC Euroopa Standardiseerimise organ
    DFB kitsaspektriline laser
    DS hajumisnihkega
    DWDM märgamine
    DXC digitaalne ristühendus
    FC FC- liides
    FD korruste jaotur
    FDDI optilisele kiule baseeruv kohtvõrk
    FP laseri tüüp
    FR tulekindel
  • FRP klaaskiuga armeeritud plastik


    FWM 4 laine segamine
    GI sujuv kiud (tüüp 50/125m)
    GK GK-kiud 62,5/125m (Soome tüüp)
    GN GN-kiud 100/140m (Soome tüüp)
    HDSL kõrge keerutusega digitaalne abonendiliin
    HF halogeenivaba
    IEC Rahvusvaheline Elektrotehniline Komisjon
    IL lisasumbuvus
    IP interneti protokoll
    IR infrapuna
    ISDN intergraalteenuste digitaalvõrk; ISDN-võrk
    ISO Rahvusvaheline Standartiseerimise Organisatsioon
    ITU Rahvusvaheline elektriside Liit
    LAN kohtvõrk, lähivõrk
    LD laser-diood
    LED valgusdiood
    LS vähesuitsev
    MAN piirkondlik võrk
    MCVD modifitseeritud keemiline aurusadestus
    MFD võnketüübi diameeter
    MM mitmelaineline
    MU MU-liides
    NA aparatuuri arv
    NZDS mitte nullise hajumise nihe
    ODF optiline jaotusraam (-sõrestik)
    ONU optilise võrgu ühik (üksus)
    OPGW optiline maandus( traat ); äikesekaitse tross valguskaablitele
    OTDR optiline peegelduse aja määramise meetod
    OVD auru settimise väline
    PAS profileeritud orienteerumise süsteem
    PC füüsikaline kontakt
    PDH pleksiokroorne digitaalhierarhia
    PE polüetüleen
    PMD polarisatsioonimoodide hajumine
    PON passiivne optiline võrk
    POTS telefoni kõneteenus
    PVC polüvinüül kloriid
    RL peegeldiskadu
    SC SC-liides
    SC-D SC-dupleks
    SDH sünkroorne digitaal hierarhia
    SESKO Soome Elektrotehniline Standardi Organ
    SFS Soome Standardiseerimise Liit
    SM mono-
    SMA SMA-liides
    SPC Super PC (füüsikaline kontakt )
    SPM iseenese faasimodulatsioon
    ST ST-liides
    STM sünkroon edastusmoodul
    SZ muutuva suunaga keerutus
    TO tööpistikupesa
    UV ultraviolet
    VAD telje suunalise aurufaasi settimine
    VCSEL püstpinnaline laser-diood
    WAN laivõrk
    WDM lainepikkustega kanalite loomine (multipleksimine)
    ZH halogeenitu
    I Sissejuhatus
    1.1 Ajalooline areng
    Andmesides valguse kasutusele võtmine on inimkonnal olnud tuttav juba kaua ning mitmel eri kujul.. Optilise andmeside uurimine ja areng sai tõelise hoo laseri leiutamisest aastal 1950. Tänapäevase optilise andmeside kaubalist rakendamist võib lugeda algavaks, kui Corming Glass Works 1970. aastal valmistas optilise kiu, millel sumbuvus oli 17 dB\km. Kiud oli astmelise murdumisnäitajaga mitmel laine kiu tüüp ja kasutatud lainepikkus oli 633 nm. See sumbuvus (alla 20 dB/km) tähendas,et optiline andmeside oli tehniliselt konkurentsivõimeline alternatiiv koksiaalkaablitele põhinevale andmesidele.
    Areng toimus kiiresti ja 1973. aastal saavutati juba sumbuvus 4dB/km. Astmelise murdumisnäitaga mitmelaine kiul . Esimesed andmeside süsteemidvähehaaval tegutsesid 800-900 nm sagedustel .
    Sageduse määrasid siis kasutusel olevad saatakomponendid ning kiu suhteliselt madal sumbuvusala. Uurijad märkasid,et kui sumbuvus võib olla suhteliselt madal pikematel lainetel. Kiu- ja komponentide tehnika areng oli kiire 1970.aastatel. Ühe laine kiu kaubanduslik valmistamine USA-s algas 1983.aastal ja dispersiooni kihiga kiud tuli turule 2 aastat hiljem. Tänapäeval eelmainitud kuid võimaldavad saavutada alla 0.2 dB/km sumbuvuse sagedusel 1550 nm. Teoreetiline minimaalne sumbuvus sellel sagedusel tänapäeva materale kasutades on umbes 0.16 dB/km. Peamised kiutüübid praegu on nn standartne ühelaine kiuga (SM vt lühendid) televõrkudele ja astmelise murdumisnäitajaga mitmelaine kiud 68.5/125 mikromeetrit (GK) kohtvõrkudele. Kohtvõrkude kiiruse kasvu tõttu 50/125 mikromeetrit (GI)- tüüpi mitmelaine kiu kasutamine muutub üldkasutavamaks kiu laiema riba tõttu.
    Esimene valguskaabel võeti kasutusele USA-s 1973.aastal. Küsimus oli sõjalisotstarbelisusest. Esimene telefonivõrgu valguskaabel aga 1976 aastal, samuti USA-s. Soomes 1979. Aastal. Valguskaablite kasutamine on kasvanud nendest aegadest. Valguskaablitest ja nende kasutusele võtmisest on tulnud rutiin spetsialistidele ja sellesse liitunud salapärasus on koondunud teadnmstele ja kogemustele klaasi lisandudes.
    Kaugvõrgu ja sidevõrgu ehituses valguskaablite kasutus laienes 1980 aastatel lähivõrgu ehituste vahelises kaabeldamises ja sama aastakümne lõpul ka ehituste püsikaabeldamises, 1990 lõppu kuulub aga optiliste abonentvõrkude ehitamine. Valguskaablite ehitamisel rõhk nihkub kogu aeg võrgu lõppkasutajale lähemaks.Lähiaastatel turule tulevad samuti lahendused, mille tõttu võib teostada esimesed täisoptilised liited (võrgud). Tele- ja kohtvõrgule lisaks valguskaablid kasutatakse automaatikas, TV-valves ja andmeside eristruktuurides.Kaalbite konstruktsioon on muutunud raskeks. Moodsad nuut -ja tuule ehituslikud olgu eeskujuks. Samuti kiudude paiknemistihedus kaablis on suurenenud. Kiulinttehnikaga ja nuut ehitusega on teostatud isegi 4000- kiuline kaabel,mille läbimõõt on vaid 36mm.
    Kiudude ja kaablite arenedes ja nende kasutamise suurenemisega on ka andmeside süsteemid arenenud. SDH süsteem on juba algusest peale suunatud ühenduste jaoks.Areng puudutab nii süsteemi ennast kui ka nendes olevate optroelementtroopseid komponente nagu saataja vastuvõtjakomponente, samuti optilisi WDM-komponente.
    Ehituste mitmepalgelisus on kasvanud optiliste võimendajate arenemisega. Optilise võimendi abil saab kompenseerida sumbuvuse, mis tekkis pika sideliini välja passiivse komponendi tõttu nagu näiteks abonentvõrgu mitmetes harundites.
    Installatsioonitehnika ja - abivahendite areng lisas valguskaablite kasutamist laialt. Kiudude jätkamine ja liitmine on muutunud hõlpsamaks algusaastatega võrreldes. Eelnev töö nõuab endiselt piisavalt hoolikus ja spetsialiseerumist, on kerge õppida selgeks õiget meetodid ja seadmed on lihtsad ja töökindlad.Samuti võib samaaegselt jätkata mitut kiudu . See on võimalik nn lintijätkamisseadmega.
    Tänapäevane SC-liides vastab tänapäeva nõudmistele, kergesti kasutatav ja töökindel. Uute liideste peanõue on, et ta oleks pisike. Lõpp-ja vaheseadmete (ODF) arengus on installeerimis-ja hooldustööd hõlpsad; peamised tunnused on moodulstruktuur ja laiendatavus. Liidesvutlarid (korpid) on arenenud kaablikonstruktsiooni arengu tõttu nii, et kaablikonstruktsioonide kerguse ja kiudude paiknemistiheduse kasvades on võetud arvesse ka liideskarpide ehituses.
  • optilised kiud ülekandena
    1.2 Optilise andmeside põhimõte
    Optilises andmesides signaal saadakse valguse kujul optilist kiudu pidi saatjast vastuvõtjasse. Saatja ülesanne on muuta elekriline signaal valguseks ka kohandada ta optilisse kiudu. Vastuvõtja võtab valguse vastu ja muundab selle elektrilisele kujule .Saatjast ja vastuvõtjast saate lisateavet hilisemas lugemises.Valgussignaal kulgeb optilist kiudu pidi ja kannab osa oma energiast ehk sumbub . Samuti esineb sumbumine ka kiudude liidetes. Mõõte- ja hooldustööde võimaldamiseks on lõpp- või vaheseadmed, kus saatja või vastuvõtja külge ühendatavad optilised liidesed liidetakse ise valguskiudude külge. Samuti seal esineb sumbuvus, jätkud ja liidesed ise tekitavad kulgeva valguse peegelduse tagasi kulgemissuund (vt joonis 1.1)
    Andmeside kogusumbuvus koosneb kiu sumbuvusest , jätkusumbuvusest ja liidessumbuvusest. Saatjast lähtunud võimsus väheneb kogusumbuvuse võrra.See vähenenud võimsus peab piisama vastuvõtjale,et ta võiks normaalselt töötada.Peamised esitatavad nõuded: piisav saatjavõimsus, kogu liini sumbuvus ja vastuvõtja tundlikkus.
    Teine oluline asi andmesides on ribalaius. Ribalaius määrab suurima saatesageduse, mis määrab suurima infokiiruse digitaalsel kujul.Ribalaius sõltub suurel määral kiu omadustest. Nad on: mitmelaine kui ribalaius ja ühelaine kiu disperisioon. Optiliste kiudude ülekandeomadusi käsitleme peatükis 2. Samuti sõltub andmeside ribalaius saatja ja vastuvõtja omadustest.
  • Optilise andmeside omadused
    Optilisel andmesidel on eeliseid elektrilise andmesidega võrreldes nii siirdamise enda, kui ka valguskaablite omaduste tõttu.Seetõttu need eelised on kiirendanud selle ala arengut rohkem kui seda osati alguses arvata.
    Optiliste kuidude andmeside võime on väga suur. Levimise edastamiskiirus-ja kaugus sõltuvad ühenduse sumbuvusest ja ribalaiusest, samuti saatja-ja vastuvõtja komponentide omadustest. Nagu jooniselt 1.2 näeme,on ühe laine kuiga võimalik teenindada 100 km pikkusel Gbit/s -tasemega side kordusi
    joonis 1.2 optiliste kuidude edastuskiiruse maht sõltuvalt saatjate tüübist
    Väike sumbuvus ja suur ribalaius ongi kiu ülivõimsad edastustehnilised eelised kõikide Cu-kaablite ja kaabelliinide suhtes. Suur ribalaius on vältimatu edastamiskiiruse kasvades, iga liinivõrgu puhul. Kiu põhimaterjaliks on klaas, mis on isolaator .Selle tõttu on optilne andmeside täiesti vaba igasugustest elektromagnetilistest häiretest.Talle ei mõju häired ja ta ise ei tekita neid.Samuti pole probleeme maandamistega,kuna kiud ei moodusta galvaanilist sidet.Optiline kuid sobib eriti hästi nõrkade edastussidemetega, kus näiteks Cu - kaablid on probleemikad.Olgu see elektriliselt ohtlikud või häiretega keskkonnad, plahvatusohtlikud ruumid või OPGW
    Kui väike suurus ja kergus võimaldavad ka luua peenikesed kaablid ja kerged konstruktsioonid. Selle tõttu on kaablite käsitlemine ja installatsioon väga lihtsad. Näiteks toodangu- ja insatalatsioonipikkused võivad olla ühelaine kiu kaablil juba 12 km ja mitme kui kaablil 4...5 km väikestest suusustest sõltuvalt ei kata ta ka suurt ruumi kanali-või kaitsetorus.
    Optilised edastamissüsteemid on majanduslikult töökindlad. Soodus hinnaareng soosib kiu majandusliku kasutusevõttu üha väiksema arvu klientide puhul. Kaugvõrgu ehituses tuuakse kodustele ja töökohtadele ligemale. Saatja-ja vastuvõtjakomponentide töökindlus ei too probleeme.
    Andmete kaitstavus optilistest süsteemides on väga hea.
    Optiliste kuidude eelised võib kokku võtta järgmiselt:
    • optiline kuid sobib andmeedastusvõrkude kõikidel tasemetel
    • optiline kuid toetab hästi uut tehnikat ja tunnuseid
    • optiline kuid kohaneb hästi kasvava mahuvajadustega
    • optiline kiud loob töökindlad siirded ja võrgud
    Peene kui käsitlemine nõuab täpsust ja hoolikust .Klaas on omaduste poolest väga erinev metallist,
    kuna tal puudub täielikult elastsus . Klaasi käitumist tuntakse küllalt hästi ega tule probleeme kui võetakse arvesse otstarbekad kaitsevahendid ja õige käsitlemise meetodid.
  • Kaablikonstruktsioonide areng
    Kaablikonstruktsiooni ülesanne on kaitsta optilise kiude ümbruskonna mõjude eest tootmises, transpordis, laostamisel, installeerimisel ning kasutamisel . Peamine põhimõte oli soonte valguskaabli puhul kuidude kogunemine kaablisüdamikuks. Kuna kuidudest polnud kogemusi ja klaasi haprus oli suureks riskiks, oli töökindluse suurendamine esimestes valguskaablites. Tehnika oli uus ka kulutused võisid olla suuremad kui konventsioonitehnikas. Kogu optikat kattis salapärasus ja optilist tehnikat valdas vähe inimesi.
    Valguskaablite kasutusele võimsuse suurenemisega täienesid ka teadmised kiu käitumisest. Kihilise konstruktsiooniga võistleb edukalt nuut-konstruktsioon. Hiljem turule tulid tuub -konstruktsioon. Mõlemad tüübid on optilise kiu nõuetele arendatud kaablitüübid.
    Vähehaaval on valguskaablist tulnud igapäeva tehnika nagu muugi kaablitehnika. Muidugi on neil omapärasused, millega tuleb arvestada nii kaabliinstalleerimisel kui ka konstrueerimisel.. Kaablikonstruktsioonide ökonoomsus tähendab ehituse lihtsust ja väiksemat suurust. Kaablite minimaliseerimis nõuete surve tõttu on valmistamis tehnika materjali ja installatsiooni tehnika arenemise tulemus. See on uute, kergemate kaablite tegemiseni, mis siiski täidavad mehhanilised ja ümbruse vastupidavuse nõudeid, mida kogemus on näidanud vajalikum olevat. Kuna kaablid on kergemaks läinud, siis ka nende paigaldamiseks vajalikud jõud on loomulikult vähenenud ja loodetav töökindlus on tagatud. Kaabli konstruktsioon ja paigaldusviis määrab koos kaabli usaldatavuse.
    Joonis 1.3 Tänapäeva maa- ja kanalikaabel
    (keskelement, kiud (nuutides), kofreeritud teraskiht, PE kest)
    Vajadus mahutada palju kiude väikesesse kaablikonstruktsiooni ning vähendada jätkamiseks kuluvat aega ja kulutust on viinud järgmisele arengutasemele: kiudlindi arendamisele (näiteks Jaapanis on kiudlintkaablid kasutusel juba üle 10 aasta,samuti USA-s ja mõnes Euroopa riigis on see aset leidnud). Rootsis peamiselt kasutatakse kuidlint-tüüpi nuut-kaablit. Soomes kasutatakse ka mingil määral kiudlintkaablit. Ülemaailmne suund on metallivabad valguskaablid. Nende eelised on kergus, hõlbus paigaldus ja vähene tundlikkus äikesele ja ülepingele. Ruumisisestel paigaldustel on nad enamkasutatavad . Mettallivabu väliskaablid kasutatakse siiski ka TV-võrkudes.näiteks energiajuhtmete lähedal..
    Viimastel aastatel arengusuund valguskaablite ehituses on uute kergete ning kiudlintkaablite arenemine. Erilist tähelepanu püüratakse kaablite paigalduse lihtsusele. Hõlpsuse suunas on arendatud nn täidisrasvata kaablit ehk kuivad kaablid. Selline areng jätkub, kuna abonentvõrgu eelised tõusevad esiplaanile ja sinna ka areng suundub. Samuti abonentvõrgus kasutatakse kaablitüüpe, millest võib hiljem teostada hargnevusi kiude katkestamata kogu kaablis.Kasutatakse nn muutuva suunaga (Sz) keerutatud nuut-kaablit (joonis 1.4)
    Joonis 1.4 Hargnevus muutuva suunaga (Sz) kaablist
    2. Optilised kiud
    2.1 Kiu toimisprintsiip ehk põhimõte
    Potilise kiu tõõpõhimõte alguseks on valguse murdumise ja peegeldumise seadused. Kahe aine kokkupuute pinnal. Joonisel 2.1 valguskiir langeb kahe erineva murdumisnäitaja keskkonna piirjoonele. Aine 1 murdumisnäitaja n1 on suurem kui aine 2 oma n2 (n1>n2) Keskkonnast 1 tulev valguskiir langeb piirjoonte ristsirge suhtes nurga 1 all ,siis murdudes keskkonnas 2 ta moodustab nurga ristlõike suhtes 2 valguskiir murdub ristsirgest eemale ehk lahutuspinnale ligemale. Murdumine toimub Snelli seaduse järgi:
    n1sin1=n2 sin2
    Kui valguskiire langemisnurk kasvab küllalt suureks ,siis valguskiir muutub pinnajoonega paralleelseks.Kui langemisnurk veel kasvab, siis peegeldub valguskiir täiesti pinnajoonest tagasi keskkonda 1 sama suute nurga all. Seda nähtust kutsutakse täielikuks sisepeegelduseks ja murka c
    millel sisepeegeldus levib, nn kriitiliseks nurgaks
    Snelli seadus: n1sin1=n2 sin2
  • Kriitiline nurk c =arcsin (n2 / n1)


  • Joonis 2.1 Snelli seadus ja kriitiline nurk


    Joonisel 2.2 on toodud optilise kiu põhimõtteline läbilõige. Kius on 2 osa: tuum ja kate (koor). Tuuma murdumisnäitaja n1 on suurem kui katte oma n2 .Kui valguskiire nurka kiu keskjoone suhtes on väike, siis tuuma ja katte piirjoonel tekob täielik peegeldus ja valguskiir kulgeb kiu tuumas. Piirjoonel olevad kiud kulgevad kattet mõõda.
    Joonis 2.2 Optilise kiu tööpõhimõte
    Suurim lubatud langemisnurk  siinuse väärtus joonisel 2.2 nimetatakse numbriliseks auguks, NA=sinamax
    (tuum n1, kate n2)
    2.2 Kiudude põhitüübid
    Kiudusid jaotatakse eri tüüpideks,selle põhjal milline on murdumisprofiil kius ja kuidas selle tõttu valgus kulgeb.Peamised on mitme laine kiud ja ühe laine kiud.Nii mitme laine kui ka ühe laine kiude on lisaks mitut tüüpi. Valguse kulgemise järgi on piltlikult esitatud lõhidalt 3 eri kiutüüpi:
    • Astmelise murdumisnäitajaga mitmelaine kiud ehk astmekiud.
    • Järk-järgilise murdumisnäitajaga mitmelaine kiud ehk järk-järguline kiud
    • ühe laine kiud ehk gradueeritud ühene kiud

    Tänapäeval astmekiude andmeedastuses ei kasutata.
    Joonis 2.3 Astmekiud (a) järk-järguline (b) ja õhe laine kiud (c) tõõtamise põhimõtted.(kiu läbilõige; keskkonna profiil, saadetud valgusimpulss, valguskiirte kulgemine kius, vastuvõetav valgusimpulss)
    Lisa joonis
    Astmelises kius murdumisnäitaja muutub hüppeliselt tuuma ja katte ülemineku pinnal. Kuna tuuma läbimõõt on tunduvalt suurem kui kasutatud valguse lainepikkus, siis kulgeb kius mitu eri teekonda, igaüks eri nurga all peegeldudes. Kuna valgusimpulss on kiirtel erinev minna, siis laieneb impulss kulgedes piki kiudu ehk sünnib eri disperisioon. Osa valguse võimsusest hävib teekonnal, tekib sumbuvus. See on näha vastuvõetava impulsi sumbuvusena.
    Järk-järgulises kius murdumisnäitaja muutub tuumas järk-järguliselt katte suunas kiire rislõike suhtes. Sel juhul valguskiud kulgevad vähehaaval muundudes ega peegelda teravasti kiu astmekius. Samuti siin valgus kulgeb eri teid pidi, kiud siiski nii, et tuuma serval valguse kiirus on suurem kui keskkohal. Sellest sõltub erilainete kulgemisaeg, ehk eri disperisioon on väiksem kui astmekius. Samuti sumbuvus on väiksem.
    Ühe laine kiu läbimõõt on nii väike (9m) ja murdumisnäitaja selline.et kasutatud sagedusel on võimalik ainult üks laine. Eri disperisiooni ei esine, kuid esineb kromaatilist disperisiooni. Ühe laine kiu sumbuvus on eriti väike võrreldes mitme laine kiududega. Eespool esitletud tüüpides kogu valgus kulgeb tuuma sees. Kui valguse kulgemist kirjeldame elekromagnetilise kiirguse kulgemisena, siis märgatakse, et optiline energia kulgeb osalt ka katte sees, see on tähtis ühe laine kiu puhul. Kasutatakse nimetust muutvälja läbilõige, kujutlemas seda osa piirkonnast kus valgus energeetiliselt kulgeb.
    Tähtsamat tänapäeval kasutuses olevat optilised kiu tüübid on ( numbrid viitavad tuuma või muutvälja ja katte läbimõõtu):
    Mitme laine kiud :
    50/125m; Soome tähis GI
    62,5/125m; Soome tähis GK (tavaline mitme laine kiud)
    100/140m; Soome tähis GN
    Ühe laine kiud:
    Standartne ühe laine kiud (9,125m) tähis SM (ITU-TG 652)
    Disperisiooniga ühe laine kiud (8,125m) tähis DS(ITU-TG 653)
    Madala disperisiooniga kiud (ITU-TG 655)
    2.3 Materjalid ja mehhaanilised omadused
    Tele- ja andmesides kasutatavad optilised kiud on valmistatud kvarstklaasist (SiO2). Optilistelt omadustelt vähem olulistes ehitustes (lühikesed vahemaad, kitsas ribalaius) võib kasutada ka kiude, mille tuum on klaas ja kate plastmass või mõlemad on plastmassist. Selles töös vaatame ainult kvartsklaasist valmistatud optilisi kiude.
    Soovitava murdumisnäitaja tuuma ja katte vahel saadame lisaks tuuma klaasi hulka sobivat lisaainet nagu germaaniumoksüüdi (GeO2). Tüüpiline tuuma murdumistegur on 1,46 ja murdumisnäitaja erinevus on umbes 1-2 % või vähemgi.
    Ühe laine kiudu valmistatakse ajal kaitstakse primaarkattega nagu akrüloodiga, mis kaitseb klaaskiudu kriimustuste ja ebapuhtuse eest edasis täätluses. Tema läbimõõt on 250m.Kiu identifitseerimise värv on kaitsekihi pinnal. Kaablis olevad kiud kaitstakse veel sekundaarkaitsekihiga või muu sobiva kaitsekattega.
    Kiu murdetugevus on suur, tüüpiliselt 4-6 GPa. See vastab üle 50N jõule ja umbes 5 % . Kiu deformeerimatus on väga väike,sest koormates teda,ta katkeb järsku. Kiu katkemismehhanismi seisukohalt on olulised ka kius olevad nõrgad kohad.Primaarkaitsekihil ongi ülesanne kaista kiude just nende eest.Kiu väsimine tuleb esile järgmisel kolmel eri juhul üheaegsel olemasolul :
    • kius on mikropraod
    • kiud on tundlikud niiskusele
    • kiule mõjub pikaajaline tõmme

    Valmistamise ajal kiule tehakse koormustest ,et kõrvaldada võimalikud nõrgad kohad. Testi ajal kiude koormatakse teatud jõuda ja venitamisega. Kasutatud jõud on väiksem kiu murdumistugevusest,nõrgast kohast kiud katkeb. Testi läbinud kiu eluiga on arvutuslikult ennustatud koormustestis kasutatud venituse ja kius esineva kasutusaegse venituse põhjal. Kasutusaegne venitus võib olla üldiselt 1/3 koormustesti venitusest.Joonisel 2.4 on esitatud tüüpkiu eluiga puudutav arvutuslik kõver.Nüüd kasutame koormustestis tavaliselt 0,69GPa tõmmet,mis vastab 1% 125m kiu venitusest.
    Joonis 2.4 Kiu eluiga koormustesti venituse ja kasutusaegse venituse funktsioonina
    Jooniselt 2.4 näeb,et kiu eluiga on üle 30 aasta,kui seda kasutusaegne venitus on alla 1/3 koormustesti omast. Venitus võib tomida otsest tõmbest või paindest. Kiu painutusraadius on suur võrreldes kiu läbimõõduga,rääkimata makropainutusest.Kiudude mõõdud ja tolerantsid on täpselt määratud.Alljägnevas tabelis on need antud:
    Mitme laine kiud GK
    Ühe läine kiud SM
    Tuuma läbimõõt 62,5 +/- 3m
    Lainevälja läbimõõt 9,3 +/- 0,5m
    Tuuma elliptilisus 500 MHz-km
    > 600 MHz-km
    > 100 MHz-km
    Numbriline auk
    0,28
    0,20
    0,29
    2.4.1 Sumbuvus
    Sumbuvus tähendab kius kulgeva valgusvoo vähenemist. Sumbuvuse mõõtmiseks kasutatakse dB/km. Sumbuvus on tingitud 2 põhjusest: neeldumisest ja hajumisest. Neeldumine tähendab kius olevate ebapuhtate kui ka infrapuna-piirkonnas (IR) ja ultraviolet-piirkonnas (UV) valgusvoo neeldumist,kiu materjalist..Peamised ebapuhtused kius on OH- ioonid . Hajumine tähendab kiud olevate mikroskoopiliste pisikeste murdumisnäitajate erinevusest tingitud hajumisi igas suunas. Ebapuhtusest ja muust hajumisest vaba kiu sumbuvus määratakse Rayleigh hajumise põhjal ja see on sagedusel 1550m umbes 0,16dB/km. Kvartsklaasi sumbuvus sõltub joonise 2.5 põhjal lainepikkusest.
    Joonis 2.5 Kiu sumbuvuse põhimõte ja kasutatavad lainepikkused
    Nagu jooniselt näeb,on vahemikus 800…1700 nm piirkond,kus sumbuvus on väike.Lühematel sagedustel lisab sumbuvust UV-neeldumine ja pikematel IR-neeldumine.
    Andmeside edastusel kasutatakse kolme lainepikkuse ala ehk akrit, mis on :
    • 850nm piirkond
    • 1310 nm piirkond
    • 1550 nm piirkond

    Ühe laine kiude hakatakse lähiaastatel võtma kasutusele ka 1550 nm kõrgematel aladel L-piirkond(joonisel märgitud punktiiriga). Sumbuvuse teravik 1310nm ja 1550nm piirkondades on OH-ioonist tingitud nn veeokas.
    Sumbuvust suurendavad ka kiu makropainded (raadius >>1mm) ja mikropainded (raadius 10Gbit/s ) süsteemides ja tiheda lainepikkusega kanalites (DWDM)
    Ebalineaarsete nähtuste mõju saab vähendada eriliste tehniliste võtetega, nagu töödeldes saatja modulatsiooni või mitmekalali süsteemis eri saatjate kesksageduste lainepikkuste vahet muutes ehk kanalite vahet muutes. Üldiselt valguskaablite kasutajatel ei ole vaja arvutada ebalineaarseid nähtusi,sest süsteemide väljatöötlemistel eri kiudude tüüpidele arvestatakse sellega.
    Olulisemad ebalineaarsed nähtused on :
    • Brilloin- hajuvus
    • Rama -hajuvus
    • Omamodulatsioon (SPM)
    • Nelja laine segustus (FWM)

  • Ühe laine kiu pii-lainepikkus
  • Ühe laine kiu pii-lainepikkus on see lainepikkus,millest lõhema lainepikkusega valgus antud kius kulgeb ühe laineliselt, vaid kulgemisviise on mitmeid. Ühe laine kiud muutub nendel piir-lainepikkustest väiksematel lainepikkustes nagu mitme lainelisega.On oluline, et kiu piir-lainepikkus oleks väiksem kui kius kasutatava valguse lainepikkus.

  • Samuti sõltub kius kugelva piir-lainepikkus kiu enda pikkusest. Lõppkius ja liitekaablites kasutatava kiu piir-lainepikkus peab olema teatud määral väiksem kui põhikaablis kasutatava kasutataval kiul,kuid pikkus võib olla ainult mõni meeter.


  • Mitme laine kiu ribalaius


  • Mitme laine kiu ribalaiuse all mõistetakse seal siiretava signaali suurimat võimalikku sagedus teatud teekonaal. Ribalaius sõltub kasutatavast lainepikkusest ja see antakse väärtusena MHz*km. Kui näiteks GK-kiu ribalaius on 500 MHz*km lainepikkusel 1310 nm ,siis on suurim sagedus km ulatuses 500 MHz. Kui kaugus väheneb ½-ks ehk 500 m –le ,siis kasvab

  • 80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla

    Logi sisse ja saadame uutele kasutajatele faili TASUTA e-mailile

    Vasakule Paremale
    Valguskaablid #1 Valguskaablid #2 Valguskaablid #3 Valguskaablid #4 Valguskaablid #5 Valguskaablid #6 Valguskaablid #7 Valguskaablid #8 Valguskaablid #9 Valguskaablid #10 Valguskaablid #11 Valguskaablid #12 Valguskaablid #13 Valguskaablid #14 Valguskaablid #15 Valguskaablid #16 Valguskaablid #17 Valguskaablid #18 Valguskaablid #19 Valguskaablid #20 Valguskaablid #21 Valguskaablid #22 Valguskaablid #23 Valguskaablid #24 Valguskaablid #25 Valguskaablid #26 Valguskaablid #27 Valguskaablid #28 Valguskaablid #29 Valguskaablid #30 Valguskaablid #31 Valguskaablid #32 Valguskaablid #33 Valguskaablid #34 Valguskaablid #35 Valguskaablid #36 Valguskaablid #37 Valguskaablid #38 Valguskaablid #39 Valguskaablid #40 Valguskaablid #41 Valguskaablid #42 Valguskaablid #43 Valguskaablid #44 Valguskaablid #45 Valguskaablid #46 Valguskaablid #47 Valguskaablid #48 Valguskaablid #49 Valguskaablid #50 Valguskaablid #51 Valguskaablid #52 Valguskaablid #53 Valguskaablid #54 Valguskaablid #55 Valguskaablid #56 Valguskaablid #57 Valguskaablid #58 Valguskaablid #59 Valguskaablid #60 Valguskaablid #61 Valguskaablid #62 Valguskaablid #63 Valguskaablid #64 Valguskaablid #65 Valguskaablid #66 Valguskaablid #67
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 67 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2013-11-04 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 6 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor uno sutermäe Õppematerjali autor

    Lisainfo

    Valguskaablid. Põhjalik ülevaade valguskaabitest. Ajalooline areng. Optilised kiud ,omadused, kasutamine. Valguskaablite ehitus ja jätkamine.

    Märksõnad

    Mõisted

    2 sise, 1 maa, 1 lehvik, 1 tava, kiu, valguskaablite kasutamine, võtmisest, moodsad nuut, paiknemistihedus kaablis, ehituste mitmepalgelisus, seadmed, saatja ülesanne, mõõte, optilisel andmesidel, levimise edastamiskiirus, suur ribalaius, kiu põhimaterjaliks, optilised edastamissüsteemid, saatja, kaablikonstruktsiooni ülesanne, vähehaaval, kaablikonstruktsioonide ökonoomsus, loodetav töökindlus, ülemaailmne suund, kius, kiude, samuti sumbuvus, kiu murdetugevus, kasutatud jõud, kiu painutusraadius, peamised omadused, sumbuvus, sumbuvus, neeldumine, disperisiooni ühik, polarisatsiooniviisi disperisioon, kaablistruktuuride ülesanne, materjaliks, primaarkatte läbimööt, jäik kate, toru läbimõõt, kiudude läbimööt, nuutstruktuuri eelis, üldiselt lintkiukaabel, valguskaablite tuum, edenemist pikisuunas, 4 tõmbe, metallelemendis, metallivaba element, tõmbeelemendiks, standartsed mõõdud, terasniitidega, väliskaablitel, väliskaabli pe, armeeritud vee, pvc kasutusest, lisaks pvc, laabli tüüp, kaabli töötemperatuurid, 2 sise, loetelu sise, turgudel, sisekaabliteks, sisekaablid, kaabli läbimõõt, ühekiulised kaablielemendid, nõudeks, suitsugaaside sööbivus, pvc, põledes pvc, alternatiivina pvc, kaabel, energiakaablite tuleohutusele, enamkasutatavad, teraskiht, tõmbejõud, kaablitross, veekaablitel, valguskaablitele, nuut, kõikides paigaldusefaasides, väliskaablid, montaazi ajal, 1 maa, flub, suruõhu tehnika, kuni 12km, teostatud uuringud, paigalduse maapinda, gps, jätkud, pikkades kaablivedudes, võimalikud hordevahendid, mikropallid, vaskkaabliega, katsetes, soovitav lahendus, sügavusest, telet, õhukaabli paigalduses, seejärel 4, õhukaabli, sidumistehnika, laskuda alla, tavapärased valguskaablid, merekaablitel, sisetarbe valguskaablid, valguskaabli peenus, keevitamine, survestamiseks, keevitusel, kiu koorimine, jätku umbuvus, teisalt turule, jaotsukarpi valides, mõõtmiste seisukohalt, jätkukarbi materjal, tavajätk, kiudude otsastamiseks, keevitamine, lehnik, selliseid lehvik, kiudude otsastamisel, tööviisides, lõppkarp või, lehvik, jätkuraamides, moodulkonstruktsioon, kaablite kinnitus, lehvik, üldiselt lehvik, korduvus, teki piki, adapteri suunamistoru, viltune nurk, puhtus, ferrule, niinimetatud fdd, mainitakse mt, lehvik, ühenduskaablite pikkus, hargnevus, lehvik, wdm, liideste kaitse, tänane tava, võrgu põhiehitus, hierarhilised tasemed, stm, sdh, lisamise, atm, wdm, wdm, igat lainepikkust, dwdm, 3 dwdm, selliseid wdm, abonendi võrk, optilise abonendi, andmetehnikal, tavaline lähivõrk, kohtvõrgu siirdekiirused, kohtvõrgus, avalik kaabeldus, kaabeldamiseks, panktsioneeritud standardites, piirkondlik kaabeldus, tõusukaabeldus, korruste kaabeldus, korrustel, krruse, korrustekaabelduse osa, kaabel, led, led, 9 led, led, ethernet, pin, pump, kiuvõimendi põhimõte, diameter, rare, almost infinity, standardized

    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


    Sarnased materjalid

    937
    pdf
    Erakorralise meditsiini tehniku käsiraamat
    1072
    pdf
    Logistika õpik
    528
    doc
    Keskkonnakaitse lõpueksami küsimused-vastused
    990
    pdf
    Maailmataju ehk maailmapilt 2015
    638
    pdf
    Eesti eluasemefondi puitkorterelamute ehitustehniline seisukord ning prognoositav eluiga
    67
    doc
    Hoonete konstruktsioonid - kliima
    477
    pdf
    Maailmataju
    86
    pdf
    Materjalid





    Logi sisse ja saadame uutele kasutajatele
    faili e-mailile TASUTA

    Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
    või
    Kasutajanimi / Email
    Parool

    Unustasid parooli?

    UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
    Pole kasutajat?

    Tee tasuta konto

    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun