Optikai kábel

A teljes belső visszaverődés

Teljes visszaverődéshez

• Az optikai szál magjának nagyobb törésmutatóval (n) kell rendelkeznie, mint az őt körülvevő anyagnak. Az optikai szál magját körülvevő burkolatot héjnak nevezzük.

• A fénysugár beesési szögének a mag és a héj határszögénél nagyobbnak kell lennie.

Belépési szög szabályozása

• Az optikai szál numerikus apertúrája – A mag numerikus apertúrájába tartozó beesési szögekkel érkező fénysugarak teljes mértékben visszaverődnek.

• Módusok – Azok az útvonalak, amelyeket az optikai szálon utazó fénysugarak követhetnek.

Típusok

Felépítés

• Az optikai kábelekben általában nagyobb számú érpárt találni, így az adatközpontok, emeletek vagy épületek közötti adatforgalom lebonyolításához egyetlen kábel is elegendő. Egy-egy kábel 2-48, esetleg ennél is több szálat tartalmaz. A rézkábeleknél minden áramkör számára külön UTP kábelt kell kihúzni. Az optikai szál a réznél sokkal nagyobb sebességgel és sokkal nagyobb távolságra képes továbbítani a jeleket.

• Az optikai kábelek általában öt részből állnak, ezek a következők: mag, héj, védőburkolat, teherviselő réteg, külső köpeny.

• A mag az optikai szál közepében található fényvezető anyag. Minden fényjel a magon keresztül továbbítódik. A mag általában szilícium-dioxidból (silica) és egyéb anyagokból álló üvegből készül.

• A többmódusú szálak magja úgynevezett változó törésmutatójú üvegből áll. Az ilyen üveg törésmutatója a mag középpontja felől kifelé haladva csökken, vagyis a mag külső része kisebb optikai sűrűségű, mint a közepe, és a külső részben a fény gyorsabban haladhat.

• Azért alkalmazzák ezt a megoldást, mert a mag belsejében egyenesen futó módust követő fénysugárnak rövidebb utat kell megtennie, mint a szálban ide-oda tükröződő fénysugárnak. A szál végére az összes fénysugár egyszerre érkezik meg. Így a vevőegység egy erős felvillanást lát, nem pedig egy elnyújtott, tompa impulzust.

• A magot a héj veszi körül. A héj szintén szilícium-dioxidból készül, ám törésmutatója a magénál kisebb. Az optikai szál magjában haladó fénysugarak a teljes belső visszaverődés szerint a mag és a héj határfelületéről verődnek vissza. A normál többmódusú optikai kábel a LAN-okban leggyakrabban használt optikai szál típus. A szabványos többmódusú optikai kábelekben 62,5 vagy 50 mikronos átmérőjű maggal és 125 mikronos átmérőjű héjjal rendelkező szálakat találunk. Ezeket a kábeleket sokszor 62,5/125 vagy 50/125 mikronos optikai kábeleknek is nevezik. A mikron a méter egymilliomod része (1µ).

• A héj körül védőburkolat található, ennek anyaga általában műanyag. A védőanyag a magot és a héjat védi a sérülésektől. A kábeleket kétféle változatban készítik, az egyik a laza csövezésű, a másik a szoros védőburkolatú kivitel. A LAN-okban inkább szoros védőburkolattal készülő többmódusú kábeleket használnak. A szoros védőburkolattal rendelkező szálakban a héjat körülvevő burkolat közvetlenül érintkezik a héjjal. A különböző kialakítású kábeleket eltérő célokra alkalmazzák. A laza csövezésű kábeleket inkább épületeken kívüli, a szoros védőburkolattal készülőket pedig épületeken belüli telepítéseknél használják.

• A teherviselő réteg a védőburkolatra kerül rá, feladata a szál behúzáskor való megnyúlásának megakadályozása. Anyaga gyakran kevlar, ugyanaz az anyag, amiből a golyóálló mellények is készülnek.

• Az utolsó alkotórész a külső köpeny. A külső köpeny a horzsolásoktól, oldószerektől és egyéb szennyeződésektől védi a kábelt. A többmódusú optikai kábelek külső köpenyének színe általában narancs, de esetenként más színekkel is találkozhatunk.

• Az infravörös fényt kibocsátó dióda (Light Emitting Diode, LED) és a függőleges nyílású felületsugárzó lézer (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL) két példa a többmódusú optikai szálakkal használt fényforrásokra. Adott szálon vagy az egyik, vagy a másik fényforrást használjuk. A lézerekhez képest a LED-ek előállítása olcsóbb, használatuk során kevesebb biztonsági előírást kell figyelembe venni, viszont csak kisebb távolságra képesek eljuttatni a fényjeleket. A többmódusú szálak (62,5/125) a jeleket legfeljebb 2000 méteres távolságra képesek továbbítani.