Виды соединения оптических волокон. Все об оптоволоконных кабелях: варианты, конструкции, разъемы

Оптоволоконный кабель представляет собой пластиковую либо стеклянную нить, внутри которой переносится свет. Применяется он для передачи на крупные расстояния цифровой информации с высокой скоростью. Для того дабы объединить оптоволокна с оборудованием, нужно прибегнуть к особым способам.

Вам понадобится

• – сплайс;
• – безворсовая салфетка;
• – спирт;
• – скалыватель;
• – особый сварочный агрегат;
• – оптический тестер.

Инструкция

1. Для механического соединения потребуется сплайс, в корпус которого вводятся через каналы сколотые концы оптических волокон. Раньше каждого, их нужно очистить и обезжирить. Оболочку снимите стриппером буферного слоя. Смочите безворсовую салфетку спиртом и обезжирьте ею концы волокон. После этого сколите торец волокна под углом 90° при помощи особого инструмента – скалывателя.

2. Готовые концы введите через боковые каналы сплайса с различных сторон в камеру, которая заполнена иммерсионным гелем. Вводите волокна до взаимного контакта. Крышка сплайса позже закрытия верно скрепит место соединения. Установите собранный сплайс на сплайс-пластину кросса либо муфты совместно с технологическим резервом волокна. Проверьте качество соединения при помощи рефлектометра либо оптического тестера.

3. Еще один способ соединения оптических волокон – сварка. Для нее вам потребуется особый агрегат, содержащий в себе микроскоп, зажимы, дуговую сварку, микропроцессор и термоусадочную камеру. Приготовьте концы волокон к сварке подобно тому, как подготавливали их к механическому соединению, сняв с них оболочку. На один конец наденьте термоусадочную гильзу, которая дозволит защитить места сварки. После этого, как указано в первом шаге, произведите обезжиривание и скол концов.

4. Уложите волокна в сварочный агрегат, в котором они выровняются. Механический агрегат юстирует волокна, оценит скол и, получив доказательство от оператора, произведет сварку. Если агрегат не владеет такими функциями, эти операции надобно произвести вручную. Оцените качество сварки оптическим рефлектометром. Данный прибор дозволит выявить степень затухания и неоднородности. Сдвиньте охраняющую гильзу на место сварки и на минуту установите в термоусадочную печь. Когда гильза остынет, разместите ее в охраняющую сплайс-пластину кросса либо муфты совместно с технологическим резервом волокна.

В настоящее время существует множество оптических разъемов, отличающихся размерами и формами, методами крепления и фиксации. Выбор типа оптического коннектора зависит от используемого активного оборудования, задач монтажа ВОЛС и требуемой точности.

Классификация оптических разъемов в целом одинакова и основана на следующих параметрах:

• стандарт коннектора (разъема);
• тип шлифовки;
• тип волокна (одномодовое или многомодовое);
• тип коннекторов (одинарный или дуплекс).

В результате различных комбинаций всех этих типов получается огромное множество модификаций коннекторов и адаптеров. На картинке ниже приведены далеко не все из них.

Что означают все эти буквы?

Возьмем для примера типичную маркировку оптического патчкорда: SC/UPC-LC/UPC MultiMode Duplex .

• SC и LC - это типы коннекторов. Здесь мы имеем дело с патчкордом-переходником, так как на нем установлены два разных типа разъемов;
• UPC - тип шлифовки;
• Multimode - вид волокна, в данном случае многомодовое волокно, оно также может быть обозначено аббревиатурой MM . Одномодовое маркируется как SinglеMode или SM ;
• Duplex - два разъема в одном корпусе, для более плотного расположения. Противоположный случай - Simplex , один коннектор в одном корпусе.

Типы оптических разъемов

В настоящее время наиболее распространены три типа оптических разъемов: FC , SC и LC .

FC

Разъемы FC , как правило, используются в одномодовых соединених. Корпус разъема выполнен из никелированной латуни. Резьбовая фиксация позволяет обеспечить надежную защиту от случайных разъединения.

• подпружиненное соединение, за счет чего достигается "вдавливание" и плотный контакт;
• металлической колпачок обеспечивает прочную защиту;
• коннектор вкручивается в розетку, а значит, не может выскочить, даже если случайно дернуть;
• шевеление кабеля не влияет на соединение.

Однако плохо подходит для плотного расположения разъемов - необходимо пространство для вкручивания/выкручивания.

SC

Более дешевый и удобный, но менее надежный аналог FC. Легко соединяется (защелка), разъемы могут располагаться плотно.

Однако пластиковая оболочка может сломаться, а на затухание сигнала и обратные отражения влияют даже прикосновения к коннектору.

Данный тип разъемов используется наиболее часто, но не рекомендован на важных магистралях.

Тип разъема SC используется как для многомодового волокна, так и одномодового. Диаметр наконечника 2,5 мм, материал - керамика. Корпус коннектора выполнен из пластика. Фиксация коннектора осуществляется поступательным движением с защелкиванием.

LC

Уменьшенный аналог SC. За счет малого размера применяется для кроссовых соединений в офисах, серверных и т.п. - внутри помещений, там где требуется высокая плотность расположения разъемов.

Диаметр наконечника разъема 1,25 мм, материал - керамика. Фиксация разъема происходит за счет прижимного механизма - защелки, аналогично разъему типа RJ-45, которая исключает непредвиденное разъединение.

При использовании дуплексных патчкордов возможно соединение коннекторов клипсой. Используется для многомодовых и одномодовых волокон.

Автор разработки этого типа коннектора - ведущий производитель телекоммуникационного оборудования, Lucent Technologies (США) - изначально прогнозировал своему детищу судьбу лидера рынка. В принципе, так оно и есть. Особенно учитывая то, что этот тип разъема относится к соединениям с повышенной плотностью монтажа.

ST

В настоящее время ST коннектор широко не применяется из-за недостатков и возросших потребностей по плотности монтажа. Фиксация коннектора происходит за счет поворота вокруг оси, подобно BNC разъему.

Типы полировки (шлифовки) оптоволоконных разъемов

Шлифовка или полировка оптоволоконных разъемов служит для обеспечения идеально плотного соприкосновения сердечников оптоволокна. Между их поверхностями не должно быть воздуха, так как это ухудшает качество сигнала.

На данный момент используются такие типы полировки, как PC , SPC , UPC и APC .

PC

PC — Physical Contac . Прародитель всех остальных видов полировки. Разъем, обработанный методом PC (в том числе вручную), представляет собой скругленный наконечник.

В первых вариациях полировки был предусмотрен исключительно плоский вариант коннектора, однако жизнь показала, что плоский вариант дает место воздушным зазорам между световодами. В дальнейшем торцы коннекторов получили небольшое закругление. В класс PC входят заполированные вручную и изготовленные по клеевой технологии коннекторы. Недостаток данной полировки заключается в том, что возникает такое явление как «инфракрасный слой» — в инфракрасном диапазоне происходят негативные изменения на торцевом слое. Данное явление ограничивает применение коннекторов с такой полировкой в высокоскоростных сетях (>1G).

Обратите внимание, на рисунке видно, что соединение коннекторов с плоским торцом чревато, как упоминалось ранее, возникновением воздушной прослойки. В то время как скругленные торцы соединяются более плотно.

Данный тип полировки может применяться в сетях небольшой дальности, предполагающих небольшую скорость передачи данных.

SPC

SPC — Super Physical Contact . По сути та же PC, только сама полировка является более качественной, т.к. она уже не ручная, а машинная. Также был сужен радиус сердечника и материалом наконечника стал цирконий. Дефекты полировки конечно снизить удалось, однако проблема инфракрасного слоя осталась.

UPC

UPC- Ultra Physically Contact . Данная полировка осуществляется уже сложными и дорогими системами управления, в результате чего проблема инфракрасного слоя была устранена а параметры отражения значительно снижены. Это дало возможность коннекторам с данной полировкой применяться в высокоскоростных сетях.

UPC - почти плоский (но не свосем) разъем, который производится с применением высокоточной обработки поверхности. Дает отличные показатели отражательной способности (по сравнению с PC и SPC), поэтому активно применяется в высокоскоростных оптических сетях.

Коннекторы с этим типом разъема чаще всего - синие.

APC

АРС — Angled Physically Contact . На данный момент считается, что наиболее действенным способом снижения энергии отраженного сигнала является полировка под углом 8-12°. Такая полировка поверхности дает самые лучшие результаты. Обратные отражения сигнала практически сразу покидают покидают оптоволокно, и благодаря этому снижаются потери. В таком исполнении отраженный световой сигнал распространяется под большим углом, нежели вводимый в волокно.

Оптические разъемы (коннекторы) применяются при оконечивании оптических волокон для их стыковки с пассивным или активным телекоммуникационным оборудованием.

На сегодняшний день представлено большое количество специализированных оптических коннекторов. Наибольшее распространение получили оптические разъемы типов SC , FC , ST , имеющие стандартные размеры и миниатюрные LC . Принцип работы у них одинаковый, различны только способы фиксации или тип крепления к гнезду.

Оптический разъем ST типа имеет наконечник диаметром 2,5мм с выпуклой торцевой поверхностью. Фиксация вилки на розетке выполняется подпружиненным байонетным элементом, поворачивающимся на ¼ оборота. Направляющие оправы сцепляясь с упорами ST-розетки при вращении вдавливают конструкцию в гнездо. Пружинный элемент обеспечивает необходимое прижатие.

Оптический разъем типа SC типа самый популярный среди разъемов с прямоугольным поперечным сечением. Фиксация осуществляется за счет защелки с фиксатором по принципу «push-pull». Линейное движении при подключении и отключении делает этот разъем особенно для применения в 19-дюймовых полках, так как позволяет увеличить плотность портов за счет сближения розеток. Защелка открывается только при вытягивании за корпус, что увеличивает эксплуатационную надежность. Оптический SC-коннектор может объединяться в модуль, состоящий из нескольких разъемов Duplex.

Оптический разъем типа FC фиксируется резьбовым соединением. ориентированы , в основном, на применение в одномодовых линиях дальней связи, специализированных системах и сетях кабельного телевидения. Конструкция разъема обеспечивает надежную защиту керамического наконечника от загрязнений, а применение для фиксации накидной гайки дает большую герметичность зоны соединения и надежность соединения при воздействии вибраций.

Миниатюрные оптические разъемы типа LC имеют размеры примерно в два раза меньше, чем обычные варианты SC, FC, ST с диаметром наконечника 1,25 мм, вместо стандартного 2,5 мм. Это позволяет реализовать большую плотность при установке на коммутационной панели и плотную схему установки в стойку. Коннектор фиксируется с помощью прижимного механизма.

Также мы рады предложить вам разъемы различающиеся по способу установки:

Один из самых простых методов по установке разъемов на волокно - клеевой. Для фиксации волокна в сердечнике разъема в этом методе применяется эпоксидная смола.

Быстрый коннектор, позволяет легко и быстро произвести оконцовку оптических кабелей. В магазине Вы можете найти все необходимое для монтажа быстрого коннектора.

Они предназначены для быстрого оконечивания оптических кабелей по уникальной технологии «Splice-On» с помощью сварочного аппарата Ilsintech Swift F1.

Самыми главными врагами оптических разъемов, препятствующими высокоскоростной передаче данных являются грязь, пыль и другие загрязняющие вещества.

В прошлом году мы проводили ряд семинаров, посвященных системам передачи информации по оптоволоконному кабелю. Общаясь со слушателями, часто сталкивались с ситуацией, когда люди готовы применять данные системы: у них есть проекты, преимущества решения превалируют над стоимостью - ставь и сдавай проект, получай деньги и уверенность в том, что у заказчика не будет претензий к качеству выполненных работ. Но тот факт, что у специалистов нет никакого опыта работы с подобным оборудованием, их останавливал. Все неоднократно слышали о сложностях, о необходимости высокой квалификации специалистов. Многие считают, что сварка оптоволокна и монтаж оборудования с использованием оптоволоконного кабеля - рискованный процесс, требующий дорогих материалов и высокооплачиваемых сотрудников, что это не для них.

С.А. Карачунский
Руководитель отдела маркетинга компании "В1 электроникс"

На самом деле, работа с оптоволокном хоть и требует определенного опыта и навыков, но их наработать - не такая сложная задача. Тем более что сейчас рынок предлагает большое количество инструментов и оборудования для разделки и монтажа кабеля. Этому вопросу и посвящена данная статья.

Вводная информация

Одно из главных требований при работе с оптоволоконными кабелями - внимательное отношение ко всем этапам процесса монтажа кабельной системы: укладке, разделке, соединению и оконцовке. Ошибка дорогого стоит - это затраты на поиск места повреждения и замена участка кабеля. Замена поврежденного участка не только увеличивает трудозатраты, но и снижает качество всей системы: каждый соединительный элемент, каждая спайка вносит свои искажения в передаваемый сигнал, уменьшает расстояние передачи сигнала, требует увеличения оптического бюджета системы. Для специалистов, которые только начинают свою работу по монтажу оптоволокна, рекомендуется приобрести готовый комплект основных инструментов и материалов, необходимых для проведения работ: тара, дозаторы, распределители, расходные материалы и защитные средства. Спустя некоторое время, когда вы получите начальные навыки работы с оптоволоконным кабелем и сформируете предпочтения в разнообразии используемых инструментов и материалов, вы сможете комбинировать набор "под себя".

Разделка волоконно-оптического кабеля

Волоконно-оптический кабель представляет собой несколько оптических волокон, которые вместе с армирующими нитями заключены в защитную полимерную оболочку. Для защиты от агрессивных внешних воздействий кабель помещают в броневую защиту из гофрированной алюминиевой или стальной защитной ленты либо из стальной проволоки. Из-за того, что оптическое волокно в достаточной степени чувствительно к осевым и радиальным деформациям, для его разрезания непригодны недорогие кабелерезы, которые используются для работы с медными кабелями. Рекомендуется использовать инструмент, лезвия которого рассчитаны на резку стали.

Начальный этап разделки волоконно-оптических кабелей - удаление верхнего слоя защитных и броневых покровов, выполняется теми же инструментами, что и разделка обычных кабелей. Полимерная изоляция и фольга вскрываются резаками, а стальная проволока выкусывается бокорезами. Рекомендуется применять кабельные ножи: они позволяют снимать полимерное покрытия с кабеля диаметром от 4 до 35 мм, и при этом кабельный нож имеет специальную насадку, ограничивающую глубину разреза оболочки, что исключает повреждение оптоволоконных жил.

Но в дальнейшей работе без специальных инструментов все равно не обойтись:

• ножницы или кусачки с керамическими лезвиями - используются для удаления армирующих нитей из кевлара. Обычные ножницы эти тонкие, гибкие и прочные волокна не режут, а выдавливают или гнут;
• стрипперы - предназначены для снятия буферного слоя. Их применение снижает риск повреждения оптического волокна: в первую очередь из-за того, что его рабочие поверхности имеют фиксированную настройку;
• скалыватель оптических волокон - применяется для отсекания лишнего отрезка волокна под углом 90 град. Скалыватели бывают ручные и автоматические. При подготовке оптоволокна для последующей сварки или соединения волокон при помощи сплайса рекомендуется использовать автоматические скалыватели, которые позволяют получить чистый и ровный скол без дефектов под углом 90±0,5 град. Например, скол с углом более 2 град. может привести к увеличению потерь в соединении до 1 дБ, что при оптическом общем бюджете системы в 15-25 дБ - зачастую непозволительная роскошь;
• микроскопы позволяют диагностировать разъемы оптических волокон на качество полировки жилы, наличие трещин, царапин;
• кримперы предназначены для обжимки наконечников, разъемов и контактов.

Способы соединения волоконно-оптического кабеля

Широко применяются три способа монтажа оптоволокна:

• сварка оптических волокон;
• соединение при помощи механических разъемов;
• соединение при помощи сплайса.

Сварка оптических волокон

Осуществляется с помощью специальных сварочных аппаратов и обычно выполняется в три этапа:

• подготовка и зачистка кабеля, получение качественного торца;
• сваривание сварочным аппаратом;
• тестирование и оценка качества соединения. Сварочный аппарат осуществляет соединение оптоволокна с хорошими параметрами места соединения просто и быстро. Современные сварочные аппараты позволяют снизить потери в месте соединения до 0,04 дБ и менее. Аппарат автоматически выполняет все необходимые операции: юстирует оптоволокна, расплавляет концы оптоволокон, сваривает их. Наиболее функциональные (но и, к сожалению, более дорогие) модели также проверяют качество соединения. После чего место сварки защищают, обычно при помощи термоусаживающей трубки.

Соединение при помощи механических разъемов

Сварка оптического волокна также используется при оконцовке волокна коннекторами. Для этих целей используются готовые волоконно-оптические перемычки -пигтейлы (англ. pigtail - гибкий проводник). Пигтейл обычно изготавливается в заводских условиях, он представляет собой отрезок оптоволоконного кабеля, который имеет с одной стороны оптический коннектор. Волокно оптического кабеля сваривается с волокном пигтейла, а уже при помощи коннектора его подключают к оборудованию.

Соединение при помощи сплайса

Сплайс - устройство для сращивания волоконно-оптического кабеля без применения сварки. В сплайс через специальные направляющие навстречу друг другу вводятся подготовленные концы оптических волокон и фиксируются в нем. Для уменьшения вносимых потерь стык между волокнами помещают в специальный (иммерсионный) гель, который зачастую находится внутри сплайса.

Технология соединения при помощи сплайса включает в себя несколько этапов:

• разделка волоконно-оптического кабеля;
• обработка торцов;
• выполнение соединения;
• тестирование и оценка качества соединения;
• нанесение защитных покрытий, восстановление защитной оболочки и брони.

Применение сплайсов облегчает процесс сращивания оптоволокна, но работа с ними требует практических навыков. Вносимые потери при этом методе соединения волокон меньше, чем при использовании пары волоконно-оптических вилок и адаптера, но все же могут составлять 0,1 дБ и выше. Согласно требованиям стандартов на СКС IS0 11801, TIA EIA 568B вносимые потери в сплайсе не должны превышать 0,3 дБ. Для этого в ходе монтажа проводится корректировка положения волокон относительно друг друга, в процессе работ также необходимо проводить постоянный замер потерь на месте соединения.

Кроме того, следует принимать во внимание тот факт, что со временем потери в месте соединения при помощи сплайса могут увеличиться из-за смещения волокон в пространстве или высыхания иммерсионного геля.

Выводы

Материал, который здесь представлен, кому-то может показаться неполным, кому-то поверхностным. Я и не ставил себе задачу изложить всю информацию об инструментах и оборудовании, применяющихся при работе с оптоволокном - да и не уверен, что для этого хватит всего журнала: информации много, она разнообразна.

Но, для того чтобы приступить к работе, вполне достаточно начальных знаний и навыков. Читайте, спрашивайте, приходите на семинары и тренинги - поставщики оборудования должны быть сами заинтересованы в повышении вашей грамотности. Не боги горшки обжигали - и у нас все получится.

Высокая скорость интернета лучше всего обеспечивается при помощи оптических линий связи. Сейчас эта технология пришла почти в каждую квартиру. Вопрос, как подключить оптический кабель интересует уже не только специалистов, но и обычных пользователей. Постараемся раскрыть тему подробнее.

Рассматривать будем подключение по технологии PON (пассивные оптические сети) как наиболее современное и получающее на сегодняшний день все большее распространение, вытесняя обычные проводные линии.

Начнем с азов, чтобы понять, с чем нам придется встретиться, ведь технология оптической связи отличается от обычных и привычных для нас проводов, как по принципу действия, так и по способам монтажа. Конечно, этот раздел можно опустить и приступить сразу к решению практических задач но, все же зная теорию легче решить многие проблемы, возникающие на практике. Постараемся не утруждать вас сложными терминами, а объяснить все просто и популярно.

Как действует передача данных через оптоволокно

Передача сигнала через обычные провода с помощью электрического тока упирается в два препятствия, которые ограничивают предел скорости.

1. Сигнал с высокой частотой быстро затухает на большом расстоянии.
2. У токов высокой частоты большие потери энергии через излучение в окружающую среду.
3. Рядом находящиеся провода и оборудование наводят помехи на сигнал.

С этими негативными факторами борются, применяя промежуточные усилители, экраны, свивая провода. Но всему есть предел. На сегодня повышение скорости передачи информации, в основном, решается с помощью разделения ее на параллельные потоки. Например, USB 3.0 отличается от более раннего USB 2.0 тем, что для передачи данных используются не одна, а несколько пар проводов.

Кардинально решить вопрос смогли только с помощью оптоволоконных кабелей. В них сигнал передается с помощью света, точнее лазерного излучения, которое слабо затухает на больших расстояниях. Для связи используются стеклянные волокна, в которых благодаря специально подобранным свойствам сердечника и внешнего слоя проявляется эффект полного отражения светового пучка.

Также благодаря небольшому диаметру они гибкие (с тонкими гибкими стеклянными волокнами мы встречаемся и в таких привычных материалах как стекловата и стеклоткань).

Работает система чрезвычайно просто - с одной стороны кабеля модулируют излучение лазера, кодируя в нем информацию, которую расшифровывает фотоприемник на другом конце. По одному оптоволокну можно передавать множество потоков, параллельно используя лазеры с разным спектром.

Скорость передачи по оптоволокну на порядки превышает возможности металлических проводников и достигает нескольких терра бит в секунду.

Имеет оптоволокно и другие преимущества:

1. Абсолютную защиту от внешних помех , навести посторонний сигнал на такой кабель невозможно.
2. Благодаря отсутствию металлических проводников такие линии не могут быть повреждены пробоем изоляции от высокого напряжения , поэтому они еще и безопасны для пользователей.
3. Современный оптоволоконный кабель имеет небольшой диаметр и занимает много места в лотках и канализации.
4. Считать информацию не повреждая кабель, и не нарушая его работоспособности известными методами (например, фиксируя электромагнитное излучение) невозможно.

Еще одно достоинство оптоволокна - оно не представляет интереса для злоумышленников, так как не содержит цветных металлов.

Но есть и некоторые минусы:

1. такие кабеля нельзя соединить обычной пайкой или скруткой, требуется сваривать стекло или применять специальные соединительные элементы;
2. стекловолоконные кабели нельзя изгибать по малому радиусу;
3. оборудование для приема и передачи сложное, хотя при отработанном и массовом производстве, как и для любой электроники, цена него постоянно снижается.

Как работает технология PON

На первый взгляд для построения абонентской сети можно сделать двумя способами:

1. Провести от базовой станции кабеля к каждому пользователю. Так действует стандартная городская сеть — от АТС пары проводов идут к каждому телефону.
2. Провести несколько магистральных линий с большой пропускной способностью, на которые подключаются активные коммутаторы - свитчи, которые распределяют доступ между абонентами. Так строились первые сети с использованием витых пар (LAN) а позже и оптоволокна в качестве магистральных линий. Например, к дому шла оптоволоконная линия, доступ к которой по квартирам распределяли уже с помощью витых пар подключенных через свитчи. Такие сети назывались FTTB (Fiber To Building) - волокно до здания.

Технология PON работает по несколько иному принципу:

1. Активное оборудование монтируется только у провайдера и клиента.
2. На одно волокно может быть подключено до 128 приемников. Сеть строится по принципу дерева, где от линии идут ветви отростки, а от них ветви второго порядка и так далее.
3. Все абонентские устройства, подключенные к одному волокну, получают доступ к сети с разделением по времени. То есть сразу передается пакет информации одному клиенту, затем второму и так по очереди. Из-за большой пропускной способности линии это ни в коей мере не снижает скорости передачи данных. Также осуществляется связь и в обратном направлении, но используется другая длина волны излучения лазера.

Такой подход стал возможен благодаря тому, что используются специальные устройства - сплитеры. Они разделяют поток одного волокна на несколько волокон. Потери излучения, конечно, при этом велики, но их компенсируют использованием мощных лазеров, на сегодня цена на них не столь уж и большая.

Достоинства сплитеров в том, что они сравнительно несложны, не требуют подключения к электросетям (это пассивный элемент отсюда и название технологии) и обслуживания.

Эти особенности технологии PON позволяют развивать сети в любых условиях. Если для более старых методов раздачи интернета в отличие от города, где разместить обычные свитчи и сервера можно без проблем на любом чердаке или подвале и нет проблем с подключением электропитания, в сельской местности возникали большие затруднения, для PON таких проблем нет.

Сплитер можно повесить на любой стене или опоре линии электропередач и даже разместить в колодце, устройства не боятся влаги.

Сеть PON

Чтобы было более понятно, как работает технология PON, приведем схему, как организована такая сеть.

Немного поясним схему:

• У поставщика интернета или на АТС находится OLT (на английском - Optical Linear Terminal – Оптический Линейный Терминал) с которого идет раздача. К нему подключены кабельные линии. Это довольно компактное устройство на фото ниже показана стойка, которая может обслужить несколько тысяч абонентов.

• От каждого OLT отходят несколько кабелей, на схеме показан только один, на четыре жилы. Их разводят по всему обслуживаемому участку в кабельной канализации, по опорам или другим способом.

Благодаря высокой мощности лазеров протяженность кабелей может достигать до 60 километров, хотя обычно производители гарантируют качественный сигнал на расстоянии до 20 км, но и этого вполне достаточно для среднего города.

• На каждую жилу вешают сплитер (на схеме это коробки с надписью Spliter), от них идут ответвления либо на другие разветвители, либо сразу к клиентам. На схеме показано разветвление на два кабеля вверху и на четыре внизу, но сигнал может ветвиться и на большее количество кабелей, хотя многовыходные устройства обычно применяются редко.

• После первого сплитера может быть установлено еще несколько.
• В конце линии у абонента ставится ONU (на английском языке Optical Network Unit – Оптическая Сетевая Единица) его могут еще именовать ONT (на английском Optical Network Terminal – Оптический Сетевой Терминал) к которому можно подключить LAN кабеля. Иногда устройство называют оптическим модемом.

• Кроме LAN соединений у ONU почти всегда есть розетки для телефона, так как почти всегда подключение по PON предусматривает пакет услуг: интернет, телефон, телевидение.

Как видно из схемы, сеть легко можно развивать без больших затрат. Например, в верхней части вместо первого по счету ONU установить еще один сплитер, к которому можно подключить уже два абонента. Еще можно заменить двухканальные разветвители на четырехканальные, такие как в нижней части схемы.

Какие проблемы могут возникнуть у обычного пользователя PON

Наша статья как мы уже говорили выше, не рассчитана на специалистов, они и так прекрасно знают, как подключить оптоволоконный кабель и настроить оборудование. При первичном подключении к PON провайдеры так же обычно оказывают помощь (правда чаще за отдельную плату, так что, сделав все самостоятельно можно сэкономить) с настройкой оборудования и сетей.

Как обычно происходит подключение

• Обращаетесь к провайдеру и пишите заявление, при необходимости вносите предоплату.
• Через некоторое время в вашем подъезде появляется несколько мастеров по монтажу сетей. Как правило, это не сотрудники компании поставщика интернета, а сторонние подрядчики. Они дырявят стену в вашей прихожей, проводят оптоволоконный кабель от распределительного щитка в подъезде к квартире, сваривают его и недалеко от входа устанавливают оптическую розетку.

• Дальше появляются наладчики провайдера, которые вешают оптический модем (обычно он предоставляется в аренду) соединяют его кабелем с розеткой, затем настраивают его. Интернет уже в доме, осталось его раздать.

Примерно также происходит процесс и в частном доме, правда распределительные щитки будут либо находиться на опорах линий электропередач (электросвязи), в колодцах, либо вообще отсутствовать, а абонентский кабель будет подключен от отдельного сплитера.

Эти три этапа выполнить самостоятельно нельзя, только если наняться на подряд у провайдера. К тому же по договорам сети до границ домовладения или даже до розетки обслуживаются поставщиком интернет бесплатно (если не повреждены умышленно), после границ разделения линии считаются собственностью клиента и все расходы по их эксплуатации перелагаются на него.

Подключение ONT в квартире

На рисунке ниже изображена стандартная схема подключения устройств к оптическому терминалу. Разберем сразу ее реализацию своими руками, потом расскажем, как можно скорректировать в зависимости от возможностей оборудования, и как улучшить.

Обратите внимание, что с оптикой вам придется иметь дело меньше всего, достаточно знать, как подключить оптоволоконный кабель к модему, а все остальные сети обычные проводные.

Стандартное подключение услуг

Подробно опишем все узлы схемы, так как не специалисту может быт не все понятно.

• Оптическая розетка, как и в большинстве случаев, расположена вблизи входа в прихожей. Связана она с распределительным щитком сварным оптическим кабелем, который смонтировали при установке.
• Розетка с терминалом соединяется тоже оптическим кабелем, но он подключается на разъемы. Это патч-корд (так называются любые соединительные кабеля оптоволоконные и проводные, будем применять это термин и дальше) как правило, покупной.

• Для соединения с телефоном используется обычный телефонный кабель. Вместо телефонной розетки он включается в разъем ONT, который соответствует стандартному телефонному, и прокладывается по квартире к месту, где стоит аппарат.

• Для соединения со стационарным компьютером по квартире прокладывается витая пара (LAN кабель) который подключается в соответствующие разъемы ONT и ПК. Соединение аналогично подключению через обычный свитч.
• Для того чтобы подключить ноутбук используется Wi Fi, для этого рядом с терминалом ставят роутер. На схеме он обозначен как PPPoE/Wi-Fi маршрутизатор. Соединяется с ONT он тоже с помощью витой пары.

• Последнее подключение — телевизор, для этого рядом с ним ставится ресивер цифрового телевидения (на схеме Set Top Box, это английское обозначение устройства). Для соединения ресивера с ONT применяется опять витая пара, с телевизором стандартные HDMI, SCART или Composite (колокольчики) разъемы которые подключают любые видеоустройства.

Теперь перейдем к тому, как реализовать эту схему:

• Для соединения с розеткой лучше всего использовать готовый оптический патч-корд. Такой провод небольшой длины легко приобрести в любом магазине. Можно изготовить его и самостоятельно приобретя оптоволоконный кабель и разъемы, об этом расскажем ниже, когда будем описывать, как перенести терминал дальше от розетки.
• Дальше подключаем телефон — для этого тоже можно купить готовый провод нужной длины с разъемами. Если длину подобрать сложно, а запас делать не хочется, изготовляем сами.

Для изготовления нам понадобятся:

• специальная обжимка (кримпер) для разъемов RJ11 – 14 или универсальный (он поможет и при обжимке витых пар);
• кабель необходимой длины;
• штекера RJ 11 или 14 (они стоят копейки);
• инструмент для очистки изоляции (кусачки нож).

Совет. Не покупайте четырехжильный кабель под стандарт RJ14 для стандартных аппаратов достаточно 2-х жил.

• Снимаем верхнюю изоляцию с провода, для этого можно использовать нож или кусачки или лезвия кримпера (если они есть).
• Обнажаем верхнюю изоляцию на 6-8 миллиметров, изоляцию отдельных проводников не трогаем.
• Вдвигаем их в корпус до упора. Причем если мы используем, как мы уже говорили, двухжильный провод то проводники должны лечь в гнезда двух центральных контактов. С какой стороны будет красный, а с какой зеленый не важно, несмотря на то, что существует схема распайки для этих разъемов, ее соблюдать необязательно, телефонные аппараты не чувствительны к полярности.

• Затем вставляем разъем в кримпер, он должен правильно лечь в соответствующее гнездо и сжимаем его ручки. Планка вдвинется внутрь, ножи прорежут изоляцию жил и надежно соединят контакты.

Совет. Можно попытаться обжать разъем и без кримпера. Для этого, установив провода, отверткой с остро заточенным наконечником вдавливаем ножи по отдельности, а затем планку, чтобы закрепить провод внутри. Работу нужно выполнять аккуратно, впрочем, сами штекера стоят копейки, так что можно и сломать несколько штук пока сможете достичь нормального результата.

Еще телефон можно подключить и с помощью стандартных коротких патч-кордов. Для этого вблизи телефона и ONT устанавливаем розетки.

Проводники в них обычно зажимаются клеммами. При этом соединять нужно 2 и 3 контакт (к ним подходят красный и зеленый провод, так же как и в телефонном кабеле). Такой подход даже более удобный.

• Подключаем компьютер с помощью витой пары. Как и в случае с телефоном можно попытаться найти готовый кабель нужной длины или приобрести витую пару и штекера. Обжатие происходит точно также, но с одной особенностью, перед тем как установить проводники в гнезда нужно развить концы проводников и расположить их в правильном порядке, он показан на рисунке ниже.

Готовя LAN линию не забывайте и еще одну особенность - витые пары имеют разную пропускную способность, для того чтобы полностью реализовать возможности оптического подключения нужно выбирать кабеля категории не меньше 5, они обеспечивают гигабитную скорость.

• Затем подключаем ресивер телевидения и Wi Fi роутер все точно также как и для компьютера — протягиваем витую пару, которую включаем в соответствующие разъемы. Для последнего если он расположен как на схеме проще использовать готовый короткий патч-корд. Роутер нужно будет настроить, так как это описывает инструкция по его эксплуатации.

Упрощение схемы

Стандартная схема рассчитана на применение компонентов с минимальной функциональностью. Но современные устройства обладают расширенными возможностями, расскажем, как их использовать.

• Как правило, почти все терминалы ONT могут раздавать Wi-Fi, поэтому от роутера можно отказаться.
• Телевизоры с функцией «Смарт ТВ» тоже имеют чаще всего LAN вход и для них не нужен ресивер.

• Если использовать радиотелефон, то его базовую станцию можно разместить рядом с терминалом и не протягивать телефонный провод по дому. Тем более у многих и так аппараты стоят в прихожей там, где чаще всего и смонтирована цифровая розетка.

Вообще, пользуясь соединением по Wi-Fi, можно отказаться от проводов, кроме телефонного. Многие телевизоры включаю в себя модуль приема беспроводных сетей, а для стационарного компьютера можно купить приемник, который включается либо в USB разъем, либо устанавливается на материнскую плату в PCI слоты.

Правда, при подключении по Wi-Fi вы не сможете добиться высоких скоростей, которые предполагает подключение интернета через оптоволоконный кабель. Возможности беспроводной сети ограничены и зависят от расстояния до роутера и наличия препятствия (стен).

Усовершенствования схемы

Теперь расскажем о возможностях усовершенствования схемы. Их можно предложить значительно больше. Как-то систематически дать варианты и описать их все трудно, но постараемся.

Телефонная линия

Начнем с самого простого - телефона, в доме может быть не один аппарат в кабинете, как на схеме, а несколько, в спальне, на кухне, в гостиной. Оптический модем чаще всего имеет только один разъем RJ 11 (RJ 14). Поэтому линию от него придется разветвлять сделать это можно тремя способами.

1. В нужном для разветвления месте установить телефонный сплитер - коробку с тремя выходами под разъемы RJ. Как вариант - установить двойную розетку. Этот вариант может быть даже предпочтительнее, так как потом при поломках, отключая участки, можно будет легко найти поврежденную линию.
2. Установить в месте разделения любую подходящую клеммную коробку и раздвоить линию с помощью нее.
3. Подсоединить к телефонному кабелю еще один с помощью пайки или скрутки.

Роутер

Установленный в прихожей роутер может не обеспечить четкий сигнал (чем он слабее, тем меньше скорость передачи данных) по всей квартире или дому, особенно если площадь строения большая. Желательно его перенести ближе к центру жилья. Правда этот вариант невозможен, если Wi-Fi раздает сам терминал. Как вариант, установите ближе к центру усилитель (ретранслятор) сигнала.

LAN линии

Из-за расположения оптоволоконного терминала линии витой пары получаются протяженные. Хотя сигнал в них затухает не сильно, но удобнее прокладывать все-таки от центра, особенно если в доме много оборудования подключенного к сети. Как наилучший вариант, конечно, было бы перенести сам ONT терминал к центру, но возможно так сделать не получится (об этом чуть ниже).

Но есть еще одна возможность - переносим роутер к центру, как мы уже говорили выше, а остальную разводку делаем от него. Почти все модели этих устройств, кроме того что раздают Wi-Fi, имеют от четырех LAN портов на выход и работают как свитчи.

Также в стандартной схеме подключение ноутбука предполагается только через беспроводную сеть. Но мы уже говорили, Wi-Fi не полностью реализует возможности скоростной передачи данных, которые предоставляет оптический терминал. Поэтому желательно в те места (гостиная, спальня, кухня) где вы чаще всего пользуетесь ноутбуком тоже протянуть витую пару для его подключения.

Телевидение

Как мы уже говорили, современные телевизоры с функцией «смарт» имеют разъемы для подключения витой пары (LAN) и Wi-Fi приемник позволяют отказаться от ресивера вообще. Правильно такие аппараты называть даже не телевизорами, а компьютерами-моноблоками с функциональностью телевизора.

Если телевизор поддерживает видео высокой четкости или даже 3D, подключатся все же лучше через LAN (из-за того возможного снижения скорости по беспроводному каналу). Также для таких аппаратов, если все же используется ресивер, то соединять его с телевизором для обеспечения качества видео лучше не через показанные на схеме SCART или Composite разъемы, а через HDMI или хотя бы DVI.

Еще одна особенность сегодня в доме обычно не один телевизор, а несколько. Как подключить их?

Если вам необходимо высокое качество то придется тянуть витую пару к каждому, если нет, то можно обойтись Wi-Fi. Даже если сам телевизионный приемник или ресивер к нему не поддерживает эту технологию, беспроводной адаптер стоит менее 10 долларов.

В этом подразделе статьи так же ответим на часто задаваемый вопрос - как подключить оптический кабель телевизора к ресиверу?

В принципе есть ресиверы, которые прямо подключаются к оптической сети, но они в основном применяются для вещания в кабельных сетях, то есть для профессионального использования. Все домашние приемники цифрового телевидения подключаются, так как мы описали выше.

Резервное питание

Недостатком современных высокотехнологичных линий связи и не только оптических является то, что оконечные устройства требуют подключения к электрической сети.

Если старый телефон мог работать от напряжения, подаваемого от АТС по проводам то аппарат, подключенный к терминалу, полностью зависит от его питания. То есть если у вас в доме погас свет, вы не сможете получать и принимать звонки. Поэтому продумайте источник резервного питания для оптического модема.

Учитывая, что потребляемая мощность ONT обычно в пределах 15-20 ватт для этой цели подойдет любой блок бесперебойного питания (принято сокращение ИБП - источник бесперебойного питания).

К примеру, если у бесперебойника батарея емкостью 9 А/ч то он сможет обеспечивать вас связью в течение 6-7 часов. За это время электросети обычно устраняют повреждения. Для сельской местности, где перебои с электроэнергией более продолжительны, можно выбрать блок с батареей большей емкости.

Желательно кроме оптического модема к ИБП подсоединить и Wi-Fi роутер. Тогда при отключении электроэнергии у вас будет не только телефонная связь, но и интернет, при условии, что аккумуляторы ноутбука, планшета или смартфона заряжены.

Перенос ONT терминала

Как мы уже говорили расположение модема у входной двери не оптимально, желательно разместить его ближе к центру квартиры, чтобы улучшить связь по Wi-Fi и уменьшить длину проводных линий.

Конечно, перенос устройства может быть проблематичен:

• возможно, провайдер не разрешает самостоятельного перемещения модема;
• абонентский оптический кабель довольно требователен к условиям укладки, не любит сгибания под небольшим радиусом, его нужно дополнительно защищать.

Но иногда переставить модем все же желательно особенно в больших квартирах с несколькими уровнями. Рассмотрим, как это можно сделать, точнее как удлинить оптический кабель.

Вариантов несколько:

• Использовать оптический кабель с коннекторами соответствующим разъемам в розетке и модеме (своеобразный патч-корд) большой длины. Наиболее приемлемый вариант, правда, в продаже такие кабели не встречаются, но можно изготовить самостоятельно. К тому же при таком подходе не возникает проблем с провайдером.
• Удлинить оптоволокно с помощью соединительных элементов . Ниже рассмотрим, как это можно сделать. Но заметим, что потери сигнала при этом способе будут больше чем при первом варианте.
• Сварить волокно кабеля . На самом деле это не так сложно, и мы тоже рассмотрим, как это делается. Проблема только в том, что сварочный аппарат стоит несколько тысяч долларов и покупать ради одного двух стыков его не стоит. Хотя если вы собираетесь дальше продолжать строительств оптических сетей на уже профессиональном уровне…

Можно также взять попользоваться оборудование у знакомого или арендовать на день.

Кстати, иногда спрашивают - можно ли установить два ONT в одной квартире. В принципе можно, но в отличие от телефонных аппаратов они не могут работать параллельно, вам придется платить за два лицевых счета. Так что такой выбор имеет смысл только в том случае, если вам нужен бесперебойный интернет и есть возможность провести подключение к интернету через оптоволоконный кабель разных провайдеров.

Кстати подобная схема, правда проводная, реализована у меня дома. Через DSL модем я подключен к республиканскому провайдеру «Белтелеком», у которого выбрал тариф без абонентской платы. Второе соединение с помощью витой пары к серверу местного провайдера (директор предприятия сосед и друг), где получается интернет бесплатно. Если у кого то поломки, то я легко перехожу на резерв.

В помощь предлагаем также видео подключение оптического кабеля:

Подключение и соединение оптических кабелей

Все работы, которые описаны ниже, обычно делают мастера за приличную плату, хотя как вы сможете убедиться, они довольно несложны при наличии оборудования и инструмента. На мой взгляд, освоить соединение оптики также нетрудно, как и правильную пайку привычных медных проводов.

Правда такая необходимость возникает редко, но будем смотреть с прицелом на будущее, возможно уже скоро оптоволокно вытеснит медь повсеместно, и оконечные устройства будут подключаться к нему напрямую, а не через ONT.

Установка оптических коннекторов

Рассмотрим, как монтируются наиболее распространенные коннекторы типа SC. Подавляющее большинство модемов и розеток используют именно это тип. Для монтажа нам понадобится набор специального инструмента и материалов.

Хотя и стоит он прилично, но все равно дешевле аппарата для сварки оптоволокна. Такие наборы обычно снабжаются и подробными инструкциями, так что мы приведем примерный порядок операций для ознакомления.

Этапы установки коннектора на кабель следующие:

1. Специальным кусачками - стрипером снимаем изоляцию. Этот инструмент имеет калиброванные зазоры, между режущими кромками позволяющие снимать слои поочередно, не повредив при этом само волокно.
2. Затем обрезается кевларовое волокно, которое армирует оболочку провода. Сделать это обычными ножницами не получится из-за его большой прочности. Потребуются более крепкие лезвия, которые чаще всего имеются у стрипера.
3. Затем одевается часть коннектора, которая будет фиксировать его на кабеле.
4. Дальше специальным составом или просто спиртовыми салфетками удаляется гидрофобное покрытие на самом стеклянном волокне.
5. Далее готовится и набирается в шприц клей, который будет фиксировать волокно в коннекторе. Строго отмеренное его количество вводится в канал, в который затем продевается обнаженное оптоволокно.
6. После твердения клея специальным инструментом оптоволокно скалывается.
7. Затем его торец шлифуется.
8. В заключение одеваются остальные части коннектора, и он обжимается специальной обжимкой.

Соединение оптоволокна механическим соединителем

Это способ проще предыдущего берутся куски оптоволоконного кабеля, со смонтированными в промышленных условиях коннекторами (пиг-тэйлы), и стыкуются механическими соединителем. Недостаток метода в потерях сигнала на соединениях, оно сравнимо со снижением интенсивности света в самих коннекторах (понятно, что от коннекторов отказаться нельзя). Так что лучше все же либо сваривать, либо монтировать волокно в коннектор.

Интересно. Пиг-тейл переводится с английского как «поросячий хвост», довольно меткое сравнение.

На примере соединителя SNR-Link опишем выполнение работ.

• Кабель очищается от изоляции и скалывается.
• Концы очищенного кабеля устанавливается в соединитель.

• Затем просто нажимается защелка фиксирующая стык.

На этом работа заканчивается. Как видно на фото ниже, тест данного соединения показывает потерю 0,028 дБ, это соизмеримо с потерями в коннекторе, хотя по паспортным данным у соединителя допускаются потери до 0,04 дБ. Кстати приспособление является многоразовым.

Сварка проводов

Как мы уже говорили лучше всего сваривать провода или пиг-тейлы, это тоже несложно вся проблема только в стоимости аппарата. Покажем, как происходит сварка поэтапно.

• Аппарат включается и происходит его самотестирование.

• Дальше вводим вид свариваемого кабеля. Причем для этого не надо профессионально разбираться во всех разновидностях оптоволоконных проводников, просто вводим маркировку указанную либо на упаковке, либо на самой поверхности изоляции.

• Затем, сняв внешний защитный слой любым подходящим инструментом, устанавливаем провод в специальный держатель. Перед этим не забываем одеть гильзу КДЗС (комплект деталей защиты сварного стыка) которая потом закроет место сварки.

• Затем держатель помещается в термострипер аппарата, и он включается. Изоляция удаляется нагревом, при этом риск повредить волокно гораздо меньше, чем при обычном механическом обнажении.

• Крышка закрывается и запускается термострипер. Он сам очищает провод.

• Дальше, не извлекая провод из держателя, протираем его спиртом (круглая емкость с тампоном находится на верхней крышке аппарата) для удаления гидрофобного покрытия и устанавливаем его в скалыватель. Держатель в него, как и в стрипер, крепится на магните. Скалывание проходит при закрытии крышки. Обрезки волокна падают в специальный контейнер, чтобы не потеряться (загнать под кожу тонкое, практически незаметное глазом волокно легко, а извлечь его потом сложно).

Внимание. Очень внимательно относитесь к отходам оптоволокна, они не должны теряться, так как могут нанести вред здоровью. Особенно опасно если куски стеклянного провода попадут в дыхательные пути.

• Когда два провода подготовлены, не извлекая из держателей, устанавливаем их непосредственно под сварочные электроды.

• Запускаем процесс сварки. Аппарат выравнивает и центрирует волокна и проводит их сварку, это занимает менее десяти секунд.

По окончании сварки аппарат показывает результат - какие потери будут на данном стыке. На изображении ниже они выделены овалом, всего лишь 0,01 дБ.

• Осталось обсадить гильзу КЗДС, для этого она надевается на место стыка (предварительно снимаем держатели) и провод помещается в печь.

Процесс тоже занимает несколько секунд. Извлекаем из печи готовый сваренный оптоволоконный кабель (осторожно, он будет горячим).

Как видите все довольно несложно, если у вас не кривые руки, научиться сваривать оптоволокно можно быстро достаточно лишь прочесть мануал к аппарату для сварки (наша статья тоже подходит) или получить 10 минутный инструктаж. Отмечу, что так быстро приобрести навыки соединения обычных проводов с помощью паяльника и припоя гораздо сложнее.

Надеемся, что наша статья рассказала все про оптический кабель, как подключить его, соединить, согласовать работу оптоволоконного модема с другими устройствами. Даже если вы не собираетесь самостоятельно монтировать сети или коннекторы, зная, как это делается, вы сможете найти причину поломок и пути для их устранения. Пусть интернет в вашем доме всегда будет быстрый и без перебоев.