Основным элементом оптического кабеля является волоконный световод, выполненный в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы, по которому осуществляется передача волн микронных длин. Волоконный световод, как правило, имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердечника и оболочки.
| Рис. 2.39. Волоконные световоды: а) эпюра показателя преломления, б) прохождение луча |
Наибольшее применение получили волоконные световоды двух типов: ступенчатые и градиентные. В свою очередь ступенчатые световоды подразделяются на одномодовые и многомодовые.
Как видно из рисунка, ход лучей в различных световодах различен. В ступенчатом многомодовом световоде лучи резко отражаются от границы сердечник-оболочка. Причем пути следования различных лучей различны, и поэтому они приходят к концу линии со сдвигом по времени. Это приводит к искажению передаваемого сигнала (дисперсии).
Градиентные световоды также являются многомодовыми. Но здесь лучи распространяются по волнообразным траекториям.
В обычных широко применяемых в настоящее время симметричных и коаксиальных кабелях передача осуществляется по двухпроводной схеме с применением прямого и обратного проводников цепи (рис. а). В световодах, волноводах и других направляющих системах нет двух проводников и передача происходит волноводным методом по закону зигзагообразного отражения волны от границы раздела сред (рис. б). Такой отраженной границей может быть металл - диэлектрик, диэлектрик - диэлектрик с различными диэлектрическими (оптическими) свойствами и др. На волноводном принципе действуют световод, волновод, линия поверхностной волны, диэлектрический волновод и другие конструкции направляющих систем (НС).
По законам геометрической оптики в общем виде на границе сердечник-оболочка будут: падающая волна с углом j0 и преломленная волна с углом jпр.
| Рис. 2.40. Передача энергии по двухпроводным (а) и волноводным (б) системам |
| Рис. 2.41. Принцип действия волоконного световода: а) луч в пределах апертурного угла, б) луч выходит за апертурный угол |
Преимущества и недостатки ОК.
Рис 2.42 Достоинства в области применения оптической связи
Типы и марки оптических кабелей.
- городской оптический кабель;
- магистральный оптический кабель;
- подводный;
- монтажный;
- объектовый.
Ниже приводятся конструктивные данные некоторых видов современных оптических кабелей.
