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 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 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 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 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.