Cáp quang ngoài trời là loại cáp được sử dụng trong môi trường ngoài trời để truyền tín hiệu quang. Nó được sử dụng rộng rãi trong truyền thông, kết nối mạng và giám sát. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết:
Đặc điểm kết cấu
Cáp quang: Là thành phần cốt lõi, có nhiệm vụ truyền tín hiệu quang. Dựa trên loại, nó có thể được chia thành sợi quang đơn mode và sợi đa mode. Sợi quang chế độ đơn-thích hợp cho việc truyền đường dài-, tốc độ-cao; cáp quang đa mode thường được sử dụng trong các tình huống có khoảng cách-ngắn, tốc độ-tương đối thấp.
Các bộ phận tăng cường: Thường bao gồm-dây thép cường độ cao hoặc sợi aramid, chức năng của nó là tăng cường độ bền cơ học của cáp quang, cho phép cáp chịu được lực kéo, uốn cong và các lực bên ngoài khác trong quá trình lắp đặt và sử dụng, bảo vệ sợi khỏi bị hư hỏng.
Vỏ bọc: Vỏ cáp quang ngoài trời có nhiều đặc điểm khác nhau để thích ứng với các môi trường ngoài trời khác nhau. Nó thường được làm bằng vật liệu polyetylen (PE) hoặc polyvinyl clorua (PVC), có các chức năng như chống thấm, chống ẩm, chống nắng, chống ăn mòn và bảo vệ loài gặm nhấm. Đối với cáp quang được sử dụng trong một số môi trường đặc biệt, vỏ bọc cũng có đặc tính chống cháy-và chịu nhiệt độ cao/thấp.
Vật liệu độn: Được lấp đầy giữa sợi quang và vỏ bọc, nó đóng vai trò như chất chống thấm và đệm, ngăn hơi ẩm xâm nhập vào sợi và giảm tác động của các cú sốc bên ngoài.
Các loại
-Cáp quang chôn trực tiếp: Loại cáp quang này được chôn trực tiếp dưới lòng đất, mang lại khả năng che giấu và bảo mật tốt. Đặc điểm cấu trúc của nó là lớp vỏ ngoài dày, thường được bọc băng thép để tăng cường khả năng chống lại các lực cơ học, chẳng hạn như hư hỏng từ các dụng cụ khai quật. Phù hợp với những khu vực có yêu cầu thẩm mỹ cao và hoạt động mặt đất thấp như ngoại ô, khu công nghiệp.
Cáp quang trên không: Được dựng lên trên không bằng cách sử dụng các cột điện hoặc tòa nhà làm giá đỡ. Nó thường được trang bị một dây treo, với cáp quang được treo bằng móc hoặc các thiết bị cố định khác. Loại này lắp đặt tương đối đơn giản, giá thành thấp hơn nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi thiên tai (như gió mạnh, sét đánh). Thường được sử dụng ở các vùng nông thôn, vùng miền núi và các khu vực khác có địa hình rộng mở và các khu vực-dân cư thưa thớt.
Cáp quang-ống kép: Được đặt trong các ống dẫn-được lắp đặt sẵn, giúp bảo vệ cáp quang khỏi hư hỏng cơ học bên ngoài và các yếu tố môi trường. Cáp quang loại ống dẫn-có đường kính ngoài tương đối nhỏ, giúp chúng dễ dàng chạy qua ống dẫn và dùng chung ống dẫn với các loại cáp khác (chẳng hạn như cáp điện và cáp truyền thông), tiết kiệm không gian. Chúng phù hợp với những khu vực có cơ sở hạ tầng đường ống ngầm phát triển-chẳng hạn như đường đô thị và khu dân cư.
Thông số hiệu suất
Suy hao: Điều này đề cập đến mức độ suy yếu của cường độ tín hiệu quang sau khi nó truyền đi một khoảng cách nhất định trong sợi quang, được đo bằng dB/km. Độ suy giảm càng thấp thì tín hiệu quang có thể truyền đi trong sợi quang càng xa và chất lượng tín hiệu càng tốt. Đối với sợi quang-chế độ đơn, độ suy giảm ở bước sóng 1310nm thường không quá 0,36dB/km và ở bước sóng 1550nm, không quá 0,22dB/km; đối với sợi đa mode, độ suy giảm xấp xỉ 3,0-3,5dB/km ở bước sóng 850nm và khoảng 0,6-0,8dB/km ở bước sóng 1300nm.
Băng thông: Điều này cho biết dải tần của tín hiệu quang mà sợi quang có thể truyền tải, được đo bằng MHz·km hoặc GHz·km. Băng thông càng lớn thì lượng dữ liệu mà sợi quang có thể mang theo càng lớn và tốc độ truyền càng cao. Sợi đa mode thường có băng thông từ 100 đến 2000 MHz·km, trong khi sợi quang đơn mode có thể có băng thông hàng chục GHz·km hoặc thậm chí cao hơn.
Độ bền kéo: Điều này đề cập đến lực kéo tối đa mà sợi quang có thể chịu được trong quá trình kéo dài, được đo bằng Newton (N). Độ bền kéo thay đổi tùy thuộc vào thông số kỹ thuật và cấu trúc của cáp quang ngoài trời, nhưng nhìn chung nó phải chịu được lực kéo ít nhất 150-300 N để đảm bảo không bị đứt do bị kéo căng trong quá trình lắp đặt và sử dụng.
Bán kính uốn: Được chia thành bán kính uốn tĩnh và bán kính uốn động. Bán kính uốn tĩnh là bán kính uốn tối thiểu cho phép của sợi quang ở trạng thái tĩnh, trong khi bán kính uốn động là bán kính uốn tối thiểu cho phép khi sợi quang chịu tác dụng của ngoại lực (chẳng hạn như trong quá trình lắp đặt). Bán kính uốn tĩnh của sợi quang đơn mode thường không nhỏ hơn 15 mm và bán kính uốn động không nhỏ hơn 30 mm; bán kính uốn tĩnh của sợi đa mode thường không nhỏ hơn 10 mm và bán kính uốn động không nhỏ hơn 15 mm.
Cân nhắc lựa chọn
Yêu cầu về khoảng cách và tốc độ truyền: Xác định khoảng cách và tốc độ truyền cần thiết dựa trên kịch bản ứng dụng thực tế. Đối với đường truyền-đường dài, tốc độ-cao, chẳng hạn như đường trục liên lạc liên tỉnh, nên chọn cáp quang-chế độ đơn. Đối với các ứng dụng có khoảng cách-ngắn, tốc độ{6}} thấp hơn, chẳng hạn như mạng giám sát cộng đồng, cáp quang đa chế độ có thể phù hợp hơn.
Các yếu tố môi trường: Xem xét các điều kiện môi trường cụ thể của vị trí lắp đặt, chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm, tính chất của đất và sự hiện diện của nhiễu điện từ mạnh. Ở những vùng có khí hậu lạnh, hãy chọn cáp quang có khả năng chịu nhiệt độ-thấp tốt; trong môi trường có nhiễu điện từ mạnh, hãy chọn cáp quang có khả năng chống nhiễu điện từ tốt.
Yêu cầu về hiệu suất cơ học: Chọn cáp quang có đặc tính cơ học phù hợp dựa trên phương pháp lắp đặt và tiềm năng ngoại lực. Cáp quang chôn trực tiếp-cần có khả năng chống chịu áp lực, sức căng và sự cắn phá mạnh mẽ; cáp quang treo trên cao phải chịu được gió và trọng lực; cáp quang gắn trên ống dẫn-cần xem xét khả năng tương thích với ống dẫn và hiệu suất uốn khi đặt bên trong ống dẫn.
Số lượng lõi sợi: Xác định số lượng lõi sợi dựa trên nhu cầu thực tế. Nếu nhiều tín hiệu cần được truyền đồng thời hoặc không gian dành riêng cho việc mở rộng trong tương lai, hãy chọn cáp quang có số lõi cao hơn. Số lõi cáp quang ngoài trời phổ biến bao gồm 4, 6, 8, 12 và 24 lõi.
Đặt phòng ngừa
Quy hoạch và thiết kế: Trước khi lắp đặt, cần phải lập kế hoạch chi tiết cho toàn bộ tuyến đường, bao gồm hướng, chiều dài và chướng ngại vật cần vượt qua. Xem xét nhu cầu mở rộng trong tương lai và dự trữ một số lõi sợi quang dự phòng nhất định. Duy trì khoảng cách an toàn với các công trình ngầm khác (như cáp điện và đường ống cấp/thoát nước) để tránh gây nhiễu và hư hỏng lẫn nhau.
Lựa chọn phương pháp rải: Chọn phương pháp rải thích hợp dựa trên môi trường địa điểm và điều kiện thực tế. Để chôn trực tiếp, phải đảm bảo độ sâu chôn lấp đáp ứng yêu cầu (thường không nhỏ hơn 0,7m) và rải một lớp đất hoặc cát mềm dày ít nhất 100mm phía trên và bên dưới cáp quang để bảo vệ. Khi lắp đặt trên cao, chú ý đến độ căng và chiều cao của cáp treo để tránh cản trở giao thông của người đi bộ và phương tiện. Khi lắp đặt ống dẫn, đảm bảo ống sạch sẽ và không có vật sắc nhọn để tránh làm trầy xước cáp quang.
Các biện pháp bảo vệ: Phải thực hiện các biện pháp bảo vệ đặc biệt khi băng qua các đoạn đường đặc biệt như đường sắt, đường cao tốc và sông. Ví dụ, khi băng qua đường sắt và đường cao tốc, có thể sử dụng các phương pháp như kích ống hoặc khoan định hướng để chạy cáp quang xuyên qua các ống thép hoặc nhựa để bảo vệ; khi vượt sông có thể sử dụng phương pháp đặt dưới nước, sử dụng cáp quang bọc thép hoặc các biện pháp gia cố khác để đảm bảo an toàn cho cáp quang.
Nhận dạng và ghi lại: Trong quá trình đặt, điểm bắt đầu, điểm kết thúc, điểm rẽ và điểm nhánh của cáp quang phải được xác định rõ ràng và lưu giữ hồ sơ chi tiết. Việc nhận dạng phải bao gồm các thông tin như kiểu cáp quang, số lượng lõi và tuyến đường để quản lý và bảo trì trong tương lai.