Блог
- Здание A, Республиканский международный деловой центр, улица Гунхэсинь, д. 3699, район Цзинъань, Шанхай
- +86-21-59175887
- market@soctfiber.com
- 86-17321363317
- 86-13341796231
Мое личное понимание пустотелых волокон
В 2022 году я рассказал всем анекдот. Оглядываясь назад, я понимаю, что сам был этой шуткой. Вот почему так важно читать и узнавать больше. На самом деле, существуют как сплошные, так и полые волокна. Ниже я изложу своё личное понимание пустотелых волокон.

Давайте сравним полые волокна с сплошными волокнами.
Оба волокна состоят из сердечника и оболочки, но волокна с полой сердцевиной имеют дополнительные микроструктурыФункция этих микроструктур — удерживать свет внутри сердечника (для передачи в воздухе) посредством отражения, или, проще говоря, посредством механизма интерференции. Традиционные волокна со сплошным сердечником используют полное внутреннее отражение (ПВО) Принцип действия заключается в удержании света внутри сердечника для передачи, предотвращая его утечку. Полые волокна работают аналогично: они удерживают свет внутри сердечника, но свет распространяется по воздуху.
Многие задаются вопросом, почему полые волокна обеспечивают такую высокую скорость передачи данных.
Некоторые предполагают, что это происходит потому, что в волокнах со сплошной сердцевиной свет отражается туда-сюда (многократно преломляется), проходя более длинный путь, в то время как в волокнах с полой сердцевиной свет распространяется прямо по воздуху, тем самым преодолевая более короткое расстояние. Но это неверно: свет может распространяться только по прямой линии, однако волокна (как сплошные, так и полые) невозможно уложить по идеально прямой линии при производстве и прокладке кабеля. Изгибы всегда будут, поэтому свет в волокнах с полой сердцевиной также претерпевает отражение; разница в том, что микроструктуры отражают свет обратно в сердцевину.
Различные среды передачи
Настоящая причина значительного увеличения скорости кроется в различные среды передачиВ волокнах со сплошной сердцевиной свет распространяется через стекло со скоростью приблизительно 200 миллионов метров в секунду, тогда как в воздухе (среде в волокнах с полой сердцевиной) свет распространяется со скоростью около 300 миллионов метров в секунду, что приводит к увеличению скорости более чем на 30%.
Разные потери
Кроме того, свет в стекле подвержен Рэлеевское рассеяние и другие эффекты рассеяния, приводящие к более высокому затуханию. Для волокон со сплошным сердечником, работающих на длине волны 1550 нм, затухание составляет примерно 0,22 дБ на километр, в то время как для волокон с полым сердечником затухание может достигать всего 0,09 дБ на километр — снижение более чем на 50%. Это означает, что при тех же условиях дальность передачи для волокон с полым сердечником может быть почти удвоена.
Меньше дисперсия, больше емкость
Более того, пропускание света в воздухе приводит к более низкая дисперсия и более высокую пропускную способность. Например, мощные лазеры невозможно передавать по сплошным волокнам, так как стекло будет повреждено (выжжено) лазером. Ещё одной особенностью полых волокон является их большего диаметра (гораздо толще, чем волокна с цельным сердечником), что приводит к худшее сопротивление изгибу.
Решения для тестирования трансмиссий
Однако, поскольку свет распространяется в воздухе с минимальным рэлеевским рассеянием, оптические рефлектометры временной области (OTDR)— которые используют рэлеевское рассеяние для тестирования — больше не подходят для полых волокон, что усложняет обслуживание.
Наше текущее решение — объединение волокон с полым сердечником и волокон со сплошным сердечником в один оптический кабель для развертывания. Если кабель оборван, мы можем определить неисправность, проверив традиционные волокна со сплошным сердечником, и выполнить ремонт. В то же время, для волокон с полым сердечником требуется сварочные аппараты с сохранением поляризации (ПМ) для сращивания. Эти сращиватели имеют большой размер и требуют много рабочего пространства, поэтому при подготовке обычно приходится зачищать относительно длинный участок кабеля.
Сращивание полых волокон также имеет строгие требования к температуре и влажности окружающей среды, что делает процесс чрезвычайно сложным. В сложных условиях может потребоваться снять изоляцию кабеля на 4–5 метров, и даже в этом случае успешная сварка не гарантируется.
Стоимость полых волокон
Наконец, что касается стоимости полых волокон: она составляет примерно $5,285 на ядро на километр— то есть $5.285 за сердечник на метр, что можно назвать «заоблачным». Эта стоимость более чем в 1000 раз превышает стоимость традиционных волокон со сплошным сердечником (стоимость волокон со сплошным сердечником составляет примерно 2142,86 иен за километр для четырёхжильного кабеля). Поэтому для повсеместного внедрения инфраструктуры с полыми волокнами потребуется больше времени для снижения затрат.