Стекло и пластиковое оптическое волокно? различия и выбор

При выборе оптоволоконного кабеля для вашего проекта выбор материала в основном определяет производительность, стоимость и пригодность для применения. По сути, они делятся на две категории материалов: пластиковое оптическое волокно (POF) и стекловолоконное волокно. Понимание того, когда каждый материал имеет смысл-и почему они не могут заменить друг друга-, имеет решающее значение для успеха проекта.

Что такое стекловолоконная оптика

Стекловолокно оптическоеизготовлен из мелкозернистого кремнеземастекловолокнопряди. Этистекловолокнопряди связываются вместе и оборачиваются защитной оболочкой из нержавеющей стали или поливинилхлорида (ПВХ). Оболочный слой обычно имеет более низкий показатель преломления, что помогает отражать свет обратно в сердцевину волокна.оптическое волокносам по себе также покрыт несколькими слоями материалов, обеспечивающими долговечность и устойчивость к высоким-температурам, защищая стекло и улучшая передачу сигнала. В зависимости от использования они подразделяются на однорежимные-и многорежимные-режимные. Одномодовый-модовый (SMF) обычно имеет диаметр сердцевины около 9 мкм и подходит для приложений на больших-расстояниях и с высокой-полосой пропускания. Многорежимный-модовый (MMF) обычно имеет размер 50/62,5 мкм и подходит для центров обработки данных, а также для небольших и средних расстояний в зданиях.

Преимущества и недостатки стекловолоконной оптики

Преимущества:

Низкие потери (0,2–0,3 дБ/км на длине волны 1550 нм) и минимальные помехи.

Имеет большую числовую апертуру, что обеспечивает более эффективное пропускание света (охватывающее УФ, видимый и инфракрасный диапазон), более высокие скорости передачи и пригодность для передачи на большие-расстояния.

Может использоваться в условиях высоких и низких температур, в диапазоне рабочих температур от -40 до 900 градусов по Фаренгейту.

Способен поддерживать стабильную работу во влажных и агрессивных средах.

Стекловолокно оптическоетонкий и легкий, подходит для индивидуальной настройки в небольших помещениях и для особых применений

Недостатки:

Стекловолокно оптическоенелегко сгибается и не выдерживает чрезмерных усилий

Сам материал хрупок и подвержен повреждениям при неправильном обращении.

Высокие затраты на установку, требующие специального оборудования и опыта; методы сварки и заделки очень требовательны.

Что такое пластиковое оптическое волокно

Пластиковое оптическое волокно(POF) изготовлен не из стекла, а из ПММА (акрилового волокна) или поликарбоната, также широко известного как волокно ПММА. Оно было введено послестекловолоконно-оптический. По сравнению сстекловолоконно-оптический, он имеет больший диаметр сердечника (0,15–2,0 мм), что делает соединение света более удобным. Это позволяет свету распространяться легче, но ограничивает расстояние передачи (обычно<100 meters).
 

Преимущества и недостатки пластикового оптического волокна

Преимущества:

Низкие материальные затраты, простой производственный процесс, недорогая установка и сопутствующие компоненты.

Гибкий и прочный, может сгибаться под большими углами без растрескивания.

Способен выдерживать вибрацию и нестабильную среду.

Легко отключается и может быть установлен необученным персоналом.

Пластиковое волокноможно отрезать до необходимой длины на месте

Недостатки:

POF имеет очень высокое затухание и дисперсию сигнала, что ограничивает расстояние передачи.

Устойчивость POF к высоким-температурам ниже, чемстекловолокно, неспособный выдерживать экстремальные температуры, такие какстекловолоконно-оптический. Это ограничивает его применение в конкретных промышленных и наружных приложениях.

Более узкая числовая апертура

Меньшая пропускная способность

Каковы различия между стекловолоконным и пластиковым оптическим волокном?

Стекловолокно против пластикового волокна: как выбрать?

Вопросы производительности

Производительность является основным фактором при выборе междустекловолоконно-оптическийипластиковое оптическое волокно. Общий,стекловолоконно-оптическийимеет преимущества в «потолке пропускной способности, расстоянии передачи и стабильности сигнала»: он имеет меньшие потери при передаче, поэтому может поддерживать лучший запас сигнала при увеличении расстояния, что делает его подходящим для магистральных каналов и высоконадежных соединений. В то же время в более высокоскоростных-сетях, требующих дальнейшего расширения,стекловолоконно-оптическийс большей вероятностью будет соответствовать требованиям обновления.Стеклянное оптическое волокноболее устойчив к температуре и старению, а при изменении температуры наружного воздуха или сценариях длительной-работы дрейф параметров канала становится более управляемым. Напротив, преимуществапластиковое оптическое волокнов большей степени отражаются на удобстве проектирования, например, большей гибкости, более высокой устойчивости к изгибу и более высокой устойчивости к соединению, но при этом часто возникают проблемы с потерями и ограничениями производительности при работе на больших-расстояниях и в приложениях с более высокой-скоростью, что делает его более подходящим для сценариев, где основными целями являются надежность на коротких-расстояниях и простота прокладки кабелей.

Соображения стоимости

Что касается стоимости, не рекомендуется ориентироваться только на цену за единицу материала кабеля; полную стоимость завершения, строительства, испытаний и последующего обслуживания следует рассматривать вместе.Пластиковое оптическое волокночасто считается более экономичным, главным образом потому, что его конструкция и сложность подключения обычно ниже: кабель легче прокладывать, радиус изгиба меньше, а заделка на-площадке относительно меньше зависит от прецизионных инструментов и эксплуатационных стандартов, что может значительно сократить трудозатраты и риск переделок. Это особенно выгодно для бюджетных-проектов с большим количеством точек или строительных бригад с разным уровнем квалификации. Покастекловолоконно-оптическийне обязательно связаны с высокими материальными затратами при крупных-закупках, работа на-площадке требует более строгих процедур очистки, сварки/заделки и испытаний, а доля затрат на инструменты, процессы и управление качеством относительно высока. Для проектов, требующих больших расстояний, высокой пропускной способности и чрезвычайно высоких требований к стабильности,стекловолоконно-оптическийлегче сделать все правильно с первого раза, что на самом деле более экономично в долгосрочной-перспективе.

Рекомендации по применению

Сценарии применения определяют совершенно разную экономическую-эффективность этих двух решений. Для высокой пропускной способности, больших расстояний и высокой стабильности (например, магистральная сеть здания/кампуса, соединение центров обработки данных)стекловолоконно-оптический— это стандартный ответ, потому что он может поддерживать более достаточный запас прочности системы, несмотря на расстояние, скорость и колебания окружающей среды. И наоборот, если это просто соединение на-расстоянии, внутреннее оборудование или внутренние клеммные соединения и требует быстрого развертывания и простоты дальнейшего обслуживания, а кабель требует частых изгибов или ограниченного пространства (например, короткие соединения для домашнего-расстояния, автомобиля или некоторого промышленного оборудования),пластиковое оптическое волокночасто является более подходящим: нет необходимости платить за неиспользуемые потолки, а также снижается сложность строительства.

Преимущества рынка

С точки зрения рынка преимуществостекловолоконно-оптическийзаключается в его универсальности и господствующем статусе. Области передачи с высокой-пропускной способностью, такие как сети связи, центры обработки данных и магистрали кампусов, уже давно основаны настекловолоконно-оптический, с зрелыми стандартными системами, стабильными цепочками поставок и сильной взаимозаменяемостью решений, что снижает-риск и упрощает--предоставление выбора. Преимуществопластиковое оптическое волокноотражается в дифференциации ниш: как инструмент-типа материала для соединения на коротких-расстояниях и инженерной эффективности, его легче адаптировать в нишевых приложениях с явными предпочтениями в отношении гибких кабелей, устойчивости к изгибу и быстрой сборки. Эти двое не находятся в отношениях, где один полностью заменяет другого:стекловолоконно-оптическийотносится к основной-основной дорожке высокой производительности, апластиковое оптическое волокноболее конкурентоспособен в сценариях с коротким-расстоянием, простым-развертыванием и низким-порогом.