Światłowody

W kablach światłowodowych informacja transmitowana jest w postaci impulsów świetlnych rozchodzących się wzdłuż rdzenia pokrytego płaszczem. Promienie ulegają wewnątrz kolejnym całkowitym odbiciom. Światłowody dzieli się na szklane, wykonywane z charakteryzującego się dużą przezroczystością szkła kwarcowego, i plastikowe. Produkuje się także kable, w których rdzeń jest szklany, a płaszcz jest wykonany z tworzywa sztucznego. Ze względu na sposób propagacji promieni świetlnych w rdzeniu wyróżnia się włókna jednomodowe oraz wielomodowe.

Kable światłowodowe mają budowę warstwową. Rdzeń i płaszcz otaczają powłoki ochronne, których liczba i typ zależą od przeznaczenia okablowania (do wykorzystania wewnątrz budynku, na zewnątrz, w nietypowych warunkach) i sposobu jego prowadzenia (pod ziemią, w kanale, jako kable samonośne, podwieszane).

Pierwszą warstwą jest zazwyczaj tuba z tworzywa sztucznego. Chroni ona włókno przed wpływem zewnętrznych czynników i wzmacnia konstrukcję kabla, zapobiegając powstawaniu mikropęknięć z czasem prowadzących do złamania światłowodu. Tubę wykonuje się jako szczelnie przylegającą do włókna światłowodu albo luźną, wypełnioną żelem o specjalnych właściwościach (na przykład tiksotropowym, czyli zmieniającym swoją lepkość pod wpływem mechanicznych oddziaływań). W tubie luźnej umieszcza się zwykle kilka włókien.

Kolejną warstwę stanowi taśma wchłaniająca wilgoć. Pokrywa się ją powłoką wzmacniającą, na przykład z kevlaru, która zwiększa wytrzymałość kabla na rozciąganie. W przypadku konstrukcji wzmocnionych następna jest wewnętrzna powłoka z tworzywa sztucznego, na którą nakłada się stalową siatkę zabezpieczającą na przykład przed pogryzieniem przez gryzonie. Ostatnią warstwą ochronną jest zewnętrzna koszulka z tworzywa sztucznego o odpowiednich właściwościach, na przykład odpornego na ścieranie, wpływ promieni ultrafioletowych, spełniającego wymagania norm przeciwpożarowych w zakresie nierozprzestrzeniania płomieni.

Zalety światłowodów

Istnieje kilka powodów, dla których światłowody stanowią alternatywę dla kabli miedzianych – szczególnie w wymagających zastosowaniach, takich jak przemysł. Istotna jest zwłaszcza ich duża odporność na czynniki powodujące pogorszenie jakości transmisji, na przykład skrajne temperatury, wilgotność i zjawiska atmosferyczne (śnieg, deszcz, formowanie się lodu), na które okablowanie jest narażone, jeżeli jest prowadzone na zewnątrz budynku.

Ponadto dzięki temu, że informacja jest przesyłana w postaci impulsów świetlnych, światłowody nie zakłócają pracy urządzeń w swoim otoczeniu ani nie są wrażliwe na zaburzenia elektromagnetyczne emitowane przez sąsiednie maszyny i przesłuchy od przewodów miedzianych prowadzonych w pobliżu.

Można je także bez obaw umieszczać w kanale kablowym w pobliżu przewodów zasilających. Brak sygnałów elektrycznych zapewnia również całkowitą separację galwaniczną między węzłami sieci światłowodowej. Minimalizuje to prawdopodobieństwo zniszczenia urządzeń sieciowych w wyniku przepięć powstałych przykładowo na skutek wyładowań atmosferycznych lub przebić od urządzeń pod napięciem.

Światłowody nie stwarzają także zagrożenia zapłonem wywołanym iskrą elektryczną, dzięki czemu jest to bezpieczne medium w rejonach zagrożonych wybuchem. Ponieważ praktycznie niemożliwe jest podłączenie się z zewnątrz do kabla tego typu, łącza światłowodowe gwarantują bezpieczną transmisję danych. W przypadku sieci o dużej liczbie przewodów istotna jest lekkość okablowania światłowodowego. Oprócz możliwości przesyłu danych na większych odległościach w porównaniu do kabli miedzianych, światłowody zapewniają też znacznie większą szybkość transmisji.