كيف تبدو كابلات الألياف الضوئية؟ دليل الهيكل والمظهر

المظهر المادي لكابلات الألياف الضوئية

كابلات الألياف الضوئية عادةً ما تكون نحيفة وحساسة المظهر بشكل مدهش يتراوح قطرها من 250 ميكرومتر إلى عدة مليمترات اعتمادا على طبقات الحماية الخاصة بهم. النواة – حيث ينتقل الضوء فعليًا – دقيقة بشكل لا يصدق، وقياسها فقط 8-10 ميكرومتر للألياف أحادية الوضع و 50-62.5 ميكرومتر للألياف متعددة الأوضاع ، وهو أرق من شعرة الإنسان. عندما ترى كابل ألياف ضوئية، فإنك تنظر إلى طبقات حماية متعددة ملفوفة حول هذا اللب الزجاجي أو البلاستيكي المجهري، مما يمنحه مظهرًا ملونًا ومرنًا مشابهًا للأسلاك الكهربائية ولكنه خفيف الوزن بشكل ملحوظ.

يأتي الغلاف الخارجي لكابلات الألياف الضوئية بألوان زاهية متنوعة - عادةً الأصفر أو البرتقالي أو المائي أو الأزرق - والتي تعمل كمعرفات مرئية سريعة لنوع الكابل وتطبيقه. تتميز هذه الكابلات بمرونتها بشكل ملحوظ ويمكن ثنيها حول الزوايا بأقل نصف قطر انحناء، على الرغم من أنها تتطلب معالجة أكثر دقة من الكابلات النحاسية التقليدية بسبب الألياف الزجاجية الموجودة بداخلها.

هيكل طبقة تلو الأخرى يمكنك رؤيته

يتطلب فهم ما تنظر إليه معرفة الطبقات المميزة التي يتكون منها كابل الألياف الضوئية، والتي يمكن رؤية كل منها عندما يتم تجريد الكابل أو تقطيعه بشكل عرضي:

الأساسية والكسوة

وفي المنتصف يوجد القلب، وهو عبارة عن شريط رفيع جدًا من الزجاج أو البلاستيك يبدو غير مرئي تقريبًا للعين المجردة. وتحيط بهذا الكسوة، وهي طبقة من الزجاج ذات معامل انكسار أقل يبلغ قياسه تقريبًا 125 ميكرومتر في القطر الإجمالي . عند تعرضها، تبدو هذه الطبقات وكأنها خيوط زجاجية رفيعة أو شفافة أو بلورية قليلاً. تحت الإضاءة المناسبة، قد ترى الضوء يتوهج من نهاية الألياف النشطة، مما يدل على خصائصها في نقل الضوء.

طلاء عازلة

الطبقة الواقية الأولى المرئية هي الطبقة العازلة، وهي طبقة بلاستيكية ملونة (عادة 250-900 ميكرومتر ) مما يجعل الألياف الفردية قابلة للتحديد. يمنح هذا الطلاء كل خيط من الألياف لونًا مميزًا - سترى مجموعات مثل الأزرق والبرتقالي والأخضر والبني والأردواز والأبيض والأحمر والأسود والأصفر والبنفسجي والوردي والأزرق المائي. 12-تكوينات الشريط الألياف .

أعضاء القوة والسترة الخارجية

ستجد حول الألياف المخزنة خيوط الأراميد (المشابهة للكيفلر) أو قضبان الألياف الزجاجية التي تظهر كمواد ليفية بيضاء أو صفراء، مما يوفر قوة الشد. الطبقة الخارجية هي السترة، وهي عادة عبارة عن غمد بلاستيكي سميك سمك 2-3 ملم للكابلات الداخلية و up to 15 ملم أو أكثر للكابلات الخارجية/المدرعة . تحدد هذه الغلاف المظهر العام للكابل ولونه.

أنواع الكابلات الشائعة وخصائصها البصرية

غالبًا ما تتميز الكابلات الداخلية ذات التصنيف المكتمل بلمسة نهائية غير لامعة وقد يتم وضع علامة "OFNP" (الألياف الضوئية غير الموصلة المكتملة) على الغلاف، بينما تعرض الكابلات ذات التصنيف الصاعد علامات "OFNR". عادةً ما تتم طباعة هذه العلامات النصية كل يوم قدمين على طول الكابل ، وتوفير معلومات تحديد الهوية الهامة.

مظاهر الموصل التي تحدد أنواع الكابلات

توفر الموصلات المتصلة بكابلات الألياف الضوئية تعريفًا مرئيًا فوريًا لنوع الكابل وتطبيقه. تتمتع هذه المكونات المصممة بدقة بمظهر مميز:

• موصلات LC هي موصلات صغيرة مربعة الشكل بحجم موصل RJ45 Ethernet القياسي تقريبًا، وتتميز بآلية مزلاج إضافية وغالبًا ما توجد في التطبيقات عالية الكثافة
• موصلات SC تتميز بتصميم مستطيل أكبر حجمًا يعمل بالدفع والسحب مع أداة توصيل مميزة، مما يجعلها سهلة التركيب والإزالة
• موصلات ST تتميز بآلية قفل ملتوية مستديرة على شكل حربة مشابهة لموصلات BNC، والتي تظهر بشكل شائع في التركيبات القديمة
• موصلات MTP/MPO عبارة عن موصلات مستطيلة متعددة الألياف يمكنها استيعابها 12 أو 24 ألياف في جسم موصل واحد، يبدو أكبر حجمًا من أنواع الألياف المفردة

تتبع أجسام الموصلات نفس الترميز اللوني: البيج للوضع المتعدد OM1/OM2، والأزرق المائي لـ OM3/OM4، والأخضر الليموني لـ OM5، والأزرق للوضع الفردي. الطويق - القطعة الخزفية أو البلاستيكية الصغيرة الموجودة عند طرف الموصل - هو المكان الذي تكون فيه نهايات الألياف مصقولة، وتظهر كنقطة صغيرة من الزجاج عند فحصها عن كثب.

الاختلافات بين الكابلات الداخلية والخارجية

تحدد البيئة بناء الكابلات، مما يؤدي إلى إنشاء منتجات متميزة بصريًا:

الكابلات الداخلية

تتميز كابلات الألياف الداخلية بأنها خفيفة الوزن ومرنة نسبيًا، مع أغطية ناعمة من مادة PVC أو LSZH (منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين). يقيسون تقريبًا قطرها 2-4 ملم للكابلات البسيطة وما يصل إلى 8 ملم لكابلات التوزيع المكونة من 12 ليفًا . تكون السترات عادة لامعة وناعمة، ومصممة لسهولة التوجيه عبر البنية التحتية للمبنى. تعني التصميمات ذات العزل المحكم أن الطبقة الواقية تكون مباشرة على الألياف، مما يخلق كابلًا داخليًا أكثر صلابة ولكن أكثر متانة.

الكابلات الخارجية

تبدو الكابلات الخارجية أكثر قوة بشكل ملحوظ، مع وجود سترات سوداء من البولي إيثيلين المقاوم للأشعة فوق البنفسجية سمك 10-20 ملم . تشتمل الإصدارات المدرعة على طبقة معدنية مموجة يمكن رؤيتها عند قطع الكابل، مما يوفر الحماية ضد القوارض والأضرار الميكانيكية. تصميمات الأنابيب السائبة تحتوي على ألياف في أنابيب مملوءة بالهلام أو مملوءة بالجفاف، مما يمنح الكابل مقطعًا عرضيًا أكبر. قد تشتمل كابلات الدفن المباشرة على مركبات غمر إضافية تظهر على شكل مادة هلامية عند فتحها، وهي مصممة لمنع دخول المياه.

تشتمل الكابلات الهوائية في كثير من الأحيان على أسلاك مراسلة فولاذية أو أعضاء قوة مدمجة تنشئ مقطعًا عرضيًا مميزًا على شكل 8، يمكن التعرف عليه بسهولة أثناء التثبيت. تصل بعض الكابلات الخارجية قطرها 25 ملم أو أكثر عندما تحتوي على 144 ألياف مع حماية بيئية كاملة.

ما تراه عندما ينتقل الضوء عبر الألياف

إحدى الخصائص المرئية الأكثر تميزًا لكابلات الألياف الضوئية هي كيفية نقل الضوء. عندما يتم الكشف عن الألياف النشطة أو اختبارها، يمكنك ملاحظة ما يلي:

• توهج أحمر ساطع أو بالأشعة تحت الحمراء عند نهاية الألياف عند استخدام محدد الأخطاء البصرية (VFL)، والذي ينبعث ضوء أحمر 650 نانومتر بقوة 1 ميجاوات
• ينتشر الضوء على طول الفواصل أو الانحناءات في الألياف، مما يجعل مواقع الصدوع مرئية كنقاط مضيئة في غلاف الكابل
• تبدو نوى الألياف متوهجة عند إضاءتها، مما يدل على مبدأ الانعكاس الداخلي الكلي
• ضوء الأشعة تحت الحمراء غير المرئية في أطوال موجية 1310 نانومتر أو 1550 نانومتر أثناء نقل البيانات الفعلي، مما يتطلب معدات كشف خاصة للمراقبة

تجعل قدرة نقل الضوء هذه كابلات الألياف الضوئية فريدة من نوعها بين كابلات الشبكات - بينما لا تظهر الكابلات النحاسية أي مؤشر خارجي لتدفق البيانات، يمكن لكابلات الألياف النشطة إظهار وجود الإشارة بشكل واضح أثناء الاختبار.

تحديد عدد الألياف من خلال مظهر الكابل

يؤثر عدد الألياف الموجودة داخل الكابل بشكل مباشر على حجمه ومظهره:

• الكابلات البسيطة تحتوي على خيط واحد من الألياف ويبلغ قطره حوالي 2-3 مم مع مقطع عرضي دائري أو بيضاوي
• الكابلات المزدوجة تحتوي على اثنين من الألياف في شكل سلك مضغوط (شكل 8) أو سترة مستديرة، يبلغ عرضها 3-5 مم
• كابلات التوزيع مع 6-12 ألياف تظهر ككابلات مستديرة بقطر 5-8 مم مع ألياف مخزنة بشكل فردي ومرمزة بالألوان بالداخل
• الكابلات العمود الفقري تحتوي على 24-144 ألياف يمكن أن يبلغ قطرها 15-25 ملم مع طبقات أنبوبية متعددة أو هياكل شريطية مرئية عند فتحها

تعرض السترة عادةً المواصفات المطبوعة كل بضعة أقدام، بما في ذلك عدد الألياف ونوع الكابل (على سبيل المثال، "12F SM OS2") والشركة المصنعة ورمز التاريخ. على سبيل المثال، قد ترى علامات مثل "كورنينج 12 ألياف أحادية الوضع OS2 OFNP" مطبوعة على طول السترة الصفراء.

تصاميم الكابلات المتخصصة ومظاهرها

بالإضافة إلى التركيبات القياسية، تتمتع كابلات الألياف الضوئية المتخصصة بخصائص بصرية فريدة تناسب تطبيقات محددة:

كابلات الشريط

عند فتحها، تكشف الكابلات الشريطية عن ألياف مرتبة جنبًا إلى جنب في هيكل شريطي مسطح 12 أو 24 ألياف تنصهر معًا في مصفوفة رقيقة. يسمح هذا التكوين بالربط الشامل ويخلق مظهرًا مميزًا عند المقطع العرضي، ليبدو مثل شريط ملون من خيوط زجاجية صغيرة.

كابلات الاختراق

تتميز تصميمات الاختراق بألياف مغلفة بشكل فردي مجمعة معًا داخل غلاف خارجي. عند إزالة هذه الطبقة الخارجية، ترى العديد من الكابلات الصغيرة لكل منها قطر 2-3 ملم ، مرمزة بالألوان وجاهزة للإنهاء الفردي. يؤدي هذا إلى إنشاء كابل يتفرع إلى أرجل متعددة، يشبه الكابل الكهربائي متعدد الموصلات.

الكابلات المدرعة والتكتيكية

تتضمن الكابلات التكتيكية من الدرجة العسكرية درعًا معدنيًا متشابكًا أو جديلة أراميد مرئية من خلال أقسام شفافة، مما يوفر مقاومة للسحق تصل إلى 1000 جنيه للبوصة . تبدو هذه الكابلات أكثر قوة إلى حد كبير، مع تشطيبات سوداء غير لامعة أو زيتونية باهتة وأحذية توصيل معززة. يكشف المقطع العرضي عن طبقات حماية متعددة بما في ذلك الدرع المعدني الذي يمنح الكابل وزنًا وصلابة كبيرة.

الكابلات تحت الماء والكابلات البحرية

غالبًا ما تكون كابلات الألياف البحرية عبارة عن هياكل ضخمة قطرها 20-50 ملم ، تتضمن درعًا فولاذيًا، وموصلات طاقة نحاسية لأجهزة إعادة الإرسال، وطبقات متعددة من العزل المائي. تكشف مقاطعها العرضية عن هندسة معقدة مع حزم ألياف مركزية محاطة بأعضاء قوية وموصلات طاقة وطبقات عازلة سميكة من البولي إيثيلين.

الفحص البصري ومؤشرات الجودة

يبحث فنيو تركيب الألياف الضوئية عن مؤشرات مرئية محددة عند تقييم جودة الكابل وحالته:

1. سلامة سترة: يجب ألا يُظهر الغلاف الخارجي أي شقوق أو مكامن الخلل أو علامات الضغط. يظهر الضرر على شكل علامات ضغط بيضاء، أو جروح، أو أقسام مشوهة مما يضر بحماية الألياف الداخلية.
2. نظافة الموصل: يجب أن تظهر وجوه نهاية الطويق نقية عند النظر إليها من خلال المجهر بتكبير 200x، ولا تظهر أي خدوش أو حطام أو تلوث. حتى أ 1-جسيم ميكرومتر يمكن أن يسبب فقدانًا كبيرًا للإشارة.
3. انحناء نصف القطر الامتثال: يجب أن تحافظ الكابلات على منحنيات لطيفة دون أي انحناءات حادة. الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء هو عادة 10 أضعاف قطر الكابل تحت الحمل و 20 مرة عند التفريغ . تشير مكامن الخلل المرئية إلى تلف محتمل في الألياف.
4. تناسق الألوان: يجب أن تكون ألوان الغلاف موحدة دون أن تبهت، مما قد يشير إلى أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية يؤدي إلى تدهور الكابلات الخارجية. يشير تغير لون الكابل الداخلي إلى مشاكل بيئية.

عند فحص الألياف المجردة، يجب أن يبدو الزجاج شفافًا وموحدًا تمامًا. تشير أي غيوم أو تغير في اللون أو عدم انتظام في السطح إلى وجود ألياف معرضة للخطر مما سيؤثر على الأداء. يكشف الفحص المجهري الاحترافي عن سطح الطويق المصقول، والذي يجب أن يُظهر لمسة نهائية ناعمة وخالية من الخدوش مع تمركز قلب الألياف بشكل مثالي.