Чем лучше оптоволокно: Что такое оптоволокно, его отличие от витой пары, что лучше?

Переходим с медного кабеля на оптоволокно: все за и против

Волоконно-оптический кабель сегодня активно применяется для передачи аудиовизуальных сигналов и данных на большие расстояния в широком спектре разнообразных AV, телекоммуникационных и сетевых приложений, превосходя по ряду характеристик кабель, использующий вместо оптических волокон медные жилы. Разбираемся в его основных преимуществах и недостатках.

Рынок оптической передачи данных все быстрее развивается и, согласно отчету консалтингового агентства Fior Markets, вырастет к 2025 году до $7,89 млрд, обеспечивая среднегодовой рост на уровне 11,7%. Основной триггер этого процесса — повсеместное внедрение различных версий конфигурации Fiber To The X (FTTx — оптическое волокно до точки X), а также повышение требований к пропускной способности сетей и безопасности личных данных.

Если сравнивать между собой два наиболее распространенных стандарта кабелей, то медный провод работает с электрическими сигналами, проходящими по металлическим жилам, в то время, как волоконно-оптический транслирует сигналы в световой форме, что требует применения устройств, осуществляющих преобразование электрических сигналов в свет и обратно. Как правило, источником света в подобной конструкции служит лазер или светодиоды, а устройствами преобразования — локальный передатчик и удаленный приемник. При этом для максимально качественной передачи амплитуда, частота и фаза света на всем пути прохождения по кабелю должны быть стабильны и не подвержены внешним колебаниям. Чем же такой подход, особенно учитывая необходимость применения для преобразования дополнительного оборудования, лучше классического медного кабеля?

Основные преимущества и недостатки перехода на волоконно-оптическую передачу данных:

Пропускная способность

При одинаковом диаметре кабеля волоконно-оптическое соединение способно обеспечить значительно более широкую полосу пропускания, чем медная витая пара, позволяя транслировать гораздо больше данных. Это значит, что один и тот же сигнал, например, 4K-видео за одинаковый промежуток времени по разным кабелям будет предаваться без потерь на разное расстояние и с разной скоростью.

Дальность и скорость передачи

Лазер, применяемый в волоконно-оптическом кабеле, движется со скоростью, составляющей примерно одну треть от скорости света. Электроны в медном кабеле движутся со скоростью менее 1% от скорости света. Столь внушительная разница накладывает свой отпечаток как на скорость передачи данных, так и на максимально допустимую дальность соединения. Стандартное расстояние, на которое способен передавать медный кабель, обычно не превышает 100 метров. Многомодовое оптоволокно позволяет увеличить это расстояние до 300 метров, а одномодовое, при правильном подборе остальных компонентов системы, до 10 км.

Помехозащищенность

Волоконно-оптический кабель не содержит металлических компонентов, в результате чего невосприимчив к электромагнитным и радиочастотным помехам и способен эффективно работать при экстремальных изменениях температуры и влажности, которые могут быть критичны для медного кабеля.

Безопасность

Отсутствие в волоконно-оптической технологии передачи электрических сигналов делает невозможным перехват пользовательских данных третьими лицами, а попытки физического доступа могут быть в кратчайшие сроки детектированы. Столь высокий уровень безопасности сделал оптику крайне популярной в государственных и банковских приложениях, для которых этот фактор критичен. Другим преимуществом отсутствия в кабеле электрического тока является полное решение проблем с короткими замыканиями, искрением и другими схожими неполадками, что делает их подходящими для использования на взрыво- и пожароопасных объектах, например, химических или нефтеперерабатывающих заводах.

Недостатки

Естественно, помимо преимуществ, есть у технологии и недостатки. Волоконно-оптический кабель, как правило, изготавливается из стекла, поэтому он более хрупок, чем медный, и требует более аккуратного обращения при монтаже и эксплуатации. За счет более сложной стыковки элементов кабельной инфраструктуры инсталляции с волоконно-оптическим соединением более трудны в реализации. Необходимость использования для трансляции данных приемников и передатчиков, осуществляющих преобразование сигналов из электрических в оптические и обратно, повышает стоимость самой инфраструктуры. Наконец, с увеличением дальности передачи повышается и рассеивание света, что требует для проектов, где нужно покрыть большое расстояние, применения лазеров с короткой длиной волны, которые сложнее и дороже в изготовлении. Соответственно, чем больше дальность, тем выше стоимость соединения.

Классификация

Волоконно-оптический кабель состоит из сердечника, включающего одну или несколько стеклянных нитей, по которым проходит световой сигнал, оплетки и различных защитных слоев. Кабель с одной жилой называется одномодовым, имеет меньший диаметр сердечника, составляющую 8-9 микрон, и использует длину волны (1310 нм или 1550 нм), что позволяет передавать сигналы на большие расстояния и с более высокой скоростью. Толщина жилы многомодового кабеля стандартна — 50 или 62,5 микрон, а длина волны может быть от 650 до 850 нм. Они классифицируются, как OM1/2/3/4, при этом OM1 и OM2 чаще всего построены на базе светодиодного источника света и покрыты оранжевой оболочкой, в то время, как OM3 и OM4 обычно используют лазеры VCSEL (поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором) с длиной волны 850 нм и покрыты оболочкой цвета морской волны. Одномодовые кабели классифицируются, как OS1 и OS2, но различия в них заключаются в конструкции самого кабеля, а не характеристиках оптического волокна. На цвет оплетки также могут влиять исполнение для внутренней и наружной эксплуатации и гибридная конструкция.

Источником света при оптоволоконной передаче может выступать как лазер, так и светодиоды. Они работают с длиной волны выше видимого диапазона, но ниже инфракрасного. В одномодовых кабелях применяются лазеры с большой длиной волны, а в многомодовых — лазеры или светодиоды с короткой длиной волны. Поверхностно-излучающие лазеры с вертикальным резонатором устанавливают в основном в многомодовых соединениях с длиной волны 850 нм, которые используются для передачи сигналов на расстояния до 500 метров. Лазеры Фабри-Перо чаще можно встретить в одномодовых волоконно-оптических кабелях с длиной волны 1310 нм и 1550 нм, предназначенных для передачи сигналов со скоростью до 1,25 Гб/с на большие дистанции, но не дальше, чем на 20 км. Лазеры с распределенной обратной связью характеризуются такой же длиной волны, как и Фабри-Перо, но могут передавать сигналы на расстояния до 40 км.

Дополняют все это гибридные кабели, в которых применена комбинация из волоконного и медного компонентов, называемые активными оптическими кабелями. Подобная конфигурация использует лазеры VCSEL для высокоскоростной передачи видеосигналов по многомодовому соединению, а медные жилы отвечают за передачу сигналов управления. Такие кабели популярны в соединениях, длина которых не превышает 100 метров, и превосходят по ряду ключевых характеристик классические медные кабели, уступая полностью волоконно-оптическим.

Удлинители

Широкий ассортимент удлинителей для передачи AV и KVM сигналов по оптоволоконным сетям на разное расстояние и с разной скоростью можно найти в ассортименте компании ATEN. Например, модель VE883 K1, построенная на базе поверхностно-излучающего лазера с вертикальным резонатором с длиной волны 850 нм, способна транслировать по многомодовому кабелю 4K-сигнал и управляющие команды, поступающие через порт HDMI, на дистанцию до 300 метров, а VE883K2 на базе лазера с распределенной обратной связью с длиной волны 1310 нм позволяет транслировать 4K-сигнал по одномодовому кабелю на дистанцию до 10 км. Модель VE882, также снабженная портом HDMI, подойдет для трансляции сигналов с разрешением 1080p@60 и управляющих команд ИК и RS-232 по одномодовому кабелю на расстояние до 600 метров.

Линейка CE объединяет устройства для работы не только с видеосигналами, для подачи которых предусмотрены порты DVI, но и с USB-данными и KVM-сигналами. Модель CE680 может передавать по одномодовому кабелю видео с разрешение WUXGA на расстояние до 600 метров, а CE690 — уже на 10 километров. Все удлинители представляют собой комплект из приемника и передатчика, выполненных в компактных корпусах. Также ATEN выпускает приемопередатчики в форм-факторе SFP, предназначенные для установки в материнские платы сетевых устройств. Например, модуль 2A-137G с лазером с длиной волны 1310 нм позволяет передавать по одномодовому кабелю сигналы на расстояние до 10 километров.

Читайте АВ Клуб в
Telegram

Источник: www. avclub.pro

Витая пара или оптоволокно: когда какой кабель лучше использовать?

13.01.2023 Статьи

В настоящее время особое внимание уделяется качественной связи и высокоскоростному интернету. Для обеспечения пользователей интернетом и телефонией необходим качественный кабель. В коммуникациях предусмотрено применение проводов:

• «витая пара» https://lan-art.ru/catalog/kabel-vitaya-para/;
• волоконно-оптических https://lan-art.ru/catalog/opticheskiy-kabel/;
• коаксиальных https://lan-art.ru/catalog/televizionnoe-oborudovanie/koaksialnyy-kabel/.

Они способствуют обеспечению связи высокого качества.

Особенности и преимущества оптических кабелей

Оптоволоконный кабель (ВОК) – это проводник, в котором для того, чтобы передать данные, используются оптические волокна, а не медные жилы. Информация передаётся с использованием оптического формата световым излучением. В составе волоконно-оптического кабеля находятся оптические волокна в огромном количестве (до нескольких сотен). Для производства оптоволокна применяется различное кварцевое стекло, куда добавляются определённые легирующие материалы для изменения коэффициента преломления света.

Преимущества оптоволокна

Популярность оптического волокна объясняется его преимуществами:

• доступная цена – стоимость оптоволоконного кабеля намного меньше, чем проводника из меди;
• изделие с большой пропускной способностью, обеспечивающее высокоскоростное соединение;
• кабель с небольшим диаметром и весом;
• провод с более высокой пропускной способностью. Небольшое сечение позволяет объединять в проводе множество волоконных нитей;
• оптическое волокно предотвращает потери сигналов;
• проводники с продолжительным периодом эксплуатации.

Специфика «витой пары»

Витая пара представлена двумя отдельными линиями, имеющими определённый шаг плетения и скрученные друг с другом. Это обеспечивает защиту от воздействия наружного электромагнитного поля. Передача сведений происходит с помощью изменяющегося со временем напряжения электрического тока.

Отдельный провод содержит такие пары в разных количествах. Чаще всего в одной паре данные принимаются, в следующей – передаются. Чтобы обеспечить физическую и электромагнитную безопасность в таком проводнике, может применяться вспомогательная защита:

• фольгированный алюминий в качестве экрана;
• пласт металлической оплётки;
• наружное покрытие.

Цифровая информация передаётся жилой из меди, имеющей толщину 400-600 миллиметров. Для покрытия такой проволоки применяют огнеупорный изоляционный материал из полипропилена.

Преимущества витой пары

Витая пара широко применяется в сферах: в телефонных и сетевых линиях, в промышленных системах, которые чувствительны к условиям окружающей среды и т. д. Популярность такого кабеля объясняется его достоинствами:

• возможность передачи высококачественных сигналов на большое расстояние. Медь не ослабляет сигнал и не способствует искажению яркости и глубины изображений;
• легко прокладывается. Витая пара не требует дополнительную проводку;
• эффективно предотвращает помехи, которые оказывает окружающая среда, а также внутренние перекрёстные;
• безопасная, надёжная, удобная и доступная конструкция.

Чем отличаются оптика и витая пара:

• линии с оптическим волокном обеспечивают высокоскоростную и длинную передачу данных;
• проводник витой пары хорошо передаёт электроэнергию. Оптоволокно хрупкое и его нужно защищать в оптическом кабеле, а витая пара – уже готовый к использованию кабель;
• в оптических нитях информация передаётся световой волной, а в витой паре – электричеством.

Оптоволокно или витая пара: что лучше выбрать

Осуществить верный подбор поможет анализ технических характеристик этих кабелей:

• с какой скоростью передаётся информация. В ВОК сигнал передаётся световыми импульсами. В проводнике из меди передача происходит электричеством, уступающем фотонам в скорости в сотни раз. Если представить это известными физическими величинами: в витой паре – в соответствии с категорией провода до 10 Гбит/с, а в оптоволокне – 1-100 Тбит/с, для проводников разных разрядов;
• протяжённость транспортировки данных. Здесь также имеет преимущество оптоволокно. Так как в медном проводе электрические импульсы затухают на больших расстояниях;
• как воспринимаются внешние помехи. Передача данных с помощью фотонов исключает действие электромагнитного поля, поэтому силовая линия не будет искажать сигналы. В этом случае медный кабель необходимо обеспечивать максимальной защитой, так как он сильно зависит от электромагнитных помех;
• прокладка кабелей. Здесь впереди витая пара. Такой кабель легко укладывается в кабельных коробах или в кабель-каналах. Провода легко гнутся до 90? и выше. ВОК не выдерживает физические воздействия, так как у него хрупкий сердечник. Чтобы проложить оптоволокно потребуется наличие специального инструмента. Работу должен проводить мастер с профессиональной подготовкой;
• стоимость. В настоящее время цена оптоволокна и меди практически одинаковая.

ВОК может прослужить 30-50 лет, витая пара – до 25 лет. Таким образом, оптоволокно передаёт сигнал с высокой скоростью на большом расстоянии, но его размещение в квартире или офисе будет стоить дороже. Медную витую пару свободно можно применять для того, чтобы организовать домашнюю сеть, так как она легко устанавливается и недорого стоит.

10 лучших добавок с клетчаткой 2023 года по мнению экспертов – Forbes Health

Проблемы с пищеварением? Добавка клетчатки может помочь. Волокно, содержащееся в растительных продуктах, помогает поддерживать пищеварительную систему и поддерживает регулярную дефекацию, помимо других преимуществ для здоровья. Хотя рекомендуется ежедневно получать клетчатку из пищи, добавки с клетчаткой могут помочь заполнить пробелы в питании и облегчить запор или диарею.

Имея множество продуктов, доступных для пищевых добавок с клетчаткой, Forbes Health попросил пять аккредитованных экспертов по питанию назвать их лучшие продукты, а также причины, по которым они выделяются. Звездные рейтинги определялись исключительно редакцией и основывались на таких факторах, как стоимость, удовлетворенность пользователей и количество сахара на порцию (цены и наличие указаны на момент публикации).

Показать больше

{{ showSummarySection ? «Скрыть сводку» : «Показать сводку» }}

• 10 лучших добавок с клетчаткой 2023 года

• Методология: как мы выбрали лучшие добавки с клетчаткой 2023 года

• Что такое клетчатка?

• Польза для здоровья пищевых добавок с клетчаткой

• Потенциальные побочные эффекты пищевых добавок

• Сколько клетчатки мне нужно каждый день?

• Как и когда принимать добавки с клетчаткой

• Растворимые и нерастворимые добавки с клетчаткой

• Как выбрать лучшую добавку клетчатки для вас

• Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Источники

Сноски

• Даль В.Дж. , Стюарт М.Л. Позиция Академии питания и диетологии: влияние пищевых волокон на здоровье. J Acad Nutr Diet. 2015;115(11):1861-1870.

Каталожные номера

• Hawboldt J. Руководство по лечению СРК. Фарм США. 2009;34(12):Epub.
• Волокно. Гора Синай. Дата обращения 01.07.2022.
• Волокно. Гарвард Т.Х. Чанская школа общественного здравоохранения. Дата обращения 01.07.2022.
• Улучшение здоровья с помощью клетчатки. Клиника Кливленда. Дата обращения 01.07.2022.
• Запор, диарея и клетчатка. Академия питания и диетологии. Дата обращения 01.07.2022.
• Волокно. МедлайнПлюс. По состоянию на 06.06.2023.
• Клетчатка: углеводы, помогающие справиться с диабетом. Центры по контролю и профилактике заболеваний. По состоянию на 06.06.2023.

Информация, представленная на Forbes Health, предназначена только для образовательных целей. Ваше здоровье и благополучие уникальны для вас, и продукты и услуги, которые мы рассматриваем, могут не подходить для ваших обстоятельств. Мы не предлагаем индивидуальные медицинские консультации, диагностику или планы лечения. Для личной консультации, пожалуйста, проконсультируйтесь с медицинским работником.

Forbes Health придерживается строгих стандартов редакционной честности. Насколько нам известно, весь контент является точным на дату публикации, хотя содержащиеся здесь предложения могут быть недоступны. Высказанные мнения принадлежат только автору и не были предоставлены, одобрены или иным образом одобрены нашими рекламодателями.

Mayo Clinic Вопросы и ответы: Как лучше всего увеличить потребление клетчатки?

• By

  Лиза Торборг

  15 мая 2018 г.

УВАЖАЕМАЯ МАЙО КЛИНИКА: У меня почти каждую неделю запоры, и ежедневное употребление хлопьев с отрубями не помогает. Безопасны ли добавки с клетчаткой для регулярного и длительного использования? Есть ли что-нибудь еще, что я могу сделать? Я 53-летняя женщина, и в остальном у меня отличное здоровье.

ОТВЕТ: При употреблении в рекомендуемых количествах пищевые волокна широко признаны полезными для здоровья, включая облегчение запоров. Взрослые женщины 50 лет и моложе должны потреблять не менее 25 граммов клетчатки в день. Женщины 51 года и старше должны потреблять не менее 21 грамма в день. Взрослым мужчинам необходимо не менее 38 граммов клетчатки в день, если они моложе 50 лет, и не менее 30 граммов клетчатки в день, если им 51 год и старше. Девяносто процентов населения США потребляют намного меньше этих рекомендаций, в среднем всего 15 граммов клетчатки в день.

Продукты, богатые клетчаткой, включают фрукты, овощи, цельнозерновые и бобовые. Многие злаки, такие как хлопья из отрубей, являются хорошими источниками клетчатки. Хотя добавки с клетчаткой могут восполнить дефицит клетчатки в день, они обычно содержат только один тип клетчатки, а не множество волокон и микроэлементов, и они могут не обеспечивать всех преимуществ для здоровья, связанных с клетчаткой в ​​пище. Поэтому сначала увеличьте потребление клетчатки в своем рационе, употребляя в пищу разнообразные продукты с высоким содержанием клетчатки.

Если вы по-прежнему не можете получать достаточное количество клетчатки для удовлетворения суточной нормы, рассмотрите возможность использования добавки. Многие добавки с клетчаткой можно использовать регулярно в течение длительного времени. Клетчатка классифицируется как растворимая или нерастворимая. Растворимые волокна более подвержены брожению и могут вызывать газообразование. Нерастворимые волокна проходят через пищеварительную систему практически без изменений, что может увеличить объем стула.

Большинство добавок с клетчаткой представляют собой исключительно растворимую или нерастворимую клетчатку. Например, FiberCon (поликарбофил кальция) и Benefiber (пшеничный декстрин) в основном представляют собой растворимую клетчатку. Они, как правило, вызывают вздутие живота и метеоризм. Цитруцель (метилцеллюлоза) в основном состоит из нерастворимых волокон, которые не поддаются брожению, поэтому он с меньшей вероятностью будет способствовать вздутию живота и газообразованию. Шелуха подорожника (метамуцил и консил) богата как растворимой, так и нерастворимой клетчаткой. Как правило, добавки с клетчаткой, содержащие в основном нерастворимую клетчатку, могут быть лучшим вариантом при запорах.

Прежде чем принимать пищевую добавку с клетчаткой, попросите своего поставщика медицинских услуг или фармацевта проверить принимаемые вами лекарства. Добавки с клетчаткой могут снижать всасывание некоторых лекарств, в том числе препаратов для лечения заболеваний щитовидной железы, депрессии, диабета, высокого уровня холестерина, судорог и различных сердечных заболеваний. Даже обычные лекарства, такие как аспирин, ибупрофен и пенициллин, могут быть затронуты увеличением количества клетчатки. Вы можете принимать лекарства за час до или через два часа после употребления клетчатки, чтобы свести к минимуму взаимодействие.

Некоторые добавки с клетчаткой могут не подходить для людей с определенными заболеваниями. Например, если у вас глютеновая болезнь, вам, возможно, придется держаться подальше от продуктов с клетчаткой, полученных из пшеницы. Если у вас диабет, вам, возможно, придется использовать смесь без вкуса, чтобы избежать лишнего сахара. Проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом для получения рекомендаций о подходящей добавке клетчатки.

Медленно начинайте терапию волокнами. Добавки с клетчаткой могут вызвать вздутие живота, спазмы и метеоризм, особенно если вы начинаете с высокой дозы. Начните с низкой дозы, постепенно увеличивая количество клетчатки. Не добавляйте в пищевую добавку более 50 граммов клетчатки в день, так как это может повлиять на то, как ваш организм усваивает питательные вещества. Ваш поставщик медицинских услуг может помочь определить, что подходит именно вам.

Обильное питье и регулярные физические упражнения также могут облегчить запор. Вы также можете рассмотреть продукты, не содержащие клетчатки, такие как размягчители стула, стимулирующие препараты, вызывающие сокращение кишечника, клизмы или свечи.

Если увеличение потребления клетчатки не улучшает ваши симптомы, обратитесь к врачу.