Fiberkabel
Kabel och kontakter för fiberoptisk datakommunikation
LAPPs sortiment av fiberkabel är brett med varianter för en mängd applikationer, från vanlig fast installation till högflexibel som klarar ständiga böjningar och torsion samt fiberkabel med speciella egenskaper som halogenfrihet, brandresistens, gnagarsäkerhet med mera. I sortimentet finner du även kontaktdon och färdigkontakterade patchkablage.
Vad är en fiberkabel?
Fiberoptiska kablar är kablar för överföring av signaler i form av ljus med fiber av kvartsglas eller polymeroptiska fibrer (plast). De optiska signalerna (ljussignaler) överförs över långa avstånd.
Kablarna kallas ofta glasfiberkablar. För att vara mer exakt är dock en glasfiberkabel en särskild typ av fiberoptisk kabel vars fibrer är gjorda av glas som basmaterial. Fiberoptiska kablar är den allmänna termen för alla kablar som leder ljus, vilket inkluderar både plastfiber och glasfiber.
Hur är fiberkablar konstruerade?
Fiberoptiska kablar finns med fiberkärnor av kvarts eller plastfibrer. Den optiska överföringen av signaler i en fiberkabel fungerar enligt principen om ”total reflektion”. För att uppnå detta placeras en optiskt tunnare mantel (beklädnad) runt den ljusledande kärnan. Vid gränssnitten mellan kärnan och manteln reflekteras ljuset och styrs därmed genom kabeln. Det högre brytningsindexet för det fibermaterial som används i kärnan jämfört med mantelmaterialet är avgörande för den totala reflektionen.
För att mekaniskt skydda ytan på den optiska manteln (beklädnaden) appliceras även en plastbeläggning som isoleringsskikt. Detta skyddar kabeln mot yttre påverkan.
Förklaring:
- Isoleringsskikt (beläggning)
- Optisk mantel (beklädnad)
- Optisk kärna
Vilka fiberoptiska kablar finns tillgängliga hos LAPP?
Vi erbjuder vi tre övergripande fibertyper för fiberoptiska kablar:
- Polymeroptiska fibrer (POF)
- Polymerklädda fibrer (PCF)
- Glasoptiska fibrer (GOF)
De är väsentligt olika när det gäller vilket material som används i kärnan och i den optiska manteln (beklädnaden), samt maximala avstånd och överföringshastigheter som kan uppnås som resultat. Här tar vi upp de viktiga skillnaderna, för att du ska kunna välja rätt kabel utefter dina behov.
Simplex och Duplex (POF och PCF)
Simplex består av en enkel fiber medan Duplex består av två. Båda sorterna har en enkel mantel av polyetylen, och vid behov kan en extra mantel av polyuretan läggas till. Kablarna finns även i högflexibla varianter för installation i släpkedja.
Plastfiber POF
Polymeroptiska fiber, förkortat POF, är alla gjorda av plast. Tack vare de optiska polymerfibrerna, även kallade plastfibrer, är POF-fiberkablar resistenta mot extern elektromagnetisk strålning och avger inte heller någon elektromagnetisk strålning.
POF-fiberoptiska kablar är därför mycket enkla att bearbeta och är särskilt lämpliga för användning i exempelvis kabelkanaler med kraftkablar. Tack vare sin flexibilitet är fiberkablar tillverkade av polymerfibrer lämpliga för fast installation inomhus eller för flexibla applikationer så som släpkedjor.
För användning inom den Industriella Ethernet-sektorn erbjuder vi POF-fiberkablar för speciella nätverksprotokoll som exempelvis PROFINET och ETHERNET/IP.
POF-fiberoptiska kablar är vanligtvis gjorda av PMMA (akryl), ett universellt harts som kärnmaterial, vilket är anledningen till att de även kan kallas PMMA-optiska fiber.
En POF-fiberkabels egenskaper:
POF-fibertyp:
- P980/1000
POF-applikationer:
- SIMPLEX (en fiber)
- DUPLEX (två buffrade fibrer)
Förklaring:
- Kärna: 980 μm
- Beklädnad: 1000 μm
- Isoleringsskikt (beläggning): 2200 μm
POF-fibertypen anger kärn- och mantelmåtten (kärna/beklädnad). Tack vare enkel montering och avsevärt lägre inköpskostnader föredras POF-kablar ofta framför PCF- eller GOF-kablar, särskilt i applikationer med korta avstånd.
En nackdel med POF-kablar är de höga dämpningsvärdena, som begränsar den maximala fiberlängden till cirka 100-120 meter utan förstärkning.
Plastklädd glasfiber PCF
Polymer Claddad Fibres, förkortat PCF, eller Polymerklädda fiber, är tillverkade av plastklädda glasfibrer och är även kända som ”hårdbelagda optiska kiselfibrer (HCS)”.
PCF-fiberkablar används främst i industriella och medicinska applikationer och erbjuder den idealiska balansen mellan pris och prestanda, mellan plastfiberkablar (POF) och glasfiberkablar (GOF). En PCF-fiberoptisk kabel är något mer krävande att installera, men erbjuder betydligt högre bandbredd och bättre dämpning jämfört med POF-kablar. Detta gör att du kan uppnå högre överföringshastigheter och en bättre räckvidd med en PCF-kabel.
Våra PCF-fiberoptiska kablar garanterar pålitlig och mycket hög överföringhastighet, även med avstånd på upp till 500 meter, till exempel i stora fabriker.
En PCF-fiberkabels egenskaper:
PCF-fibertyp:
- K200/230
PCF-applikationer:
- SIMPLEX (en fiber)
- DUPLEX (två buffrade fibrer)
Förklaring:
- Kärna: 200 μm
- Beklädnad: 230 μm
- Isoleringsskikt (beläggning): 500 μm
PCF-fibertypen anger kärn- och mantelmåtten (kärna/beklädnad). PCF-fiberoptiska kablar erbjuder enkel och snabb kontaktering, vilket gör dem enkla att montera i fält.
Du kan i allmänhet ersätta befintliga POF-system med PCF-fiberkablar utan att byta ut sändaren/mottagaren och därmed möjliggöra anslutning över större avstånd, vilket är särskilt ekonomiskt vid uppgradering av sändaren/mottagaren.
Glasfiber GOF
Glasoptiska Fiber, förkortat GOF, är helt gjorda av glas. När vi refererar till ”glasfiberkablar” avser vi i allmänhet till denna typ av fiber. En GOF-fiberoptisk kabel är därför den ”riktiga” glasfiberkabeln, eftersom både kärnglas och mantelglas i detta fall är gjorda av kvartsglas eller kiseloxid.
GOF-fiberkablar kallas ofta för ”Silica Clad Silica (SCS)” eller ”All Glass Fibre (AGF). De har mycket låg dämpning och därför, särskilt i single-mode, en hög datahastighet (upp till 40 Gbps) och räckvidd (upp till 40 km).
Till skillnad från POF- och PCF-fiberkablar, är glasfiber inte lika enkla att montera. Fram till nu har montering av glasfiberkablar varit en komplicerad uppgift som ofta krävt en utbildad installatör. Från och med hösten 2023 erbjuder vi på LAPP ett nytt innovativt Fibre Fast Connect-system (FFC) med tillbehör som gör det möjligt att sköta anslutningen själv på plats, utan att behöva förlita dig på extern hjälp. I sortimentet finns FFC-kontakter, ett startkit som grundutrustning samt ett verktygsset med alla komponenter du behöver för att utföra kontakteringen.
En GOF-fiberkabels egenskaper:
GOF-fibertyp:
- Singlemode-fiber, SM, E9/125 OS2
- Multimode-fiber, MM, G50, G62.5/125 OM
Förklaring:
- Kärna: 9,50 eller 62,5 μm
- Beklädnad: 125 μm
- Isoleringsskikt (beläggning): 250 μm
Tack vare sin låga dämpning är en single-mode GOF-kabel väl lämpad för stora avstånd. Fiberkärnan har en diameter på 9 μm, medan beklädnadens diameter är 125 μm (9/125).
Med en multi-mode GOF-kabel överförs ljus med olika våglängder. På grund av högre dämpning är multi-mode glasfiberkablar bättre lämpade för kortare avstånd eller för det lokala nätverket. Här har fiberkärnan en diameter på 50 μm (eller 62,5 μm) och beklädnaden en diameter på 125 μm (50/125 eller 62,5/125). Fördelen med multi-mode är att fibrerna är lättare att kontaktera och transmissionsutrusningen är billigare. Multi-mode delas in i olika grupper; OM1, OM2, OM3 eller OM4 beroende på kvaliteten på glaskärnan. OM4 har högst kvalitet och därmed lägst dämpning.
Utbudet av GOF-kablar är stort och variationerna utgår från typ av fiber och vilken applikation de är avsedda för, till exempel fast eller rörlig installation, samt placeringen av fiberknippena enligt följande:
- Loose tube cable – Här är fibrerna samlade i ett rör mitt i kabeln
- Koncentric cable – Här ligger fibrerna i knippen uppdelade i flera rör placerade runt centrum av kabeln
- Mini Breakout cable/Distribution cable – Flera fibrer som är mantlade separat och som kan brytas ut till exempelvis olika chassikontakter i en kapsling
- Breakout cable – Flera fibrer som är mantlade separat och med inbyggd dragavlastning. Dessa kan brytas ut och förläggas vidare i öppen förläggning.
Många olika installationsmöjligheter – från fast förläggning på stege och i rör i mark, till direkt i mark, blåsfiber, självbärande luftkabel och släpkedjor, beroende på kabeltyp.
Singlemode eller multimode?
Singelmode-kablar har en fiberkärna med en mycket liten diameter. Detta innebär att singelmode-fibrer endast tillåter ett ljusläge att passera genom kärnan. Fiberoptiska kablar med singelmode-fibrer kallas ofta för monomode-fibrer. På grund av den mycket lilla kärndiametern på bara 9 μm kan så kallade högre transversella moder inte sprida sig i kärnan. De har helt enkelt en annan vinkel och träffar därför inte fiberkärnans vägg.
Fokuset på endast ett ljusläge ger fiberoptiska singelmode-kablar flera fördelar:
- Extremt låg signaldämpning
- Långa avstånd kan överbryggas utan förstärkning
- Hög bandbredd är möjlig
Samtidigt är det dock krångligare att skarva singelmode-fibrer eftersom fibrerna måste matchas exakt med hjälp av speciella skarvningsverktyg. Precis som kontaktdonen för singelmode-ljuslasrar är de betydligt dyrare än andra lösningar. Fördelarna med monterade fiberoptiska singelmode-kablar märks vid överföring över långa avstånd eller vid särskilt höga datahastigheter.
Fiberoptiska multimode-kablar har betydligt större kärndiametrar än singelmode-kablar. Detta gör att flera ljuslägen kan överföras genom fiberkärnan. Kärndiametern för ett multimode-fiber är i allmänhet 50 eller 62,5 μm. Multimode-fibrer kan uppnå överföringshastigheter på 100 gigabit per sekund, men endast över korta avstånd.
Jämfört med singelmode-fibrer har multimode-fibrer följande fördelar:
- Större kärndiametrar
Större kärndiametrar och därmed enklare hantering förenklar produktionen av glasfibern. Tack vare den större kärndiametern är det enklare att ansluta fiberoptiska multimode pigtail-kablar. Detta gör att skarvningsverktyget kostar betydligt mindre. - Enklare produktion
Enklare produktion innebär att multimode-fibrer i allmänhet är billigare. - Profiler för stegindex och graderat index
Multimode-fibrer kan köpas med profiler för stegindex och graderat index.
På samma sätt som ett ökande antal fordon på motorvägen gör att trafiken flyter sämre, hindrar många ljuslägen i fiberkärnan i allt högre grad trafikflödet. I takt med att bandbredden ökar, ökar även signaldämpningen och signalfördröjningen.
Detta innebär att en betydligt lägre bandbredd och kortare avstånd kan uppnås med multimode jämfört med singelmode-kablar där endast ett ljusläge överförs i kärnan. För längre avstånd krävs förstärkare eller signalprocessorer på multimode-kablar.
Beroende på indexprofilen används därför fiberoptiska multimode-kablar oftare vid kabeldragning på kontor och i byggnader, samt för anslutning av switchar, routrar eller andra nätverksenheter. För långa avstånd och höga hastighetskrav bör du däremot hellre överväga singelmode-kablar. Observera att singel- och multimode-kablar i allmänhet inte är kompatibla med varandra.
Vad är skillnaden mellan fiberoptiska kablar och kopparkablar?
Fiberoptiska kablar används för att överföra optiska signaler i form av ljus med hjälp av tunna plast- eller glasfibrer. Data transporteras av ljuspartiklar, så kallade fotoner. I kopparkablar transporteras däremot data genom kabeln i form av elektroner. Fiberoptiska kablar har betydande fördelar jämfört med kopparkablar, vilket är anledningen till att de är oumbärliga i dagens överföringsteknik och kan till och med ses som framtidens överföringsmedium.
- Fiberoptiska kablar är beständiga mot elektromagnetisk interferens eftersom optiska signaler inte utsätts för induktiviteter, kapacitanser eller motstånd och därför inte drabbas av några förluster även över långa avstånd.
- Bandbredden för en enskild fiberoptisk kabel är cirka 60 THz. Genom att lägga till ytterligare våglängder till ett nästan obegränsat färgspektrum kan oerhört höga bandbreddar uppnås och kapaciteten kan ökas när som helst.
- Elektroner som gör det möjligt att överföra data i kopparledare rör sig med ungefär 1% av ljusets hastighet. Däremot uppnår fotoner som transporterar data i fiberoptiska kablar hastigheter på cirka 70% av ljusets hastighet.
Vad behöver du tänka på när du väljer en fiberoptisk kabel?
Den rätta fiberoptiska kabeln för din applikation beror på flera faktorer. Förutom applikationsområdet och de resulterande egenskaperna när det gäller robusthet, hållbarhet, rörelse- och torsionstolerans för kabeln, är avståndet mellan sändaren och mottagaren samt installationsförhållandena och datahastigheten avgörande faktorer i ditt beslutsfattande.
Vårt breda sortiment tillsammans med vår erfarenhet och kunskap garanterar en trygg och kostnadseffektiv installation. Tveka inte att kontakta våra produktspecialister om du vill ha råd och support när du väljer din fiberkabel.