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विभिन्न प्रकार के केबलों का परिचय: ऑप्टिकल केबल
विभिन्न प्रकार के केबलों का परिचय: ऑप्टिकल केबल
(अस्वीकरण: इस लेख में दी गई कुछ जानकारी इंटरनेट से ली गई है। कृपया इसे ध्यानपूर्वक पहचान कर उपयोग करें।)
ऑप्टिकल फाइबर केबल एक संचार केबल है जो ऑप्टिकल फाइबर को संचरण माध्यम के रूप में उपयोग करके ऑप्टिकल संकेतों के माध्यम से उच्च गति डेटा, छवि, ध्वनि और अन्य संकेतों का संचरण करती है। पारंपरिक तांबे के केबलों की तुलना में, इसमें उच्च बैंडविड्थ, मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता और लंबी संचरण दूरी जैसे प्रमुख लाभ हैं, और इसका व्यापक रूप से संचार, विद्युत, सैन्य और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल केबलों का विस्तृत विश्लेषण नीचे दिया गया है:
1. ऑप्टिकल केबल की मूल संरचना और कार्य सिद्धांत
मूल संरचना
| अवयव | सामग्री और कार्य |
| फाइबर कोर | उच्च शुद्धता वाला सिलिका (व्यास 9 µm सिंगल-मोड/50 µm मल्टीमोड), ऑप्टिकल सिग्नल ट्रांसमिशन चैनल |
| आवरण | फाइबर कोर की तुलना में अपवर्तनांक कम होने के कारण, पूर्ण परावर्तन के सिद्धांत का उपयोग करके प्रकाशीय संकेत को सीमित किया जाता है। |
| कलई करना | फाइबर ऑप्टिक में सूक्ष्म झुकाव से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए ऐक्रेलिक राल की सुरक्षात्मक परत। |
| सुदृढीकरण | एरामिड धागा या धातु इस्पात का तार, तन्यता शक्ति (तन्यता शक्ति ≥ 1000N) |
| म्यान | पीई/पीवीसी/ज्वाला रोधी सामग्रीनमी रोधी और जंग रोधी (आर्मर लेयर वाला आउटडोर टाइप) |
काम के सिद्धांत
ऑप्टिकल सिग्नल फाइबर कोर और क्लैडिंग के बीच इंटरफ़ेस पर पूर्ण परावर्तन से गुजरता है, जिससे कम हानि संचरण (विशिष्ट क्षीणन: 0.2dB)/ किमी@1550nm प्राप्त होता है।
वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम) तकनीक के माध्यम से, एक एकल ऑप्टिकल फाइबर एक साथ कई संकेतों (जैसे सी-बैंड 1530-1565 एनएम) को प्रसारित कर सकता है।
2. संरचनात्मक और उपयोग संबंधी विशेषताएं
संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत
| केबल कोर संरचना | संरचनात्मक विशेषताएं |
| परत फंसी हुई | वन-ट्यूब मल्टी-फाइबर तकनीक का उपयोग करते हुए, कई द्वितीयक लेपित ऑप्टिकल फाइबर को एक ढीली स्लीव संरचना के माध्यम से केंद्रीय तन्यता घटक के चारों ओर लपेटा जाता है। ऑप्टिकल केबल में 144 कोर तक हो सकते हैं, और फाइबर बंडलों के बजाय मल्टी-फाइबर टेप का उपयोग करके हजारों कोर तक हो सकते हैं। |
| कंकाल प्रकार | तन्यता तत्व के बाहर एक प्लास्टिक का ढांचा बनाएं और ऑप्टिकल फाइबर को ढांचे के खांचे में डालें। प्रत्येक खांचे में एक या अधिक ऑप्टिकल फाइबर या फाइबर रिबन समा सकते हैं, और खांचे में प्रवेश करने वाले फाइबर की लंबाई पर्याप्त होनी चाहिए। इस संरचना के रिबन केबल में ऑप्टिकल फाइबर की संख्या हजारों कोर तक हो सकती है। |
| केंद्रीय ट्यूब प्रकार | एक पीबीटी ट्यूब को चिपकने वाले पेस्ट से भरें और उसमें 96 ऑप्टिकल फाइबर के 8 समूह (प्रत्येक समूह में 12 ऑप्टिकल फाइबर) लगाएं। फाइबर रिबन के साथ 216 ऑप्टिकल फाइबर तक का उपयोग किया जा सकता है। |
| यूनिट प्रकार ऑप्टिकल केबल | सबसे पहले, कई ऑप्टिकल फाइबर को परतदार या कंकालनुमा तरीके से फाइबर इकाइयों में मोड़ा जाता है, और फिर प्रत्येक इकाई को आपस में मोड़ा जाता है। वर्तमान में, ऑप्टिकल केबल सघन और अधिक फाइबर संख्या की दिशा में विकसित हो रहे हैं, और भविष्य में 4000 कोर तक पहुंचने की उम्मीद है। |
उपयोग के वातावरण के आधार पर वर्गीकृत
| उपयोग वातावरण | सुविधाओं का उपयोग करें |
| सीधे दफन | जलरोधक और कवच की परतों से युक्त, सीधे जमीन के नीचे दबा हुआ, जिसका उपयोग लंबी दूरी के संचार के लिए किया जाता है। |
| नाली | स्थानीय या लंबी दूरी के अवरोधों के लिए उपयोग की जाने वाली एल्यूमीनियम स्ट्रिप पीई कंपोजिट परत के साथ पाइपलाइन या सुरंग बिछाना। |
| भूमि के ऊपर | प्रांतीय मुख्य या क्षेत्रीय संचार लाइनों में उपयोग की जाने वाली अतिरिक्त हल्की धातु की कवच परत। |
| इनडोर | इसमें ज्वाला रोधी गुण होने चाहिए (कम धुआं और हैलोजन मुक्त) ताकि इसका उपयोग भवनों के भीतर स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क में या बाहरी ऑप्टिकल केबल लाइनों के लिए इनडोर प्रवेश लाइनों के रूप में किया जा सके। |
| डिवाइस के अंदर | उपकरणों के भीतर ऑप्टिकल पथों को जोड़ने के लिए हल्के सिंगल कोर या डुअल कोर ऑप्टिकल केबल। |
| लचीला ऑप्टिकल केबल | फाइबर ऑप्टिक केबलों को लचीलापन, छोटा आकार, हल्का वजन, अच्छी लचीलता और पर्याप्त तन्यता शक्ति की आवश्यकता होती है, जो गैर-स्थिर अनुप्रयोगों और सैन्य मोबाइल संचार के लिए उपयुक्त हैं। |
| पानी के नीचे | नदी क्षेत्रों को पार करने वाली संचार लाइनों के लिए स्टील वायर आर्मर के साथ अच्छी रेडियल और अनुदैर्ध्य सीलिंग क्षमता की आवश्यकता होती है। |
| समुद्र तल | ऑप्टिकल केबल के कोर और तनाव प्रतिरोधी घटकों को 80MPa तक के जल दाब, 80KN के तनाव प्रतिरोध, 0.4 Ω/km के DC प्रतिरोध और 6KV के अधिकतम विद्युत आपूर्ति वोल्टेज को सहन करने के लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया जाना चाहिए। इन्हें लूज़ स्लीव संरचना के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए और लूज़ ट्यूब के बाहर स्टील के तार की दो परतों से लपेटा जाना चाहिए। |
| ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकीकृत केबल | इस केबल में 8-कोर ऑप्टिकल फाइबर यूनिट, 7 तांबे के तारों के चार-चार तार समूह और 9 सममित तार जोड़े शामिल हैं, जिनका उपयोग रेलवे संचार प्रणालियों में किया जाता है। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग मुख्य लाइन पर उच्च क्षमता वाले संचार के लिए किया जाता है, जबकि चार तार समूह और तार जोड़े रेलवे पर अंतराल संचार और सिग्नल संचरण के लिए उपयोग किए जाते हैं। |
| फाइबर ऑप्टिक कंपोजिट पावर केबल | तीन-फेज केबल कोर के बीच के अंतराल में फाइबर ऑप्टिक केबल लगाकर मिश्रित केबल बनाए जाते हैं, जो बिना प्रेरण या क्रॉसस्टॉक के बिजली संचारित कर सकते हैं और डेटा संचार प्राप्त कर सकते हैं। |
| फाइबर ऑप्टिक कंपोजिट ओवरहेड ग्राउंड वायर (ओपीजीडब्ल्यू) | ऑप्टिकल फाइबर और एल्यूमीनियम लेपित स्टील तारों की उत्कृष्ट विशेषताओं को मिलाकर उच्च-प्रदर्शन वाले केबल बनाए जाते हैं जिनका उपयोग संचार और ग्राउंड सुरक्षा दोनों के लिए किया जा सकता है; बिजली उत्पादन के शेड्यूलिंग और बिजली प्रणाली स्वचालन की संचार आवश्यकताओं को पूरा करने के अलावा, यह विशेष रूप से 220KV और उससे ऊपर की नई निर्मित लाइनों पर, केबल टेलीविजन, सार्वजनिक सुरक्षा प्रणालियों, बैंकिंग प्रणालियों और डाक एवं दूरसंचार प्रणालियों के लिए भी समाज को संचार सेवाएं प्रदान कर सकता है। |
| सभी माध्यमों के लिए स्व-सहायक ऑप्टिकल केबल (ADSS) | ADSS का उपयोग 35-110KV विद्युत लाइनों पर किया जाता है, जिसमें मौजूदा बिजली टावरों का उपयोग करके इसे सहारा दिया जाता है और बिजली लाइनों के पास खंभों के सहारे स्थापित किया जाता है। ऑप्टिकल केबल के केंद्र में सुदृढ़ीकरण के लिए फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (FRP) का उपयोग किया जाता है, और आवरण के अंदर सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में एरामिड धागे की कई लड़ियाँ लगाई जाती हैं। |
3. प्रमुख प्रदर्शन संकेतक और उद्योग मानक
मुख्य मापदंड
| अनुक्रमणिका | विशिष्ट मान | परीक्षण मानक |
| क्षीणन गुणांक | सिंगल मोड: 0.36dB/km@1310nm | आईटीयू-टी जी.652.डी |
| बैंडविड्थ | मल्टीमोड: 4700MHz·km@850nm（OM4） | आईएसओ/आईईसी 11801 |
| तन्यता ताकत | ≥ 2000N (बाहरी बख्तरबंद प्रकार) | जीबी/टी 7424.2-2008 |
| बेंडिंग त्रिज्या | स्थैतिक ≥ 10 x फाइबर ऑप्टिक केबल व्यास, गतिशील ≥ 20 x व्यास | आईईसी 60794-1-2 |
मुख्य मानक
- अंतर्राष्ट्रीय मानक: आईईसी 60794 (ऑप्टिकल केबलों के लिए सामान्य विनिर्देश), टीआईए-598 (ऑप्टिकल फाइबर के लिए रंग कोड)
- घरेलू उपयोग: YD/T 901 (लेयर ट्विस्टेड ऑप्टिकल केबल), GB/T 13993 (कम्युनिकेशन ऑप्टिकल केबल सीरीज)
4. ऑप्टिकल केबल और कॉपर केबल की तुलना
| विशेषता | ऑप्टिकल केबल | कॉपर केबल (Cat6A) |
| बैंडविड्थ | 100Gbps+(सिंगल-मोड) | 10 जीबीपीएस (100 मीटर के भीतर) |
| दूरी | रिले के बिना 100 किमी+ | ≤ 100 मीटर (10 गीगाबिट ईथरनेट) |
| रोग प्रतिरोधक क्षमता | विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप से प्रतिरक्षित | परिरक्षण परत (एसटीपी) आवश्यक है |
| सुरक्षा | विकिरण रहित, जासूसी करना मुश्किल | विद्युतचुंबकीय रिसाव का जोखिम |
| लागत | उपकरण महंगा है, लेकिन संचालन और रखरखाव की लागत कम है। | कम दूरी के लिए आसान तैनाती, उच्च लागत-प्रभावशीलता |
5. अग्रणी प्रौद्योगिकियां और उद्योग के रुझान
नए फाइबर ऑप्टिक सामग्री
खोखला तंतु: प्रकाश हवा में सैद्धांतिक क्षीणन को घटाकर 0.001dB/km तक कम कर देता है (यूके के साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय के प्रायोगिक परिणाम)।
- मल्टी कोर फाइबर: एक ही फाइबर में 7-19 कोर एकीकृत होते हैं, जिससे क्षमता 10 गुना बढ़ जाती है (एनटीटी जापान ने यह उपलब्धि हासिल की है)
बुद्धिमान अनुप्रयोग
फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग: ब्रिलौइन स्कैटरिंग के माध्यम से पुल/पाइपलाइन विरूपण की निगरानी (सटीकता ± 0.1 ℃)
FTTR (फाइबर टू रूम): हुआवेई ने स्टारलाइट सीरीज के ऑप्टिकल केबल लॉन्च किए हैं, जो घरों के लिए 10 गीगाबिट ईथरनेट की पूर्ण कवरेज प्रदान करते हैं।
हरित विनिर्माण
- हैलोजन मुक्त आवरण (एलएसजेडएच सामग्री), RoHS 2.0 निर्देश के अनुरूप
6. चयन और निर्माण बिंदु
चयन सुझाव
कम दूरी की वायरिंग के लिए मल्टी-मोड OM5 (SWDM4 तकनीक को सपोर्ट करता है), लंबी दूरी के लिए सिंगल मॉड्यूल G.652.D
- पेट्रोकेमिकल संयंत्र क्षेत्र के लिए ज्वाला मंदक प्रकार का चयन (आईईसी 60332-3सी मानक)
निर्माण विनिर्देश
वेल्डिंग हानि ≤ 0.05dB, OTDR पूर्ण प्रक्रिया परीक्षण
- निर्माण के दौरान न्यूनतम झुकाव त्रिज्या: ऑप्टिकल केबल के व्यास से ≥ 20 गुना होनी चाहिए।
7. सारांश: ऑप्टिकल केबल डिजिटल नई अवसंरचना का मुख्य वाहक है, और इसके चयन में संचरण दूरी, पर्यावरणीय आवश्यकताओं और भविष्य में अपग्रेड की संभावनाओं को व्यापक रूप से ध्यान में रखना आवश्यक है। 400G ऑप्टिकल मॉड्यूल की लोकप्रियता और FTTH के व्यापक प्रसार के साथ, अति-हानि वाले ऑप्टिकल फाइबर (जैसे G.654.E) अगली पीढ़ी के बैकबोन नेटवर्क के लिए प्रमुख विकल्प बन जाएंगे।
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