광케이블
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1. 개요
광케이블은 빛의 전반사를 이용하여 데이터를 전송하는 케이블로, 코어와 클래딩으로 구성된 광섬유를 보호 피복으로 감싸 제작된다. 실내용과 옥외용으로 구분되며, 루즈 튜브 또는 타이트 버퍼 구조를 갖는다. 광섬유 케이블은 OFC, OFN 등 다양한 종류로 분류되며, 재킷 재료와 섬유 재료에 따라 특성이 달라진다. 광섬유 케이블은 색상 코드를 사용하여 종류와 용도를 구분하며, 패치 코드, 다중 섬유 케이블 등에서 색상 코딩이 적용된다.
광케이블은 융착 접속과 커넥터 접속 방식을 사용하며, 융착 접속은 신호 감쇠가 적지만 분리가 어렵고, 커넥터 접속은 네트워크 변경에 용이하다. 광케이블은 빛의 속도로 데이터를 전송하며, 굴절률에 따라 전송 속도가 달라진다. 손실은 데시벨로 측정되며, 너무 많은 손실은 신호 저하를 유발한다. 광케이블은 신뢰성 및 품질 기준을 충족해야 하며, 적외선 사용 시 레이저 안전에 유의해야 한다. 하이브리드 케이블은 광섬유와 전선이 함께 사용되며, 내부관을 사용하여 광케이블 설치를 용이하게 한다. 광케이블은 통신, 조명, 의료 기기 등 다양한 분야에서 활용된다.
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| 광케이블 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 전송 매체 |
| 구조 | |
| 코어 | 석영 유리, 이산화 규소 |
| 클래딩 | 유리, 플라스틱 |
| 외부 재킷 | 플라스틱 |
| 특징 | |
| 데이터 전송 속도 | 10 기가비트 이더넷 이상 |
| 파장 | 850 ~ 1650 nm |
| 용도 | |
| 통신 | 통신 인터넷 LAN CATV |
| 산업 | 센서 의료 기기 광학 현미경 |
| 기타 | |
| 관련 표준 | ITU-T G.652 ITU-T G.657 |
2. 디자인
광섬유는 빛의 전반사를 이용하며, 코어, 클래딩, 버퍼층, 강화재, 외피 등으로 구성된다. 광섬유는 굴절률 차이로 인해 전반사가 일어나도록 설계된 코어와 클래딩 층으로 구성된다. 실제 섬유에서 클래딩은 아크릴산 폴리머 또는 폴리이미드 층으로 코팅된다. 이 코팅은 섬유를 손상으로부터 보호하지만 광도파관 특성에는 영향을 주지 않는다.
개별 코팅 섬유는 견고한 수지 완충 층 또는 코어 튜브(들) 주위에 압출된다. 용도에 따라 여러 겹의 보호 피복이 추가되어 케이블을 형성한다. 섬유 사이에 빛 흡수("어두운") 유리를 넣어 섬유 간의 누화를 줄이거나, 섬유 다발 이미징에서 렌즈 플레어를 줄인다.[2]
현대 케이블은 참호에 직접 매설, 전력선과 이중 사용, 도관 설치, 전신주에 묶기, 해저 설치, 포장 도로 삽입 등 다양한 용도로 설계된 다양한 피복재와 장갑재로 제공된다.
정보 통신용으로 사용되어 온 금속선(구리선)과 비교했을 때, 광케이블은 다음과 같은 특징이 있다.
- 꺾임에 약하다(특히 유리 광섬유).
- 접속 시 먼지가 들어가면 신호가 크게 교란된다.
- 대전력을 보내기 어렵다.
2. 1. 구조
광섬유는 굴절률 차이를 이용하여 전반사가 일어나도록 설계된 코어와 클래딩 층으로 구성된다. 실제 광섬유에서 클래딩은 아크릴산 폴리머 또는 폴리이미드 층으로 코팅되어 섬유를 손상으로부터 보호하지만, 광도파관 특성에 영향을 주지는 않는다.[2] 코팅된 섬유들은 케이블 코어를 형성하기 위해 견고한 수지 완충 층이나 코어 튜브로 둘러싸인다. 다양한 보호 피복층이 용도에 따라 추가되어 케이블을 형성한다. 섬유 사이에 빛 흡수("어두운") 유리를 넣어 섬유 간 누화를 줄이거나, 섬유 다발 이미징에서 렌즈 플레어를 줄이기도 한다.[2]실내에서는 피복 섬유가 아라미드(예: Twaron, Kevlar)와 같은 유연한 섬유질 폴리머 ''강도 부재'' 다발과 함께 가벼운 플라스틱 덮개에 싸여 단순한 케이블을 형성한다. 케이블 양쪽 끝은 광섬유 커넥터로 종단되어 장비에 쉽게 연결하고 분리할 수 있다.
더 까다로운 환경에서는 ''루즈 튜브 구조'' 케이블이 사용된다. 섬유는 반강체 튜브에 나선형으로 놓여 케이블 자체의 늘어짐 없이 늘어날 수 있다. 이는 설치 및 온도 변화 시 섬유를 장력으로부터 보호한다. 루즈 튜브 섬유는 "건조 블록" 또는 젤 충전형일 수 있는데, 건조 블록은 젤 충전형보다 보호 기능은 떨어지지만 비용이 저렴하다. ''타이트 버퍼'' 구조에서는 섬유가 두꺼운 폴리머 재킷에 내장된다. 타이트 버퍼 케이블은 "브레이크아웃"과 "분배" 케이블로 나뉜다. 브레이크아웃 케이블은 립코드, 두 개의 비전도성 유전체 보강재(일반적으로 유리 막대 에폭시), 아라미드사, 그리고 각 섬유를 둘러싼 추가 Kevlar 층과 3 mm 버퍼 튜빙을 포함한다. 립코드는 재킷 제거를 위해 케이블 재킷 아래에 위치한 강한 실의 평행 코드이다.[3] 분배 케이블은 전체 Kevlar 래핑, 립코드, 각 섬유를 둘러싼 900 마이크로미터 버퍼 코팅을 포함한다. 이러한 ''섬유 유닛''은 일반적으로 추가적인 강철 강도 부재와 함께 번들로 묶이고, 늘어나도록 나선형으로 꼬여 있다.
옥외 케이블에서 중요한 것은 물에 의한 섬유 손상 방지이다. 이는 구리 튜브와 같은 고체 장벽, 방수 젤 또는 흡수성 분말을 사용하여 해결한다.
케이블은 환경 위험으로부터 보호하기 위해 장갑을 씌울 수 있다. 해저 케이블은 해안 근처에서 보트 앵커, 어구, 상어 등으로부터 보호하기 위해 더 무겁게 장갑을 씌운다. 상어는 케이블의 증폭기나 중계기에 전원을 공급하는 전기에 이끌릴 수 있다.
현대 케이블은 다양한 피복재와 장갑재로 제공되며, 참호 직접 매설, 전력선과의 이중 사용, 도관 설치, 전신주 묶기, 해저 설치, 포장 도로 삽입 등 다양한 용도로 사용된다.
금속선(구리선)과 비교했을 때, 광케이블은 다음과 같은 특징을 가진다.
- 꺾임에 약하다(특히 유리 광섬유). 최근에는 꺾임에 강한 케이블도 등장했지만, 금속선보다는 여전히 약하다.
- 접속 시 먼지가 들어가면 신호가 크게 교란되므로, 접속 시 접점부 청소가 필요하다.
- 대전력을 보내기 어렵다. (대신 Power-over-fiber|광전력 공급|label=광전력 공급 기술영어은 장거리 송전에 뛰어나다.)
전기 통신 사업자가 사용하는 광케이블은 여러 가닥의 광섬유를 하나로 묶은 경우가 많다. 광섬유 접속 시 한 가닥씩 접속하는 것보다 여러 가닥을 패키지로 묶어 접속하는 것이 효율적이다. 현재는 여러 광섬유를 평평하게 배열하여 테이프 모양으로 성형한 "테이프 심"이 많이 사용된다.
테이프 심에는 여러 종류가 있지만, 일반적으로 2가닥의 광섬유를 묶은 "2심 테이프 심"과 4가닥의 광섬유를 묶은 "4심 테이프 심"이 많이 사용된다. 장축 방향으로, 패키지를 구성하는 여러 가닥의 광섬유를 간헐적으로 접착한 테이프 심은 굽힘이나 비틀림 등의 외력에 대해 기존 테이프 심보다 유연하게 변형될 수 있다.
슬롯리스 케이블과 간헐 접착형 광섬유 테이프를 조합한 광케이블은 슬롯 케이블과 기존 테이프 심을 조합한 광케이블보다 동일 단면적으로 2배 정도 많은 광섬유를 수용할 수 있다.
2. 2. 실내용 케이블
실내 응용 분야의 경우, 피복된 섬유는 일반적으로 유연한 섬유질 폴리머 ''강도 부재''인 아라미드(예: Twaron 또는 Kevlar)와 함께 가벼운 플라스틱 덮개에 담겨 단순한 케이블을 형성한다.[2] 케이블의 각 끝은 전송 및 수신 장비에 쉽게 연결하고 분리할 수 있도록 특수 광섬유 커넥터로 종단된다.2. 3. 옥외용 케이블
더욱 까다로운 환경에서 사용하려면 훨씬 더 견고한 케이블 구조가 필요하다. ''루즈 튜브 구조''에서 섬유는 반강체 튜브에 나선형으로 놓여 케이블 자체가 늘어지지 않고 케이블을 늘릴 수 있다. 이렇게 하면 섬유를 설치하는 동안과 온도 변화로 인한 장력으로부터 보호할 수 있다. 루즈 튜브 섬유는 "건조 블록" 또는 젤 충전형일 수 있다. 건조 블록은 젤 충전형보다 섬유에 대한 보호 기능이 떨어지지만 비용이 훨씬 저렴하다. 루즈 튜브 대신 섬유는 일반적으로 "타이트 버퍼" 구조라고 하는 두꺼운 폴리머 재킷에 내장될 수 있다. 타이트 버퍼 케이블은 다양한 응용 분야에 제공되지만, 가장 일반적인 두 가지는 "브레이크아웃"과 "분배"이다. 브레이크아웃 케이블에는 일반적으로 립코드, 두 개의 비전도성 유전체 보강재(일반적으로 유리 막대 에폭시), 아라미드사 및 각 섬유를 둘러싸는 추가 Kevlar 층이 있는 3mm 버퍼 튜빙이 포함되어 있다. 립코드는 재킷 제거를 위해 케이블의 재킷 아래에 위치한 강한 실의 평행 코드이다.[3] 분배 케이블에는 전체 Kevlar 래핑, 립코드 및 각 섬유를 둘러싼 900um 버퍼 코팅이 있다. 이 ''섬유 유닛''은 일반적으로 추가적인 강철 강도 부재와 함께 번들로 묶이며, 다시 늘리도록 나선형으로 꼬여 있다.옥외 케이블에서 중요한 관심사는 물에 의한 섬유 손상을 방지하는 것이다. 이는 구리 튜브와 같은 고체 장벽과 섬유를 둘러싼 방수 젤 또는 흡수성 분말을 사용하여 달성된다.
마지막으로, 케이블은 공사 작업이나 갉아먹는 동물과 같은 환경 위험으로부터 보호하기 위해 장갑을 칠 수 있다. 해저 케이블은 보트 앵커, 어구, 심지어 상어로부터 보호하기 위해 해안 근처 부분에 더 무겁게 장갑을 칠 수 있다. 상어는 케이블의 증폭기 또는 중계기에 전원을 공급하기 위해 전달되는 전기에 끌릴 수 있다.
3. 종류
다양한 용도에 맞게 설계된 여러 종류의 광케이블이 있다.
광섬유는 굴절률 차이로 인해 전반사가 일어나도록 설계된 코어와 클래딩 층으로 구성된다. 실제 섬유에서 클래딩은 아크릴산 폴리머 또는 폴리이미드 층으로 코팅되어 섬유를 손상으로부터 보호한다.[2]
실내용 광케이블은 유연한 섬유질 폴리머 강도 부재 다발인 아라미드(예: Twaron 또는 Kevlar)와 함께 가벼운 플라스틱 덮개에 싸여 단순한 케이블을 형성한다. 케이블의 각 끝은 광섬유 커넥터로 종단하여 전송 및 수신 장비에 쉽게 연결하고 분리할 수 있다.
더욱 까다로운 환경에서는 훨씬 더 견고한 케이블 구조가 필요하다. ''루스 튜브 구조''에서는 섬유를 반강체 튜브에 나선형으로 놓아 케이블 자체가 늘어나지 않고 케이블을 늘릴 수 있다. 이렇게 하면 섬유를 설치하는 동안과 온도 변화로 인한 장력으로부터 보호할 수 있다. 루즈 튜브 섬유는 "건조 블록" 또는 젤 충전형일 수 있는데, 건조 블록은 젤 충전형보다 섬유에 대한 보호 기능이 떨어지지만 비용이 저렴하다. 루즈 튜브 대신 섬유는 "타이트 버퍼" 구조라고 하는 두꺼운 폴리머 재킷에 내장될 수 있다. 타이트 버퍼 케이블은 "브레이크아웃"과 "분배"가 일반적이다.
옥외 케이블은 물에 의한 섬유 손상을 방지하기 위해 구리 튜브와 같은 고체 장벽과 섬유를 둘러싼 방수 젤 또는 흡수성 분말을 사용한다. 또한, 케이블은 공사 작업이나 갉아먹는 동물과 같은 환경 위험으로부터 보호하기 위해 장갑을 칠 수 있다. 해저 케이블은 보트 앵커, 어구, 심지어 상어로부터 보호하기 위해 해안 근처 부분에 더 무겁게 장갑을 칠 수 있다.[3]
현대 케이블은 참호에 직접 매설, 전력선과의 이중 사용, 도관 설치, 전신주에 묶기, 해저 설치, 포장 도로에 삽입 등과 같은 응용 분야를 위해 설계된 다양한 피복재와 장갑재로 제공된다.
3. 1. 표준 분류
광케이블의 표준 분류는 다음과 같다.| 약어 | 영문명 | 한글명 |
|---|---|---|
| OFC | Optical fiber, conductive | 광섬유, 전도성 |
| OFN | Optical fiber, nonconductive | 광섬유, 비전도성 |
| OFCG | Optical fiber, conductive, general use | 광섬유, 전도성, 일반 사용 |
| OFNG | Optical fiber, nonconductive, general use | 광섬유, 비전도성, 일반 사용 |
| OFCP | Optical fiber, conductive, plenum | 광섬유, 전도성, 플레넘 |
| OFNP | Optical fiber, nonconductive, plenum | 광섬유, 비전도성, 플레넘 |
| OFCR | Optical fiber, conductive, riser | 광섬유, 전도성, 라이저 |
| OFNR | Optical fiber, nonconductive, riser | 광섬유, 비전도성, 라이저 |
| OPAC | 광 부착 케이블 | |
| OPGW | Optical fiber composite overhead ground wire | 광섬유 복합 가공 지선 |
| ADSS | All-Dielectric Self-Supporting | 전유전 자기 지지형 |
| OSP | 광섬유 케이블, 외부 설비 | |
| MDU | 광섬유 케이블, 다중 주택 유닛 |
일반적으로 전기 통신 사업자가 사용하는 광케이블은 여러 가닥의 광섬유를 하나로 묶은 것이다. 광섬유를 접속할 때는 한 가닥씩 접속하는 것보다 여러 가닥을 패키지로 묶어 접속하는 것이 효율적이다. 이 패키지 형태는 여러 광섬유를 평평하게 배열하여 테이프 모양으로 성형한 것이 많이 사용되며, 이를 "테이프 심"이라고 부른다.
테이프 심에는 여러 종류가 있지만, 2가닥의 광섬유를 묶은 "2심 테이프 심"과 4가닥의 광섬유를 묶은 "4심 테이프 심"이 많이 사용된다.
3. 2. 구조에 따른 분류
광케이블은 구조에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.- 루스 튜브 케이블: 광섬유를 튜브 안에 느슨하게 넣어 보호하는 구조이다.
- 타이트 버퍼 케이블: 광섬유를 꽉 조이는 버퍼로 감싸 보호하는 구조이다.
일반적으로 전기 통신 사업자가 사용하는 광케이블은 여러 가닥의 광섬유를 하나의 광케이블로 묶은 경우가 많다. 광섬유를 접속할 때는 한 가닥씩 접속하는 것보다 미리 여러 가닥의 광섬유를 패키지로 묶어 접속하는 것이 작업 효율이 높다. 이 패키지 형태로 현재는 여러 광섬유를 평평하게 배열하여 테이프 모양으로 성형한 것이 많이 사용되며, 이를 통칭하여 "테이프 심"이라고 부른다.
테이프 심에도 여러 종류가 있지만, 일반적으로 2가닥의 광섬유를 묶은 "2심 테이프 심"과, 4가닥의 광섬유를 묶은 "4심 테이프 심"이 많이 사용된다. 장축 방향으로, 패키지를 구성하는 여러 가닥의 광섬유를 간헐적으로 접착하도록 한 테이프 심은 굽힘이나 비틀림 등의 외력에 대해 기존의 테이프 심에 비해 유연하게 변형될 수 있다.
슬롯리스 케이블과 간헐 접착형 광섬유 테이프를 조합한 광케이블은 슬롯 케이블과 기존의 테이프 심을 조합한 광케이블에 비해 동일 단면적으로 2배 전후의 광섬유를 수용하는 것이 가능하다.
4. 재료
광섬유는 주로 유리와 플라스틱, 두 가지 재료로 만들어진다. 이 두 재료는 서로 다른 특성을 가지고 있어 다양한 용도로 사용된다. 플라스틱 광섬유는 주로 매우 짧은 거리나 소비자용 제품에 사용되는 반면, 유리 섬유는 단거리/중거리 (다중 모드) 및 장거리 (단일 모드) 통신에 사용된다.[12]
4. 1. 재킷 재료
재킷 재료는 용도에 따라 기계적 강도, 화학 물질 및 UV 방사선 저항 등을 고려하여 결정된다. 일반적인 재킷 재료에는 LSZH, PVC, PE, PU, PBT, PA 등이 있다.[3]4. 2. 섬유 재료
광섬유에 사용되는 주요 재료는 유리와 플라스틱 두 가지이다. 이들은 매우 다른 특성을 가지며 매우 다양한 응용 분야에서 사용된다. 일반적으로 플라스틱 광섬유는 매우 짧은 거리 및 소비자 응용 분야에 사용되는 반면, 유리 섬유는 단/중거리(다중 모드) 및 장거리(단일 모드) 통신에 사용된다.[12]5. 색상 코드
광섬유 케이블은 종류와 용도를 구별하기 위해 색상 코드를 사용한다. 다중 광섬유 케이블은 여러 개의 광섬유를 포함하는데, 각 섬유는 색상으로 구분된 재킷이나 버퍼를 통해 구별된다. 이러한 식별 체계는 EIA/TIA-598 표준을 기반으로 한다.[16]
EIA/TIA-598 표준은 광섬유 케이블 내의 섬유, 버퍼 처리된 섬유, 섬유 유닛 및 섬유 유닛 그룹에 대한 식별 체계를 정의한다. 이 표준은 섬유 유닛을 인쇄된 범례를 통해 식별할 수 있도록 하며, 섬유 리본 및 섬유 서브유닛의 식별에도 사용될 수 있다. 범례에는 식별에 사용하기 위한 해당 인쇄 숫자 위치 번호 또는 색상이 포함된다.[16]
이 색상 코드는 표준 전화 배선에 사용되는 PE 구리 케이블과 유사하다.
영국에서는 다른 색상 코드가 사용된다. 케이블 광섬유 200/201 케이블 내의 각 12-섬유 번들 또는 요소는 다음과 같이 색상이 지정된다.
| 위치 | 재킷 색상 |
|---|---|
| 1 | -- 파란색 |
| 2 | -- 주황색 |
| 3 | -- 녹색 |
| 4 | -- 빨간색 |
| 5 | -- 회색 |
| 6 | -- 노란색 |
| 7 | -- 갈색 |
| 8 | -- 자주색 |
| 9 | -- 검은색 |
| 10 | -- 흰색 |
| 11 | -- 분홍색 |
| 12 | -- 청록색 |
각 요소는 케이블 내의 튜브 안에 있으며, 케이블 요소는 빨간색 튜브로 시작하여 케이블 주위로 녹색 튜브까지 계산된다. 활성 요소는 흰색 튜브에 있고 노란색 필러 또는 더미는 섬유 및 유닛의 수에 따라 케이블에 배치되어 채워진다. 외부 케이블에는 구리 도체가 있을 수 있다.
전기 통신 사업자가 사용하는 광케이블은 여러 가닥의 광섬유를 하나의 광케이블로 묶은 경우가 많다. 광섬유를 접속할 때는 한 가닥씩 접속하는 것보다 미리 여러 가닥의 광섬유를 패키지로 묶어 접속하는 것이 작업 효율이 향상된다. 이 패키지 형태로 현재는 여러 광섬유를 평평하게 배열하여 테이프 모양으로 성형한 것이 많이 사용되며, 이를 통칭하여 "테이프 심"이라고 부른다. 테이프 심에는 2심 테이프 심과 4심 테이프 심이 주로 사용된다.
5. 1. 패치 코드
패치 코드의 완충재 또는 재킷은 사용된 광섬유의 유형을 나타내기 위해 종종 색상으로 구분된다. 커넥터에서 광섬유가 구부러지는 것을 보호하는 스트레인 릴리프 "부츠"는 연결 유형을 나타내기 위해 색상으로 구분된다. 플라스틱 쉘이 있는 커넥터(예: SC 커넥터)는 일반적으로 색상으로 구분된 쉘을 사용한다. 재킷(또는 완충재) 및 부츠(또는 커넥터 쉘)에 대한 표준 색상 코딩은 다음과 같다.| 색상 | 의미 | |
|---|---|---|
| style="background:darkorange" | | 주황색 | 다중 모드 광섬유 |
| style="background:turquoise" | | 청록색 | OM3 또는 OM4 10G 레이저 최적화 50/125 μm 다중 모드 광섬유 |
| style="background:#c4618c" | | 에리카 바이올렛[13] | OM4 다중 모드 광섬유 (일부 공급업체)[14] |
| style="background:#1cf913" | | 라임 그린[15] | OM5 10G + 광대역 50/125 μm 다중 모드 광섬유 |
| style="background:darkgray" | | 회색 | 다중 모드 광섬유에 대한 구식 색상 코드 |
| style="background:Yellow" | | 노란색 | 단일 모드 광섬유 |
| style="background:dodgerblue" | | 파란색 | 때때로 편광 유지 광섬유를 지정하는 데 사용됨 |
| 색상 | 의미 | 설명 | |
|---|---|---|---|
| style="background:dodgerblue" | | 파란색 | 물리적 접촉(PC), 0° | 대부분 단일 모드 광섬유에 사용됨; 일부 제조업체는 이를 편광 유지 광섬유에 사용한다. |
| style="background:limegreen" | | 녹색 | 각도 연마(APC), 8° | |
| style="background:Black" | | 검정색 | 물리적 접촉(PC), 0° | |
| style="background:darkgray" | | 회색 | 물리적 접촉(PC), 0° | 다중 모드 광섬유 커넥터 |
| style="background:wheat" | | 베이지색 | ||
| style="background:White" | | 흰색 | 물리적 접촉(PC), 0° | |
| style="background:Red" | | 빨간색 | 높은 광 전력. 때때로 외부 펌프 레이저 또는 라만 펌프를 연결하는 데 사용된다. |
참고: 커넥터의 작은 부분이 추가로 색상으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, E-2000 커넥터의 레버 또는 광섬유 어댑터의 프레임이 있다. 이 추가 색상 코딩은 한 지점에 여러 패치 코드가 설치된 경우 패치 코드에 대한 올바른 포트를 나타낸다.
5. 2. 다중 섬유 케이블
광케이블 다중 섬유 케이블은 여러 개의 광섬유를 포함하는 케이블을 의미한다. 각 섬유는 색상으로 구분된 재킷이나 버퍼를 통해 구별된다. 이러한 식별 체계는 EIA/TIA-598 표준을 기반으로 한다.[16]EIA/TIA-598 표준은 외부 플랜트 및 구내 광섬유 케이블 내의 섬유, 버퍼 처리된 섬유, 섬유 유닛 및 섬유 유닛 그룹에 대한 식별 체계를 정의한다. 이 표준은 섬유 유닛을 인쇄된 범례를 통해 식별할 수 있도록 하며, 섬유 리본 및 섬유 서브유닛의 식별에도 사용될 수 있다. 범례에는 식별에 사용하기 위한 해당 인쇄 숫자 위치 번호 또는 색상이 포함된다.[16]
| 섬유 유형 및 등급 | 직경 (μm) | 재킷 색상 |
|---|---|---|
| 다중 모드 Ia | 50/125 | 주황색 |
| 다중 모드 Ia | 62.5/125 | 회색 |
| 다중 모드 Ia | 85/125 | 파란색 |
| 다중 모드 Ia | 100/140 | 녹색 |
| 단일 모드 IVa | 전체 | 노란색 |
| 단일 모드 IVb | 전체 | 빨간색 |
이 색상 코드는 표준 전화 배선에 사용되는 PE 구리 케이블과 유사하다.
영국에서는 다른 색상 코드가 사용된다. 케이블 광섬유 200/201 케이블 내의 각 12-섬유 번들 또는 요소는 다음과 같이 색상이 지정된다.
| 위치 | 재킷 색상 |
|---|---|
| 1 | -- 파란색 |
| 2 | -- 주황색 |
| 3 | -- 녹색 |
| 4 | -- 빨간색 |
| 5 | -- 회색 |
| 6 | -- 노란색 |
| 7 | -- 갈색 |
| 8 | -- 자주색 |
| 9 | -- 검은색 |
| 10 | -- 흰색 |
| 11 | -- 분홍색 |
| 12 | -- 청록색 |
각 요소는 케이블 내의 튜브 안에 있다. 케이블 요소는 빨간색 튜브로 시작하여 케이블 주위로 녹색 튜브까지 계산된다. 활성 요소는 흰색 튜브에 있고 노란색 필러 또는 더미는 섬유 및 유닛의 수에 따라 케이블에 배치되어 채워진다. 외부 케이블의 경우 최대 276개의 섬유 또는 23개의 요소, 내부 케이블의 경우 144개의 섬유 또는 12개의 요소가 될 수 있다. 케이블은 일반적으로 유리 섬유 또는 플라스틱으로 만들어진 중앙 인장 부재를 가지고 있다. 외부 케이블에는 구리 도체도 있다.
전기 통신 사업자가 사용하는 광케이블은 여러 가닥의 광섬유를 하나의 광케이블로 묶은 경우가 많다. 광섬유를 접속할 때는 한 가닥씩 접속하는 것보다 미리 여러 가닥의 광섬유를 패키지로 묶어 접속하는 것이 작업 효율이 향상된다. 이 패키지 형태로 현재는 여러 광섬유를 평평하게 배열하여 테이프 모양으로 성형한 것이 많이 사용되며, 이를 통칭하여 "테이프 심"이라고 부른다.
테이프 심에는 여러 종류가 있지만, 일반적으로 2가닥의 광섬유를 하나의 테이프에 묶은 "2심 테이프 심"과, 4가닥의 광섬유를 마찬가지로 묶은 "4심 테이프 심"이 많이 사용되고 있다.
6. 접속
광케이블의 접속 방법에는 크게 융착 접속과 커넥터 접속 두 가지가 있다. 융착 접속은 광섬유를 가열하여 녹여서 연결하는 방식으로, NTT에서 개발했다. 커넥터 접속은 광케이블끼리 커넥터를 사용하여 연결하는 방식으로, 네트워크 구성을 자주 변경하는 곳에서 쓰인다.
6. 1. 융착 접속
유리 재질의 광섬유는 원료 특성상 섬유 선단부를 일정 온도 이상으로 가열하면 융해되므로, 접속하고자 하는 광섬유의 선단부를 가열하여 융해 상태가 된 부분을 접착하여 접속하는 것이 가능하다. 이러한 접속 방법을 "융착(融着)"이라고 부른다. 1975년에 전전공사(현 NTT) 기초연구소의 츠치야 하루히코와 하타케야마 이와오 등이 방전 가열을 열원으로 하는 기초 기술을 개척하여, 광섬유 실용화 부문인 동 이바라키 연구소와 선로 제조 업체에 기술 이전을 하여 실용화되었다. 고속 전송이 가능해지는 싱글 모드 광섬유는 빛을 유도하는 코어 직경이 10um 이하이며, 이 광섬유 시스템은 접속이 문제점으로 실용화가 어렵다고 생각되었다. 그러나 츠치야 등은 1977년에 광섬유를 과열함으로써 표면 장력이 발생하여 광섬유끼리 자동으로 미세한 축 맞춤이 이루어지는 셀프 얼라인먼트 현상을 발견하여, 싱글 모드 광섬유의 저손실 접속 기술을 실현했다. 이를 통해 싱글 모드 파이버 시스템의 실용화가 가능하게 되었다. 현재의 융착 접속 장치는 보다 안정적으로 방전하는 고주파 방전 기술을 사용하고 있으며, 이러한 기술은 전 세계적으로 사용되고 있다.융착은 커넥터 접속에 비해 "접속부의 신호 감쇠가 적다", "접속에 필요한 공간이 적다", "경년 변화가 없다"는 장점이 있지만, 한편으로는 "한 번 접속하면 쉽게 분리할 수 없다", "접속부의 케이블 피복을 제거해야 하므로 해당 부분이 충격에 약해진다"는 문제점이 있다. 따라서 기본적으로 한 번 접속하면 거의 접속처를 변경하지 않는 장소(전주 위, 공동구 내 등)에서의 접속(케이블의 연장·분기 등)에 사용된다. 또한 외부로부터의 충격에 의한 영향을 방지하기 위해, 접속 부분은 일반적으로 단자함(메커니컬 클로저)이나 성단함 등에 수납된다.
6. 2. 커넥터 접속
광케이블끼리 커넥터로 접속하는 경우도 있다. 이러한 방식은 구내 케이블 등 네트워크 구성을 비교적 자주 변경하는 곳에서 사용되는 경우가 많다. 광 커넥터 모양이나 선단의 연마 방법에 따라 여러 종류가 있으며, 접속 시에는 이러한 종류가 일치해야 한다.[1]커넥터 모양에 따른 분류는 다음과 같다.
광섬유 선단(연마) 모양에 따른 분류는 다음과 같다.
7. 성능
광케이블은 기존에 정보 통신용으로 사용되던 금속선(구리선)과 비교하여 여러 가지 특징을 가진다.
7. 1. 전파 속도 및 지연
광케이블은 유리 내에서 빛의 속도로 데이터를 전송한다. 이는 진공에서의 빛의 속도를 사용된 유리의 굴절률로 나눈 값으로, 일반적으로 약 180,000 km/s ~ 200,000 km/s이며, 이는 1km당 5.0~5.5 마이크로초의 지연 시간을 발생시킨다. 따라서 1000km 왕복 지연 시간은 약 11밀리초이다.7. 2. 손실
광섬유에서 신호 손실은 데시벨(dB)로 측정된다. 3dB 손실은 빛의 강도가 절반으로 줄어드는 것을 의미하고, 6dB 손실은 빛의 1/4만 통과하는 것을 의미한다. 빛 손실이 너무 크면 신호 복구가 어려워져 링크의 신뢰성이 떨어지고 작동이 멈출 수 있다.일반적인 다중 모드 광섬유는 킬로미터당 850nm 파장에서 3dB, 1300nm에서 1dB의 감쇠(신호 손실)를 보인다. 단일 모드 광섬유는 1310nm에서 0.35dB/km, 1550nm에서 0.25dB/km의 손실을 보인다. 장거리 통신용 고품질 단일 모드 광섬유는 1550nm에서 0.19dB/km의 손실을 갖는다.[18] 플라스틱 광섬유(POF)는 손실이 훨씬 커서 650nm에서 1dB/m에 달한다. POF는 TOSLINK 광 오디오처럼 짧고 저속 네트워크나 자동차 내에서 사용된다.[19]
케이블 간 연결은 약 0.6dB, 접합(스플라이스)은 약 0.1dB의 손실을 추가한다.[20]
상업용 유리 광섬유 통신에는 가시광선보다 감쇠가 낮은 적외선(750nm 이상)이 사용된다. 그러나 유리 광섬유는 가시광선도 어느 정도 투과하므로, 값비싼 장비 없이도 섬유를 간단히 테스트할 수 있다.
8. 신뢰성 및 품질
광섬유는 매우 강하지만, 제조 과정에서 불가피하게 발생하는 미세한 표면 결함으로 인해 강도가 크게 감소한다. 초기 섬유 강도와 시간 경과에 따른 변화는 특정 환경 조건에서 취급, 케이블 연결 및 설치 중에 섬유에 가해지는 스트레스와 관련하여 고려해야 한다. 결함 성장을 유도하여 강도 저하 및 고장을 일으킬 수 있는 세 가지 기본 시나리오에는 동적 피로, 정적 피로 및 무응력 열화가 있다.
Telcordia GR-20(''광섬유 및 광섬유 케이블에 대한 일반 요구 사항'')에는 모든 작동 조건에서 광섬유를 보호하기 위한 신뢰성 및 품질 기준이 포함되어 있다.[10] 이 기준은 외부 플랜트(OSP) 환경의 조건에 집중한다. 실내 플랜트의 경우 Telcordia GR-409(''실내 광섬유 케이블에 대한 일반 요구 사항'')에 유사한 기준이 있다.[11]
광케이블은 다음과 같은 특징을 가진다.
- 꺾임에 약하다. (특히 유리 광섬유의 경우).
- 최근에는 가정용 등으로 꺾임에 비교적 강한 케이블도 등장했지만, 금속선에는 여전히 약하다.
- 접속 시 먼지가 들어가면 신호가 크게 교란되므로, 접속 시에는 기본적으로 접점부 청소가 필요하다.
- 대전력을 보내는 것이 어렵다. (그 대신 Power-over-fiber|광전력 공급|광전력 공급 기술영어은 장거리 송전에 뛰어나다.)
9. 안전
통신에 사용되는 적외선은 보이지 않으므로 기술자에게 잠재적인 레이저 안전 위험이 있다. 밝은 빛에 갑자기 노출될 때 눈의 자연적인 방어는 눈 깜빡임 반사인데, 적외선 광원에 의해 유발되지 않는다.[24] 렌즈나 현미경을 사용하여 보이지 않는 적외선을 방출하는 광섬유를 검사할 때 특히 전력 수준이 눈을 손상시킬 정도로 높다. 광학 안전 필터가 있는 검사 현미경을 사용하여 이를 방지할 수 있다. 더 최근에는 간접 시각 보조 장치가 사용되는데, 이는 커넥터가 있는 광섬유를 위한 개구부와 랩탑과 같은 디스플레이 장치에 연결하기 위한 USB 출력을 갖춘 휴대용 장치 내에 장착된 카메라로 구성될 수 있다. 이를 통해 커넥터 면의 손상이나 먼지를 찾는 작업이 훨씬 더 안전해졌다.
작은 유리 조각도 피부 아래에 들어가면 문제가 될 수 있으므로, 광섬유를 절단할 때 생성되는 조각을 적절하게 수집하고 적절하게 폐기하도록 주의해야 한다.
10. 하이브리드 케이블
텔코디아 GR-3173은 ''무선 옥외 광섬유-안테나(FTTA) 응용 분야에 사용되는 하이브리드 광 및 전기 케이블에 대한 일반 요구 사항''을 정의한다. 하이브리드 케이블은 공통 외부 자켓 아래에 광섬유, 연선/사중선 요소, 동축 케이블 또는 전류를 전달하는 전기 도체를 갖추고 있다.[25] 전원 도체는 안테나에 직접 전원을 공급하거나, 안테나에만 서비스를 제공하는 타워 장착형 전자 장치에 전원을 공급한다. 일반적으로 60VDC 또는 108/120 VAC 미만의 공칭 전압을 갖지만,[25] 다른 전압은 응용 분야 및 관련 국가 전기 규정(NEC)에 따라 존재할 수 있다.[25]
이러한 유형의 하이브리드 케이블은 실내, 실외 및 옥상 위치의 안테나에 서비스를 제공하는 분산 안테나 시스템(DAS) 설비와 같은 다른 환경에서도 유용할 수 있다. 내화성, 국가 공인 시험 연구소(NRTL) 목록, 수직 샤프트 배치 및 기타 성능 관련 문제는 이러한 환경에 대해 완전히 해결해야 한다.
하이브리드 케이블 내에서 사용되는 전압 레벨 및 전력 레벨이 다르기 때문에 전기 안전 규정은 하이브리드 케이블을 전원 케이블로 간주하며, 간격, 분리 등에 대한 규칙을 준수해야 한다.[25]
11. 내부관 (Innerducts)
내부관은 기존의 지하 전선관 시스템에 설치되어, 인장력 제한이 비교적 낮은 광케이블을 설치하기 위한 깨끗하고 지속적이며 마찰이 적은 경로를 제공한다. 이는 원래 단일 대구경 금속 도체 케이블용으로 설계된 기존의 전선관을 소형 광케이블용 여러 채널로 세분하는 수단을 제공한다.
내부 덕트는 일반적으로 소구경 반유연 서브 덕트이다. 텔코르디아 GR-356에 따르면, 내부 덕트에는 매끄러운 벽, 골판지형, 리브형의 세 가지 기본 유형이 있다.[26] 이러한 다양한 디자인은 내부 덕트의 내부 및 외부 직경의 프로파일을 기반으로 한다. 인장 강도, 유연성 또는 가장 낮은 마찰 계수와 같은 특정 특성 또는 특성 조합의 필요성은 필요한 내부 덕트의 유형을 결정한다.
기본 프로파일(매끄러운 벽, 골판지형, 리브형) 외에도 내부 덕트는 점점 더 다양한 멀티 덕트 디자인으로도 제공된다. 멀티 덕트는 최대 4개 또는 6개의 개별 내부 덕트로 구성된 복합 장치로, 기계적 수단으로 함께 고정되거나 여러 케이블을 당길 수 있는 여러 채널이 있는 단일 압출 제품일 수 있다. 어느 경우든, 멀티 덕트는 코일 가능하며 기존의 내부 덕트와 유사한 방식으로 기존 도관에 삽입할 수 있다.
내부 도관은 주로 맨홀 위치 사이를 연결하는 경로를 제공하는 지하 도관 시스템에 설치된다. 도관에 설치하는 것 외에도 내부 도관은 직접 매설하거나, 강철 현수선에 내부 도관을 묶어 공중으로 설치할 수도 있다.
GR-356에 명시된 바와 같이, 케이블은 일반적으로 다음 세 가지 방법 중 하나로 내부 도관에 설치된다.
# 압출 과정에서 내부 도관 제조업체에 의해 사전 설치
# 기계적으로 보조되는 인입선을 사용하여 내부 도관으로 인입
# 고압 공기량 케이블 불어넣기 장치를 사용하여 내부 도관에 불어넣기
12. 용도
광케이블은 금속선(구리선)에 비해 여러 장점을 가지며, 다양한 분야에서 활용되고 있다. 주로 통신 회사의 간선이나 기업의 고속 통신 회선 (ATM 등) 인입선으로 사용되어 왔지만, FTTH의 발전에 따라 개인 주택에도 광섬유가 설치되는 것이 일반화되었다. 광케이블은 전기 통신에 비해 신호 감쇠가 적고 속도도 빠르기 때문에 광대역 통신의 주류로 여겨진다.
또한 빛을 신호로 취급하는 정보 통신 분야뿐만 아니라 조명, 인테리어, 의료용 내시경 등에도 사용된다.
12. 1. 통신
2012년 9월, 일본의 NTT는 50킬로미터 거리에서 초당 1 페타비트(1015bits/s)를 전송할 수 있는 단일 광케이블을 시연했다.[4] 더 큰 케이블도 있지만,[5] 일반적으로 제조되는 가장 높은 가닥 수의 단일 모드 광케이블은 864 가닥으로, 각각 24 가닥의 광섬유를 포함하는 36개의 리본으로 구성된다.[6] 이러한 고밀도 광섬유 케이블은 데이터 센터에서 사용되며,[5] HFC 및 PON 네트워크에서 분배 케이블로 사용된다.[7][8][9]경우에 따라 케이블의 광섬유 중 일부만 실제로 사용될 수 있다. 기업은 사용하지 않는 광섬유를 해당 지역에서 또는 해당 지역을 통해 서비스를 찾고 있는 다른 제공업체에 임대하거나 판매할 수 있다. 특정 지역 규정에 따라 기업은 판매용 암흑 회선의 대규모 네트워크를 구축하여 참호 설치 및 시 당국의 허가 필요성을 줄이기 위해 네트워크를 과도하게 구축할 수도 있고, 경쟁업체가 그들의 투자로 이익을 얻는 것을 막기 위해 의도적으로 투자를 줄일 수도 있다.
광케이블은 주로 통신 회사의 간선이나 기업의 고속 통신 회선(ATM 등)의 인입선으로 사용되어 왔지만, FTTH의 진전에 따라 개인 주택에도 광섬유가 인입되는 것이 일반화되었다. 전기 통신에 비해 신호 감쇠가 적고 속도도 내기 쉬우므로 광대역 통신의 주류로 여겨진다.
광케이블은 다음과 같은 통신 분야에서 사용된다.
- TV 방송 회선
- NHK는 아날로그 방송과 디지털 방송 모두 광섬유를 통해 디지털 회선화하였다.
- 민영 방송국의 디지털 방송은 이미 디지털 회선화되어 있으며, 아날로그 방송도 전국 회선은 2006년 6월 5일에 디지털 회선으로 전환했다. 홋카이도 내 민영 방송 각국의 기지국 회선(도내 회선)은 2007년에 모두 디지털 회선으로 전환되었다(홋카이도 종합 통신망이 구축하는 회선을 사용).
- 통신 회선
12. 2. 기타
광케이블은 통신 분야 외에도 다양한 용도로 활용된다.참조
[1]
웹사이트
different types of fiber optic cables
http://www.hfcl.com/[...]
HFCL
2014-04-01
[2]
웹사이트
Light collection and propagation
http://www.ni.com/wh[...]
[2]
서적
Understanding Fiber Optics
Prentice Hall
[3]
웹사이트
Definition: rip cord
http://www.its.bldrd[...]
Its.bldrdoc.gov
[4]
웹사이트
NTT demos petabit transmission on single fibre
https://www.theregis[...]
The Register
2012-09-23
[5]
웹사이트
Ultra-high-fiber-count cables require care during installation and termination
https://www.cablingi[...]
2019-07-01
[6]
웹사이트
OFS 864-strand singlemode fiber cable datasheet
http://fiber-optic-c[...]
[7]
서적
Optical Code Division Multiple Access: A Practical Perspective
https://books.google[...]
Cambridge University Press
2014-04-10
[8]
서적
Modern Cable Television Technology
https://books.google[...]
Elsevier
2004-01-13
[9]
서적
Broadband Communications Networks: Recent Advances and Lessons from Practice
https://books.google[...]
BoD – Books on Demand
2018-09-19
[10]
웹사이트
GR-20, Generic Requirements for Optical Fiber and Optical Fiber Cable
https://telecom-info[...]
Telcordia
[11]
웹사이트
GR-409, Generic Requirements for Indoor Fiber Optic Cable
https://telecom-info[...]
Telcordia
[12]
웹사이트
Single-Mode VS. Multimode Fiber Cable
http://www.fiberstor[...]
[13]
웹사이트
rgb.to
http://rgb.to/ral/40[...]
[14]
웹사이트
Who is Erika Violet and what is she doing in my data center?
http://www.belden.co[...]
Belden
2013-09-11
[15]
웹사이트
TIA approves lime green as identifying color for OM5 fiber-optic cable
https://www.cablingi[...]
Cabling Installation and Maintenance
2017-05-14
[16]
웹사이트
Fiber wire color coding
http://www.interface[...]
2007-02-21
[17]
웹사이트
Latency and Jitter
http://www.networkca[...]
[18]
웹사이트
Corning LEAF G.655 type singlemode fiber datasheet
https://www.corning.[...]
[19]
웹사이트
Optical Fiber
http://www.lanshack.[...]
[20]
웹사이트
Cisco: Calculating the Maximum Attenuation for Optical Fiber Links
https://www.cisco.co[...]
[21]
웹사이트
Guidelines on What Loss to Expect when Testing Fiber Optic Cables
https://www.thefoa.o[...]
[22]
웹사이트
Understanding Wavelengths In Fiber Optics
http://www.thefoa.or[...]
The Fiber Optic Association
[23]
웹사이트
Optical power loss (attenuation) in fiber
http://www.ad-net.co[...]
Ad-net.com.tw
2008-12-28
[24]
웹사이트
Laser Eye Safety for Telecommunications Systems
https://www.senko.co[...]
[25]
웹사이트
GR-3173, Generic Requirements for Hybrid Optical and Electrical Cables for Use in Wireless Outdoor Fiber To The Antenna (FTTA) Applications
https://telecom-info[...]
Telcordia
[26]
웹사이트
GR-356, Generic Requirements for Optical Cable Innerduct, Associated Conduit, and Accessories
https://telecom-info[...]
Telcordia
[27]
Youtube
광섬유 케이블, 작동하는 방법은?
https://www.youtube.[...]
공학 코너
2019-05-09
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