Petr Simandl - Vláknová optika

Optika

Spojování domů a páteřní spoje s převěsy nás v sdružení jablonka.cz dovedla k optice.

FSO

Jde o pojítka přenášející data vzduchem. První experimenty byly především s 10Mb Ronjou. Teď máme i 100Mb Crusader.

Vláknová Optika

Popíšu běžně dostupné věci za jednotky tisíc korun. Dvanáctibarevné WDM tu popisovat nebudu. Zatím.
Základní pojmy

Pigtail - konektor s kusem kabelu
Patch kabel - kus kabelu s konektory na obou stranách
minigbic - malý podlouhlý aktivní gigabitový optický prvek určený k zastrčení do switche nebo jiného zařízení s minigbic šachtou
mediakonvertor - krabička s optickým konektorem a RJ45 metalickým konektorem
primární ochrana - plastový obal 250um v průměru přímo na vláknu
sekundární ochrana - plastový obal 900um v průměru na primární ochraně
WDM - vlnově dělený multiplex aneb dvoubarevné nasvícení jediného vlákna. Jedním směrem se používá jedna barva a druhým jiná a v jednom vláknu to lítá proti sobě. Jsou oproti dvouvláknům jiné v tom, že mají stranu A a stranu B které musí být na spoji v páru. Například A TX: 1550nm; RX: 1310 nm a B TX: 1310nm; RX: 1550 nm .

Vlákna

Teorie je košatá, ale jak to vypadá, praxe se ustálila na třech typech vláken, která mají stejný vnější průměr 125 um, a tedy je nepoznáte. Ve vlákně jsou dva druhy skla s různým indexem lomu. Vnitřnímu se říká jádro a vnějšímu obal. Nad obalem je plášť, což je ochrana vlána. Mezi obalem a jádrem je rozdíl v indexu lomu, který může být skokový a nebo pozvolný/gradientní.
Vnitřně mají jednotlivé druhy vlákna jiný průměr jádra (to je prostor kudy letí optické záření) a podle tohoto průměru se dělí na multimode (MM) 50 um nebo 62,5 um a na single mode (SM), které mají vnitřní průměr jen něco kolem 9 um. Vnitřní průměr taky není poznat, takže se musíte spolehnout na označení na plášti kabelu. Instruktážní video na youtube.
Dále budu popisovat jen SM vlákna, protože nastává doba, kdy ceny SM optiky už nejsou tak vysoké oproti MM a lze s nimy stavět i dlouhé linky až několik kilometrů. Pro normálního člověka toto asi moc význam nemá ale on s tím souvisí výhled do budoucna. Kus kabelu SM lze kdykoliv propojit do jakékoliv trasy bez obav, že překročíme maximální povolený útlum trasy.
SM vlákna jsou dražší, jednak protože jsou více náročnější na výrobu ale hlavně proto, že je daleko těžší na jejich malinkaté jádro navázat budič a detektor záření a tedy veškeré aktivní prvky jsou dražší. Cena jde dolů, protože se vyrábějí stále větší a větší objemy této technologie.

Kabely

Prakticky všechny kabely jsme koupili v www.ofacom.cz. Ve všem nám vyšli vstříc a kromě toho, že nám věnovali hodně času, vzorky kabelů a i nám půjčili i vybavení na spojkování fiberloky.

Kablík na profukování s obalem ze skleněných kuliček

Prý se profukuje trubičkou bez špuntu. Je lehký a obal je křehký a drolí se při zlomení. Je levný (kolem 6Kč) a to je pro vnitří použití celkem důvod k použití.

Kablík v PVC s výztuhou kevlarem

Díky PVC prý moc neklouže a tedy se špatně protahuje na dlouhé úseky, nicméně to je pěkný a odolný kabel, který se hodí na vnitřní rozvody v domech. Ten vzorek co máme má jedno vlákno. Ideální do paneláku a cena je kolem 8Kč.

kabel mini Mini LT Flat, 12 f. SM AW AT-3BE8T7X-012

Tenhle kabel je za 35Kč ale jinak nemá chybu. Katalogový list je zde. Zvládne až 120m převěs samonosně, je lehký a ohebný ale nedá se prakticky zlomit a je tenoulinký - 4x8mm. Převěsy mají pěkně popsané na charon.hkfree.org wiki. Máme zkušenost s 12ti vláknovým s vlákny uloženými v gelu. Říká se, že gel má tendenci téct a při svislé montáži s velkým převýšením někdy prý roztrhne kabel. U tohoto kabelu jsme to při volném zavěšení v délce 12 m po dobu několika dní nepozorovali. Konec kabelu byl volný a nic nevyteklo. S jiným gelovým kabelem sem se zatím nesetkal.
Optika 1Gb 9227234

Spojky

Vlákna se dají koupit už předkonektorovaná, a není to tedy taková věda. Na místě se dá vlákno svařit a nebo spojit gelovou spojkou. Na obnažení vlákna se používají stripovací kleště (cena kolem 1200Kč). Vlákno se vezme do kleští stiskne se a vše nad průměr 125um se prostřihne. Pak se pohybem stisknutých kleští po vláknu sundá vše co na vláknu bylo. Je to zvláštní pocit a vlákno dostane dost zabrat. Skřípe to a vrže to až běhá mráz po zádech, ale kupodivu je to skleněné vlákno velmi pevné a vydrží vic než jsem čekal.
Pokud vaříte, musíte si půjčit/koupit svářečku 1000Kč/200000Kč a obal na svár stojí asi 10Kč. Deset spojů s půjčenou svářečkou tedy vyjde na 1100Kč. Jeden spoj tedy asi 110Kč.
Gelové spojky se dělají přípravkem za asi 1200Kč s lámačkou asi za 7000Kč. Obojí se dá půjčit a pak už tedy spoj stojí jen ten Fiberlok za asi 160Kč.
Je to zamačkávací gelová spojka. Ze stran se zastrčí zalomená vlákna, trochu se to popostrkuje aby byla jistota že čela vláken jsou na sobe a pak se to zamačkne, křupne to a je hotovo. Ten gel není nikde vidět a je asi vevnitř a vmáčkne se do spoje v okamžiku zamáčknutí spojky. Rozebírat jsem to nezkoušel a nevím jestli to jde. Pěkný popis v pdf je tady. Na youtube jsou bezva instruktážní videa jak na to jít.
Spojit Fibrlokem jdou spojit vlákna s jak tenkou 250um primární tak silnější 900um sekundární ochranou/obalem.
Existuje i verze Fibelok II, který má na sobě malinkatý zaklapávací mechanizmus a nalepovací plošku jako mají háčky do koupelny. Montáž takového spoje je pak jednodušší protože není třeba zaklapávací přípravek a Fiberlok se po spojení nalepí kamkoliv na cokoliv.

Montáž spoje pomocí Fiberloku

Vlákno se obnaží stripovacíma kleštěma v délce asi 25mm a nedělá se rozdíl mezi 250 nebo 900um ochranou. Prostě se to scvakne a strhne.
Obnažený konec se očistí dvěma tahy bezprašného ubrousku namočeného v propylalkoholu. Druhý tah už většinou vrže - sklo je čisté
Vlákno se zalomí na 12,5 mm v lámačce
Zastrčí se do Fiberloku a popostrká se proti protivláknu tak, aby se čela vláken dotýkala. Viz video a dva "oblouky".
Zaklapne se Fiberlok a spoj je hotový

Pigtaily

Na levné pigtaily jsme narazili v shop.belstewartnet.cz/ a mají jak LC tak SC. Pokud chcete LC duplex tak jednoduše koupíte dva pigtaily a je to. "Opravdový" LC duplex má ještě plastovou spojku, která drží oba LC konektory pohromadě. Tyhle pigtaily mají obal 900um který jde be problémů do Fiberlok spojek.
LC simplex konektor

Konektory

Popis konektorů je zde. De facto jsem se zatím setkal s LC a SC. LC jsou menší a používají se na minigbic modulech. Dají se spojit dva vedle sebe a pak se mluví o duplexním LC konektoru ale ten se dá rozebrat na dva simplexní.
LC konektory se používají na media konvertorech a i po dvou, takže zase jde o duplexní "konektor".
Existují i gelové konektory. De facto je to něco jako jednostranný fiberlock napojený na konektor.
Pokud uvidíte označení LC/PC, tak to PC je Physical Contact. Instruktážní video na youtube.

Profukování

Profukování se provádí pokud máte položenou chráničku nebo mikrotrubičku. Razí se pojem FTTH (Fiber To The Home), což je dovedení optiky až ke koncovému spotřebiteli. V takovém případě se ke každému domu nebo bytu dovede mikrotrubička například o vnějším průměru 7mm a vnitřním 3,5mm a pokud je zájem, tak se do této mikrotrubičky profoukne vlákno.
Pumpičkou to asi nejde, ale kompresor nebo tlaková láhev se vzduchem dokáží protlačit padáček nebo špunt s vlascem,provázkem nebo kablíkem skrz trubku. V Čelákovicích a jinde to foukají kompresorem. Optika 1Gb 9307289

Aktivní prvky

Základní otázka je zda 1Gb nebo 100M. Asi zatím obě. Dále jde o to jestli použít dvouvláknovou (duplexní kabel i konektory) nebo jednovláknovou WDM elektroniku.
Cena 100Mb WDM jednovlákna je poloviční (asi 2500Kč) a to je o asi 4300Kč méně než 1Gb a navíc někde je jen 100M a ještě dlouho bude. Gigabit je ideální na spoje mezi většími domy a na páteřní spoje v domech. Pokud budete chtít multicast DVB-T a DVB-S programů, tak je 1Gb nezbytnost.
100M optiku určitě chtějte jednovláknovou protože s dvouvláknovou sice ušetříte pár stokorun za mediakonvertory, ale ta zase potřebuje další vlákno, pigtaily a další spojky nebo vaření. Vyjde to zhruba nastejno akorát že s WDM je polovina práce.
1Gb WDM jednovlákno je zatím o dost dražší (několik tisíc) než dvouvlákno a to je důvod, proč se více práce a vlákno navíc stále u 1Gb bohatě vyplatí. Je ale jisté, že ceny klesnou.

Výhody miniGbic modulů jsou zřejmé pokud máme switch s nimiGbic slotem. My jsme Repotec MiniGBIC modul 1000Base-LX zkusili ve switchi Linksys SRW224G4. A funguje to. Některé "lepší" switche prý odmítají miniGbic moduly jiných značek.
miniGbic Repotec

Dále existují switche, které mají třeba 16 miniGbic slotů. Jde tedy o jakousi miniGbic centrálu. Například Signamax Model 065-7850 8-Port 10/100/1000BaseT/TX +16 SFP Managed Switch pdf

Ceny aktivních prvků

miniGBIC 1G

www.pc-zoner.cz/product.php?productid=20460&cat=70&
Repotec Smart 1000BASE-T/mini-GBIC Media Converter
1225Kč www.bgslevi.cz/produkt_detail.php?id=20533
Repotec MiniGBIC modul 1000Base-LX, 10km (SM, LC)
2251Kč www.bgslevi.cz/produkt_detail.php?id=17193
-------------
6954Kč za spoj

100M

Je to jednovlákno SM a jdou k tomu použít 100M konvertory
co maji v www.i4wifi.cz
1200,- www.i4wifi.cz/?cls=stoitem&stiid=591
1300,- www.i4wifi.cz/?cls=stoitem&stiid=592
-------------
2500Kč za spoj

a nebo lze použí i tenhle zvláštní 100M bribge s dvěma UTP porty a dvěma optickými WDM A a B porty s SC konektorem
2000,- www.i4wifi.cz/?cls=stoitem&stiid=590