Оптичният кабел използва поставения вътре оптичен проводник. Физическите свойства на преноса на данни чрез модулирана светлинна вълна (вместо електрически ток) означават, че предаването не се смущава от външни фактори. Понастоящем това решение се използва най-често за пренос на цифров аудио сигнал и изображение, както и за други данни. Какво повече си струва да знаете за него? Подробности в статията по-долу.
От тази статия ще научите:
- Какво представлява оптичен кабел,
- Какви са видове оптични кабели,
- Какви са приложения на оптични кабели,
- Какъв оптимен кабел да избера,
- Как да свържа оптичен кабел,
- Да избера кабел HDMI, оптичен, a може би RCA,
- Колко струва оптичен кабел.
Какво представлява оптичен кабел?
Оптичен кабел е вид кабел, при който преносът на данни се извършва от светлинна вълна. Поради тази причина този тип кабел се нарича също оптично влакно. За изграждането на основното жило обикновено се използва стъкло или пластмаса с много добри оптични свойства - за разлика от повечето използвани в момента проводници, където носителят на данни е електрически импулс, а сърцевината най-често е направена от проводящ материал. Оптичното влакно е направено предимно от диелектрични влакна, чрез които информацията във формата на сложна светлинна вълна (светлинен лъч) се пренася с висока скорост. Изпратените по този начин данни достигат целта в непроменена форма, поради което теоретично този вид пренос на информация протича напълно без загуба.
Използването на оптични кабели гарантира пълна устойчивост на предавания сигнал на смущения, причинени от метеорологичните условия и влиянието на съседни електрически уреди (те генерират електромагнитни смущения) и ниско ниво на потискане на сигнала. Разстоянието също не се влияе от качеството на сигнала - изправният оптичен кабел поддържа неизменни свойства дори при многократно по-големи разстояния между началото и края на кабела. Поредно предимство на оптичния кабел е пълната липса на генерирани електромагнитни влияния върху съседните устройства и никаква разлика на потенциали в кабела.
Оптични кабели – видове
Оптичните кабели могат да бъдат разделени според вида на материала (стъкло, пластмаса, полупроводник), вътрешна геометрия (планарен, ивичен, влакнест), модната структура (едномодов или многомодов), разпределението на коефициента на пречупване (стъпални, градиентни), както и стандарта на конектора.
Вътрешна геометрия на кабела
Планарният световод се състои от три слоя. Средният слой има най-голям показател на пречупване, а светлината е затворена в него в резултат на пълното вътрешно отражение. Ивичният световод позволява разпространяване на светлинната вълна в две посоки. Влакнестият световод има сърцевина, състояща се от много независими влакна.
Материал на изработка
Най-ефективни в експлоатацията са стъклените влакна. Те позволяват пренос на данни с висока скорост и на дълги разстояния. Кабелите с пластмасова и полупроводникова сърцевина се използват предимно за локален пренос на информация между устройствата.
Модова структура
Едно- и многомодовите световоди се различават предимно с дебелината на сърцевината. В случай на едномодови кабели стандартната дебелина обикновено е 8-10 μm, а вълната се разпространява успоредно (или почти успоредно) на оста на кабела. Диаметърът на сърцевината на многомодовия кабел обикновено е 50 или 62,5 μm, а вълната се разпространява едновременно по множество пътища
Разпределение на коефициента на пречупване
Стъпалните оптични кабели се характеризират със стъпково изменение на коефициента на пречупване между сърцевината на кабела и обвивката. Обаче, в градиентни оптични влакна тази промяна се извършва плавно (постепенно преминаване от най-високата стойност в оста на сърцевината до най-ниската на границата с обвивката).
Конектор
Понастоящем най-популярните видове оптични кабели са кабели, завършващи с конектор TOSLINK или Mini TOSLINK.
TOSLINK
TOSLINK е стандартен интерфейс, който позволява предаване на цифров аудио сигнал под формата на светлинна вълна с оптичен кабел с диаметър приблизително 1 mm. Използва се в устройствата на домашно кино, компютри, звукови карти, конзоли за видео игри и много други често използвани устройства. TOSLINK е подробно разработен и патентован през 1983 г. от известната японска фирма Toshiba. Оттук идва характерното името: TOS от Toshiba и LINK от английската дума, означаваща ‘свързване’.
Технологията осигурява трансмисия с помощта на импулси от червена светлина, чиято дължина на вълната е около 660 nm. Първоначално пропусквателната способност на данните за приложенията Fast Ethernet и FireWire беше около 3,1 Mb/s. Днес е възможно да се постигнат скорости до 125 Mb/s. Максималната честотна лента на актуалната версия на аудио кабела е определена като 25 Mb/s - това ниво осигурява отлично предаване на аудио данни.
Mini TOSLINK
Вторият тип оптичен кабел стандарт също е популярен – Mini TOSLINK, напр. CLIFF FM65010. Конекторът за този кабел е създаден на базата на популярния 3,5 мм конектор minijack . Първоначално това решение се използва само в мобилни устройства (поради по-малкия размер на конектора, което улеснява по-удобното използване в преносимото оборудване). Днес производителите на електронно оборудване все по-често използват кабели Mini TOSLINK в своите радио-телевизионни устройства. В щепсела на конектора на оптичен кабел Mini TOSLINK се намира краят на световода.
Оптични кабели – приложения
Поради техните специални свойства, оптичните кабели се използват в много области - включително в аудио системи, телекомуникация, медицина или промишлена автоматизация. Те работят отлично в трудни условия, които често дисквалифицират обикновени кабели. Те позволяват ефективно функциониране на устройствата на големи височини, при екстремни температури и при силни електромагнитни смущения. Оптичните кабели са отлично решение за предаване аудио и видео сигнали без загуби - вместо традиционния HDMI кабел отлично ще работи оптичен кабел за домашно кино.
Какви оптични кабели да избера?
На пазара са достъпни много оптични кабели. Очевидното условие е правилният избор на конектора за Вашето устройство. Обаче съществуват и други важни критерии, които Ви позволяват да определите, кой оптичен кабел трябва да се използва във Вашия случай.
Дължина на кабела
Най-важното нещо е да адаптирате дължината на кабела за бъдещата му употреба. В случай на кабели, използващи електрически сигнали като носител на информация, качеството на трансмисията на данни намалява с увеличаването на дължината на кабела. Оптичният кабел винаги осигурява същото качество на сигнала, независимо от дължината на кабела. Заслужава да се отбележи обаче, че Toshiba (създател на стандарта TOSLINK), посочва в официалната спецификация, че дължината на кабела не трябва да надвишава 10 м. Ако това условие е изпълнено, качеството на връзката зависи само от класа и ефективността на устройствата, които предават и приемат светлинния сигнал.
Честотна лента
Оптималните стойности са в обхвата от около 9 MHz до 11 MHz. Производителите определят цената на продукта в зависимост от използваното в него влакно. Материалите с по-благоприятни свойства позволяват на кабела да работи с по-високи честоти на предаване, а използването на пластмаса за създаване на сърцевината на оптичния кабел води до намаляване на максималните честоти на трансмисия. Такива кабели ще бъдат по-евтини и теоретично по-нискокачествени, но те могат да се окажат по-икономично и напълно задоволително решение за някои приложения (например в случаите, когато ограниченията на целевото устройство премахват важността на честотата на предаване).
Как да свържа оптичен кабел?
За да работи правилно оптичният кабел, трябва да положите грижа, той да бъде свързан правилно. Оптичната технология е устойчива на външни фактори, но е много чувствителна към начина, по който потребителят я използва. Сърцевината вътре в кабела често е направена от стъкло или пластмаса, които не са устойчиви на деформация по същия начин, както коаксиалните кабели. Когато инсталирате аудио оборудване с кабели TOSLINK, в никакъв случай кабелът не трябва да се деформира. Такова действие може да доведе до счупване на ядрото, което от своя страна прави кабела напълно неизползваем. Разходите за ремонт на повреден оптичен кабел могат да бъдат до няколко пъти по-високи от закупуването на нов. Поради тази причина този вид оборудване трябва да се обработва внимателно и с голяма чувствителност.
Самият процес на свързване на щепсели, монтирани върху кабел с щепсели в устройствата, не е сложен. Всеки щепсел има поставени капаци, предпазващи конекторите от замърсяване - те трябва да бъдат отстранени преди свързване на кабелите. В устройството, предаващо сигнала, един щепсел трябва да бъде поставен в гнездото с означение OPTICAL OUT, а другият в устройството, което трябва да получи данните - в гнездото OPTICAL IN. Струва си да си припомним, че дори най-добрият трансфер на аудио данни няма да подобри качеството на звука, ако предаващото устройство (например DVD плейър) и приемащото устройство (домашно кино с високоговорители) няма да са достатъчно качествени.
Да изберем HDMI, оптичен, а може би RCA?{#Czy-wybrac-HDMI-optyczny-a-może-RCA}
Цифровият сигнал е бинарна поредица, в която е кодиран символ на поредица от знаци. За предаване на цифров аудио сигнал се използват оптични кабели с TOSLINK и Mini TOSLINK или коаксиални с конектори RCA (cinch). Цифровият аудио сигнал може да се предава в коаксиална или оптична форма. Сигналът в оптичния кабел има форма на светлинна вълна. В аудио / видео плейър (например DVD), аудио сигналът трябва да се преобразува в светлинна форма на сигнала, така че да може да се подаде сигнал към оптичния конектор, който ще бъде изпратен към домашно кино чрез оптичен кабел.
След като свържете кабела към оптичния вход в домашното кино, светлинната вълна ще достигне до мястото, където ще трябва да бъде преобразувана от устройството в цифрова форма - в електрически импулс. Качеството на използвания преобразувател е определящо за качеството на предавания сигнал (по същия начин както качеството на използвания материал в кабела за пренос на електрически сигнали). Използването на оптичен кабел за домашно кино (вместо HDMI или RCA) на практика ще позволи пренос на данни между устройствата без загуби.
Колко струва оптичният кабел?
Цената зависи от материала, дължината и вътрешната структура на кабела, както и от вида и качеството на използваните конектори. Висококачественият оптичен кабел може да струва от няколко десетки до дори няколко стотици лева за метър. Преди закупуването си струва да се запознаете с подробните спецификации на устройствата, които ще свързвате и да изберете съответния оптичен кабел за техните параметри.
