You are browsing the website for customers from Poland. Based on location data, the suggested version of the page for you is
USA / US
Change country
x

Wydarzenia

2019-08-12

Kabel optyczny – wszystko, co powinieneś wiedzieć

Kabel optyczny – wszystko, co powinieneś wiedzieć

Kabel optyczny korzysta z umieszczonego wewnątrz przewodu światłowodowego. Właściwości fizyczne przesyłu danych przy pomocy modulowanej fali świetlnej (zamiast prądu elektrycznego) sprawiają, że transmisja nie jest zakłócana żadnymi zewnętrznymi czynnikami. Obecnie takie rozwiązanie stosuje się najczęściej do przesyłu cyfrowego sygnału dźwiękowego i obrazu, a także innych danych. Co jeszcze warto o nim wiedzieć? Szczegóły w poniższym artykule.

Z tego artykułu dowiesz się:

Co to jest kabel optyczny?

Kabel optyczny to rodzaj przewodu, w którym nośnikiem przesyłanych danych jest fala świetlna. Dlatego ten rodzaj kabla nazywany jest również światłowodem. Do budowy głównej żyły stosuje się zazwyczaj szkło lub plastik o bardzo dobrych właściwościach optycznych – w przeciwieństwie do większości obecnie stosowanych przewodów, gdzie nośnikiem danych jest impuls elektryczny, a rdzeń jest najczęściej zbudowany z materiału przewodzącego prąd. Światłowód wykonuje się przede wszystkim z włókien dielektrycznych, przez które z dużą prędkością transmitowane są informacje w formie złożonej fali świetlnej (wiązki światła). Dane przesyłane w ten sposób docierają do celu w niezmienionej formie, dlatego w teorii taki rodzaj przesyłu informacji jest całkowicie bezstratny.

Stosowanie przewodów optycznych gwarantuje całkowitą odporność przesyłanego sygnału na zniekształcenia spowodowane warunkami atmosferycznymi i oddziaływaniem sąsiadujących urządzeń elektrycznych (wytwarzają one zakłócenia elektromagnetyczne) oraz niską tłumienność transmisji. Na jakość sygnału nie wpływa także odległość – sprawny przewód optyczny zachowuje niezmienne właściwości nawet przy wielokrotnie większych odległościach między początkiem a końcem kabla. Kolejną zaletą kabla optycznego jest całkowity brak generowanych oddziaływań elektromagnetycznych na pobliskie urządzenia i brak różnicy potencjałów w przewodzie.

Kabel optyczny – rodzaje

Kable optyczne można podzielić ze względu na materiał wykonania (szkło, plastik, półprzewodnik), wewnętrzną geometrię (planarny, paskowy, włóknisty), strukturę modową (jedno- lub wielomodowy), rozkład współczynnika załamania (skokowy, gradientowy), a także standard złącza.

Geometria wewnętrzna przewodu

Światłowód planarny jest złożony z trzech warstw. Warstwa środkowa ma największy współczynnik załamania, a światło jest w niej uwięzione wskutek całkowitego odbicia wewnętrznego. Przewód optyczny paskowy umożliwia propagację wiązki światła w dwóch kierunkach. Światłowód włóknisty ma rdzeń złożony z wielu niezależnych włókien.

Materiał wykonania

Najskuteczniejsze w działaniu są światłowody szklane. Pozwalają one na przesył danych z dużą prędkością i na dużą odległość. Przewody z rdzeniem plastikowym i półprzewodnikowym są stosowane przede wszystkim do lokalnego przesyłu informacji między urządzeniami.

Struktura modowa

Światłowody jedno- i wielomodowe różnią się przede wszystkim grubością rdzenia. W przypadku przewodów jednomodowych standardowa grubość wynosi zwykle 8-10 μm, a fala rozchodzi się równolegle (lub prawie równolegle) do osi kabla. Średnica rdzenia przewodów wielomodowych to zazwyczaj 50 lub 62,5 μm, a fala rozchodzi się wieloma ścieżkami jednocześnie.

Rozkład współczynnika załamania

Przewody optyczne skokowe cechują się skokową zmianą współczynnika załamania między rdzeniem kabla a jego płaszczem. Natomiast w światłowodach gradientowych zmiana ta następuje w sposób płynny (stopniowe przejście od najwyższej wartości na osi rdzenia do najniższej na granicy z płaszczem).

Złącze

Obecnie najpopularniejsze rodzaje przewodów optycznych to kable zakończone wtyczką TOSLINK lub Mini TOSLINK.

TOSLINK

TOSLINK to standard interfejsu, który umożliwia przesył cyfrowego sygnału audio w formie fali świetlnej przy pomocy przewodu światłowodowego o średnicy ok. 1 mm. Stosuje się go w zestawach kina domowego, komputerach, kartach dźwiękowych, konsolach do gier wideo i w wielu innych powszechnie używanych urządzeniach. TOSLINK został szczegółowo opracowany i opatentowany w 1983 roku przez znaną japońską firmę Toshiba. Stąd pochodzi też charakterystyczna nazwa: TOS od Toshiba oraz LINK od angielskiego słowa oznaczającego ‘połączenie’.

Technologia zapewnia transmisję przy pomocy impulsów światła czerwonego, którego długość fali wynosi ok. 660 nm. Początkowo przepustowość przesyłu danych dla zastosowań Fast Ethernet i FireWire wynosiła około 3,1 Mb/s. Dziś możliwe jest uzyskanie prędkości nawet 125 Mb/s. Maksymalna przepustowość obecnej wersji przewodu audio określona jest na 25 Mb/s – taki poziom zapewnia znakomity przesył danych dźwiękowych.

Mini TOSLINK

Popularny jest również drugi typ standardu kabli optycznych – Mini TOSLINK, np. CLIFF FM65010. Wtyczka do tego kabla powstała na bazie popularnego złącza minijack 3,5 mm. Początkowo takie rozwiązanie było stosowane jedynie w urządzeniach mobilnych (ze względu na mniejszy rozmiar połączenia, co ułatwia wygodniejsze zastosowanie w przenośnym sprzęcie). Dzisiaj producenci sprzętu elektronicznego coraz częściej stosują kable Mini TOSLINK w swoich urządzeniach RTV. Złącze kabla optycznego Mini TOSLINK ma umieszczone we wtyczce zakończenie światłowodu.

Kabel optyczny – zastosowanie

Ze względu na swoje szczególne właściwości kable optyczne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach – m.in. systemach audio, telekomunikacji, medycynie czy automatyce przemysłowej. Doskonale sprawdzają się w trudnych warunkach, które często dyskwalifikują użycie zwykłych przewodów. Umożliwiają sprawne funkcjonowanie urządzeń na dużych wysokościach, w skrajnych temperaturach i w obecności silnych zakłóceń elektromagnetycznych. Przewody optyczne znakomicie nadają się do bezstratnego przesyłania dźwięku i obrazu – zamiast tradycyjnego kabla HDMI świetnie sprawdzi się kabel optyczny do kina domowego.

Jaki kabel optyczny wybrać?

Na rynku można znaleźć wiele kabli optycznych. Oczywistym warunkiem jest odpowiedni dobór złącza do posiadanego urządzenia. Jednak istnieją również inne ważne kryteria, które pozwalają określić, jaki kabel optyczny powinien zostać zastosowany w danym przypadku.

Długość przewodu

Najważniejsze jest dostosowanie długości przewodu do jego przyszłego zastosowania. W przypadku kabli korzystających z sygnałów elektrycznych jako nośnika informacji wraz ze wzrostem długości przewodu maleje jakość przesyłu danych. Kabel optyczny zapewnia zawsze taką samą jakość sygnału, niezależnie od długości przewodu. Warto jednak wziąć pod uwagę, że Toshiba (twórca standardu TOSLINK) określiła w oficjalnej specyfikacji, że długość kabla nie powinna przekroczyć 10 m. Jeżeli ten warunek zostanie spełniony, jakość połączenia zależy jedynie od klasy i sprawności urządzeń nadających i odbierających sygnał świetlny.

Pasmo

Optymalne wartości zawierają się w zbiorze od około 9 MHz do 11 MHz. Producenci uzależniają cenę produktu od zastosowanego w nim tworzywa pełniącego rolę światłowodu. Materiały o korzystniejszych właściwościach pozwalają na obsługiwanie przez kabel wyższych częstotliwości przesyłu, natomiast użycie plastiku do wytworzenia rdzenia przewodu optycznego spowoduje obniżenie maksymalnych częstotliwości przesyłu. Takie przewody będą tańsze i w teorii niższej jakości, jednak mogą okazać się bardziej ekonomicznym i w zupełności wystarczającym rozwiązaniem do niektórych zastosowań (na przykład w przypadku, kiedy ograniczenia urządzenia docelowego niwelują znaczenie wartości częstotliwości przesyłu).

Jak podłączyć kabel optyczny?

Aby kabel optyczny działał poprawnie, należy zadbać o jego właściwie podłączenie. Technologia światłowodowa jest odporna na czynniki zewnętrzne, ale bardzo czuła na sposób użytkowania przez użytkownika. Znajdujący się wewnątrz rdzeń jest często wykonany ze szkła lub plastiku, który nie jest odporny na odkształcanie w taki sposób jak przewody typu coaxial. Przy instalacji sprzętu audio z użyciem przewodów TOSLINK pod żadnym pozorem nie można odkształcać kabla. Takie działanie może spowodować przerwanie rdzenia, co z kolei sprawia, że kabel staje się całkowicie bezużyteczny. Koszt naprawy uszkodzonego przewodu światłowodowego może być nawet kilkanaście razy droższy od kupna nowego. Dlatego ze sprzętem tego typu należy obchodzić się delikatnie i z dużym wyczuciem.

Sam proces łączenia wtyczek zamontowanych na kablu z wtyczkami w urządzeniach nie jest skomplikowany. Każda wtyczka ma zamontowane osłonki, chroniące złącza przed zanieczyszczeniami – przed rozpoczęciem podłączania przewodów należy je zdjąć. W urządzeniu nadającym sygnał należy umieścić jedną wtyczkę w gniazdku oznaczonym OPTICAL OUT, a drugą w urządzeniu, które ma odebrać dane – do wtyczki OPTICAL IN. Warto pamiętać, że nawet najlepszy przesył danych audio nie sprawi, że jakość dźwięku się poprawi, jeżeli urządzenie nadawcze (na przykład odtwarzacz DVD) i odbiorcze (zestaw kina domowego z głośnikami) nie będzie dostatecznie dobre.

Kabel HDMI czy optyczny, a może RCA?

Sygnał cyfrowy to ciąg binarny, w którym jest zakodowany ciąg znaków. Do przesyłu sygnału cyfrowego audio stosuje się przewody optyczne z wtykami TOSLINK i Mini TOSLINK lub coaxial z wtykami RCA (tzw. cinchami). Cyfrowy sygnał audio może być przesyłany w formie coaxialnej lub optycznej. Sygnał w kablu optycznym ma postać fali świetlnej. W odtwarzaczu audio-wideo (na przykład DVD) sygnał dźwiękowy musi zostać poddany konwersji do formy fali świetlnej, żeby na złączu optycznym mógł pojawić się sygnał, który zostanie przesłany do zestawu kina domowego kablem optycznym.

Po podłączeniu przewodu do wejścia optycznego w kinie domowym na miejsce dotrze fala świetlna, która będzie musiała zostać przekonwertowana przez urządzenie na formę cyfrową – do postaci impulsu elektrycznego. Jakość zastosowanego konwertera jest wyznacznikiem jakości przesyłanego sygnału (w analogiczny sposób jak jakość zastosowanego materiału w przewodzie do przesyłu sygnałów elektrycznych). Zastosowanie kabla optycznego do kina domowego (zamiast HDMI lub RCA) pozwoli na praktycznie bezstratny przesył danych między urządzeniami.

Ile kosztuje kabel optyczny?

Cena jest uzależniona od materiału wykonania, długości i budowy wewnętrznej przewodu, a także rodzaju i jakości użytych złączy. Dobry kabel optyczny może kosztować od kilkudziesięciu do nawet kilkuset złotych za metr. Przed zakupem warto jest zapoznać się ze szczegółową specyfikacją urządzeń, które mają zostać podłączone, a do ich parametrów dobrać odpowiedni kabel optyczny.

linecard

Aby zobaczyć produkty, wybierz producenta i/lub kategorię

Quick Buy

?
symbol produktu ilość
Podejrzyj

Inne opcje Quick Buy

epayment_home

Ta witryna korzysta z plików cookie. Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o plikach cookie i zarządzaniu ich ustawieniami.

Nie pokazuj ponownie