Optical кабель для чего

Toslink – что это такое

С массовым распространением в AV-технике интерфейса HDMI и активным внедрением в бытовой сегмент компьютерного стандарта USB, предшествующие стандарты передачи цифровых данных S/PDIF, AES/EBU, Toslink и другие отошли в тень, оставаясь, впрочем, актуальными по сей день. Сегодня мы вспомним именно о них.

Появление интерфейсов передачи аудио в цифровом виде неразрывно связано с утверждением в 1980 году разработанного компаниями Sony и Philips стандарта Red Book, ставшего базовым для компакт-дисков. Для передачи информации с компакт-диска на ЦАП в цифровом виде был предложен интерфейс S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface), базирующийся на профессиональном балансном интерфейсе AES3 (AES/EBU). Отсутствие необходимости в трансляции данных на большие расстояния (AES3 позволял передавать информацию на расстояние до 100 метров) позволило обойтись небалансной конфигурацией и привычными в бытовом аудио разъемами RCA. Цифровые данные при этом передавались по коаксиальному медному кабелю с волновым сопротивлением 75 Ом. Причем, на небольших длинах (метр – полтора) вполне можно было использовать обычный межблочный кабель, разделанный разъемами RCA, без какого-либо ущерба для качества передачи.

В 1983 году компания Toshiba предложила для трансляции «цифры» вместо электрического сигнала использовать свет, а в качестве среды передачи – оптоволокно. Так на свет появился оптический интерфейс Toslink (TOShiba Link), который в остальном базировался на стандарте S/PDIF. Потому Toslink часто называют оптическим S/PDIF. Световые импульсы, с помощью которых кодируются последовательности нулей и единиц, испускаются светодиодами и имеют частоту 650 нм (примерно 461,2 ТГц), что соответствует красному спектру. В этом очень просто убедиться – подключите кабель Toslink к источнику цифрового аудио, а второй конец оставьте свободным. При включении источника в сердцевине оптического разъема можно наблюдать довольно яркое красное свечение. И не бойтесь повредить зрение – вопреки часто встречающимся заблуждениям в оптическом интерфейсе Toslink лазерное излучение не используется.

Факт

В интерфейсе S/PDIF информация транслируется пакетами длиной 32 бита, причем 24 из них отводится под кодировку полезного сигнала, а 8 несут в себе различную служебную информацию и служат своеобразным сигналом синхронизации, что позволяет кодировать цифровой поток PCM с самыми разными частотами дискретизации.

Пропускная способность канала передачи данных стандарта S/PDIF позволяет транслировать несжатое двухканальное аудио с параметрами вплоть до 24 бит / 192 кГц, либо многоканальные саундтреки 5.1/7.1 в форматах Dolby Digital и DTS. К сожалению, многоканальное аудио, закодированное в современных форматах сжатия без потерь Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio, а также, соответственно, треки в Dolby Atmos и DTS:X, по этому интерфейсу передать не получится – не хватит пропускной способности. Для трансляции современных форматов нужно использовать интерфейс HDMI.

Главным плюсом оптического цифрового интерфейса является полная гальваническая развязка соединяемых им устройств. Проблемы контуров заземления компонентов и их взаимодействия при совместной работе хорошо известны любителям аудио. Порой в системе возникает фон и помехи, с которыми очень сложно бороться, и гальваническая развязка компонентов системы зачастую может стать палочкой-выручалочкой. Кроме того, оптический канал по своей природе надежно защищен от различных электромагнитных помех, и, в то же время, сам не может являться источником таких помех.

Столь серьезные и весомые достоинства могут создать впечатление, что найден идеальный интерфейс трансляции аудиоданных. К сожалению, есть у Toslink и недостатки, которые являются, как это часто случается, продолжением достоинств. Главное, что инкриминируют оптическому интерфейсу – высокий джиттер, вызванный необходимостью конвертации электрических сигналов в оптические импульсы и обратно. Кроме того, оптический кабель имеет определенные особенности, которые обязательно нужно учитывать при эксплуатации.

Чаще всего в конструкции оптического кабеля используют пластиковое волокно. Это самый дешевый вариант, который проигрывает другим материалам как по оптическим характеристикам, так и по стабильности этих характеристик во времени и чувствительности к параметрам внешней среды, таким как, например, температура. Альтернативой являются кабели на основе стеклянных или кремнезёмных оптических волокон. Кроме того, встречаются кабели с моноволокном и с мультиволоконными сборками, когда используют множество волокон малого диаметра. По критерию ослабления сигнала на единицу длины второй вариант является предпочтительным. Стандарт Toslink гарантирует трансляцию цифровых данных на расстояние до 5 метров без применения усилителей/ретрансляторов. При использовании качественных волокон вполне можно получить рабочее решение на дистанции до 30 метров, хотя формально гарантии здесь никто не даст. Причем, как и в случае кабелей HDMI, на больших расстояниях, не гарантируемых спецификацией интерфейса, вероятность успешного коннекта определяет не только качество кабеля, но и совершенство передающих и приемных модулей. То есть, кабель в этом случае нужно подбирать для конкретной пары компонентов, которые необходимо соединить.

Кроме того, оптический кабель чувствителен к различного рода изгибам и механическим напряжениям – оптоволокно довольно легко повредить. И, наконец, в отличие от электрического кабеля, для монтажных работ по оптике (например, монтажа разъемов) требуется специальное оборудование и высокая квалификация. Проще говоря, оптический кабель скорее всего вы будете использовать готовый с фабричной разделкой, что может ограничивать свободу инсталляции.

В стационарной технике для коммутации Toslink используют порты квадратного сечения, закрытые пластиковыми шторками для защиты оптических излучателей/приемников от пыли и механических воздействий. Соответственно, кабели Toslink разделывают оптическими разъемами квадратного сечения JIS C5974-1993 F05. В портативной технике, оснащенной цифровыми входами и выходами, для экономии места часто применяют порты и разъемы mini-Toslink. Такой порт конструктивно объединяют с аналоговым входом или выходом миниджек 3,5 мм, при этом, порт mini-Toslink имеет большую глубину, чем миниджек, и при аналоговом подключении штекер не может повредить оптические датчики. Объединив цифровой порт и аналоговый разъем удается существенно сэкономить место на коммутационной панели гаджета. Для удобства коммутации и обеспечения универсальности можно приобрести специальные переходники с большого квадратного штекера на mini-Toslink, а некоторые оптические кабели имеют такой переходник в комплекте поставки.

Говоря о будущем интерфейса Toslink можно признать, что его использование в современных компонентах обусловлено в основном необходимостью совместимости с огромным парком существующей техники. К примеру, ещё не так давно интерфейс S/PDIF (коаксиальный или оптический) был единственным способом передать в изначальном цифровом виде саундтрек с DVD проигрывателя на многоканальный ресивер. С внедрением интерфейса HDMI для трансляции видео люди не спешили менять актуальные по остальным параметрам ресиверы, продолжая использовать S/PDIF. Но со временем процесс апгрейда всё больше вымывал такие модели из обращения. В аудиотехнике интерфейс S/PDIF остается актуальным по сей день, но тенденции здесь общие – процесс постепенной миграции на более современные стандарты неизбежен.

С историей интерфейса HDMI для трансляции как аудио, так и видео, можно познакомиться здесь.

Волоконно-оптический кабель: назначение, конструкция, классификация

В современных сетях для передачи данных все чаще используется волоконно-оптический кабель взамен стандартных электрических моделей, в которых проводящим материалом выступали медные и алюминиевые жилы. Такая популярность обусловлена рядом причин, среди которых куда более низкая себестоимость силикатных материалов, необходимых для изготовления оптического волокна и куда лучшие параметры работы оптоволоконных систем. Поэтому кабельная продукция на основе оптического волокна постепенно вытесняет привычнее нам кабельные линии.

Назначение

Волоконно-оптический кабель (также известен как оптоволоконный) предназначен для передачи сигналов связи посредством светового потока. Основным его отличием от классических систем, в которых данные передавались посредством электрических сигналов различной величины, частоты и протяженности, является использование световых импульсов, которые генерируются в оптическом модуле и поступают к приемнику на другом конце волокна. Благодаря своей структуре оптический проводник обеспечивает проходимость световых импульсов без потерь, за исключением тех из них, где мощность потока значительно снижается за счет отражения и дисперсии.

Технические характеристики передачи предоставляют практически неограниченные возможности для подключения приемников или количества передаваемых сигналов.

По назначению волоконно-оптический кабель может применяться для:

• Линий передачи данных между компьютерами в пределах предприятия;
• Формирования многофункциональных сетей в каком-либо городе или регионе;
• Установки в качестве телефонного кабеля для соединения абонентов;
• Работы высокоточных приборов и проведения измерений;
• Изготовления сигнализации и датчиков, работающих при помощи светового потока;
• Освещения труднодоступных мест, куда классическими устройствами добраться невозможно.

Несмотря на многообразие вариантов установки, конкретная область применения оптоволоконного кабеля определяется его конструктивными особенностями.

Конструкция

Конструктивно волоконно-оптический кабель можно представить следующим образом.

Рис. 1: конструкция оптоволоконного кабеля

Посмотрите на рисунок, конструкция волоконно-оптического кабеля включает в себя такие элементы:

• Несущий сердечник – устанавливается для натяжения оптоволоконного кабеля, как правило, выполняется из металла или стеклопластика и воспринимает на себя весь вес волоконно-оптической линии при подвешивании, так как само оптическое волокно не обладает достаточной прочностью на разрыв. Также он центрирует всю конструкцию вокруг себя. Может изготавливаться как с защитной оболочкой, так и без нее.
• Оптическое волокно – основной элемент сердечника, предназначенный непосредственно для передачи светового сигнала. В одном кабеле, как правило, содержится от 2 до 250 волокон. Каждое из них покрывается специальным лаком, который обеспечивает достаточную прочность волокну и предотвращает распространение света за его пределы.
• Трубчатые модули – предназначены для защиты волокон от механических повреждений и для маркировки их отдельных групп. В составе кабеля может находиться один или несколько таких модулей, внутри они заполняются специальным защитным слоем из гидрофобного наполнителя. Чем больше волокон входит в состав волоконно-оптического кабеля, тем актуальнее использование нескольких модулей. Рис. 2: пример одномодульного и многомодульного кабеля
• Пленка с гидрофобным наполнителем – выступает в роли одной или нескольких защитных оболочек для всего пучка волоконно-оптического кабеля, их число определяется конструкцией всего сердечника и условиями его эксплуатации. Предназначена для снижения трения внутри и предотвращения проникновения влаги во внутрь. Как правило, внутри волоконно-оптического кабеля она дополнительно стягивается нитями.
• Слой диэлектрического материала – в данном случае из полиэтилена, но в других моделях может применяться и ПВХ изоляция. Также выполняет функцию защиты волоконно-оптических линий от влаги.
• Слой брони – обеспечивает достаточную механическую прочность при любой прокладке. Его основная задача – предотвратить нарушение целостности волокон режущими предметами, в процессе перетирания или грызунами. Может выполняться металлической проволокой, стекловолокном или кевларом. Бронированный кабель может использоваться для внешней прокладки, в шахтах и колодцах и под землей.
• Внешняя оболочка – основной элемент волоконно-оптического кабеля, предотвращающий разрушающее воздействие внешних факторов на линию. Внешний слой выполняется из полиэтилена или другого герметичного диэлектрика. Позволяет использовать оптоволоконную продукцию, как для воздушной прокладки, так и для кабельных каналов. Дополнительной функцией диэлектрической оболочки является защита от воздействия электрического напряжения в аварийных ситуациях.

Следует отметить, что рассмотренный вариант волоконно-оптического кабеля является частным случаем, кроме него вы можете встретить и другие модели, в которых могут отсутствовать некоторые из вышеприведенных элементов или изменяться их количество.

Классификация

Волоконно-оптический кабель, в зависимости от выбранного критерия будет подразделяться на разные категории. Так, по материалу изготовления выделяют два типа оптоволоконных изделий:

• GOF – кабель, оптическое волокно в котором выполнено из стекла (первая буква аббревиатуры происходит от английского glass);
• POF – модели с полимерным проводящим элементом (первая буква аббревиатуры происходит от английского plastic).

В зависимости от способа прокладки волоконно-оптической линии все марки подразделяются на те, которые могут размещаться:

• Путем подвешивания – такие модели содержат несущую жилу и кевларовую броню, а при подвешивании их на опоры его с ним применяются устройства грозозащиты.
• Для внутренней прокладки – в колодцах, камерах, шахтах кабель-каналах и т.д.;
• Для подземной прокладки – модели с усиленной наружной оболочкой, способной противостоять агрессивному воздействию окружающей среды;
• Для подводной прокладки – эти модели имеют многослойную структуру с усиленной гидроизоляцией.

В зависимости от величины проводящего ядра в волоконно-оптическом канале по отношению к демпфирующему слою выделяют одномодовые и многомодовые кабели. Они отличаются по количеству проводимых сигналов (мод), от чего и происходит их название.

Рис. 3: одномодовый и многомодовый кабель в сечении

Одномодовый кабель характеризуется относительно небольшим диаметром проводящего сердечника – 9мкм. Такой размер пропускает только один сигнал по каналу. Несмотря на то, что одномодовая конструкция отличается небольшой пропускной способностью, сигнал в ней не искажается и не затухает на всей протяженности линии.

Рис. 4: движение сигнала в одномодовом волокне

Многомодовый кабель, в отличии от одномодового характеризуется куда более широким диаметром проводящего ядра – 50 или 62,5 мкм. За счет увеличения ширины канала возникает возможность отражения сразу нескольких волн в ядре с определенным шагом (дисперсией). Поэтому по нему одновременно можно перемещать сразу несколько сигналов.

Рис. 5: движение сигнала в многомодовом волокне

Недостатком многомодового волокна является искажение и затухание сигнала, но вместе с тем многомодовый и более дешевый вариант, в сравнении с одномодовым, так как он работает на обычных светодиодах, а не на лазере. В зависимости от конкретных параметров, размеров и внешнего диаметра многомодовые кабели подразделяются на четыре класса и имеют различное применение.

Таблица: применение многомодовых кабелей различных классов

Класс волокна	Размер ядра/демпфера, мкм	Коэффициент широкополосности, режим OFL, МГц·км		Где применяются
		850 нм	1300 нм
OM1	62.5/125	200	500	Применяется для расширения ранее установленных систем. Использовать в новых системах не рекомендуется.
OM2	50/125	500	500	Применяется для поддержки приложений с производительностью до 1 Гбит/с на расстоянии до 550 м.
OM3	50/125	1500	500	Волокно оптимизировано для применения лазерных источников. В режиме RML коэффициент широкополосности на длине волны 850 нм составляет 2000 МГц·км. Волокно применяется для поддержки приложений с производительностью до 10 Гбит/с на расстоянии до 300 м.
OM4	50/125	3500	500	Волокно оптимизировано для применения лазерных источников. В режиме RML коэффициент широкополосности на длине волны 850 нм составляет 4700 МГц·км. Волокно применяется для поддержки приложений с производительностью до 10 Гбит/с на расстоянии до 550 м.

Технические характеристики

При монтаже и во время эксплуатации важно учитывать основные параметры кабельно-проводниковой продукции, которые определяют номинальные условия для нормальной работы системы. Волоконно-оптические кабели обладают такими характеристиками:

• Минимальный радиус изгиба – составляет не менее 20 диаметров изделия.
• Границы рабочих температур – от – 60 до + 70°С. Следует отметить, что монтажные работы волоконно-оптических линий могут производиться при температуре окружающей среды не менее – 10°С без потери характеристик основных элементов волоконно-оптического кабеля.
• Электрическое сопротивление составляет не менее 2000 МОм. Помимо этого изоляция должна выдерживать воздействие повышенного напряжения в 20 кВ переменного и 10 кВ постоянного тока.
• Изоляция способна кратковременно выдержать ток растекания до 105 кА, но его продолжительность допускается не более 60 мс.
• Растягивающее усилие, в зависимости от конкретной модели, составляет от 4 до 42 кН.

Плюсы и минусы

Волоконно-оптические линии, в сравнении с теми же медными кабелями обладают рядом весомых преимуществ:

• Не подвергается воздействию электромагнитного излучения от соседних источников, благодаря чему в нем не возникают помехи;
• Благодаря отсутствию электрического напряжения в соединительных кабелях, осуществляется гальваническая развязка между источником и приемником;
• Высокая скорость и большая пропускная способность, в сравнении с медными вариантами;
• Большое расстояние для передачи сигнала;
• Относительно небольшой коэффициент затухания сигнала;
• Безопасность данных из-за невозможности бесконтактного съема данных и сложности подключения к линии;
• Антивандальная устойчивость – из-за того, что волоконно-оптическая продукция не принимается на пунктах приема, ее хищение совершенно бесполезно.

Но, наряду с вышеперечисленными преимуществами оптоволокно обладает и некоторыми минусами. К недостаткам волоконно-оптических линий относят:

Как устроен оптический кабель и что нужно о нем знать

Оптический кабель (иначе называемый оптоволокно, оптико-волоконный кабель или волоконно-оптический кабель) это провод, который передает информационные сигналы в оптическом диапазоне волн, используя световод. Такой способ передачи сигнала имеет ряд достоинств, повышающих его популярность среди пользователей.

Это низкий уровень затухания сигнала, хорошая защита от помех, высокая пропускная способность, занимает мало места, небольшой вес и долговечность. Цена таких кабелей пока выше, чем аналоги из меди, но она постоянно снижается.

Как устроен оптический кабель и его основные технические характеристики

• по материалу: GOF (кварцевое стекло) и POF (пластик);
• по размещению: внешний (в воздухе или под водой) и внутренний (в помещениях);
• по среде, в которой осуществляется монтаж оптического кабеля: подвесной (с тросом или кевларовым покрытием), для грунта (броня из металла), для канализаций (броня из гофрированного металла), подводный (сложная многослойная оболочка).

Оптический кабель включает одно или более оптических волокон и защиту ядра от механических повреждений, воды, перепадов температур, повреждения грызунами и ударов. Общее количество световодов в кабеле может быть до 288, наиболее востребованными являются на 32, 48 и 64 волокна. Состав оптико-волоконного кабеля:

• трос, придающий прочность и жесткость конструкции, выполняется из пластика или металла с покрытием полиэтиленовым чехлом;
• световоды: волокна из стекла или пластика (могут быть прозрачными или цветными для маркировки);
• трубки, в которые уложены световоды (4-12, если нужно меньше, то для сохранения габаритов укладываются черные нерабочие волокна), заполненные гидрофобным гелем;
• оболочка, смоченная гидрофобным гелем, в которую укладываются трубки (от 1 и более);
• оболочка для защиты от влаги из полиэтилена (не всегда используется);
• бронированная оболочка: кевларовое покрытие: слой стальных или железных волокон, иногда из стеклопластика;
• внешняя защита – оболочка из пластика для защиты кабеля от внешних воздействий.

Конструкции и типы оптических кабелей, которые необходимо применять в каждом конкретном случае, определяется задачами и многими другими параметрами, поэтому может варьироваться. Самая простая — это световоды в пластиковых трубках и общая оболочка.

Самая сложная — это провод, который прокладывается под водой, состоящий из множества бронирующих и герметизирующих защитных оболочек. Применяемые в данной технологии материалы обеспечивают высочайшую скорость передачи данных (до 100Гбит/с) без усилителей или повторителей на десятки километров (а с помощью усилителей и на тысячи километров), точную передачу данных практически в неизменном виде с очень малыми потерями, защиту от искажений, в том числе в результате погодных условий.

Оптоволокно не подвержено влиянию электрических устройств и сам провод не генерирует электромагнитное излучение.

Одномодовый и многомодовый провод, как выбрать

Световод является основной светопередающей частью волокна, состоит из сердечника (иначе называемого ядром или сердцевиной) и демпфера, не дающего излучению возможность покинуть пределы сердечника. И световод, и демпфер выполняются из одного материала, при этом свойства преломления у материала сердечника выше, чем у демпфера, что обеспечивает полное отражение сигнала внутри существующих границ.

Различают два основных типа: одномодовый оптический кабель (диаметром сердечника 9 мкм) и многомодовый оптический кабель (сердечник — 50 или 62,5 мкм). Диаметр демпфера всегда постоянный — 125 мкм.

Классы одномодовых волокон: OS1 (для длины волны 1310 нм или 1550 нм) и OS2, ранее LWP (для широкополосной передачи, поделенной на каналы, от 1280 до 1625 нм).

Класс OS2 обеспечивает максимальную скорость передачи данных — более 10 Гбит/с. Основные преимущества: малое затухание сигнала и широкая пропускная способность.

Классы многомодовых волокон: самые простые ОМ1 (62,5 мкм) и ОМ2 (50 мкм), новые высокоскоростные ОМ3 и ОМ4 могут работать на скоростях 100 Гбит/с. ОМ3 дополнен лазером на вертикальном резонаторе VCSEL, для ОМ4 использованы лазеры FP (Фабри-Перо) и лазеры DFB (с распределенной обратной связью). Многомодовые волокна позволяют распространяться волне одновременно по нескольким путям, что и вызывает их основные недостатки: затухание сигнала больше и дисперсия (перекрывание) сигнала.

При выборе кабеля необходимо учитывать его характеристики. При этом можно однозначно сделать вывод, что для скоростей более 10 Гбит/с для любых расстояний одномодовые волокна находятся вне конкуренции. Для расстояний 550-1100 м можно применять один из классов многомодового волокна.

Цена многомодового кабеля выше, так как стоимость зависит от диаметра сердечника, но оборудование для одномодовых систем — существенно дороже. Поэтому при выборе и оценке стоимости целесообразно сопоставить не только стоимость проводов, но и стоимость соответствующего оборудования.

Оптический кабель виды и типы разъемов

Разъем оптического кабеля — это коннектор для подсоединения кабеля к оборудованию. Для одноволоконных кабелей применяют следующий тип разъема оптического кабеля: стандартного размера 1,25 мм (LC, MU, E2000) или 2,5 мм (FC, ST, SC), также возможны нестандартные формы иного диаметра.

Для разного количества волокон применяют дуплексные на 2 волокна (SMA, BICONIC, DIN) и ленточные на более 4 волокон (MTP/MP). Каждый из типов разъемов занимает свой сегмент рынка, имеет свои достоинства и недостатки. Приведем примеры, используя основные виды разъемов оптического кабеля:

• SC — основной вид для структурированных кабельных систем и телекоммуникаций, показывающий высокую скорость, качество соединения и удобство в использовании, но недостаточно прочен и подвержен разрушению в результате вибрации;
• FC — имеет круглое сечение, часто применяемое в измерительном оборудовании, корпус из металла обеспечивает долговечность и надежность, но имеет более сложное устройство;
• ST — применяется в основном для многомодовых кабелей, корпус из металла, но средние характеристики качества соединения;
• LC — повсеместно используется в компьютерном оборудовании, удобная пластиковая конструкция обеспечивает легкость использования, но не прочен и требует аккуратного обращения.

Самыми практичными типами разъемов оптико-волоконных кабелей считаются TOSLINK и Mini TOSLINK. TOSLINK — это часто используемый интерфейс, который может применяться при подключении бытового оборудования, стереосистемы и домашнего кинотеатра, интернет соединений и компьютерных сетей, игровых приставок и других случаев.

Принадлежит японской компании Toshiba, что и повлекло его название: TOS — Toshiba и LINK — соединение (англ.). Хорошая пропускная способность гарантирует превосходное качество звука. Mini TOSLINK, например, CLIFF FM65010 — с разъемом меньшего размера. Применяется в мобильных гаджетах и различных электронных приборах.

Использование оптико-волоконного кабеля

Оптико-волоконные кабели нашли свое применение в компьютерных сетях, в области телекоммуникационных технологий, в медицинском обслуживании и в промышленности. Использование таких проводов на линиях связи обусловлено их высокой степенью защиты, несанкционированный доступ к информации без повреждения кабеля невозможен.

Такие провода можно использовать в самых сложных условиях, обеспечивая высокое качество связи даже при экстремально низких или, наоборот, высоких температурах, на них не оказывают влияние электромагнитные помехи.

Оптическое волокно оказалось удачным решением для датчиков контроля температуры, напряжения, химического состава и других показателей. Также оно применяется в гидрофонах, которые используются для измерения звука и ультразвука в приборах по гидролокации, измерению сейсмической активности.

Приборы с использованием оптоволокна успешно применяется в нефтедобывающей отрасли для измерения температуры и давления в скважинах, так как материал способен выдерживать высокие температуры. Датчики с использованием оптоволокна применяются в машиностроении, самолетостроении и при конструировании космических кораблей, например, для измерения магнитного поля и тока.

Оптическое волокно широко используется в освещении: для декорации в магазинах, в рентгеновских аппаратах или для дополнительной подсветки в различных областях медицины при операциях и диагностике. Свойство проводить свет было применено в современных сигнализациях: прерывание светового потока является командой к звуковому сигналу или другим действиям.

Кроме того, оптоволокно нашло не только прикладное применение, но и используется в искусстве для создания отдельных произведений (например, с использованием волокна с боковым сечением) или специального освещения целых залов.

На что обратить внимание при выборе оптического кабеля

Прежде всего необходимо ориентироваться на разъём устройства. Также необходимо учесть:

• длина: необходимо изучить инструкцию прибора, если, указана конкретная длина кабеля, то это условие необходимо соблюдать;
• частота: оптимальное значение 9-11 МГц, ядро из кварцевого стекла дает возможность работать на более высоких частотах, в то время как пластик не дает возможности использовать высокие частоты передачи. Последние более экономически выгодны, но ниже по качеству. Необходимо учитывать возможности основного устройства, а н только желаемый результат;
• где он будет проложен: внешняя или внутренняя прокладка будет обуславливать требуемые конструкционные особенности. Кабель для внутренних помещений должен иметь диэлектрические армирующие элементы, не поддерживать горение, а для внешней прокладки принципиальна надежная оболочка, защищающая от внешних воздействий: изгибов, давления, ударов и особенно от вредителей.

При этом очень важно правильно выбрать производителя, что очень непросто в современных условиях, так как предложений очень много. Обязательно нужно обратить внимание на технические характеристики: тип и размер волокна, затухание и прочее.

Подключение оптического кабеля

Теоретически подключить оптический кабель достаточно просто: штекер оптического кабеля вставляете в разъем для оптического кабеля на оборудовании. Но при укладке необходимо учесть, что такой провод нельзя изгибать по небольшому радиусу. Он негативно относится к сильным изгибам, так как сердечник состоит из хрупкого материала.

Например, при установке аудиосистемы с использованием провода TOSLINK при сильной деформации прерывается сердцевина, что делает кабель испорченным и дальнейшее его использование невозможно. Оптоволокно нельзя соединить обычной пайкой или скруткой, требуется сваривать стекло или применять специальные соединительные элементы.

Его можно отремонтировать, но цена будет выше, чем купить новый. Перед установкой необходимо снять защитные экраны с разъемов. В приборе, от которого идет сигнал (при наличии), в разъем с пометкой OPTICAL OUT помещаем один штекер оптического кабеля, а в устройстве, принимающем информацию, в разъем OPTICAL IN (или SFP) штекер с другой стороны провода.

Оптика, HDMI или RCA что лучше

Каждому хочется полноценно отдохнуть дома. Для многих это музыка или просмотр фильма. При этом очень важно качество звукового сопровождения. Все три вида подключений (оптика, HDMI и коаксиальный RCA) являются цифровыми.

Главные недостатки коаксиального соединения в том, что электрические помехи распространяются на все устройства, в том числе на усилитель, а также низкая пропускная способность, из-за которой невозможно в полной мере оценить высококачественные форматы Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio, Dolby Atmos и DTS:X. У HDMI таких недостатков нет, но сильно ограничена длина кабеля — от 2 метров и больше сигнал высокого разрешения будет теряться.

При применении оптических проводов со штекерами TOSLINK и Mini TOSLINK шум от любого источника не может воздействовать на стекло или пластик, так как сигнал передается в виде световой волны. Следовательно, оптический кабель для домашнего кинотеатра (вместо HDMI или RCA) значительно повысит качество сигнала.

Из чего складывается цена на оптический кабель

Цена оптических кабелей зависит от типа провода по способу монтажа, количества волокон, материала и качества сердцевины, защитных оболочек, наличия брони и длины, а также от типа разъёмов и других технических характеристик.

Необходимо изучить параметры подключаемых устройств, чтобы максимально точно подобрать кабель и использовать все возможности имеющихся устройств.

Что такое DIGITAL AUDIO OUT и как подключить к нему кабель

Зачастую передача аудиосигнала осуществляется при помощи электрического импульса через проводник. Таким образом организуются цифровые и аналоговые потоки. Совсем другой принцип реализован в проводах, подключаемых в оптический аудиовыход. Какие преимущества даёт оптический кабель для телевизора и домашнего кинотеатра – читайте в статье.

История возникновения системы

Ещё недавно оптоволоконный кабель не воспринимался как инструмент для качественной передачи звука. Известно, что на быструю передачу данных возможен только свет. Впервые оптические технологии были применены в фотофоне, разработанным Александром Беллом.

Оптическая телефонная связь доказала возможность передачи сигнала по воздуху, но сама идея изобретателя не прижилась. Наработки физика стали использоваться для общения между судами, но не более.

Широкое использование оптоволоконных технологий началось лишь в середине 20 века, а серьёзный прорыв, позволивший принести диджитал аудио аут в массы, случился в 1980 году с изобретением стекловолоконного провода, который был способен передавать световой сигнал.

Несмотря на то, что оптический вход отпраздновал 40-летие, он до сих пор считается лучшим по качеству передачи аналогового звука, с которым не могут сравниться «тюльпан», HDMI-кабель, появившиеся значительно позже.

Основный принцип работы

Оптический кабель, подключаемый в digital audio out, состоит из оболочки и сердцевины

Принятые стандарты для тв-входа, одинаковые для Samsung, LG, других производителей, заключаются в нескольких этапах транспортировки информации:

• генерация светового сигнала из электрического;
• его ретрансляция с выхода на вход без потери силы, искажений;
• приём входящим устройством сигнала;
• обратная трансформация сигнала в электрический.

Оптический кабель, подключаемый в digital audio out, состоит из оболочки и сердцевины. Внимание при производстве отводится сложности соединения коннекторов, при помощи которых можно подключить два устройства между собой.

Нарушение технологии существенно портит качество передаваемого звука, делая использование оптических соединений бесполезным. Именно поэтому, меломаны приобретают кабеля промышленной нарезки определённой длины.

Преимущества и недостатки оптического аудиовыхода

Наличие optical digital audio out стало стандартом для телевизоров

Наличие оптических разъёмов позволяет передавать сигнал с телевизора, мультимедийных устройств на HI-end-акустику, обычную колонку. Интерфейс – наиболее современный способ передачи звука без искажений помех, при этом в оптоволокне:

• отсутствует влияние электромагнитных полей, способных ухудшить итоговое качество звучания;
• не генерируются электромагнитные излучения при передаче, способное оказать влияние на другую аппаратуру;
• реализуется гальваническая развязка между подключёнными устройствами.

Таким образом, пользователь на выходе получает идеальный звук, что позволяет получить оригинальное звучание.

Наличие optical digital audio out стало стандартом для телевизоров не только топ-производителей, таких, как «Самсунг», но и мультимедийных приставок, игровых консолей. Для акустических систем HI-end наличие toslink (другое название оптического входа/выхода) – обязательное условие.

Сравнение с HDMI

HDMI-кабель

Производители для удобства потребителей комплектуют технику всевозможными коммуникационными портами, что позволяет выбрать как подключить домашний кинотеатр к источнику звука. Самый популярный – HDMI-кабель.

Он способен одновременно передавать не только звук, но и видеосигнал с высокой пропускной способностью.

С его появлением популярность оптоволоконного аудиовыхода ушла на второй план, переместившись в область премиальной аппаратуры.

Несмотря на хорошие технические показатели передачи аудиосигнала, HDMI-порт, ввиду конструктивных особенностей, не способен передавать звук на уровне оптического.

Как выглядит оптический выход на телевизоре

Чтобы вставить коннектор оптического кабеля, необходимо найти разъём среди других портов, расположенных на телевизоре, системе домашнего кинотеатра. Выглядит он как трапециевидная заглушка, зачастую подписан как Optical Audio, Digital Audio Out, или Toslink.

Может показаться, что это не порт, но нажав на заглушку сердечником, она откроется. О правильности подключения сообщит красный индикатор, который загорится сразу после подключения.

Как подключить кабель

Само подключение акустики к телевизору, другой техники через оптический вход не должно вызвать сложностей, но существует ряд моментов.

Прямое подключение через разъем

Коммуникационный оптический порт, как правило, закрыт защитной крышкой, которая исключает попадание пыли. Достаточно слегка нажать на неё коннектором, и она откроется, осуществив подключение. Если сигнал не пошёл, стоит проверить в настройках активные аудиовыходы, а также уровень громкости на подключённых устройствах.

Подключение через приставку или конвертер

Коаксиальный вход

Часто система домашнего кинотеатра собиралась поэтапно, в разные годы. Встречаются ситуации, когда у ресивера нет оптического входа.

В таком случае, чтобы добиться идеального звучания, используя оптоволокно, потребуется покупка специальной приставки, позволяющей осуществить подключение через оптику.

В такой приставке присутствует два разъёма для оптического и коаксиального кабеля. Для подключения системы следует:

• вставить оптоволокно в выход телевизора, другого устройства;
• соединить кабель с разъёмом на приставке;
• через коаксиальный вход подключить аудиосистему.

Это простейший вариант преобразования аудиосигнала.

Продвинутым считается использование активного конвертера, превращающего цифровой сигнал формата 5.1 в аналоговый. Такой переходник обеспечивает ряд дополнительных опций, например, подключение других типов кабелей, наушников, игровой консоли.

Параметры оптического кабеля для качественного соединения

Оптимально, если сердечник стеклянный или кремнеземной

Чтобы соединить источник звука и акустическую систему, сохранив при этом высокое качество звука, требуется соблюсти следующие правила:

• некоторые специалисты заявляют, что не допускается использование оптического провода длиной свыше 10 метров, считая, что расстояние между устройствами не должно превышать 5 метров. На практике оптика обладает большой дальностью действия без потери силы сигнала. Некоторые производители выпускают шнуры длиной до 30 метров;
• длина кабеля должна быть с запасом. Из-за толщины его не получится согнуть.
• чем толще кабель, тем лучше изоляция и эксплуатационные характеристики. Толстый провод прослужит дольше;
• провода премиум-сегмента оснащаются нейлоновой обмоткой, что положительно влияет на качество передачи сигнала, защищает от механических повреждений;
• важен тип сердечника. Оптимально, если он стеклянный или кремнеземной. Такие решения намного эффективней пластиковых, с лучшей проводимостью сигнала;
• пропускная способность хорошего оптоволокна – от 9 до 11 МГЦ. Только такой показатель обеспечит потребности многоканальной акустикой с большой частотой дискретизации.

Наличие оптического входа говорит о возможности создать акустическую систему с кристально-чистым звуком. При этом, для организации потребуется покупка шнуров, а иногда и дополнительного оборудования. При покупке расходников, организации подключения стоит соблюдать ряд правил, без которых не получиться добиться звука уровня HI-end.