/ Одномодовий (SM) та багатомодовий (MM) оптичний кабель

Одномодовий (SM) та багатомодовий (MM) оптичний кабель

Волоконно-оптичні волокна можуть бути двох типів:

• Одномодове (SM, Single Mode)
• Багатомодове (MM, Multi Mode)

Одномодовий оптичний кабель передає одну моду і має діаметр перерізу 9,5 нм. У свою чергу, одномодовий волоконно оптичний кабель може бути з незміщеною, зміщеною та ненульовою зміщеною дисперсією.

Волоконно оптичний багатомодовий кабель ММ передає безліч мод і має діаметр 50 або 62,5 нм.

На перший погляд, напрошується висновок, що багатомодовий оптоволоконний кабель кращий і ефективніший, ніж оптичний кабель SM. Тим більше, що й фахівці нерідко висловлюються на користь ММ на тій підставі, що, якщо багатомодовий оптичний кабель забезпечує багаторазовий пріоритет по продуктивності в порівнянні з SM, то він у всіх відношеннях кращий за нього.

Тим часом ми б утрималися від таких однозначних оцінок. Кількісний показник - далеко не єдина підстава для порівняння, і в багатьох ситуаціях одномодовий оптоволоконний кабель виявляється кращим.

Головна відмінність SM та MM кабелів – розмірні показники. Оптичний кабель SM має волокно з меншою товщиною (8-10 мікрон). Це зумовлює його можливість передавати хвилю лише однієї довжини за центральною модою. Товщина основного волокна в кабелі ММ значно більша, 50-60 мікрон. Відповідно, такий кабель одночасно може передавати кілька хвиль з різними довжинами за декількома модами. Однак більша кількістьмод звужують пропускну спроможністьволоконно-оптичний кабель.

Інші відмінності одно- і багатомодових кабелів стосуються матеріалів, з яких вони виготовлені, та джерел світла, що використовуються. Оптичний кабель одномодовий має і стрижень і оболонку, виготовлені тільки зі скла, а джерелом світла — лазер. Кабель ММ може мати як скляні, так і пластикові оболонку і стрижень, а джерелом світла для нього служить світлодіод.

Одномодовий кабель оптичний 9/125 мкм

Кабель оптичний одномодовий 8 волокон типу 9125, має однотрубочну модульну конструкцію. Світловоди розташовані в центральній трубці, яка заповнена гідрофобним гелем. Наповнювач надійно захищає волокна від різноманітних механічних впливів, крім того, він виключає вплив температурних змін зовнішнього середовища. Для захисту від гризунів та інших подібних впливів використовується додаткова оплата зі склотканини.

По суті, розробка та виробництво кабелю волоконно-оптичного 9125 зводяться до пошуку оптимального вирішення проблеми зменшення оптичної дисперсії (аж до нуля) на всіх частотах, з якими кабель працюватиме. Багато мод негативно впливає якість сигналу, а одномодовый кабель насправді має не одну моду, а кілька. Число їх набагато менше, ніж у багатомодовому, проте воно більше одиниці. Зниження ефекту оптичної дисперсії призводить до зменшення кількості мод, і, відповідно, поліпшення якості сигналу.

У більшості стандартів оптичних волокон, що застосовуються в кабелях 9125, нульова дисперсія забезпечується у вузькому діапазоні частот. Таким чином, одномодовим буквально кабель є лише з хвилями конкретної довжини. Однак існуючі технології ущільнення використовують набір оптичних частот для прийому і передачі кількох широкосмугових оптичних каналів зв'язку.

Одномодовий волоконно-оптичний кабель 9125 використовується як усередині будівель, так і на зовнішніх магістралях. Його можна закопувати в ґрунт або застосовувати як підвісний кабель.

Багатомодовий оптичний кабель 50/125 мкм

Кабель волоконно-оптичний 50/125(OM2) багатомодовий, застосовується в оптичних мережах з 10-гігабайтними швидкостями, побудованих на багатомодовому волокні. Відповідно до змін специфікації ISO/IEC 11801 у таких мережах рекомендується використовувати новий типпатч-кордового кабелю класу ОМЗ з типорозміром 50125.

Кабель оптичний 50 125 ОМЗ, відповідно до мережних додатків 10 Gigabit Ethernet, призначається реалізації передачі на хвилях довжиною 850 нм чи 1300 нм, відмінних максимально допустимими значеннями згасання. Використовується для забезпечення зв'язку в діапазоні частот 1013-1015 Гц.

Оптичний багатомодовий кабель 50 125 призначається для патч-кордів і розведення до робочого місця, і використовується тільки всередині приміщень.

Кабель підтримує передачу даних на короткі відстані та підходить для безпосереднього термінування. Структура стандартного багатомодового оптичного волокна G 50/125 (G 62,5/125) мкм відповідає стандартам: EN 188200; VDE 0888, частина 105; МЕК "IEC 60793-2"; Рекомендація МСЕ-Т (ІТУ-Т) G.651.

MM 50/125 має важливу перевагу, яка полягає в низьких втратах і абсолютної несприйнятливості до різноманітних перешкод. Це дозволяє будувати системи із сотнями тисяч каналів телефонного зв'язку.

Види волокон, що застосовуються

У виробництві SM та MM кабелів використовуються одномодові та багатомодові волокна таких типів:

• одномодове, рекомендація ITU-Т G.652.В (у маркуванні тип "Е");
• одномодове, рекомендація ITU-Т G.652.С, D (у маркуванні тип "А");
• одномодове, рекомендація ITU-Т G.655 (у маркуванні тип "Н");
• одномодова, рекомендація ITU-Т G.656 (у маркуванні тип "С");
• багатомодове, з серцевиною діаметром 50 мкм, рекомендація ITU-Т G.651 (у маркуванні тип "М");
• багатомодове, з серцевиною діаметром 62,5 мкм (у маркуванні тип "В")

Оптичні параметри волокон у буферному покритті мають відповідати специфікаціям фірм-постачальників.

Параметри оптичних волокон:

Тип OB Символи позиції 3.4 таблиці 1 ТУ	Багатомодове		Одномодове
	М	У	Е	А	Н	З
Рекомендація МСЕ-Т	G.651	-	G.652B	G.652C(D)	G.655	G.656
Геометричні характеристики
Діаметр відбиваючої оболонки, мкм	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1
Діаметр із захисного покриття, мкм	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15
Некруглість відбиває оболонки, %, не більше	1	1	1	1	1	1
Неконцентричність серцевини, мкм, не більше	1,5	1,5	-	-	-	-
Діаметр серцевини, мкм	50 ± 2,5	62,5±2,5
Діаметр модового поля, мкм, на довжині хвилі: 1310 нм 1550 нм	- -	- -	9,2±0,4 10,4±0,8	9,2±0,4 10,4±0,8	- 9,2±0,4	- 7,7±0,4
Неконцентричність модового поля, мкм, трохи більше	-	-	0,8	0,5	0,8	0,6
Передавальні характеристики
Робоча довжина хвилі, нм	850 та 1300	850 та 1300	1310 та 1550	1275 ÷ 1625	1550	1460 ÷ 1625
Коефіцієнт загасання OB, дБ/км, не більше, на довжині хвилі: 850 нм 1300 нм 1310 нм 1383 нм 1460 нм 1550 нм 1625 нм	2,4 0,7 - - - - -	3,0 0,7 - - - - -	- - 0,36 - - 0,22 -	- - 0,36 0,31 - 0,22 -	- - - - - 0,22 0,25	- - - - 0,35 0,23 0,26
Числова апертура	0,200±0,015	0,275±0,015	-	-	-	-
Ширина смуги пропускання, МГц×км, щонайменше, на довжині хвилі: 850 нм 1300 нм	400 ÷ 1000 600 ÷ 1500	160 ÷ 300 500 ÷ 1000	- -	- -	- -	- -
Коефіцієнт хроматичної дисперсії пс/(нм×км), не більше, в інтервалі довжин хвиль: 1285÷1330 нм 1460÷1625 нм (G.656) 1530÷1565 нм (G.655) 1565÷1625 нм (G.655) 1525÷1575 нм	- - - - -	- - - - -	3,5 - - - 18	3,5 - - - 18	- - 2,6 - 6,0 4,0 - 8,9 -	- 2,0 - 8,0 4,0 - 7,0 - -
Довжина хвилі нульової дисперсії, нм	-	-	1300 ÷ 1322	1300 ÷ 1322	-	-
Нахил дисперсійної характеристики в області довжини хвилі нульової дисперсії, в інтервалі довжин хвиль, пс/нм²×км, не більше	0,101	0,097	0,092	0,092	0,05	-
Довжина хвилі відсічення (в кабелі), нм, не більше	-	-	1270	1270	1470	1450
Коефіцієнт поляризаційної модової дисперсії на довжині хвилі 1550 нм, пс/км, не більше	-	-	0,2	0,2	0,2	0,1
Приріст згасання через макровигини (100 витків × Ø 6О мм), дБ: λ = 1550 нм/1625 нм			0,5	0,5	0,5	0,5

Де купити?

Купити багатомодовий та одномодовий оптичний кабель (ціна та умови постачання уточнюються окремо, залежно від конкретних особливостей продукції та побажань замовника) можна прямо на нашому сайті. Для цього просимо заповнити відповідну форму в on-line замовлення. В наявності постійно є кабель оптичний багатомодовий 4 волокна, одномодовий самонесучий оптичний кабель, оптичний кабель одномодовий 4 волокна та 8 волокон, та інші види ОК (див. Каталог).

За погодженням замовника та виробника допускається постачання кабелю з параметрами, що відрізняються від наведених у таблиці.

12 грудня 2008 о 13:40

Оптичні волокна. Класифікація.

• IT-інфраструктура

Оптичні волокно стандарт де-факто під час побудови магістральних мереж зв'язку. Протяжність волоконно-оптичних ліній зв'язку Росії у великих операторів зв'язку сягає > 50 тыс.км.
Завдяки волокну ми маємо всі ті переваги у зв'язку, яких не було раніше.
Ось і спробуємо розглянути винуватця урочистості – оптичне волокно.

У статті спробую написати просто про оптичні волокна, без математичних викладок та з простими людськими поясненнями.

Стаття суто ознайомлювальна, тобто. не містить унікальних знань, все що буде описано може бути знайдено в купі книг, однак, це не копіпаст, а вичавки з «купи» інформації тільки суті.

Класифікація

Найчастіше волокна поділяють на 2 загальні типи волокон
1. Багатомодові волокна
2. Одномодові

Дамо пояснення на «побутовому» рівні, що є одномод і багатомод.
Представимо гіпотетичну систему передачі з волокном устромленим у неї.
Нам треба передати двійкову інформацію. Імпульси електрики у волокні не поширюються, бо діелектрик, тому ми будемо передавати енергію світла.
Для цього нам потрібне джерело світлової енергії. Це можуть бути світлодіоди та лазери.
Тепер ми знаємо що ми використовуємо як передавач - це світло.

Подумаємо як світло вводиться у волокно:
1) Світлове випромінюваннямає свій спектр, тому якщо серцевина волокна широка (це в багатомодовому волокні), то більше спектральних складових світла потрапить у серцевину.
Наприклад ми передаємо світло на довжині хвилі 1300нм (наприклад), серцевина багатомода широка, те й шляхів поширення хвиль більше. Кожен такий шлях і є моди

2) Якщо серцевина маленька (одномодове волокно), то шляхів поширення хвиль відповідно зменшується. І оскільки додаткових мод набагато менше, то й не буде модової дисперсії (про неї нижче).

Це основна відмінність багатомодового та одномодового волокон.
Дякую enjoint, tegger, hazankoза зауваження.

Багатомодовіу свою чергу діляться на волокна зі ступінчастим показником заломлення (step index multi mode fiber) та з градієнтним (graded index m/mode fiber).

Одномодовіділяться на ступінчасті, стандартні (standard fiber), зі зміщеною дисперсією (dispersion-shifted) та ненульовою зміщеною дисперсією (non-zero dispersion-shifted)

Конструкція оптичного волокна

Кожне волокно складається з серцевини та оболонки з різними показниками заломлення.
Серцевина (яка є основним середовищем передачі енергії світлового сигналу) виготовляється з оптично більш щільного матеріалу, оболонка - з менш.

Так, наприклад, запис 50/125 говорить про те, що діаметр серцевини дорівнює 50 мкм, оболонки – 125мкм.

Діаметри серцевини рівні 50мкм та 62,5мкм є ознаками багатомодових оптичних волокон, а 8-10мкм відповідно одномодовим.
Оболонка, як правило, завжди має діаметр розміром 125мкм.

Як видно діаметр серцевини одномодового волокна має набагато менший розмір, ніж діаметр багатомодового. Найменший діаметр серцевини дозволяє зменшити модову дисперсію (про яку, можливо, буде написано в окремій статті, а також питання поширення світла у волокні), а відповідно збільшити дальність передачі. Однак, тоді одномодові волокна витіснили б багатомоди, завдяки кращим «транспортним» характеристикам, якби не необхідність використовувати дорогі лазери з вузьким спектром випромінювання. У багатомодових волокнах використовуються світлодіоди з більш розмазаним спектром.

Тому для недорогих оптичних рішень, таких як локальні мережі інтернет-провайдерів, застосування багатомоду трапляється.

Профіль показника заломлення

Весь танець з бубном біля волокна з метою збільшення швидкості передачі був навколо профілю показника заломлення. Оскільки основним стримуючим чинником збільшення швидкості є модова дисперсія.
Коротко суть у наступному:
коли випромінювання лазера надходить у серцевину волокна, то сигнал передається по ній у вигляді окремих мод (грубо: променів світла. А насправді різні спектральні складові сигналу, що вводиться)
Причому входять «промені» під різними кутами, тому час розповсюдження енергії окремо взятих мод відрізняється. Це показано на малюнку нижче.

Тут відображено 3 профілю заломлення:
ступінчастий та градієнтний для багатомодового волокна та ступінчастий для одномодового.
Видно, що в багатомодових волокнах моди світла поширюються різними шляхами, але, через постійного коефіцієнтазаломлення серцевини з ОДИННОЮ швидкістю. Ті моди, які змушені йти по ламаній лінії приходять пізніше, ніж моди, що йдуть прямою. Тому вихідний сигнал розтягується у часі.
Інша справа з градієнтним профілем, ті моди, які раніше йшли по центру, сповільнюються, а моди, які йшли ламаним шляхом, навпаки, прискорюються. Це сталося тому, що коефіцієнт заломлення осердя тепер непостійний. Він збільшується параболічно від країв до центру.
Це дозволяє збільшити швидкість передачі і отримати сигнал, що розпізнається на прийомі.

Області застосування оптичних волокон

До цього можна додати, що магістральні кабелі тепер усі майже йдуть з ненульовою зміщеною дисперсією, що дозволяє використовувати на цих кабелях спектральне хвильове ущільнення (

Одномодовий оптичний кабель передає одну моду і має діаметр перерізу 9,5 нм. У свою чергу, одномодовий волоконно оптичний кабель може бути з незміщеною, зміщеною та ненульовою зміщеною дисперсією.

Волоконно оптичний багатомодовий кабель ММ передає безліч мод і має діаметр 50 або 62,5 нм.

На перший погляд, напрошується висновок, що багатомодовий оптоволоконний кабель кращий і ефективніший, ніж оптичний кабель SM. Тим більше, що й фахівці нерідко висловлюються на користь ММ на тій підставі, що, якщо багатомодовий оптичний кабель забезпечує багаторазовий пріоритет по продуктивності в порівнянні з SM, то він у всіх відношеннях кращий за нього.

Тим часом ми б утрималися від таких однозначних оцінок. Кількісний показник - далеко не єдина основа для порівняння, і в багатьох ситуаціях одномодовий оптоволоконний кабель виявляється кращим.

Головна відмінність SM та MM кабелів – розмірні показники. Оптичний кабель SM має волокно з меншою товщиною (8-10 мікрон). Це зумовлює його можливість передавати хвилю лише однієї довжини за центральною модою. Товщина основного волокна в кабелі ММ значно більша, 50-60 мікрон. Відповідно, такий кабель одночасно може передавати кілька хвиль з різними довжинами за декількома модами. Однак більша кількість мод звужують пропускну здатність волоконно-оптичного кабелю.

Інші відмінності одно- і багатомодових кабелів стосуються матеріалів, з яких вони виготовлені, та джерел світла, що використовуються. Оптичний кабель одномодовий має стрижень і оболонку, виготовлені тільки зі скла, а як джерело світла - лазер. Кабель ММ може мати як скляні, так і пластикові оболонку і стрижень, а джерелом світла для нього служить світлодіод.

Одномодовий кабель оптичний 9/125 мкм

Кабель оптичний одномодовий 8 волокон типу 9125, має однотрубочну модульну конструкцію. Світловоди розташовані в центральній трубці, яка заповнена гідрофобним. ним гелем. Наповнювач надійно захищає волокна від різноманітних механічних впливів, крім того, він виключає вплив температурних змін зовнішнього середовища. Для захисту від гризунів та інших подібних впливів використовується додаткова оплата зі склотканини.

По суті, розробка та виробництво кабелю волоконно-оптичного 9125 зводяться до пошуку оптимального вирішення проблеми зменшення оптичної дисперсії (аж до нуля) на всіх частотах, з якими кабель працюватиме. Багато мод негативно впливає якість сигналу, а одномодовый кабель насправді має не одну моду, а кілька. Число їх набагато менше, ніж у багатомодовому, проте воно більше одиниці. Зниження ефекту оптичної дисперсії призводить до зменшення кількості мод, і, відповідно, поліпшення якості сигналу.

У більшості стандартів оптичних волокон, що застосовуються в кабелях 9125, нульова дисперсія забезпечується у вузькому діапазоні частот. Таким чином, одномодовим буквально кабель є лише з хвилями конкретної довжини. Однак існуючі технології ущільнення використовують набір оптичних частот для прийому і передачі кількох широкосмугових оптичних каналів зв'язку.

Одномодовий волоконно-оптичний кабель 9125 використовується як усередині будівель, так і на зовнішніх магістралях. Його можна закопувати в ґрунт або застосовувати як підвісний кабель.

Багатомодовий оптичний кабель 50/125 мкм

Кабель волоконно-оптичний 50/125(OM2) багатомодовий, застосовується в оптичних мережах з 10-гігабайтними швидкостями, побудованих на багатомодовому волокні. Відповідно до змін специфікації ISO/IEC 11801 у таких мережах рекомендується використовувати новий тип патч-кордового кабелю класу ОМЗ з типорозміром 50 125.

Кабель оптичний 50 125 ОМЗ, відповідно до мережних додатків 10 Gigabit Ethernet, призначається реалізації передачі на хвилях довжиною 850 нм чи 1300 нм, відмінних максимально допустимими значеннями згасання. Використовується для забезпечення зв'язку в діапазоні частот 1013-1015 Гц.

Оптичний багатомодовий кабель 50 125 призначається для патч-кордів і розведення до робочого місця, і використовується тільки всередині приміщень.

Кабель підтримує передачу даних на короткі відстані та підходить для безпосереднього термінування. Структура стандартного багатомодового оптичного волокна G 50/125 (G 62,5/125) мкм відповідає стандартам: EN 188200; VDE 0888, частина 105; МЕК "IEC 60793-2"; Рекомендація МСЕ-Т (ІТУ-Т) G.651.

MM 50/125 має важливу перевагу, яка полягає в низьких втратах і абсолютної несприйнятливості до різноманітних перешкод. Це дозволяє будувати системи із сотнями тисяч каналів телефонного зв'язку.

Види волокон, що застосовуються

У виробництві SM та MM кабелів використовуються одномодові та багатомодові волокна таких типів:

• одномодове, рекомендація ITU-Т G.652.В (у маркуванні тип "Е");
• одномодове, рекомендація ITU-Т G.652.С, D (у маркуванні тип "А");
• одномодове, рекомендація ITU-Т G.655 (у маркуванні тип "Н");
• одномодова, рекомендація ITU-Т G.656 (у маркуванні тип "С");
• багатомодове, з серцевиною діаметром 50 мкм, рекомендація ITU-Т G.651 (у маркуванні тип "М");
• багатомодове, з серцевиною діаметром 62,5 мкм (у маркуванні тип "В")

Оптичні параметри волокон у буферному покритті мають відповідати специфікаціям фірм-постачальників.

Параметри оптичних волокон:

Тип OB Символи позиції 3.4 таблиці 1 ТУ	Багатомодове		Одномодове
	М	У	Е	А	Н	З
Рекомендація МСЕ-Т	G.651	—	G.652B	G.652C(D)	G.655	G.656
Геометричні характеристики
Діаметр відбиваючої оболонки, мкм	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1	125 ± 1
Діаметр із захисного покриття, мкм	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15	250 ± 15
Некруглість відбиває оболонки, %, не більше	1	1	1	1	1	1
Неконцентричність серцевини, мкм, не більше	1,5	1,5	—	—	—	—
Діаметр серцевини, мкм	50 ± 2,5	62,5±2,5
Діаметр модового поля, мкм, на довжині хвилі: 1310 нм 1550 нм	— —	— —	9,2±0,4 10,4±0,8	9,2±0,4 10,4±0,8	— 9,2±0,4	— 7,7±0,4
Неконцентричність модового поля, мкм, трохи більше	—	—	0,8	0,5	0,8	0,6
Передавальні характеристики
Робоча довжина хвилі, нм	850 та 1300	850 та 1300	1310 та 1550	1275 ÷ 1625	1550	1460 ÷ 1625
Коефіцієнт загасання OB, дБ/км, не більше, на довжині хвилі: 850 нм 1300 нм 1310 нм 1383 нм 1460 нм 1550 нм 1625 нм	2,4 0,7 — — — — —	3,0 0,7 — — — — —	— — 0,36 — — 0,22 —	— — 0,36 0,31 — 0,22 —	— — — — — 0,22 0,25	— — — — 0,35 0,23 0,26
Числова апертура	0,200±0,015	0,275±0,015	—	—	—	—
Ширина смуги пропускання, МГц×км, щонайменше, на довжині хвилі: 850 нм 1300 нм	400 ÷ 1000 600 ÷ 1500	160 ÷ 300 500 ÷ 1000	— —	— —	— —	— —
Коефіцієнт хроматичної дисперсії пс/(нм×км), не більше, в інтервалі довжин хвиль: 1285÷1330 нм 1460÷1625 нм (G.656) 1530÷1565 нм (G.655) 1565÷1625 нм (G.655) 1525÷1575 нм	— — — — —	— — — — —	3,5 — — — 18	3,5 — — — 18	— — 2,6 — 6,0 4,0 — 8,9 —	— 2,0 — 8,0 4,0 — 7,0 — —
Довжина хвилі нульової дисперсії, нм	—	—	1300 ÷ 1322	1300 ÷ 1322	—	—
Нахил дисперсійної характеристики в області довжини хвилі нульової дисперсії, в інтервалі довжин хвиль, пс/нм²×км, не більше	0,101	0,097	0,092	0,092	0,05	—
Довжина хвилі відсічення (в кабелі), нм, не більше	—	—	1270	1270	1470	1450
Коефіцієнт поляризаційної модової дисперсії на довжині хвилі 1550 нм, пс/км, не більше	—	—	0,2	0,2	0,2	0,1
Приріст згасання через макровигини (100 витків × Ø 6О мм), дБ: λ = 1550 нм/1625 нм			0,5	0,5	0,5	0,5

Характеристики та типи оптичного волокна

G.652 - Стандартне одномодове волокно

Є найбільш використовуваним одномодовим оптичним волокном в телекомунікаціях.

Одномодове ступінчасте волокно з незміщеною дисперсією є основним компонентом оптичної телекомунікаційної системи та класифікується стандартом G.652. Найбільш поширений вид волокна, оптимізований передачі сигналу на довжині хвилі 1310 нм. Верхня межа довжини хвилі L-діапазону становить 1625 нм. Вимоги на макровигин - радіус оправлення 30 мм.

Стандарт поділяє волокна на чотири підкатегорії A, B, C, D.

Волокно G.652. А відповідає вимогам, необхідним передачі інформаційних потоків рівня STM 16, — 10 Гбіт/с (Ethernet) до 40 км, відповідно до Рекомендаціями G.691 і G.957, і навіть рівня STM 256, відповідно до G.691.

Волокно G.652.B відповідає вимогам, необхідним для передачі інформаційних потоків рівня до STM 64 відповідно до Рекомендацій G.691 та G.692, та рівня STM 256, згідно з G.691 та G.959.1.

Волокна G.652.C і G.652.D дозволяють здійснювати передачу в розширеному діапазоні довжин хвиль 1360-1530 нм і мають знижене згасання на «піку води» («пік води» поділяє вікна прозорості в смузі пропускання одномодових світловодів в діапазонах 1300 нм та 1550 нм). В іншому аналогічні G.652.A та G.652.B.

G.652.A/B - еквівалент OS1 (класифікація ISO/IEC 11801), G.652.C/D - еквівалент OS2.

Використання волокна - G.652 при вищих швидкостях передачі на відстані більше 40 км призводить до невідповідності експлуатаційних якостей зі стандартами для одномодового волокна, що вимагає ускладнення кінцевої апаратури.

G.655 - Одномодове волокно з ненульовою зміщеною дисперсією (NZDSF)

Одномодове волокно з ненульовою зміщеною дисперсією NZDSF оптимізовано для передачі не однієї довжини хвилі, а відразу кількох довжин хвиль (мультиплексного хвильового сигналу WDM та високощільного хвильового сигналу DWDM). Волокно Corning захищене подвійним акрилатним покриттям СРС, що забезпечує високу надійність та працездатність. Зовнішній діаметр покриття дорівнює 245 мкм.

Волокно з ненульовою зміщеною дисперсією (NZDSF) призначене для застосування у магістральних волоконно-оптичних лініях та глобальних мережах зв'язку, що використовують DWDM технології. У цьому волокні підтримується обмежений коефіцієнт хроматичної дисперсії у всьому оптичному діапазоні, що використовується у хвильовому мультиплексуванні (WDM). Волокна NZDSF оптимізовані для використання у діапазоні хвиль від 1530 нм до 1565 нм.

Оптичні волокна категорії G.655.А мають параметри, що забезпечують їх застосування в одноканальних і багатоканальних системах з оптичними підсилювачами (Рекомендації G.691, G.692, G.693) та в оптичних транспортних мережах (Рекомендація G.959.1). Робочі довжини хвиль та дисперсія у волокні даної підкатегорії обмежують потужність вхідного сигналу та їх застосування у багатоканальних системах.

Оптичні волокна категорії G.655.B аналогічні до G.655.А. Але залежно від робочої довжини хвилі та дисперсійних характеристик потужність вхідного сигналу може бути вищою, ніж для G.655.А. Вимоги щодо поляризаційної модової дисперсії забезпечують функціонування систем рівня STM-64 на відстані до 400 км.

Категорія волокон G.655.C подібна до G.655.B, проте більш суворі вимоги в частині поляризаційної модової дисперсії дозволяють використовувати на даних оптичних волокнах системи рівня STM-256 (Рекомендація G.959.1) або збільшувати дальність передачі систем STM-64.

G.657 - Одномодове волокно зі зменшеними втратами на вигинах з малими радіусами

Оптичне волокно підвищеної гнучкості версії G.657 знаходить широке застосування в оптичних кабелях для прокладання мереж багатоповерхових будинків, офісів і т.д. Волокно G.657.A за своїми оптичними характеристиками повністю ідентичне стандартному волокну G.652.D і в той же час має вдвічі менший допустимий радіус при укладанні – 15 мм. Волокно G.657.В застосовується на обмежених відстанях і має особливо малі втрати на вигинах.

Одномодові оптичні волокна характеризуються малим рівнем втрат на вигинах, призначені насамперед для мереж FTTH багатоквартирних будівель, які переваги особливо очевидні на обмеженому просторі. Працювати з волокном стандарту G.657 можна практично як з мідножильним кабелем.

Для волокон типу G.657.A він становить від 8,6 до 9,5 мкм, а для волокон типу G.657.B – від 6,3 до 9,5 мкм.

Норми втрат на макровигинах істотно посилені, оскільки цей параметр для G.657 є визначальним:

Десять витків волокна підкатегорії G.657.A, намотаного на виправлення радіусом 15 мм, не повинні збільшувати згасання більш ніж на 0,25 дБ при довжині хвилі 1550 нм. Один виток того ж волокна, намотаного на оправлення діаметром 10 мм, за умови, що інші параметри не змінені, не повинен збільшувати згасання більш ніж на 0,75 дБ.

Десять витків підкатегорії G.657.B на оправці діаметром 15 мм не повинні збільшувати згасання більш ніж на 0,03 дБ при довжині хвилі 1550 нм. Один виток на оправці діаметром 10 мм – більш ніж на 0,1 дБ, один виток на оправці діаметром 7,5 мм – більш ніж на 0,5 дБ.

Міжнародною організацією зі стандартизації (ISO) та Міжнародною електротехнічною комісією (IEC) було опубліковано стандарт ISO/IEC 11801 – « Інформаційні технології- структуровані кабельні системи для приміщень замовника»

Стандарт визначає структуру та вимоги до реалізації універсальної кабельної мережі, а також вимоги до продуктивності окремих кабельних ліній.

У стандарті для ліній Gigabit Ethernet оптичні канали розрізняються за класами (аналогічно категоріям мідних ліній). OF300, OF500 та OF2000 підтримують додатки оптичного класу на відстанях до 300, 500 та 2000 м.

Клас каналу	Згасання ММ-каналу (дБ/км)		Згасання SM-каналу (дБ/км)
	850 нм	1300 нм	1310 нм	1.550 нм
OF300	2.55	1.95	1.80	1.80
OF500	3.25	2.25	2.00	2.00
OF2000	8.50	4.50	3.50	3.50

Крім класів каналів, у другому виданні цього стандарту визначено три класи ММ-волокна – OM1, OM2 та OM3 – та один клас SM-волокна – OS1. Ці класи диференціюються за згасання та коефіцієнт широкополосності.

Усі лінії коротші 275 м можуть працювати за протоколом 1000Base-Sx. Довжину до 550 м можна забезпечити, використовуючи протокол 1000Base-Lx спільно зі зміщеним введенням світлового променя (Mode Conditioning).

Клас каналу	Fast Ethernet	GigaBit Ethernet		10 GigaBit Ethernet
	100 Base T	1000 Base SX	1000 Base LX	10GBase-SR/SW
OF300	OM1	OM2	OM1*, OM2*	OM3
OF500	OM1	OM2	OM1*, OM2*	OS1 (OS2)
OF2000	OM1	-	OM2 Plus, ОМЗ	OS1 (OS2)

*) Mode Conditioning

Багатомодове волокно класу OM4 характеризується мінімальним коефіцієнтом широкосмугового 4700 МГц x км при довжині хвилі 850 нм (порівняно з 2000 МГц х км волокна типу OM3) і є результатом оптимізації характеристик волокна ОМ3, що забезпечують можливість досягнення швидкості передачі5 0 метрів. Новий мережевий стандарт IEEE 802.3ab 40 та 100 Гігабіт Ethernet зазначив, що новий тип багатомодового волокна ОМ4 дозволяє передати 40 та 100 Гігабіт Ethernet на відстані до 150 метрів. Волокна класу OM4 планується використовувати в майбутньому з обладнанням 40Gbps та найбільш широко при обладнанні ЦОД.

OM 1 та OM2 – Стандартні багатомодові волокна з серцевиною 62,5 та 50 мікрон відповідно.

Кабелі, патчкорди та пігтейли з багатомодовими волокнами типів ОМ1 62,5/125мкм та ОМ2 50/125мкм вже давно застосовуються в СКС для забезпечення передачі даних з високою швидкістю та на відносно великі відстані, які потрібні в магістралях. Найбільш важливими функціональними параметрами ММ-волокна є згасання (attenuation) і коефіцієнт широкосмугового (bandwidth). Обидва параметри визначаються для довжин хвиль 850 нм і 1300 нм, на яких працює більшість активного мережевого обладнання.

Є спеціально розробленим багатомодовим оптичним волокном, що застосовується для мереж Gigabit і 10 Gigabit Ethernet, існує тільки з розміром серцевини 50 мікрон.

OM4 – Оптичне багатомодове волокно із серцевиною 50 мікрон «лазер-оптимізоване» нового покоління.

Багатомодове волокно типу ОМ4 – в даний час повністю відповідає сучасним стандартам волокон, передбачених для центрів обробки даних та груп серверів наступного покоління. Оптичне волокно ОМ4 може бути використане для більш протяжних ліній у мережах передачі даних нового покоління з високою продуктивністю передачі даних. Це волокно є результатом подальшої оптимізації характеристик волокна ОМ3, що дозволяє надати волокну характеристики, що забезпечують можливість досягнення швидкості передачі даних 10 Гб/с на відстані 550 метрів. Волокна типу OM4 характеризуються підвищеною ефективною мінімальною модальною смугою пропускання 4700 МГц км при довжині хвилі 850 нм (проти 2000 МГц км волокна типу OM3).

Типи оптичних волокон

Існує два типи оптичних волокон: багатомодові (ММ) та одномодові (SM), що відрізняються діаметрами світлознавчої серцевини. Багатомодове волокно, у свою чергу, буває двох типів: зі ступінчастим та градієнтним профілями показника заломлення за його перерізом.

Багатомодове оптичне волокно зі ступінчастим показником заломлення

У ступінчастому оптоволокні можуть збуджуватися і поширюватися до тисячі мод з різним розподілом по перерізу та довжині оптоволокна. Моди мають різні оптичні шляхи і, отже, різні часи поширення оптоволокном, що призводить до розширення імпульсу світла в міру його проходження оптоволокном. Це явище називається міжмодовою дисперсієюі воно безпосередньо впливає швидкість передачі інформації по оптоволокну. Область застосування ступінчастих оптоволоконів короткі (до 1 км) лінії зв'язку зі швидкостями передачі інформації до 100 Мбайт/с, робоча довжина хвилі випромінювання, як правило, 0,85 мкм.

Багатомодове оптичне волокно з градієнтним показником заломлення

Відрізняється від ступінчастого тим, що показник заломлення змінюється у ньому плавно від середини до краю. В результаті моди йдуть плавно, міжмодова дисперсія менша.

Градієнтнеоптоволокно відповідно до стандартів має діаметр серцевини 50 мкм та 62,5 мкм, діаметр оболонки 125 мкм. Воно застосовується у внутрішньооб'єктових лініях довжиною до 5 км, із швидкостями передачі до 100 Мбайт/c на довжинах хвиль 0,85 мкм та 1,35 мкм.

Одномодове оптичне волокно

Стандартне одномодовеоптичне волокно має діаметр серцевини 9 мкм та діаметр оболонки 125 мкм

У цьому оптоволокні існує і поширюється лише одна мода (точніше дві вироджені моди з ортогональним поляризаціями), тому в ньому відсутня міжмодова дисперсія, що дозволяє передавати сигнали на відстань до 50 км зі швидкістю до 2,5 Гбіт/с і вище без регенерації. Робочі довжини хвиль λ1 = 1,31 мкм та λ2 = 1,55 мкм.

Вікна прозорості оптоволокна.

Говорячи про вікна прозорості оптичного волокна, зазвичай малюють таку картинку.

Вікна прозорості оптоволокна

В даний час оптоволокно з такою характеристикою вже вважається застарілим. Досить давно освоєно випуск оптоволокна типу AllWave ZWP (zero water peak, з нульовим піком води), у якому усунуті гідроксильні іони у складі кварцового скла. Таке скло має вже не вікно, а прямо-таки отвір в діапазоні від 1300 до 1600 нм.

Всі вікна прозорості лежать в інфрачервоному діапазоні, тобто світло, що передається ВОЛЗ, не видно оку. Варто зауважити, що стандартне оптоволокно можна ввести і видиме оком випромінювання. Для цього застосовують або невеликі блоки, присутні в деяких рефлектометрах, або навіть трохи перероблену китайську лазерну указку. За допомогою таких пристроїв можна знаходити переломи в шнурах. Там, де оптоволокно зламано, буде видно яскраве свічення. Таке світло швидко згасає у волокні, так що використовувати його можна лише на коротких відстанях (не більше 1 км).

Гнучкість оптичного волокна

Фотографія, сподіваюся, заспокоїть тих, хто звик бачити скло б'ється і тендітним.

Оптоволокно. Гнучкість оптоволокна

Тут зображено стандартне одномодове волокно. Те саме, 125 мкм кварцового скла, що використовується повсюдно. Через лакове покриття оптоволокно здатне витримувати вигини радіусом в 5 мм (добре видно на малюнку). Світло, а отже, і сигнал через такий вигин, на жаль, уже не минає.

Інформація про розшифрування маркування оптоволоконних кабелів, що розміщується в цьому місці, розміщена на сторінках:

Оптоволокно

Одномодовий та багатомодовий оптичний кабель

Тонка прозора жила, що переносить у собі світло, визначена оптоволокном. Основне призначення оптичного кабелю - це основа ліній, здатних передавати пакет цифрових даних понад швидкої швидкості. Оптика за своєю структурою нечисленна: ядро, внутрішня обшивка і зовнішня обшивка, що захищає оптоволокно від зовнішніх. негативних факторів. Кожен із цих елементів грає свою роль у функціонуванні оптоволокна.

На сьогоднішній день відомі види оптоволокна: одномодовеі багатомодове.

Одномодовий оптичний кабель

У одномодовому оптичному кабелірозмір ядра становить +/-9 мм за стандартного розміру обшивки 125 мм. Виконувати своє функціональне призначення може лише одна жила, що притаманно цього виду оптоволокна. При проходженні променів по оптоволокну траєкторія їх руху є незмінною і одночасною, тому структура сигналу, що подається, не може спотворюватися. Цифрові сигнали можуть передаватися на багатокілометрові відстані без небезпеки променевого розсіювання. Для роботи з моножильною оптикою використовується лазер, який використовує світло з певним хвильовим розміром. Гарні загальні характеристикидають підстави для використання оптоволокна цього виду повсюдно, проте його велика вартість та відносна недовговічність знижують критерії оцінки.

В свою чергу, Одномодове оптоволокно може бути:

• зі зміщеним променевим розсіюванням.
  Оптоволокно цього виду відрізняється меншим діаметром серцевини, що дозволяє використовувати його у робочому діапазоні 1,5 мкм на широкопорожнинних лініях із застосуванням оптичних підсилювачів.
• зі зміщеною мінімальною довжиною хвилі,
  при якій оптоволокно може підтримувати один сигнал, що поширюється. Таке оптоволокно застосовує великий показникпотужності при передачі даних на тривалі відстані, і було розроблено для застосування їх у морських лініях.
• з ненульовим зміщеним променевим розсіюванням.
  При використанні оптоволокна цього виду нелінійні ефекти не зможуть впливати на якість сигналу, що подається, і його структуру, що представляє можливим застосування цього оптоволокна в системах DWDM технології.

Багатомодовий оптичний кабель

У багатомодовому оптичному кабелі(див.розділ) промені світла істотно розкидаються, і при цьому відбувається значне спотворення структури сигналу, що передається. Ядро має показник +/- 60 мкм, стандартна обшивка - 125 мкм. Застосування звичайного світлодіода для функціонування мультижили (на відміну від лазера, який використовується в моножильному оптоволокні) забезпечує збільшення експлуатаційного терміну оптоволокна та позитивно позначається на його вартості. У той же час показник загасання в мультижилі збільшений у порівнянні з моножилою і коливається не більше 15 дБ/км.

Багатомодове оптоволокно відрізняється на східчастеі градієнтне.

Волоконно-оптичний кабель ступінчастий має велике променеве розсіювання через нерівномірні стрибкоподібні шари щільності кварцового ядра, тому його застосування обмежене короткими лініями зв'язку. Оптоволокно градієнтне відрізняється зменшеним променевим розсіюванням завдяки плавному розподілу показника заломлення. Діаметр ядра градієнтного мультижильного оптоволокна становить +/- 55 мкм, обшивка має стандартне значення (125 мкм).

Прочитано 9773 раз Остання змінаНеділя, 21 грудня 2014 2:00