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 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 і стрижень та 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
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 якпідвісний кабель.
Багатомодовий оптичний кабель 50/125 мкм
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.
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:
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.
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 більш високих швидкостях передачі на відстані більше 40 км призводить до невідповідності експлуатаційних якостей зі стандартами для одномодового волокна, що вимагаєускладнення 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.
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 волокнахарактеризуються 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:
Рекомендація:ITU G.657.А визначає пріоритет сумісності зі стандартними волокнами щодо функціональності (з ITU-T G.652D).
Рекомендація:ITU-T G.657.В наголошує на нечутливість до вигинів, а не на відповідність вимогам стандартів G.652.
Стандарт визначає структуру та вимоги до реалізації універсальної кабельної мережі, а також вимоги до продуктивності окремих кабельних ліній.