Vienmodis ir daugiamodis optinis kabelis. Vienmodis kvarcinis optinis pluoštas

1.4.1.4 Daugiamodio pluošto tipai

Tarptautinės telekomunikacijų sąjungos (ITU-T) G 651 ir Elektros inžinierių instituto (IEEE) 802.3 standartai apibrėžia daugiamodių šviesolaidinių kabelių charakteristikas. Padidinti pralaidumo reikalavimai daugiamodėse sistemose, įskaitant Gigabit Ethernet (GigE) ir 10 GigE, yra svarbūs keturių skirtingų tarptautinių standartų organizacijų (ISO) kategorijų apibrėžimams.

StandartaiCharakteristikosBangos ilgisTaikymo sritis
G 651.1
ISO/IEC 11801:2002 (OM1) 2008 m
850 ir 1300 nmDuomenų perdavimas viešaisiais tinklais
G 651.1
ISO/IEC 11801:2002 (OM2) 2008 m
Gradientinis daugiamodis pluoštas850 ir 1300 nmVaizdo ir duomenų perdavimas viešaisiais tinklais
G 651.1
ISO/IEC 11801:2002 (OM3) 2008 m
Optimizuotas lazeriui;
gradientas daugiamodis pluoštas;
maksimalus 50/125 µm
Optimizuotas
mažesnis nei 850 nm
GigE ir 10GigE perdavimui vietiniuose tinkluose (iki 300 m)
G 651.1
ISO/IEC 11801:2002 (OM4) 2008 m
Optimizuota VCSELOptimizuotas
mažesnis nei 850 nm
40 ir 100 Gbps perdavimui duomenų centruose

1.4.1.5 50 µm. palyginti su 62,5 µm daugiamodėmis skaidulomis

Aštuntajame dešimtmetyje optiniai ryšiai buvo pagrįsti 50 µm daugiamodėmis skaidulomis, gautomis iš šviesos diodų ir naudojamų tiek trumpiems, tiek dideliems atstumams. Lazeriai ir vienmodis šviesolaidis buvo pradėti naudoti devintajame dešimtmetyje ir ilgą laiką išliko pageidaujamu tolimojo ryšio pasirinkimu. Tuo pačiu metu daugiamodės skaidulos buvo veiksmingesnės ir ekonomiškesnės vietiniams tinklams, tokiems kaip universiteto ryšiai 300–2000 m atstumu.

Po kelerių metų vietinių tinklų poreikiai išaugo, atsirado būtini didesni duomenų perdavimo spartai, įskaitant 10 Mbps. Jie siekė įdiegti daugiamodį skaidulą su 62,5 mikronų šerdimi, kuri galėtų perduoti 10 Mbit/s srautą didesniu nei 2000 m atstumu dėl savo gebėjimo lengviau skleisti šviesą iš šviesos diodų (LED). Tuo pačiu metu didesnė skaitmeninė diafragma labiau susilpnina signalą jungčių jungtyse ir kabelio posūkiuose. Daugiamodis šviesolaidis su 62,5 mikronų šerdimi tapo pagrindiniu pasirinkimu trumpoms nuorodoms, duomenų centrams ir universitetų miesteliams, veikiančiems 10 Mbps greičiu.

Šiandien Gigabit Ethernet (1 Gbps) yra standartas, o 10 Gbps dažnesnis vietiniuose tinkluose. 62,5 µm daugiamodis modulis pasiekė savo našumo ribas ir palaiko 10 Gb/s iki 26 m. Šie apribojimai paspartino naujų ekonomiškų lazerių, vadinamų VCSEL, ir 50 µm šerdies skaidulų, optimizuotų 850 nm bangos ilgiui, diegimą.

Didesnių duomenų perdavimo spartų ir pajėgumų paklausa rodo, kad reikia daugiau naudoti lazeriu optimizuotą 50 µm skaidulą, galinčią perduoti daugiau nei 2000 MHz o km dažniu ir perduoti duomenis dideliais atstumais. Projektuojant vietoje, tinklai turėtų būti suprojektuoti taip, kad būtų atsižvelgta į rytojaus poreikius.

1.4.1.6 Pralaidumas ir perdavimo ilgis

Kuriant optinius kabelius svarbu suprasti jų galimybes pralaidumo ir atstumo požiūriu. Norint užtikrinti normalų sistemos veikimą, duomenų perdavimo apimtys turi būti nustatomos atsižvelgiant į ateities poreikius

Pirmiausia reikia įvertinti perdavimo ilgį pagal ISO/IEC 11801 rekomenduojamų atstumų lentelę Ethernet tinklams. Šioje lentelėje pateikiami ištisiniai kabelių ilgiai be jokių įtaisų, jungčių, jungčių ar kitų signalo perdavimo nuostolių.

Antras žingsnis, kabelių infrastruktūra turi atsižvelgti į maksimalų kanalo slopinimą, kad būtų užtikrintas patikimas signalų perdavimas per atstumą. Ši slopinimo vertė turi atsižvelgti į visą kanalo praradimą

Skaidulų slopinimas, kuris atitinka 3,5 dB/km daugiamodėms skaiduloms esant 850 nm ir 1,5 dB/km daugiamodėms prie 1300 nm (pagal ANSI/TIA-568-B.3 ir ISO/IEC 11801 standartus).

Skaidulų sujungimai (dažniausiai 0,1 dB nuostoliai), jungtys (dažniausiai iki 0,5 dB) ir kiti nuostoliai.

Didžiausias kanalo slopinimas yra apibrėžtas ANSI/TIA-568-B.1 standarte taip.

2008 m. gruodžio 12 d., 13.40 val

Optinės skaidulos. Klasifikacija.

  • IT infrastruktūra

Optinis pluoštas yra de facto standartas kuriant pagrindinius ryšio tinklus. Šviesolaidinio ryšio linijų ilgis Rusijoje tarp didelių telekomunikacijų operatorių siekia > 50 tūkst.
Šviesolaidžio dėka turime visus komunikacijos pranašumus, kurių anksčiau nebuvo.
Taigi pabandykime atsižvelgti į progos herojų – šviesolaidį.

Šiame straipsnyje pabandysiu parašyti paprastai apie optines skaidulas, be matematinių skaičiavimų ir su paprastais žmogiškais paaiškinimais.

Straipsnis yra grynai informacinio pobūdžio, t.y. nėra unikalių žinių, viską, kas bus aprašyta, galima rasti krūvoje knygų, tačiau tai ne copy-paste, o išspaudimas iš informacijos „krūvos“ tik iki esmės.

klasifikacija

Pluoštai dažniausiai skirstomi į 2 bendrus pluoštų tipus
1. Daugiamodės skaidulos
2. Vieno režimo

Paaiškinkime „kasdieniu“ lygiu, kad yra vieno režimo ir kelių režimų.
Įsivaizduokime hipotetinę perdavimo sistemą su įstrigusiu pluoštu.
Turime perduoti dvejetainę informaciją. Skaiduloje elektros impulsai nesklinda, nes tai yra dielektrikas, todėl perduodame šviesos energiją.
Tam mums reikia šviesos energijos šaltinio. Tai gali būti šviesos diodai ir lazeriai.
Dabar mes žinome, ką naudojame kaip siųstuvą – tai šviesa.

Pagalvokime, kaip šviesa patenka į pluoštą:
1) Šviesos spinduliuotė turi savo spektrą, taigi, jei pluošto šerdis yra plati (tai yra daugiamodiame pluošte), tada į šerdį pateks daugiau spektrinių šviesos komponentų.
Pavyzdžiui, mes perduodame šviesą 1300 nm bangos ilgiu (pavyzdžiui), daugiamodė šerdis yra plati, todėl yra daugiau bangų sklidimo kelių. Kiekvienas toks kelias yra mada

2) Jei šerdis yra maža (vienmodis pluoštas), bangos sklidimo keliai atitinkamai sumažėja. O kadangi papildomų režimų daug mažiau, režimų sklaidos nebus (apie tai plačiau žemiau).

Tai yra pagrindinis skirtumas tarp daugiamodių ir vienmodžių skaidulų.
Ačiū įsakinėti, teggeris, hazanko už jūsų komentarus.

Daugiarežimas savo ruožtu jie skirstomi į skaidulas, kurių lūžio pakopinis indeksas (pakopinio indekso daugiamodis pluoštas) ir gradiento indeksas (graded index m/mode fiber).

Vienmodis skirstomi į pakopinį, standartinį pluoštą, dispersinį poslinkį ir nenulinį dispersijos poslinkį

Optinio pluošto dizainas

Kiekvienas pluoštas susideda iš šerdies ir apvalkalo su skirtingais lūžio rodikliais.
Šerdis (kuri yra pagrindinė šviesos signalo energijos perdavimo terpė) pagaminta iš optiškai tankesnės medžiagos, apvalkalas – iš mažiau tankios.

Taigi, pavyzdžiui, įrašas 50/125 rodo, kad šerdies skersmuo yra 50 mikronų, o korpuso skersmuo yra 125 mikronai.

50 µm ir 62,5 µm šerdies skersmuo yra daugiamodės optinės skaidulos požymiai, o atitinkamai 8–10 µm – vienmodių optinių skaidulų požymiai.
Korpuso skersmuo, kaip taisyklė, visada yra 125 mikronai.

Kaip matote, vienmodio pluošto šerdies skersmuo yra daug mažesnis nei daugiamodio pluošto skersmuo. Mažesnis šerdies skersmuo leidžia sumažinti režimo sklaidą (apie tai gali būti parašyta atskirame straipsnyje, taip pat šviesos sklidimo pluošte problemas) ir atitinkamai padidinti perdavimo diapazoną. Tačiau tuomet vienmodžiai skaidulos pakeistų daugiamodius dėl geresnių „transportavimo“ charakteristikų, jei ne poreikis naudoti brangius siauro spinduliuotės spektro lazerius. Daugiamodėse skaidulose naudojami labiau išsklaidyto spektro šviesos diodai.

Todėl pigiems optiniams sprendimams, tokiems kaip interneto paslaugų teikėjų vietiniai tinklai, atsiranda daugiamodės programos.

Lūžio rodiklio profilis

Visas šokis su tamburinu prie pluošto, siekiant padidinti perdavimo greitį, buvo apie lūžio rodiklio profilį. Kadangi pagrindinis greičio didinimo ribojantis veiksnys yra režimo sklaida.
Trumpai esmė tokia:
lazerio spinduliuotei patekus į skaidulos šerdį, signalas per ją perduodamas atskirų režimų pavidalu (maždaug: šviesos spinduliai. Bet iš tikrųjų skirtingi įvesties signalo spektriniai komponentai)
Be to, „spinduliai“ patenka skirtingais kampais, todėl skiriasi atskirų režimų energijos sklidimo laikas. Tai parodyta paveikslėlyje žemiau.

Čia rodomi 3 lūžio profiliai:
žingsnis ir gradientas daugiamodiams šviesolaidžiams ir žingsnis vienmodiams.
Matyti, kad daugiamodėse skaidulose šviesos režimai keliauja skirtingais keliais, bet, dėl pastovaus šerdies lūžio rodiklio, vienodu greičiu. Tie modifikacijos, kurios yra priversti sekti laužtą liniją, atsiranda vėliau nei tie, kurie seka tiesia linija. Todėl pradinis signalas yra ištemptas laike.
Kitas dalykas yra su gradiento profiliu: tie režimai, kurie anksčiau ėjo išilgai centro, sulėtėja, o režimai, kurie ėjo nutrūkusiu keliu, priešingai, pagreitėja. Taip atsitiko todėl, kad šerdies lūžio rodiklis dabar yra nestabilus. Jis paraboliškai didėja nuo kraštų iki centro.
Tai leidžia padidinti perdavimo greitį ir gauti atpažįstamą signalą priėmimo metu.

Optinių skaidulų pritaikymas

Prie to galime pridurti, kad dabar beveik visi magistraliniai kabeliai turi ne nulinį dispersijos poslinkį, todėl šiuose kabeliuose galima naudoti spektrinių bangų tankinimą (

Optinis pluoštas (optinis pluoštas)- tai plonas stiklo (kartais plastiko) siūlas, skirtas perduoti šviesos srautą dideliais atstumais.

Šiuo metu optinis pluoštas plačiai naudojamas tiek pramoniniu, tiek buitiniu mastu. XXI amžiuje šviesolaidis ir darbo su ja technologijos labai atpigo dėl naujų technologijų pažangos, o tai, kas anksčiau buvo laikoma per brangu ir naujoviška, dabar laikoma įprasta.

Kas yra optinis pluoštas?

  1. Vieno režimo;
  2. Daugiarežimas;

Kuo skiriasi šie du optinio pluošto tipai?

Taigi, bet koks optinis pluoštas turi centrinę šerdį ir apvalkalą:

Vienmodžio pluošto

Vienmodžio pluošto šerdis yra 9 µm, o pluošto apvalkalas yra 125 µm (todėl vienmodis pluoštas ženklinamas 9/125). Visi šviesos srautai (režimai) dėl mažo centrinės šerdies skersmens praeina lygiagrečiai centrinei šerdies ašiai arba išilgai jos. Vienmodžio optinio pluošto bangų ilgių diapazonas yra nuo 1310 iki 1550 nm ir naudojamas labai sufokusuotas lazerio spindulys.

Daugiamodis pluoštas

Daugiamodio optinio pluošto centrinė šerdis yra 50 mikronų arba 62,5 mikronų, o apvalkalas taip pat yra 125 mikronai. Šiuo atžvilgiu daugiamodis optinis pluoštas perduoda daugybę šviesos srautų, kurie turi skirtingas trajektorijas ir nuolat atsispindi nuo centrinės šerdies „kraštų“. Daugiamodėse optinėse skaidulose naudojami bangos ilgiai svyruoja nuo 850 iki 1310 nm ir naudoja išsklaidytus pluoštus.

Vienmodžio ir daugiamodio pluošto charakteristikų skirtumai

Signalo slopinimas vienmodėse ir daugiamodėse optinėse skaidulose vaidina svarbų vaidmenį. Dėl siauro pluošto vienmodio šviesolaidžio slopinimas kelis kartus mažesnis nei daugiamodiame, o tai dar kartą pabrėžia vienmodio šviesolaidžio pranašumą.

Galiausiai, vienas iš pagrindinių kriterijų yra optinio pluošto pralaidumas. Vėlgi, vienmodis šviesolaidis turi pranašumą prieš daugiamodį. Vieno režimo pralaidumas yra kelis kartus (jei ne eilės tvarka) didesnis nei kelių režimų.

Visada buvo manoma, kad šviesolaidinės linijos, pastatytos ant daugiamodės skaidulos, yra daug pigesnės nei tiesios ant vienmodio pluošto. Taip buvo dėl to, kad multimode kaip šviesos šaltinį naudojo šviesos diodus, o ne lazerius. Tačiau pastaraisiais metais lazeriai pradėti naudoti ir vienmodžiai, ir daugiamodiai, o tai turėjo įtakos įvairių tipų šviesolaidžių įrangos kainų išlyginimui.

Optinis pluoštas yra de facto standartas kuriant pagrindinius ryšio tinklus. Šviesolaidinio ryšio linijų ilgis Rusijoje tarp didelių telekomunikacijų operatorių siekia > 50 tūkst. Šviesolaidžio dėka turime visus komunikacijos pranašumus, kurių anksčiau nebuvo. Taigi pabandykime atsižvelgti į progos herojų – šviesolaidį. Šiame straipsnyje pabandysiu parašyti paprastai apie optines skaidulas, be matematinių skaičiavimų ir su paprastais žmogiškais paaiškinimais. Straipsnis yra grynai informacinio pobūdžio, t.y. nėra unikalių žinių, viską, kas bus aprašyta, galima rasti krūvoje knygų, tačiau tai ne copy-paste, o išspaudimas iš informacijos „krūvos“ tik iki esmės.

klasifikacija
Dažniausiai skaidulos skirstomos į 2 bendrus pluoštų tipus: 1. Daugiamodis pluoštas 2. Vienmodis. Paaiškinkime „kasdieniniame“ lygmenyje, kad yra vienmodis ir daugiamodis. Įsivaizduokime hipotetinę perdavimo sistemą su įstrigusiu pluoštu. Turime perduoti dvejetainę informaciją. Skaiduloje elektros impulsai nesklinda, nes tai yra dielektrikas, todėl perduodame šviesos energiją. Tam mums reikia šviesos energijos šaltinio. Tai gali būti šviesos diodai ir lazeriai. Dabar mes žinome, ką naudojame kaip siųstuvą – tai šviesa. Pagalvokime, kaip šviesa įvedama į skaidulą: 1) Šviesos spinduliavimas turi savo spektrą, todėl jei pluošto šerdis yra plati (tai daugiamodėje skaiduloje), tai į šerdį pateks daugiau spektrinių šviesos komponentų.

Pavyzdžiui, mes perduodame šviesą 1300 nm bangos ilgiu (pavyzdžiui), daugiamodė šerdis yra plati, todėl yra daugiau bangų sklidimo kelių. Kiekvienas toks kelias yra mada

2) Jei šerdis yra maža (vienmodis pluoštas), bangos sklidimo keliai atitinkamai sumažėja. O kadangi papildomų režimų daug mažiau, režimų sklaidos nebus (apie tai plačiau žemiau). Tai yra pagrindinis skirtumas tarp daugiamodių ir vienmodžių skaidulų.

Ačiū enjoint, tegger, hahanko už komentarus.

Savo ruožtu daugiamodės skaidulos yra skirstomos į skaidulas, kurių lūžio laipsnis indeksas (pakopinis daugiamodis pluoštas) ir gradiento indeksas (graded index m/mode fiber).

Vieno režimai skirstomi į pakopinį, standartinį pluoštą, dispersinį poslinkį ir nenulinį dispersinį poslinkį.

Optinio pluošto dizainas
Kiekvienas pluoštas susideda iš šerdies ir apvalkalo su skirtingais lūžio rodikliais. Šerdis (kuri yra pagrindinė šviesos signalo energijos perdavimo terpė) pagaminta iš optiškai tankesnės medžiagos, apvalkalas – iš mažiau tankios. Taigi, pavyzdžiui, įrašas 50/125 rodo, kad šerdies skersmuo yra 50 mikronų, o korpuso skersmuo yra 125 mikronai. 50 µm ir 62,5 µm šerdies skersmuo yra daugiamodės optinės skaidulos požymiai, o atitinkamai 8–10 µm – vienmodių optinių skaidulų požymiai. Korpuso skersmuo, kaip taisyklė, visada yra 125 mikronai.

Kaip matote, vienmodio pluošto šerdies skersmuo yra daug mažesnis nei daugiamodio pluošto skersmuo. Mažesnis šerdies skersmuo leidžia sumažinti režimo sklaidą (apie tai gali būti parašyta atskirame straipsnyje, taip pat šviesos sklidimo pluošte problemas) ir atitinkamai padidinti perdavimo diapazoną. Tačiau tuomet vienmodžiai skaidulos pakeistų daugiamodius dėl geresnių „transportavimo“ charakteristikų, jei ne poreikis naudoti brangius siauro spinduliuotės spektro lazerius. Daugiamodėse skaidulose naudojami labiau išsklaidyto spektro šviesos diodai.

Todėl pigiems optiniams sprendimams, tokiems kaip interneto paslaugų teikėjų vietiniai tinklai, atsiranda daugiamodės programos.

Lūžio rodiklio profilis
Visas šokis su tamburinu prie pluošto, siekiant padidinti perdavimo greitį, buvo apie lūžio rodiklio profilį. Kadangi pagrindinis greičio didinimo ribojantis veiksnys yra režimo sklaida. Trumpai tariant, esmė tokia: kai lazerio spinduliuotė patenka į pluošto šerdį, signalas perduodamas per ją atskirų režimų pavidalu (apytiksliai: šviesos spinduliai. Bet iš tikrųjų skirtingi įvesties signalo spektriniai komponentai) Be to, „ spinduliai“ patenka skirtingais kampais, todėl sklidimo laikas Atskirų režimų energijos skiriasi. Tai parodyta paveikslėlyje žemiau.

Čia rodomi 3 lūžio profiliai: žingsnis ir gradientas daugiamodei skaidulai ir žingsnis vienmodei. Matyti, kad daugiamodėse skaidulose šviesos režimai keliauja skirtingais keliais, bet, dėl pastovaus šerdies lūžio rodiklio, vienodu greičiu. Tie modifikacijos, kurios yra priversti sekti laužtą liniją, atsiranda vėliau nei tie, kurie seka tiesia linija. Todėl pradinis signalas yra ištemptas laike. Kitas dalykas yra su gradiento profiliu: tie režimai, kurie anksčiau ėjo išilgai centro, sulėtėja, o režimai, kurie ėjo nutrūkusiu keliu, priešingai, pagreitėja. Taip atsitiko todėl, kad šerdies lūžio rodiklis dabar yra nestabilus. Jis paraboliškai didėja nuo kraštų iki centro. Tai leidžia padidinti perdavimo greitį ir gauti atpažįstamą signalą priėmimo metu.

Optinių skaidulų pritaikymas

Prie to galime pridurti, kad dabar beveik visi magistraliniai kabeliai yra su nulinio dispersijos poslinkiu, kuris leidžia šiuose kabeliuose naudoti bangos ilgio padalijimo tankintuvą (WDM) nekeičiant kabelio.

O statant pasyviuosius optinius tinklus dažnai naudojamas daugiamodis šviesolaidis.

Ačiū tiems, kurie išsakė konstruktyvią kritiką.

PS jei įdomu, gali būti straipsnių apie - dispersiją - šviesolaidinių kabelių tipus (ne skaidulų) - perdavimo sistemas, naudojamas wdm/dwdm tankinimui. - optinio pluošto suvirinimo procedūra. ir traškučių rūšys. Žymos:

  • optinio pluošto
  • optinio pluošto
  • pluošto
  • dispersija

habr.com

Skirtumas tarp vienmodžių ir daugiamodių optinių kabelių

Pagrindinis puslapis / Straipsniai / Skirtumas tarp vienmodžių ir daugiamodių optinių kabelių

Šviesolaidinio ryšio linijose yra dviejų tipų kabeliai. Būtent: daugiamodis šviesolaidinis kabelis ir atitinkamai vienmodis.

Kaip rodo pavadinimas, pagal architektūrą vienmodis kabelis nepraleidžia daugiau nei vieno spindulio – režimo. Taigi, skirtumas tarp vienmodžių ir daugiamodių optinių kabelių slypi optinės spinduliuotės sklidimo būdu. Šviesolaidžio šerdies dydis yra svarbiausia savybė, kuri gali turėti įtakos, ar pirkti vienmodė ar kitokį optinį kabelį.

Mažesnis šerdies skersmuo užtikrina mažesnę režimo sklaidą, o dėl to galimybę perduoti informaciją dideliais atstumais nenaudojant maršrutizatorių, kartotuvų ir kartotuvų. Neigiamas veiksnys yra tai, kad vienmodžiai skaiduliniai ir elektroniniai komponentai, užtikrinantys duomenų perdavimą, priėmimą ir transformavimą bei optinių kabelių techninių charakteristikų palaikymą tinkamo lygio, yra labai brangūs.

Kalbant apie specifinius matmenis, vienmodis pluoštas turi labai ploną šerdį, kurios skersmuo yra 10 mikronų ar mažesnis. Kabelio pralaidumas svyruoja nuo 10 Gbps ir daugiau.

Daugiamodis optinis kabelis

Skirtingai nuo vieno režimo kabelio, daugiamodis kabelis leidžia per jį praeiti n-tam režimų skaičiui. Tokiame laidininke gali būti daugiau nei vienas nepriklausomas šviesos kelias. Tačiau šerdies skersmens dydis reiškia, kad šviesa labiau atsispindės nuo šerdies išorinio apvalkalo paviršiaus, o tai savo ruožtu padidina režimo sklaidą. Spindulio sklaida kabelyje sumažina signalo perdavimo atstumą ir poreikį padidinti kartotuvų skaičių.

Dėl to bet kuris inžinierius, baigęs šviesolaidžio projektavimą, tinkle gaus 2,5 Gbits duomenų perdavimo greitį. Vėl kyla klausimas: „Jei perku šviesolaidinį kabelį, kurį turėčiau pasirinkti? Viskas priklauso nuo techninių rodiklių ir reikiamos komunikacijos kokybės. Pavyzdžiui, galite įsigyti 8 skaidulų optinį kabelį. Tokiame laidininke, kaip nurodyta, yra 8 skaidulos, kurios yra centriniame modulyje.

www.volioptika.ru

Kompiuterinis dienoraštis

Optinis kabelis yra plonas lankstus pluoštas, leidžiantis šviesą perduoti dideliais atstumais dėl vidinio spindulių atspindžio nuo apvalkalo sienelių poveikio. Optinis kabelis šiandien gaminamas naudojant dvi technologijas – vienmodį ir daugiamodį. Toliau bus aptariamas skirtumas tarp vienmodžio optinio kabelio ir daugiamodio.

Veikimo principas

Vieno režimo optinis kabelis yra specialiai sukurtas perduoti vieną "režimą" arba vieną šviesos spindulį. Tuo pačiu metu daugiamodis optinis kabelis leidžia vienu metu perduoti kelis "režimus" arba pluoštus, kurių kiekvienas atsispindi kabelio viduje savo lūžio kampu.

Geometriniai skirtumai

Daugiamodiai ir vienmodžiai optiniai kabeliai turi didelių skirtumų, kurie matomi plika akimi. Daugiamodis kabelis turi mažiausiai 62,5 mikrono skersmens signalą nešančios šerdies storį. Vienmodis kabelis yra plonesnis, o laikančioji jo šerdis yra nuo 8 iki 10 mikronų skersmens. Šiuolaikinės tinklo plokštės yra aprūpintos optiniu prievadu, o serveriuose vienu metu įdiegtos kelios tinklo plokštės, palaikančios tiesioginį vienmodžio arba daugiamodio kabelio prijungimą per specialią jungtį.

Pralaidumo skirtumai

Daugiamodio optinio pluošto pralaidumas siekia iki kelių šimtų MHz vienam kilometrui. Dėl savo savybių daugiamodis kabelis gali perduoti duomenis iki 10 mylių atstumu, o perdavimo atstumui padidinti gali naudoti santykinai nebrangius optinius kartotuvus (signalo siųstuvus-imtuvus). Mūsų naujame straipsnyje sužinosite daugiau apie tai, kaip veikia šviesolaidinis tinklas.

Tuo pačiu metu vienmodis kabelis gali perduoti duomenis daugiau nei 10 km atstumu, tačiau turi naudoti brangaus kietojo kūno lazerinio diodo ar kitų vienmodžių spindulių spinduliuotę. Toks diodas dažniausiai susideda iš dviejų skleidžiančių modulių, kurie sudaro bendrą šviesos srautą su duomenimis viena kryptimi. Ant vienmodio optinio kabelio sumontuoti siųstuvai paprastai kainuoja keturis ar daugiau kartų daugiau nei panašūs įrenginiai, skirti daugiamodiams signalams perduoti.

pcnotes.ru

Vienmodis ar daugiamodis, kurį kabelį pasirinkti? Kas geriau?

Atsakant į klausimą, kuris optinis kabelis yra geresnis, vienmodis ar daugiamodis, negali būti dviejų nuomonių. Kalbant apie technines charakteristikas ir veikimo rodiklius, vienmodis optinis kabelis yra geresnis nei daugiamodis. Tai leidžia perkelti didelius duomenų kiekius dideliais atstumais (iki 40 km 10GBASE ir 40GBASE programoms). Todėl vienmodžio kabelio (ir įrangos, skirtos duomenims perduoti) kaina yra didesnė nei daugiamodio kabelio.

Bet vis tiek kokį optinį laidą pasirinkti konkrečiai užduočiai? Toliau pateikiamos kelios praktinės rekomendacijos, į ką galite atkreipti dėmesį renkantis kabelio tipą:

  • Pirmiausia žiūrime į naudojamos aktyviosios įrangos tipą ir kliento IT tarnybos ar veikiančios organizacijos reikalavimus (taip pat ir techninėse specifikacijose). ir griežtai vadovautis aktyviosios įrangos gamintojo ar užsakovo rekomendacijomis renkantis kabelio ir kitos optinės įrangos tipą;
  • kai reikia nutiesti kabelį didesniais nei 500 m atstumais (pirmiausia magistraliniams ryšiams tarp nutolusių didelių mazgų) ir perduoti didelį duomenų kiekį, naudojame tik vienmodį optinį kabelį;
  • Norint perduoti duomenis tame pačiame pastate tarp kryžminio ryšio ir serverių kambarių skirtinguose aukštuose arba skirtinguose pastatuose, dažnai prasminga naudoti daugiamodį kabelį. Jis pigesnis ir ne toks reiklus posūkių/nusileidimo skaičiui ir jų spinduliui;
  • Na, o tose situacijose, kai nėra pakankamai informacijos apie naudojamą aktyviąją įrangą, magistralinių linijų ilgį ir kitus techninius duomenis, naudokite vienmodį kabelį. Tikrai negali suklysti!

Be to, neturėtume pamiršti, kad kiekvienam naudojimui šviesolaidiniame tinkle rekomenduojama nutiesti du pluoštus ir užtikrinti 100% optinių skaidulų rezervą (pavyzdžiui, jei planuojate perduoti vietinio tinklo duomenis (1), telefoniją). (2) ir vaizdo stebėjimas ( 3), tada skaidulų skaičius kabelyje turi būti 3*2*100% rezervas = 12 skaidulų).

Vienmodis optinis kabelis perduoda vieną režimą ir jo skerspjūvio skersmuo yra ≈ 9,5 nm. Savo ruožtu vienmodis šviesolaidinis kabelis gali būti su nešališka, paslinkta ir nulinio poslinkio dispersija.

Šviesolaidinis daugiamodis kabelis MM perduoda kelis režimus ir yra 50 arba 62,5 nm skersmens.

Iš pirmo žvilgsnio galima daryti išvadą, kad daugiamodis šviesolaidinis kabelis yra geresnis ir efektyvesnis nei SM optinis kabelis. Be to, ekspertai dažnai pasisako už MM, remdamiesi tuo, kad daugiamodis optinis kabelis, palyginti su SM, suteikia kelių našumo prioritetų, jis visais atžvilgiais yra geresnis.

Tuo tarpu nuo tokių vienareikšmių vertinimų susilaikytume. Kiekybiniai duomenys nėra vienintelis palyginimo pagrindas, todėl daugeliu atvejų pirmenybė teikiama vienmodžiui šviesolaidiniam kabeliui.

Pagrindinis skirtumas tarp SM ir MM kabelių yra matmenys. SM optinis kabelis turi mažesnio storio (8-10 mikronų) pluoštą. Tai lemia jo gebėjimą perduoti tik vieno ilgio bangą išilgai centrinio režimo. Pagrindinio pluošto storis MM kabelyje yra daug didesnis, 50-60 mikronų. Atitinkamai, toks kabelis vienu metu gali perduoti kelias skirtingo ilgio bangas keliais režimais. Tačiau daugiau režimų sumažina šviesolaidinio kabelio talpą.

Kiti vienmodžių ir daugiamodių kabelių skirtumai yra susiję su medžiagomis, iš kurių jie pagaminti, ir su naudojamais šviesos šaltiniais. Vienmodis optinis kabelis turi ir šerdį, ir apvalkalą, pagamintą tik iš stiklo, o kaip šviesos šaltinį – lazerį. MM kabelis gali turėti stiklinį arba plastikinį apvalkalą ir strypą, o jo šviesos šaltinis yra LED.

Vienmodis optinis kabelis 9/125 mikronų

Vienmodis optinis kabelis, 8 skaidulų tipas 9 125, turi vieno vamzdžio modulinę konstrukciją. Šviesos kreiptuvai yra centriniame vamzdyje, kuris užpildytas hidrofobu su geliu. Užpildas patikimai apsaugo pluoštus nuo įvairių mechaninių poveikių, be to, pašalina temperatūros pokyčių įtaką išorinėje aplinkoje. Norint apsisaugoti nuo graužikų ir kitų panašių poveikių, naudojama papildoma stiklo pluošto pynė.

Iš esmės šviesolaidinio kabelio 9 125 kūrimas ir gamyba yra susiję su optimalaus optinio sklaidos mažinimo (iki nulio) visais dažniais, kuriais kabelis veiks, problemos sprendimas. Didelis režimų skaičius neigiamai veikia signalo kokybę, o vieno režimo kabelis iš tikrųjų turi ne vieną režimą, o kelis. Jų skaičius yra daug mažesnis nei daugiarežime, tačiau jis yra didesnis nei vienas. Sumažinus optinės dispersijos efektą, sumažėja režimų skaičius ir atitinkamai pagerėja signalo kokybė.

Dauguma optinio pluošto standartų, naudojamų 9125 kabeliuose, užtikrina nulinę sklaidą siaurame dažnių diapazone. Taigi tiesiogine prasme kabelis yra vienmodis tik su tam tikro ilgio bangomis. Tačiau esamos multipleksinės technologijos naudoja optinių dažnių rinkinį, kad vienu metu būtų priimti ir perduoti keli plačiajuosčio optinio ryšio kanalai.

Vienmodis šviesolaidinis kabelis 9 125 naudojamas tiek pastatų viduje, tiek išorinėse trasose. Jis gali būti įkastas į žemę arba naudojamas kaip oro kabelis.

Daugiamodis optinis kabelis 50/125 mikronų

Šviesolaidinis kabelis 50/125(OM2) daugiamodis, naudojamas optiniuose tinkluose su 10 gigabaitų sparta, pastatyta ant daugiamodės skaidulos. Atsižvelgiant į ISO/IEC 11801 specifikacijos pakeitimus, tokiuose tinkluose rekomenduojama naudoti naujo tipo OMZ klasės pataiso laido kabelį, kurio standartinis dydis yra 50-125.

Optinis kabelis 50 125 OMZ, atitinkantis 10 Gigabit Ethernet tinklo programas, skirtas duomenų perdavimui 850 nm arba 1300 nm bangos ilgiais, kurie skiriasi didžiausiomis leistinomis slopinimo reikšmėmis. Naudojamas ryšiui palaikyti 1013-1015 Hz dažnių diapazone.

Daugiamodis optinis kabelis 50 125 yra skirtas laidų ir laidų sujungimui su darbo vieta ir naudojamas tik patalpose.

Kabelis palaiko duomenų perdavimą trumpu atstumu ir yra tinkamas tiesioginiam užbaigimui. Standartinio daugiamodio šviesolaidžio G 50/125 (G 62.5/125) µm struktūra atitinka standartus: EN 188200; VDE 0888 105 dalis; IEC „IEC 60793-2“; ITU-T rekomendacija G.651.

MM 50/125 turi svarbų pranašumą – mažus nuostolius ir absoliutų atsparumą įvairių tipų trukdžiams. Tai leidžia kurti sistemas su šimtais tūkstančių telefono ryšio kanalų.

Naudojamų pluoštų rūšys

Gaminant SM ir MM kabelius, naudojami šių tipų vienmodžiai ir daugiamodiai pluoštai:

  • vienmodė, ITU-T rekomendacija G.652.B (pažymėta „E“ tipo);
  • vienmodis, ITU-T rekomendacija G.652.С, D (pažymėta kaip „A“ tipas);
  • vieno režimo, ITU-T rekomendacija G.655 (pažymėta „H“ tipo);
  • vieno režimo, ITU-T rekomendacija G.656 (pažymėta kaip „C“ tipas);
  • daugiamodis, kurio šerdies skersmuo 50 mikronų, ITU-T rekomendacija G.651 (pažymėta „M“ tipo);
  • daugiamodis, kurio šerdies skersmuo 62,5 mikronai (pažymėtas kaip „B“ tipas)

Buferinės dangos skaidulų optiniai parametrai turi atitikti tiekėjų įmonių specifikacijas.

Optinio pluošto parametrai:

Tipas OB
1 lentelės TU 3.4 pozicijos simboliai
Daugiarežimas Vienmodis
M IN E A N SU
ITU-T rekomendacija G.651 G.652B G.652C(D) G.655 G.656
Geometrinės charakteristikos
Atspindinčio apvalkalo skersmuo, mikronai 125 ± 1 125 ± 1 125 ± 1 125 ± 1 125 ± 1 125 ± 1
Skersmuo virš apsauginės dangos, µm 250±15 250±15 250±15 250±15 250±15 250±15
Šviesą atspindinčio apvalkalo neapvalumas, %, ne daugiau 1 1 1 1 1 1
Šerdies nekoncentriškumas, µm, ne daugiau 1,5 1,5
Šerdies skersmuo, µm 50 ± 2,5 62,5 ± 2,5
Režimo lauko skersmuo, mikronai, esant bangos ilgiui:
1310 nm
1550 nm


9,2 ± 0,4
10,4 ± 0,8
9,2 ± 0,4
10,4 ± 0,8

9,2 ± 0,4

7,7 ± 0,4
Režimo lauko nekoncentriškumas, µm, ne daugiau 0,8 0,5 0,8 0,6
Perdavimo charakteristikos
Darbinis bangos ilgis, nm 850 ir 1300 850 ir 1300 1310 ir 1550 m 1275 ÷ 1625 1550 1460 ÷ 1625
Silpimo koeficientas OB, dB/km, ne daugiau, esant bangos ilgiui:
850 nm
1300 nm
1310 nm
1383 nm
1460 nm
1550 nm
1625 nm
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
Skaitmeninė diafragma 0,200 ± 0,015 0,275 ± 0,015
Juostos plotis, MHz × km, ne mažesnis, esant bangos ilgiui:
850 nm
1300 nm
400 ÷ 1000
600 ÷ 1500
160 ÷ 300
500 ÷ 1000




Chromatinės dispersijos koeficientas ps/(nm×km), ne daugiau, bangų ilgių diapazone:
1285÷1330 nm
1460÷1625 nm (G.656)
1530÷1565 nm (G.655)
1565÷1625 nm (G.655)
1525÷1575 nm








3,5



18
3,5



18


2,6 — 6,0
4,0 — 8,9

2,0 — 8,0
4,0 — 7,0

Nulinės dispersijos bangos ilgis, nm 1300 ÷ 1322 1300 ÷ 1322
Dispersijos charakteristikos nuolydis nulinės dispersijos bangos ilgio srityje, bangų ilgių diapazone, ps/nm²×km, ne daugiau 0,101 0,097 0,092 0,092 0,05
Ribinis bangos ilgis (kabelyje), nm, ne daugiau 1270 1270 1470 1450
Poliarizacijos režimo dispersijos koeficientas, kai bangos ilgis 1550 nm, ps/km, ne daugiau 0,2 0,2 0,2 0,1
Silpimo padidėjimas dėl makrolenkimo (100 apsisukimų × Ø 6О mm), dB: λ = 1550 nm/1625 nm 0,5 0,5 0,5 0,5

Šviesolaidžio charakteristikos ir tipai

G.652 – Standartinis vienmodis šviesolaidis

Tai plačiausiai telekomunikacijose naudojamas vienmodis optinis pluoštas.

Vienmodės nedispersinis laiptuotas pluoštas yra pagrindinis optinių telekomunikacijų sistemos komponentas ir yra klasifikuojamas pagal G.652 standartą. Labiausiai paplitęs pluošto tipas, optimizuotas signalo perdavimui esant 1310 nm bangos ilgiui. Viršutinė L juostos bangos ilgio riba yra 1625 nm. Reikalavimai makrolenkimui – šerdies spindulys 30 mm.

Standartas skaido pluoštus į keturias subkategorijas A, B, C, D.

G.652 pluoštas. A atitinka reikalavimus, būtinus perduoti STM 16 lygio - 10 Gbit/s (Ethernet) informacijos srautus iki 40 km, pagal rekomendacijas G.691 ir G.957, taip pat STM 256 lygio, pagal G. 691.

G.652.B pluoštas atitinka reikalavimus, būtinus perduoti informacijos srautus iki STM 64 pagal rekomendacijas G.691 ir G.692, o STM 256 pagal G.691 ir G.959.1.

G.652.C ir G.652.D skaidulos leidžia perduoti išplėstą 1360–1530 nm bangų ilgio diapazoną ir turi sumažintą susilpnėjimą „vandens viršūnėje“ („vandens viršūnė“ atskiria skaidrumo langus vienos pralaidos juostoje -mode skaidulos 1300 nm ir 1550 nm diapazonuose). Kitaip panaši į G.652.A ir G.652.B.

G.652.A/B atitinka OS1 (klasifikacija ISO/IEC 11801), G.652.C/D atitinka OS2.

Naudojant G.652 skaidulą didesniu perdavimo greičiu didesniais nei 40 km atstumais atsiranda neatitikimų tarp našumo standartų ir vienmodžių skaidulų standartų, todėl reikalinga sudėtingesnė galinė įranga.

G.655 – Nulinės dispersijos poslinkis pluoštas (NZDSF)

NZDSF vienmodės nenulinės dispersijos poslinkis skaidulos yra optimizuotos taip, kad perneštų kelis bangos ilgius (WDM multipleksas ir didelio tankio DWDM), o ne tik vieną bangos ilgį. Corning pluoštas yra apsaugotas dviguba akrilato CPC danga, užtikrinančia aukštą patikimumą ir našumą. Išorinis dangos skersmuo yra 245 mikronai.

Nulinės dispersijos poslinkis skaidulinis pluoštas (NZDSF) skirtas naudoti šviesolaidiniuose magistraliniuose tinkluose ir plačiajuosčio ryšio tinkluose, naudojant DWDM technologijas. Šis pluoštas išlaiko ribotą chromatinės dispersijos koeficientą visame optiniame diapazone, naudojamame bangos ilgio padalijimo tankinimui (WDM). NZDSF skaidulos yra optimizuotos naudoti bangų ilgių diapazone nuo 1530 nm iki 1565 nm.

G.655.A kategorijos optinės skaidulos turi parametrus, užtikrinančius jų naudojimą vienkanalėse ir daugiakanalėse sistemose su optiniais stiprintuvais (Rekomendacijos G.691, G.692, G.693) bei optinio perdavimo tinkluose (G. rekomendacija. 959.1). Veikimo bangos ilgiai ir dispersija šios subkategorijos skaiduloje riboja įvesties signalo galią ir jų naudojimą daugiakanaliose sistemose.

G.655.B kategorijos optinės skaidulos yra panašios į G.655.A. Tačiau atsižvelgiant į veikimo bangos ilgį ir sklaidos charakteristikas, įvesties signalo galia gali būti didesnė nei G.655.A. Poliarizacijos režimo sklaidos reikalavimai užtikrina STM-64 lygio sistemų veikimą iki 400 km atstumu.

G.655.C skaidulų kategorija yra panaši į G.655.B, tačiau griežtesni reikalavimai poliarizacijos režimo sklaidai leidžia naudoti STM-256 lygio sistemas (G.959.1 rekomendacija) šiems optiniams pluoštams arba padidinti STM-64 sistemų perdavimo diapazonas.

G.657 – Vienmodė skaidulos su mažesniu lenkimo nuostoliu esant mažais spinduliais

Didesnio lankstumo G.657 versijos optinis pluoštas plačiai naudojamas optiniuose kabeliuose, skirtuose tiesti daugiaaukščių pastatų, biurų ir kt. tinkluose. Savo optinėmis savybėmis šviesolaidis G.657.A yra visiškai identiškas standartiniam G.652.D šviesolaidžiui ir tuo pačiu turi pusę leistino įrengimo spindulį – 15 mm. G.657.B pluoštas naudojamas ribotais atstumais ir turi ypač mažus lenkimo nuostolius.

Vienmodės optinės skaidulos pasižymi mažais lenkimo nuostoliais, yra skirtos pirmiausia FTTH tinklams daugiabučiuose, o jų privalumai ypač akivaizdūs uždarose erdvėse. Galite dirbti su G.657 standartiniu pluoštu beveik taip, lyg dirbtumėte su variniu kabeliu.

Skaidulų G.657.A jis svyruoja nuo 8,6 iki 9,5 µm, o G.657.B skaidulų – nuo ​​6,3 iki 9,5 µm.

Makrolenkimų nuostolių normos buvo gerokai sugriežtintos, nes šis parametras yra lemiamas G.657:

Dešimt G.657 apsisukimų.Skaidulas, suvyniotas ant 15 mm spindulio šerdies, neturi padidinti slopinimo daugiau kaip 0,25 dB esant 1550 nm. Vienas to paties pluošto apsisukimas ant 10 mm skersmens įtvaro, jei nesikeičia kiti parametrai, slopinimas neturėtų padidinti daugiau nei 0,75 dB.

Dešimt G.657.B subkategorijos apsisukimų ant 15 mm skersmens įtvaro neturėtų padidinti slopinimo daugiau nei 0,03 dB, kai bangos ilgis 1550 nm. Vienas 10 mm skersmens įtvaro apsisukimas yra didesnis nei 0,1 dB, vienas 7,5 mm skersmens šerdies apsisukimas yra didesnis nei 0,5 dB.

Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO) ir Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC) paskelbė ISO/IEC 11801 standartą – Informacinės technologijos – Struktūrinės kabelių sistemos klientų patalpoms.

Standartas nurodo universalaus kabelinio tinklo struktūrą ir diegimo reikalavimus, taip pat atskirų kabelių linijų eksploatacinių savybių reikalavimus.

Gigabito eterneto linijų standartas išskiria optinius kanalus pagal klases (panašiai į varinių linijų kategorijas). OF300, OF500 ir OF2000 palaiko optinės klasės programas iki 300, 500 ir 2000 m atstumu.

Kanalo klasė MM kanalo slopinimas (dB/Km) SM kanalo slopinimas (dB/Km)
850 nm 1300 nm 1310 nm 1,550 nm
300 OF 2.55 1.95 1.80 1.80
500 OF 3.25 2.25 2.00 2.00
OF2000 8.50 4.50 3.50 3.50

Be kanalų klasių, antrasis šio standarto leidimas apibrėžia tris MM skaidulų klases – OM1, OM2 ir OM3 – ir vieną SM skaidulų klasę – OS1. Šios klasės skiriasi pagal slopinimo ir plačiajuosčio ryšio koeficientą.

Visos trumpesnės nei 275 m linijos gali veikti naudojant 1000Base-Sx protokolą. Iki 550 m ilgiai gali būti pasiekti naudojant 1000Base-Lx protokolą kartu su šališku šviesos pluošto įėjimu (režimo kondicionavimas).

Kanalo klasė Greitas eternetas Gigabit Ethernet 10 Gigabit Ethernet
100 T bazė 1000 Base SX 1000 Base LX 10GBase-SR/SW
300 OF OM1 OM2 OM1*, OM2* OM3
500 OF OM1 OM2 OM1*, OM2* OS1 (OS2)
OF2000 OM1 - OM2 Plus, OMZ OS1 (OS2)

*) Režimo kondicionavimas

OM4 daugiamodės skaidulos minimalus pralaidumo koeficientas yra 4700 MHz x km esant 850 nm (palyginti su OM3 skaidulos 2000 MHz x km) ir yra optimizuoto OM3 skaidulų veikimo rezultatas, kad būtų pasiektas 10 Gb/s duomenų perdavimo greitis per 550 nm. Naujasis IEEE 802.3ab 40 ir 100 Gigabit Ethernet tinklo standartas pažymėjo, kad naujo tipo daugiamodė šviesolaidinė OM4 leidžia perduoti 40 ir 100 gigabitų eternetą iki 150 metrų atstumu. OM4 klasės šviesolaidžius ateityje planuojama naudoti su 40Gbps įranga ir plačiausiai duomenų centrų įrangoje.

OM 1 ir OM2 – standartiniai daugiamodės skaidulos su atitinkamai 62,5 ir 50 mikronų šerdimis.

Kabeliai, patchcords ir pigtailai su daugiamodėmis OM1 62.5/125 µm ir OM2 50/125 µm skaidulomis jau seniai naudojami SCS, siekiant užtikrinti duomenų perdavimą dideliu greičiu ir santykinai dideliais atstumais, kurių reikia greitkeliuose. Svarbiausi MM pluošto funkciniai parametrai yra slopinimas ir pralaidumas. Abu parametrai nustatyti 850 nm ir 1300 nm bangos ilgiams, kuriais veikia aktyviausia tinklo įranga.

Tai specialiai sukurtas daugiamodis optinis pluoštas, naudojamas Gigabit ir 10 Gigabit Ethernet tinklams, galimas tik su 50 mikronų šerdies dydžiu.

OM4 – naujos kartos optinis daugiamodis pluoštas su 50 mikronų šerdimi, „optimizuotas lazeriu“.

OM4 daugiamodis pluoštas dabar visiškai atitinka šiandieninius duomenų centrų ir naujos kartos serverių ūkių pluošto standartus. OM4 optinis pluoštas gali būti naudojamas ilgesnėms linijoms naujos kartos duomenų tinkluose, turinčiuose didžiausią duomenų perdavimo našumą. Šis pluoštas yra tolesnio OM3 pluošto charakteristikų optimizavimo rezultatas, suteikiant pluoštui charakteristikas, kurios leidžia perduoti duomenis 10 Gb/s greičiu 550 metrų atstumu. OM4 skaidulos turi padidintą efektyvų minimalų modalinį dažnių juostos plotį 4700 MHz km esant 850 nm (palyginti su OM3 skaidulų 2000 MHz km).



Atsitiktiniai straipsniai

Aukštyn