Двунаправленный мультимодовый оптоволоконный кабель

Чем отличаются кабели SingleMode и MultiMode? — Особенности 2 видов оптоволокна

04 марта 2021 17:31

В статье поговорим об одномодовых и многомодовых волокнах, их классификациях и сферах применения. Читайте, чтобы выбрать подходящий оптоволоконный кабельдля вашей сети.

Особенности оптоволокна разных типов

Оптические волокна имеют две важные составляющие:

• Сердечник — передает световой сигнал. Эту часть еще называют ядром или сердцевиной.
• Наружная оболочка — это граница, которая не дает излучению выйти за пределы сердцевины. Еще называется демпфером.

Волокна делят на одно- или многомодовые по количеству мод — световых лучей, которые способны пройти через ядро. В зависимости от его размера, в оптоволокне распространяется либо одна, либо несколько мод. Если диаметр у сердечника маленький, то он может пропустить только одну моду, если большой — несколько.

Диаметры ядра двух типов волокна таковы:

• одномодовое — до 10 микрон, чаще — 9 мкм;
• многомодовое — до 62,5 микрон, популярнее — 50 мкм.

Толщина же оболочки одинакова у обоих типов. Она составляет 125 микрон.

Дроп кабель или любой другой вид оптического провода может отличаться показателем преломления демпфера и ядра — профилем. Если показатель по сечению равномерен, то профиль называется ступенчатым. Он подходит для волокна типа SM, а вот в ММ типе может ухудшить прохождение сигнала, поскольку появляется дисперсия — искажение формы светового импульса. Она возникает из-за разных маршрутов, по которым распространяются отдельные моды.

Чтобы снизить дисперсию, оптоволокно изготавливают с другим профилем, где оптическая плотность плавно снижается от центра к границе. Он называется градиентным. Благодаря этому маршруты, по которым распространяются боковые моды, корректируются. Такие многомодовые волокна стоят дороже, однако они показывают лучшее качество сигнала.

Особенности многомодового оптоволокна

У многомодового волокна ограничены дальность и скорость сигнала. Также они характеризуются большим затуханием, если сравнивать с SM-волокном. Однако есть и плюс. Он заключается в том, что не требуют слишком точной юстировки, так как ММ волокно толще.

Классификация MultiMode волокон по стандарту ISO/IEC 11801

Всего существует 4 категории ММ. Модели отличаются:

• толщиной сердцевины;
• коэффициентом широкополосности (КШ) — определяет дистанцию, на которую распространяется сигнал на определенных длинах волн;
  назначением.

Примечание: показатели затухания для всех классов одинаковы, но зависят от длины волны — для 850 нм значение составляет 3,5 Дб/км, для 1300 нм — 1,5 Дб/км.

Классификация ММ волокон

Класс	Диаметры (мкм)	КШ (МГц*км), Длина волны 850 нм / 1300 нм		Назначение
ОМ1	62,5/125	200	500	В новых системах не используется. Предназначен лишь для расширения старых сетей.
ОМ2	50/125	500	500	Для передачи данных до 1 Гбит/с на дистанции 550 м максимум.
ОМ3	50/125	1500	500	Может обеспечить пропускную способность до 10 Гбит/с. При этом дистанция передачи данных составляет максимум 300 метров.
ОМ4	50/125	3500	500	Обеспечивает ту же скорость, что и предыдущий вариант, но работает на больших расстояниях — до 550 метров.

Интересно: в 2016 г. утвердили ОМ5. Эти волокна дают возможность использовать технологию уплотнения по коротким длинам волн SWDM. При этом технология может применяться с 4 разными длинами. Это позволяет повысить пропускную способность в четыре раза и при этом сохранить, и даже немного увеличить, максимальную длину линии. Впрочем, в нашей стране волокна 5-го класса почти не используются: чтобы раскрыть их преимущества необходимы трансиверы с поддержкой SWDM: пока о массовом внедрении такого волокна речь не идет.

Особенности одномодового оптоволокна

В SM волокне нет дисперсии, поэтому у него меньше величина затухания и больше расстояние, а также скорость передачи сигнала. Однако такое оптическое волокно требует высокой точности юстировки и ввода излучения. Это делает монтаж и обслуживание сети сложнее, да и оборудование для работы с одномодовыми кабелями в среднем стоит дороже.

Примечание: раньше SM волокно стоило больше, а потому применялось только для дальних дистанций. Сейчас же дроп кабель оптический с одномодовым волокном стали использовать и для сетей с небольшой протяженностью.

Классификация SingleMode волокон по стандартам ITU-T G.652-657

Тип (G.)	Длина волны (нм)	Дисперсия	Примечание
652	1300	несмещенная	Популярны всеволновые волокна G.652.C и G.652.D. На 1383 нм они характеризуются малым затуханием. По этой причине подходят для CWDM систем.
654	1550	смещенная длина волны отсечки	Показатель затухания не достигает и 0,18 Дб/км. Используется для наземных и подводных ВОЛС. Такое волокно сложно изготавливать, поэтому стоит оно недешево.
655	от 1530 до 1565	ненулевая смещенная	Не используется с системами DWDM.
656	от 1460 до 1625	ненулевая смещенная	Можно использовать в DWDM и CWDM системах.

Примечание: существует еще G.657. Особенность такого волокна заключается в том, что оно не является чувствительным к потерям на макроизгибе. Отметим, что у этого типа есть несколько подклассов. Они отличаются радиусом изгиба и значением потерь соответственно. Эти показатели указывают в характеристиках кабелей.

Где применяют 2 типа кабелей?

Исходя из вышенаписанного, можно определить сферы использования одно- и многомодовых кабелей. Так, первый тип подходит для передачи данных на дальние дистанции. Это делает его подходящим вариантом для магистральных, городских линий связи. Для небольших участков сети подойдет многомодовый вариант.

Также при выборе стоит помнить о типе кабеля по способу монтажа. По этому признаку модели тоже делят на два вида:

1. Оптический кабель для наружной прокладки — монтажа в грунте, на опорах и столбах (подвесной вариант), в колодцах и коллекторах, водоемах.
2. Для монтажа внутри зданий применяется оптический кабель для внутренней прокладки.

Отметим, что внешний оптический кабель обычно оснащается очень плотной оболочкой черного цвета. Она эффективно защищает волокна от механических повреждений и осадков, ультрафиолета и прочих воздействий окружающей среды. Оптический кабель внутренний обычно оснащается белой или цветной оболочкой. Нередко она обладает дополнительными свойствами: является малодымной и/или огнестойкой, не выделяет галогенов при горении. Также существует универсальный в плане монтажа провод. Это ftth кабель.

Зная особенности разных типов оптического волокна, вы сможете правильно спроектировать и построить ВОЛС.

Источник