Tek modlu kuvars optik fiber. Çok modlu optik kablo - ana özellikler

Fiber optik kablo(diğer adıyla fiber optik kablo), iki tür elektrik veya bakır kabloyla karşılaştırıldığında temelde farklı bir kablo türüdür. Ondan gelen bilgiler bir elektrik sinyaliyle değil, hafif bir sinyalle iletilir. Ana unsuru, ışığın çok uzak mesafelerden (onlarca kilometreye kadar) önemsiz bir zayıflama ile geçtiği şeffaf cam elyafıdır.

Pirinç. 1. Optik fiber. Yapı

Fiber optik kablonun yapısı oldukça basittir ve koaksiyel elektrik kablosunun yapısına benzer (Şekil 1). Burada sadece merkezi bakır iletken yerine ince (yaklaşık 1 - 10 yarı koyu çapında) cam elyaf (3) kullanılmış, iç izolasyon yerine ise cam veya plastik kabuk (2) kullanılmıştır, bu da izin vermez. Fiberglasın ötesine kaçacak ışık. Bu durumda, farklı kırılma katsayılarına sahip iki maddenin sınırından ışığın sözde toplam iç yansıması rejiminden bahsediyoruz (cam kabuk için kırılma katsayısı, merkezi fiberden önemli ölçüde daha düşüktür). Harici elektromanyetik girişimden korumaya gerek olmadığından genellikle kablo üzerinde metal örgü yoktur. Bununla birlikte, bazen hala çevreden mekanik koruma sağlamak için kullanılmaktadır (böyle bir kabloya bazen zırhlı kablo denir; birkaç fiber optik kabloyu tek bir kılıf altında birleştirebilir).

Fiber optik kablo iletilen bilgilerin güvenliği ve gizliliği açısından olağanüstü özelliklere sahiptir. Prensip olarak, hiçbir harici elektromanyetik engel ışık sinyalinin şeklini bozamaz ve sinyalin kendisi harici elektromanyetik radyasyon üretmez. Yetkisiz ağ dinlemesi için bu tür bir kabloya bağlanmak neredeyse imkansızdır çünkü bu, kablonun bütünlüğünü tehlikeye atacaktır. Teorik olarak böyle bir kablonun bant genişliği 10-12 Hz'ye, yani 1000 GHz'e ulaşır ve bu, elektrik kablolarıyla kıyaslanamayacak kadar yüksektir. Fiber optik kablonun maliyeti sürekli azalmakta olup şu anda yaklaşık olarak ince koaksiyel kablonun maliyetine eşittir.

Yerel alan ağlarında kullanılan frekanslardaki fiber optik kablolardaki tipik sinyal zayıflaması 5 ila 20 dB/km aralığındadır; bu, düşük frekanslardaki elektrik kablolarıyla yaklaşık olarak aynıdır. Ancak fiber optik kablo durumunda, iletilen sinyalin frekansı arttıkça zayıflama çok az artar ve yüksek frekanslarda (özellikle 200 MHz'in üzerinde), elektrik kablosuna göre avantajı yadsınamaz; sadece hiçbir avantajı yoktur. rakipler.

Fiber optik kablonun dezavantajları

Bunlardan en önemlisi kurulumun yüksek karmaşıklığıdır ( fiber optik kablo kurulumu Ayırmada mikron hassasiyeti gereklidir; ayırmadaki zayıflama büyük ölçüde cam elyafın doğruluğuna ve cilalanma derecesine bağlıdır). Ayırmaları monte etmek için, cam elyafıyla aynı ışık kırılma katsayısına sahip özel bir jel kullanılarak kaynak veya yapıştırma kullanılır. Her durumda bu, yüksek vasıflı personel ve özel aletler gerektirir. Bu nedenle, çoğu zaman fiber optik kablo, her iki ucuna da gerekli tipte ayırıcıların önceden takıldığı, farklı uzunluklarda önceden kesilmiş parçalar halinde satılır. Düşük kaliteli bağlantı kesme kurulumunun, zayıflama nedeniyle izin verilen kablo uzunluğunu keskin bir şekilde azalttığını hatırlamakta fayda var.

Ayrıca, fiber optik kablo kullanmanın, ışık sinyallerini elektrik sinyallerine ve tekrar elektrik sinyallerine dönüştürecek özel optik alıcılar ve vericiler gerektirdiğini ve bunun da zaman zaman bir bütün olarak ağın maliyetini önemli ölçüde artırdığını unutmamanız gerekir.

Fiber optik kablolar sinyal dallanmasına izin verir (bu amaçla özel pasif dağıtıcılar üretilir ( çiftler) 2-8 kanal için), ancak kural olarak, bir verici ile bir alıcı arasında yalnızca tek yönde veri iletmek için kullanılırlar. Sonuçta, herhangi bir dallanma kaçınılmaz olarak ışık sinyalini büyük ölçüde zayıflatır ve çok sayıda dal varsa bu ışık ağın sonuna ulaşamayabilir. Ayrıca dağıtıcıların dahili kayıpları da vardır, dolayısıyla toplam çıkış sinyal gücü giriş gücünden daha azdır.

Fiber optik kablo, elektrik kablosuna göre daha az dayanıklı ve esnektir. İzin verilen tipik bükülme yarıçapı yaklaşık 10 - 20 cm'dir, daha küçük bükülme yarıçaplarında merkezi fiber kırılabilir. Kablo ve mekanik gerilmenin yanı sıra ezilme etkilerine tolerans göstermez.

Fiber optik kablo, cam elyafın şeffaflığının azaldığı, yani sinyal zayıflamasının arttığı iyonlaştırıcı radyasyona karşı hassastır. . Ani sıcaklık değişiklikleri de bu durumu olumsuz etkiler ve cam elyafı çatlayabilir.

Fiber optik kablo yalnızca yıldız ve halka topolojisine sahip ağlarda kullanılır. Bu durumda herhangi bir eşleştirme veya topraklama sorunu yoktur. Kablo, ağ bilgisayarlarının ideal galvanik izolasyonunu sağlar. Gelecekte bu tür kablolar muhtemelen elektrik kablolarının yerini alacak veya en azından büyük ölçüde yer değiştirecektir. Gezegendeki bakır rezervleri tükeniyor ancak cam üretimi için yeterli hammadde var.

Fiber optik kablo çeşitleri

1. çok modlu veya çok modlu kablo, daha ucuz, ancak daha düşük kalitede;
2. Tek mod kablo daha pahalıdır ancak ilkine göre daha iyi özelliklere sahiptir.

İki tip arasındaki tutarsızlığın özü, ışık ışınlarının kablodaki farklı geçiş modlarına iner.

Pirinç. 2. Tek modlu bir kabloda ışık yayılımı

Tek modlu bir kabloda, ışınların neredeyse tamamı aynı yolu takip eder, bunun sonucunda alıcıya aynı anda ulaşırlar ve sinyalin şekli neredeyse bozulmaz (Şekil 2). Tek modlu bir kablonun merkezi fiber çapı yaklaşık 1,3 mikrondur ve ışığı yalnızca aynı dalga boyunda (1,3 mikron) iletir. Dağılım ve sinyal kaybı çok küçüktür, bu da sinyallerin çok modlu bir kabloya göre çok daha uzak mesafelere iletilmesine olanak tanır. Tek modlu kablolar için, yalnızca gerekli dalga boyunda ışık kullanan lazer alıcı-vericiler kullanılır. Bu tür alıcı-vericiler hâlâ nispeten pahalıdır ve dayanıklı değildir. Ancak gelecekte, mükemmel özellikleri nedeniyle tek modlu kablo ana tip haline gelmelidir. Ayrıca lazerler geleneksel LED'lerden daha hızlıdır. Tek modlu bir kablodaki sinyal zayıflaması yaklaşık 5 dB/km'dir ve hatta 1 dB/km'ye kadar azaltılabilir.

Pirinç. 3. Çok modlu bir kabloda ışık yayılımı

Çok modlu bir kabloda, ışık ışınlarının yörüngeleri gözle görülür bir dağılıma sahiptir, bunun sonucunda kablonun alıcı ucundaki sinyal şekli bozulur (Şekil 3). Merkezi fiberin çapı 62,5 µm, dış kaplamanın çapı ise 125 µm'dir (bu bazen 62,5/125 olarak yansıtılır). İletimde, tek modlu kabloya kıyasla maliyeti azaltan ve alıcı-vericilerin hizmet ömrünü artıran normal (lazer olmayan) bir LED kullanılır. Çok modlu bir kablodaki ışığın dalga boyu 0,85 mikrondur ve dalga boyu yayılımı yaklaşık 30 - 50 nm'dir. İzin verilen kablo uzunluğu 2 - 5 km'dir.

Çok modlu kablo Daha ucuz ve daha kolay bulunabilmesi nedeniyle şu anda ana fiber optik kablo türüdür. Çok modlu bir kablodaki zayıflama, tek modlu bir kabloya göre daha fazladır ve 5 - 20 dB/km tutarındadır.

En yaygın kablolar için tipik gecikme süresi 4-5 ns/m civarındadır ve bu, elektrik kablolarında bulunan gecikme süresine yakındır.
Fiber optik kablolar da elektrik kabloları gibi mevcuttur. genel kurul Ve genel kurul dışı.

Aynı zamanda orta ve kısa menzilli ağlarda çok modlu olanlar kullanılır. Multimoddan farklı bir yapıya sahiptir. Son zamanlarda çok modlu fiber optik kabloların tek modlu kablolara göre avantajlı olduğu söyleniyor, bu aslında doğrudur çünkü performans açısından tek moddan yüz kat daha üstündürler. Ancak tüm bunlara rağmen, uzun mesafeler için tek modlu optik kabloların kullanılması hala tercih edilmektedir çünkü bunlar bu alanda uzun süredir kendilerini kanıtlamışlardır.

Tek modlu optik kablonun amacı

Yapısı benzer olmasına rağmen mevcut fiber optik kablolar, modül sayısı, kalınlık, fiber sayısı, dış kılıf malzemesi vb. bağlı olarak özelliklerinde farklılık göstermektedir. Tek modlu bir optik kablo, çok modlu olandan farklı olarak, bir sinyal iletirken tanım gereği, fibere aynı anda verilen farklı modların kablonun karşı ucuna farklı şekillerde ulaşması sonucu ortaya çıkan modlar arası dağılımdan yoksundur. zamanlar. Kablonun önemli özelliklerinden biri de çekirdeğinin SCS çapıdır; tek modlu için genellikle 8-10 mikrondur.

Uzmanlar, çeşitli optik kabloların pratik çalışmaları sayesinde, nesneler arasında 500 metreyi aşan mesafelerde, büyük ölçekli ağlar oluştururken uzun mesafelerde yüksek ve güvenilir iletim hızları sağlayan tek modlu kabloların tercih edilmesi gerektiğini belirlediler. Çok modlu kablo daha düşük sonuçlar gösterdi.

Tek modlu optik kablonun özellikleri

Yapısal olarak bir fiber optik kablo, esas olarak cam ipliklerden oluşan tek veya birkaç optik fiberden oluşur. Buna göre bilginin iletimi, ışığın fiber optik içerisinde aktarılmasıyla gerçekleştirilir. Bu, toplam iç yansıma adı verilen bir süreci kullanır. Çalışma prensibi, ışık dalgalarının farklı kırılma indislerine sahip iki şeffaf ortamı ayıran sınırdan yansımasına dayanmaktadır.

Çoğu zaman, tek modlu optik kablo, tüneller, toplayıcılar ve binaların ve binaların içindeki fiber optik iletişim sistemlerini düzenlemek için kullanılır. Dış kabuğu genellikle yanmayı desteklemeyen veya yaymayan malzemelerden yapılır.

Tek modlu optik kablonun avantajları

• önemli ölçüde daha büyük bant genişliği,
• artan gürültü bağışıklığı derecesi (özellikle elektromanyetik girişime ve girişime karşı bağışıklık alanında),
• nispeten küçük hacim ve ağırlık,
• düşük zayıflamalı ışık sinyali,
• yeni bağlanan ekipmanın galvanik izolasyonu,
• İletilen bilgileri vb. daha da koruyan, yetkisiz bağlantılara karşı güvenilir koruma.

Optik fiber, omurga iletişim ağları oluşturulurken fiili standarttır. Rusya'da büyük telekom operatörleri arasındaki fiber optik iletişim hatlarının uzunluğu > 50 bin km'ye ulaşıyor.
Fiber sayesinde iletişimde daha önce olmayan tüm avantajlara sahibiz.
Öyleyse olayın kahramanını - optik fiberi - düşünmeye çalışalım.

Bu yazımda matematiksel hesaplamalar yapmadan ve basit insan açıklamalarıyla optik fiberler hakkında basit bir şekilde yazmaya çalışacağım.

Makale tamamen bilgilendirme amaçlıdır, yani. benzersiz bir bilgi içermez, anlatılacak her şey bir sürü kitapta bulunabilir, ancak bu bir kopyala-yapıştır değil, bilgi "yığınından" yalnızca özüne doğru bir sıkıştırmadır.

sınıflandırma

Tek modlu ve çoklu modun olduğunu “gündelik” düzeyde açıklayalım.
İçinde fiber bulunan varsayımsal bir iletim sistemi hayal edelim.
İkili bilgiyi aktarmamız gerekiyor. Fiber bir dielektrik olduğu için elektrik darbeleri fiberde yayılmaz, dolayısıyla ışık enerjisini iletiriz.
Bunun için bir ışık enerjisi kaynağına ihtiyacımız var. Bunlar LED'ler ve lazerler olabilir.
Artık verici olarak ne kullandığımızı biliyoruz; bu ışıktır.

Işığın fibere nasıl dahil edildiğini düşünelim:
1) Işık radyasyonunun kendi spektrumu vardır, bu nedenle fiber çekirdeği genişse (bu çok modlu bir fiberdedir), o zaman ışığın daha fazla spektral bileşeni çekirdeğe girecektir.
Örneğin, ışığı 1300 nm dalga boyunda iletiyoruz (örneğin), çok modlu çekirdek geniştir ve bu nedenle dalgalar için daha fazla yayılma yolu vardır. Bu yolların her biri moda

2) Çekirdek küçükse (tek modlu fiber), dalga yayılma yolları buna uygun olarak azalır. Ve çok daha az ek mod olduğundan, mod dağılımı olmayacaktır (bununla ilgili daha fazla bilgi aşağıdadır).

Çok modlu ve tek modlu fiberler arasındaki temel fark budur.
Teşekkür ederim emretmek, tegger, hazanko yorumlarınız için.

Çok modlu sırasıyla, kademeli kırılma indeksine (kademeli indeks çok modlu fiber) ve gradyan indeksine (dereceli indeks m/mod fiber) sahip fiberlere ayrılırlar.

Tek mod kademeli, standart fiber, dağılım kaydırmalı ve sıfır olmayan dağılım kaydırmalı olarak ayrılır

Optik fiber tasarımı

Yani örneğin 50/125 girişi çekirdek çapının 50 mikron, kabuk çapının ise 125 mikron olduğunu gösteriyor.

50 µm ve 62,5 µm çekirdek çapları, çok modlu optik fiberlerin işaretleridir ve sırasıyla 8-10 µm, tek modlu optik fiberlerin işaretleridir.
Kabuğun çapı genellikle her zaman 125 mikrondur.

Gördüğünüz gibi, tek modlu bir fiberin çekirdek çapı, çok modlu bir fiberin çapından çok daha küçüktür. Daha küçük bir çekirdek çapı, mod dağılımının azaltılmasını (bunun yanı sıra fiberdeki ışık yayılımı sorunları hakkında ayrı bir makalede yazılabilir) ve buna bağlı olarak iletim aralığının arttırılmasını mümkün kılar. Bununla birlikte, tek modlu fiberler, dar bir radyasyon spektrumuna sahip pahalı lazerlerin kullanılmasına ihtiyaç duyulmasa bile, daha iyi "taşıma" özellikleri nedeniyle çoklu modların yerini alacaktır. Çok modlu fiberler, daha dağınık spektruma sahip LED'leri kullanır.

Bu nedenle internet servis sağlayıcılarının yerel alan ağları gibi düşük maliyetli optik çözümler için çok modlu uygulamalar ortaya çıkmaktadır.

Kırılma indeksi profili

İletim hızını artırmak için fiberde tef ile yapılan dansın tamamı kırılma indisi profili etrafındaydı. Hızı arttırmanın ana sınırlayıcı faktörü mod dağılımı olduğundan.
Kısaca işin özü şudur:
Lazer radyasyonu fiber çekirdeğe girdiğinde, sinyal bunun içinden ayrı modlar şeklinde iletilir (kabaca: ışık ışınları. Ancak gerçekte giriş sinyalinin farklı spektral bileşenleri)
Dahası, "ışınlar" farklı açılardan girer, dolayısıyla bireysel modların enerjisinin yayılma süresi farklılık gösterir. Bu, aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Burada gösterilen 3 kırılma profili vardır:
çok modlu fiber için adım ve gradyan ve tek modlu fiber için adım.
Çok modlu fiberlerde ışık modlarının farklı yollar boyunca ilerlediği, ancak çekirdeğin sabit kırılma indeksi nedeniyle AYNI hızda ilerlediği görülebilir. Kesikli bir çizgiyi takip etmek zorunda kalan modlar, düz bir çizgiyi takip eden modlardan daha sonra gelir. Bu nedenle orijinal sinyal zaman içinde uzar.
Başka bir şey de degrade profilidir: Daha önce merkez boyunca ilerleyen modlar yavaşlar ve bozuk bir yol izleyen modlar ise tam tersine hızlanır. Bunun nedeni çekirdeğin kırılma indisinin artık kararsız olmasıdır. Kenarlardan merkeze doğru parabolik olarak artar.
Bu, iletim hızını artırmanıza ve alımda tanınabilir bir sinyal elde etmenize olanak tanır.

Optik fiberlerin uygulamaları

Buna, ana kabloların neredeyse tamamının sıfır olmayan dağılım kaymasıyla geldiğini ekleyebiliriz, bu da bu kablolarda spektral dalga çoğullamanın kullanılmasını mümkün kılar (

Bir uzak noktadan diğerine giderek geleneksel bakır tel yerine müteahhitler tarafından müşteriye döşeme hizmeti sunuluyor.Bugün bu ilginç teknolojiden bahsedeceğiz.

Işık dalgasının özellikle saf kuvars camdan yapılmış özel bir kanal aracılığıyla iletilmesi prensibiyle çalışırlar. Elektronik ekipmandan gelen elektriksel darbeler, bir ışık akışı akışı oluşturur ve bunları kabloya iletir. Diğer uçta, alıcı ışık akışını alır ve onu tekrar kodlar. Tüm süreç elektronik olarak kontrol edildiğinden ve dijital bir dönüşüm olduğundan, bozulma minimum düzeydedir.

Bu tür fiber optik hatları oluşturmak için özel malzemeler kullanılır - tek modlu fiber ve çok modlu.

Optik hatlar, yalnızca sinyal iletimi sırasında parazitin olmaması nedeniyle bu kadar yaygın hale geldi. Bu teknolojinin yadsınamaz avantajları arasında geniş bir bant, çok düşük sinyal zayıflaması, elektromanyetik nitelikteki herhangi bir girişime karşı eşsiz direnç ve onlarca kilometrelik devasa bir iletim aralığı bulunmaktadır. Önemli bir avantaj, fiber optik hatlar kullanılarak kurulan iletişimin en az 25 yıl olan uzun hizmet ömrüdür.

Optik fiber türleri

Fiber optik bağlantılar kullanarak iletişim hatları kurarken çok modlu veya tek modlu fiber seçilir.

Bu kablo nelerden oluşuyor? Optik fiberin çekirdeği, içinden ışık akısını ileten kuvars, ultra saf camdır. Ancak kaplamanın kırılma indeksi çekirdeğin kırılma indeksinden daha düşük olduğu için saçılma meydana gelmez, bu nedenle ışık huzmesi fiberin içindeki duvarlardan tamamen yansıtılır.

Çok modlu optik fiber iyidir çünkü farklı açılardan sunulan yüzlerce ışık modunu aynı anda taşıyabilir. Bu tür modların her birinin kendi yörüngesi ve bunun sonucunda da benzersiz bir yayılma süresi vardır.

Bu tip fiberin ana dezavantajı, maksimum hat uzunluğunu daraltan ve sınırlayan mod dağılımıdır. Çok modlu iletişim hatlarına yönelik vericilerin maksimum menzili genellikle yaklaşık 5 kilometredir.

Azaltma modu dağılımı sorunu, çekirdeğin gradyan kırılma profiline sahip bir kabloyla çözülür. Böyle bir optik fiberde, standart seçeneklerden farklı olarak, kırılma parametreleri çekirdeğin merkezinden kaplamaya doğru azalır ve bu da iletilen sinyalin parametrelerinde önemli bir iyileşme sağlar.

Tek modlu fiber, yalnızca bir moddan (ana mod) geçme görevi esas alınarak tasarlanmıştır. Bu yaklaşımın birçok faydası vardır. Tek modlu teknoloji kullanılarak yapılan bir kablonun bazı özellikleri, çok modlu teknoloji kullanılarak yapılanlardan çok daha iyidir. Bu, yeni fiber optik hatların döşenmesinde mühendislerin ilk tercihi tercih etmesini etkileyen belirleyici faktördür. Sonuçta, tek modlu fiber kilometre başına 0,25 db'lik bir sinyal zayıflaması sağlar, içindeki dağılım değeri çok küçüktür ve geniş bant genişliği, büyük miktarda verinin bozulma olmadan net ve hızlı iletimini sağlar.

Ama bu bal fıçısındaki merhemde bir sinek var. Bu tip çok modlu fiberlerden çok daha pahalıdır. Tek modlu bir kablodaki fiber çekirdeğin boyutu çok küçük olduğundan, böyle bir kabloya radyasyon vermek kolay bir iş değildir ve ekleme sırasında çok dikkatli kontrol gerektirir. Bu hatların sonlandırma konnektörleri de çok modlu hatların sonlandırmalarından çok daha pahalıdır. Ek olarak, ikincisi, bir ışık ışınını geniş bir çekirdeğe sokmanın kolaylığı nedeniyle, çok sayıda rakip şirket tarafından da üretilen çok basit ve ucuz yayıcılara sahiptir.

Tarihlerini ilk lazerin icat edildiği 1960 yılına kadar sürüyorlar. Aynı zamanda, optik fiberin kendisi de yalnızca 10 yıl sonra ortaya çıktı ve bugün modern İnternetin fiziksel temelidir.

Veri iletimi için kullanılan optik fiberler temelde benzer bir yapıya sahiptir. Fiberin ışık ileten kısmı (çekirdek, çekirdek veya çekirdek) merkezdedir ve çevresinde bir sönümleyici (bazen kaplama olarak adlandırılır) bulunur. Damperin işlevi ortamlar arasında bir arayüz oluşturmak ve radyasyonun çekirdekten ayrılmasını önlemektir.

Hem çekirdek hem de damper kuvars camdan yapılmıştır ve çekirdeğin kırılma indisi, toplam iç yansıma olgusunu gerçekleştirmek için damperin kırılma indeksinden biraz daha yüksektir. Bunun için yüzde birlik bir fark yeterlidir - örneğin, çekirdeğin kırılma indeksi n 1 = 1,468 olabilir ve sönümleyicinin değeri n 2 = 1,453 olabilir.

Tek modlu fiberlerin çekirdek çapı 9 mikron, çok modlu - 50 veya 62,5 mikron, tüm fiberler için damperin çapı aynı ve 125 mikrondur. Işık kılavuzlarının ölçeğe göre yapısı şekilde gösterilmiştir:

Kademeli kırılma indisi profili (adım- dizin lif) - ışık kılavuzlarının üretimi için en basit olanı. Geleneksel olarak yalnızca bir "mod" (çekirdekteki ışık yayılma yolu) olduğunun varsayıldığı tek modlu fiberler için kabul edilebilir. Bununla birlikte, adım indeksli çok modlu fiberler, çok sayıda modun varlığından kaynaklanan yüksek dağılımla karakterize edilir; bu, sinyal saçılımına yol açar ve sonuçta uygulamaların çalışabileceği aralığı sınırlar. Gradyan kırılma indisi, mod dağılımının en aza indirilmesine olanak tanır. Çok modlu sistemler için kademeli indeksli fiberler şiddetle tavsiye edilir. (kademeli- dizin lif) çekirdekten dampere geçişin bir "adım" olmadığı, ancak kademeli olarak gerçekleştiği.

Dağılımı ve buna bağlı olarak bir fiberin belirli mesafelerdeki uygulamaları destekleme yeteneğini karakterize eden ana parametre, geniş bant katsayısıdır. Şu anda, çok modlu fiberler bu göstergeye göre OM1'den (yeni sistemlerde kullanılması tavsiye edilmeyen) en verimli sınıf OM4'e kadar dört sınıfa ayrılmaktadır.

Tek modlu fiberler, OS1 sınıflarına (1310 nm veya 1550 nm dalga boylarında iletim için kullanılan geleneksel fiberler) ve 1310 nm ila 1550 nm arasındaki tüm aralıkta geniş bant iletimi için kullanılabilen OS2 sınıflarına bölünmüştür ve iletim kanallarına bölünmüştür veya hatta daha geniş bir spektrum, örneğin 1280'den 1625 nm'ye kadar. Üretimin ilk aşamasında OS2 fiberleri LWP olarak etiketlendi (Düşük su Doruğa ulaşmak) şeffaflık pencereleri arasındaki emilim zirvelerini en aza indirdiklerini vurgulamak için. En yüksek performanslı tek modlu fiberlerdeki geniş bant iletimi, 10 Gbps'yi aşan iletim hızları sağlar.

Tek modlu ve çok modlu fiber optik kablo: seçim kuralları

Çok modlu ve tek modlu fiberlerin açıklanan özellikleri göz önüne alındığında, uygulamanın performansına ve çalışması gereken mesafeye bağlı olarak fiber tipini seçmek için bazı yönergeler aşağıda verilmiştir:

10 Gbps'nin üzerindeki hızlar için mesafeye bakılmaksızın tek modlu fiberi seçin

10 Gigabit uygulamalar ve 550 m'nin üzerindeki mesafeler için tek modlu fiber de tercihtir

10 Gigabit uygulamalar ve 550 m'ye kadar mesafeler için OM4 çok modlu fiber de mümkündür

10 Gigabit uygulamalar ve 300 m'ye kadar mesafeler için OM3 çok modlu fiber de mümkündür

1-Gigabit uygulamalar ve 600-1100 m'ye kadar mesafeler için OM4 multimode fiber kullanılabilir

1-Gigabit uygulamalar ve 600-900 m'ye kadar mesafeler için OM3 multimode fiber kullanılabilir

1 Gigabit uygulamalar ve 550 m'ye kadar mesafeler için OM2 multimode fiber mümkündür

Bir optik fiberin maliyeti büyük ölçüde çekirdek çapına göre belirlenir, bu nedenle çok modlu bir kablo, diğer her şey eşit olduğunda, tek modlu bir kablodan daha pahalıdır. Aynı zamanda, yüksek güçlü lazer kaynaklarının (örneğin Fabry-Perot lazeri) kullanılması nedeniyle tek modlu sistemler için aktif ekipman, nispeten ucuz olan çok modlu sistemler için aktif ekipmandan önemli ölçüde daha pahalıdır. VCSEL yüzey yayan lazerler ve hatta daha ucuz LED kaynakları. Bir sistemin maliyetini tahmin ederken hem kablolama altyapısının hem de aktif ekipmanın maliyetlerini hesaba katmak gerekir ve ikincisi önemli ölçüde daha yüksek olabilir.

Günümüzde kullanım kapsamına göre optik kablo seçimi uygulaması bulunmaktadır. Tek modlu fiber kullanılır:

deniz ve okyanus ötesi kablolu iletişim hatlarında;

kara tabanlı uzun mesafe ana hatlarda;

sağlayıcı hatlarında, şehir düğümleri arasındaki iletişim hatlarında, özel uzun mesafeli optik kanallarda, otoyollarda mobil operatörlerin ekipmanlarına;

kablolu televizyon sistemlerinde (öncelikle OS2, geniş bant iletimi);

son kullanıcıda bulunan bir optik modeme fiber dağıtımlı GPON sistemlerinde;

550 m'den uzun otoyollarda (genellikle binalar arasında) SCS'de;

mesafeye bakılmaksızın veri merkezlerine hizmet veren SCS'de.

Çok modlu fiber esas olarak kullanılır:

SCS'de bir binanın içindeki otoyollarda (kural olarak mesafelerin 300 m olduğu yerlerde) ve mesafe 300-550 m'yi geçmiyorsa binalar arasındaki otoyollarda;

SCS'nin yatay segmentlerinde ve FTTD sistemlerinde ( lif- ile- the- çalışma masası), kullanıcıların çok modlu optik ağ kartlarına sahip iş istasyonları kurduğu yer;

veri merkezlerinde tek modlu fibere ek olarak;

Mesafenin çok modlu kabloların kullanımına izin verdiği her durumda. Kabloların kendisi daha pahalı olsa da aktif ekipmandan sağlanan tasarruf bu maliyetleri dengeliyor.

Önümüzdeki yıllarda OS2 fiberin kademeli olarak OS1'in yerini alması (üretilmiyor) ve çok modlu sistemlerde 62,5/125 µm fiberlerin tamamen ortadan kalkması beklenebilir, zira bunların yerini tamamen 50 µm fiberler (muhtemelen OM3) alacaktır. -OM4 sınıfları.

Tek modlu ve çok modlu optik kabloların testi

Kurulumdan sonra kurulu tüm optik segmentler teste tabi tutulur. Yalnızca özel ekipmanlarla yapılan ölçümler, kurulu hatların ve kanalların özelliklerini garanti edebilir. SCS sertifikasyonu için hattın bir ucunda nitelikli radyasyon kaynağına sahip cihazlar, diğer ucunda ise sayaçlar kullanılır. Bu tür ekipmanlar Fluke Networks, JDSU, Psiber tarafından üretilmektedir; bu tür cihazların tümü, telekomünikasyon standartları TIA/EIA, ISO/IEC ve diğerlerine uygun olarak önceden belirlenmiş izin verilen optik kayıp tabanlarına sahiptir. Daha uzun optik hatlar kullanılarak kontrol edilir optik reflektometreler, uygun dinamik aralığa ve çözünürlüğe sahip.

İşletme aşamasında, kurulu tüm optik segmentlerin dikkatli bir şekilde işlenmesi ve düzenli olarak özel temizlik mendilleri, çubukları ve diğer temizlik ürünleri.

Örneğin hendek kazarken veya binaların içinde onarım çalışmaları yaparken döşenen kabloların hasar gördüğü durumlar sıklıkla vardır. Bu durumda, arızanın yerini bulmak için, reflektometri prensiplerine dayanan ve arıza noktasına olan mesafeyi gösteren bir reflektometreye veya başka bir teşhis cihazına ihtiyacınız vardır (Fluke Networks, EXFO, JDSU, NOYES (FOD) gibi üreticiler) , Greenlee Communication ve diğerlerinin benzer modelleri vardır).

Piyasada bulunan bütçe modelleri esas olarak hasarların (kötü kaynaklar, kırılmalar, makro bükülmeler vb.) yerelleştirilmesi için tasarlanmıştır. Çoğu zaman optik hattın ayrıntılı teşhisini yapamaz, tüm homojensizliklerini belirleyemez ve profesyonel bir rapor oluşturamazlar. Ayrıca daha az güvenilir ve dayanıklıdırlar.

Yüksek kaliteli ekipman tam tersine güvenilirdir ve teşhis koyma yeteneğine sahiptir. ODAK En küçük ayrıntıya kadar doğru bir olay tablosu oluşturun, düzenlenebilir bir rapor oluşturun. İkincisi, optik hatların sertifikasyonu için son derece önemlidir, çünkü bazen reflektometrenin böyle bir bağlantıyı belirleyemeyeceği kadar düşük kayıplara sahip kaynaklı bağlantılar olabilir. Ama hala kaynak var ve bunun raporda gösterilmesi gerekiyor. Bu durumda yazılım, reflektogram üzerinde zorla bir olay ayarlamanıza ve üzerindeki kayıpları manuel olarak ölçmenize olanak tanır.

Birçok profesyonel cihaz aynı zamanda seçenekler ekleyerek işlevselliği genişletme yeteneğine de sahiptir: fiber uçlarını incelemek için bir video mikroskobu, bir lazer kaynağı ve güç ölçer, bir optik telefon vb.