Главная страница > Типы оптических волокон. Многомодовое и одномодовое волокно. Градиентное оптоволокно :

Типы оптических волокон. Многомодовое и одномодовое волокно. Градиентное оптоволокно .

Существует два типа оптических волокон: многомодовые (ММ) и одномодовые (SM), отличающиеся диаметрами световедущей сердцевины. Многомодовое волокно, в свою очередь, бывает двух типов: со ступенчатым и градиентным профилями показателя преломления по его сечению.

Многомодовое оптическое волокно со ступенчатым показателем преломления

В ступенчатом оптоволокне могут возбуждаться и распространяться до тысячи мод с различным распределением по сечению и длине оптоволокна. Моды имеют различные оптические пути и, следовательно, различные времена распространения по оптоволокну, что приводит к уширению импульса света по мере его прохождения по оптоволокну. Это явление называется межмодовой дисперсией и оно непосредственно влияет на скорость передачи информации по оптоволокну. Область применения ступенчатых оптоволокон короткие (до 1 км) линии связи со скоростями передачи информации до 100 Мбайт/с, рабочая длина волны излучения, как правило, 0,85 мкм.

Многомодовое оптоволокно

Многомодовое оптическое волокно с градиентным показателем преломления

Многомодовое градиентное оптоволокно

Отличается от ступенчатого тем, что показатель преломления изменяется в нём плавно от середины к краю. В результате моды идут плавно, межмодовая дисперсия меньше.

Градиентное оптоволокно в соответствии со стандартами имеет диаметр сердцевины 50 мкм и 62,5 мкм, диаметр оболочки 125 мкм. Оно применяется во внутриобъектовых линиях длиной до 5 км, со скоростями передачи до 100 Мбайт/c на длинах волн 0,85 мкм и 1,35 мкм.

Одномодовое оптическое волокно

Стандартное одномодовое оптическое волокно имеет диаметр сердцевины 9 мкм и диаметр оболочки 125 мкм

В этом оптоволокне существует и распространяется только одна мода (точнее две вырожденные моды с ортогональными поляризациями), поэтому в нем отсутствует межмодовая дисперсия, что позволяет передавать сигналы на расстояние до 50 км со скоростью до 2,5 Гбит/с и выше без регенерации. Рабочие длины волн λ1 = 1,31 мкм и λ2 = 1,55 мкм.

Одномодовое оптоволокно

Окна прозрачности оптоволокна.

Говоря об окнах прозрачности оптического волокна, обычно рисуют такую картинку.

Окна прозрачности оптоволокна или ВОЛС

В настоящее время оптоволокно с такой характеристикой уже считается устаревшим. Достаточно давно освоен выпуск оптоволокна типа AllWave ZWP (zero water peak, с нулевым пиком воды), в котором устранены гидроксильные ионы в составе кварцевого стекла. Такое стекло имеет уже не окно, а прямо таки проём в диапазоне от 1300 до 1600 нм.

Все окна прозрачности лежат в инфракрасном диапазоне, то есть свет, передающийся по ВОЛС, не виден глазу. Стоит заметить, что в стандартное оптоволокно можно ввести и видимое глазом излучение. Для этого применяют либо небольшие блоки, присутствующие в некоторых рефлектометрах, либо даже слегка переделанную китайскую лазерную указку. С помощью таких приспособлений можно находить переломы в шнурах. Там, где оптоволокно сломано, будет видно яркое свечение. Такой свет быстро затухает в волокне, так что использовать его можно только на коротких расстояниях (не более 1 км).

Гибкость оптического волокна.

Фотография, надеюсь, успокоит тех, кто привык видеть стекло бьющимся и хрупким.

Оптоволокно. Гибкость стекла Увеличить
фотографию

Здесь изображено стандартное одномодовое волокно. То самое, 125 мкм кварцевого стекла, использующееся повсеместно. Из-за лакового покрытия оптоволокно способно выдерживать изгибы радиусом в 5 мм (хорошо видно на рисунке). Свет, а значит и сигнал через такой изгиб, увы, уже не проходит.

        Маркировка и особенности конструкции оптоволоконных кабелей. Маркировка оптоволокна Маркировка оптоволоконного кабеля

Структура маркировки кабелей по ТУ 16. К87-001-00

ОМЗКГМ   — 10   — 01   — 0,22   — 16   — (7,0)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допустимое
растягиваю-
щие усилие
кН
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество
оптических
волокон (ОВ)
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент затухания:
0,22 дБ/км на λ=1550 мкм
0,35 дБ/км на λ=1310 мкм
|
|
|
|
|
Номер разработки: для кабелей с индексом М и МН
01 — центральный силовой элемент (ЦСЭ) из стеклопластика,
02 — ЦСЭ из стального троса 03 — ЦСЭ из стальной проволоки
|
|
Диаметр модового поля:
10 — для одномодового ОВ с несмещенной дисперсией,
9,5 — для одномодового ОВ с ненулевой смещенной дисперсией,
50 — для многомодового ОВ,
Обозначение назначения кабеля, условий прокладки и конструктивных особенностей:
ОМЗКГМН: О - Оптический кабель, М – Магистральный, З – Внутризоновый, К – Канализация, Г – Грунт, М – Многомодульный , Н – Негорючий шланг.
ОМЗКГЦ: О - Оптический кабель, М – Магистральный, З – Зоновый, К – Канализация, Г – Грунт, Ц – Одномодульный - центральная трубка.
ОКСТМ: ОК – Оптический кабель, СТ – Стальная гофрированная оболочка, М –Многомодульный.
ОКСТЦ: ОК – Оптический кабель, СТ – Стальная гофрированная оболочка, Ц – Одномодульный - центральная трубка.
ОККТМ: ОК – Оптический кабель, К – Канализация, Т – Трубы пластмассовые,М – Многомодульный.
ОККТЦ: ОК – Оптический кабель, К – Канализация, Т – Трубы пластмассовые, Ц – Одномодульный - центральная трубка.
ОКСНМ: ОК – Оптический кабель, С – Самонесущий, Н – Неметаллический, М – Многомодульный.


© 2008 Киселёв А. Ф.
При использовании материалов сайта активная ссылка на сайт http://izmer-ls.narod.ru/ обязательна.
e-mail: izmeritel@open.by