Типы оптических волокон. Многомодовое и одномодовое волокно. Градиентное оптоволокно
Существует два основных 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 преломленияВ 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 оптическое волокно с градиентным показателем преломления
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 волокноСтандартное 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.
Окна прозрачности оптоволокна.
Говоря об окнах прозрачности оптического волокна, обычно рисуют такую картинку.
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.
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. |
По материалам сайта : http://izmer-ls.narod.ru/
e-mail: izmeritel@open.by