Какие бывают типы оптических кабелей и их характеристики

(Wiki) Волоконно-оптический кабель (также оптоволоконный или оптико-волоконный кабель) — кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи, в виде фотонов (света), со скоростью меньшей скорости света из-за непрямолинейности движения.

Современный оптико-волоконный кабель при построении линий связи составляет полноценную конкуренцию сетям, построенным на основе проводников с токопроводящим сердечником. Отличия по конструкции и принципу действия принципиальные.

В основе оптоволокна (ОВ) лежит стекловолокно – материал, выступающий оптическим проводником. Сигнал передается не электрическими импульсами, а посредством светового луча. В результате ОВ имеет ряд преимуществ перед традиционными проводниками. К ним относится и возможность передавать сигнал на большие расстояния без искажений, так как оптоволокно невосприимчиво к внешним наводкам и электромагнитным волнам.

Типы ОВ согласно стандартизации ITU-T

При построении коммуникационных сетей на базе оптоволокна отталкиваются от его эксплуатационных характеристик, которые зависят от типа используемого кабеля. Характеристика передачи сигнала – одна из важнейших. На ее основе происходит деление ОВ на несколько типов.

G.652

Стандартный ступенчатый одномод с несмещенной дисперсией, получивший в телекоммуникационных системах самое широкое распространение. Этот тип оптимизирован под передачу световой волны с длиной 1310 нм. Позволяет формировать изгибы без потерь в передаче до радиуса в 30 мм. Представлен четырьмя подклассами:

  • A – оптимизирован под STM-16, STM-256, до 40 км Ethernet со скоростью передачи 10 Гбит/с на расстояние до 40 км.

  • B – оптимизирован под STM-64 и STM-256.

  • C – оптимизирован под передачу информации волной с длиной в диапазоне от 1360 нм до 1530 нм. Аналогично двум предыдущим подклассам, за исключением более низкого затухания на “пике воды”.

  • D – аналогичен подклассу С.

ОВ G.652 используется зачастую для построения локальных и оптических сетей, а также систем кабельного телевидения. Применяется как в абонентском, так и в магистральном кабеле.

G.655

Волокно NZDSF – одномод с ненулевой смещенной дисперсией разработан для передачи одновременно нескольких длин волн, имеет акриловое покрытие. Применяется для построения сетей глобального и магистрального типа. Представлен тремя подклассами:

  • A – оптимизирован для работы в составе одно- и многоканальных систем, оснащенных усилителями, транспортных сетей.

  • B – аналогичен предыдущему варианту, но позволяет добиться более высокой мощности сигнала на входе. На дистанции в 400 км обеспечивает работоспособность STM-64.

  • C – аналогичен B, но для STM-64 способен передавать сигнал на заметно большие расстояния, либо же может работать с STM-256.

Высокая стоимость ОВ G.655 обусловлена его технологичностью.

G.657

Одномод, обеспечивающий значительное снижение потерь при изгибе на малые радиусы. Применяется там, где требуется обеспечить извилистость линиям передачи данных, например, при постройке сети в офисах и многоэтажных зданиях.

Оптические свойства рассматриваемого ОВ идентичны G.652 с подклассом D, при этом критический радиус изгиба уменьшен до значения в 10-15 мм. Используется в сетях FTTH, а работа с ним так же проста, как с обыкновенной витой парой. ОВ G.657 представлено двумя подклассами:

  • А – проводящая жила с диаметром 8,6 – 9,5 мкм.

  • В – диаметр проводящей жилы 6,3 – 9,5 мкм.

Также различия между подклассами заключаются в разной работоспособности при изгибах. Оптоволокно G.657 считается самым технологичным. Из-за способности практически не искажать сигнал на сильных изгибах дороже других типов ОВ примерно на 20-30%.

ISO/IEC 11801

Для гигабитной сети Ethernet стандартом ISO/IEC 11801 предусмотрена следующая классификация оптоканалов:

  • OF 300 – затухания одномодового канала для 1310 нм и 1550 нм – 1,8 дБ/км, а многомодового канала для 850 нм и 1300 нм – 2,55 дБ/км и 1,95 дБ/км

  • OF 500 – затухания одномодового канала для 1310 нм и 1550 нм – 2 дБ/км, а многомодового канала для 850 нм и 1300 нм – 3,25 дБ/км и 2,25 дБ/км

  • OF 2000 – затухания одномодового канала для 1310 нм и 1550 нм – 3,5 дБ/км, а многомодового канала для 850 нм и 1300 нм – 8,5 дБ/км и 4,5 дБ/км

Цифра в названии указывает на расстояние, на котором возможна поддержка приложений оптического класса.

Второе издание ISO/IEC 11801 содержит дополнительную классификацию ОВ, где разделение происходит с учетом коэффициента широкополосности.

Одномодовое волокно

Одномод представлен двумя категориями, каждая из которых – это отдельная спецификация:

  • OS1 – соответствует упомянутым ранее подклассам А и В, а также C и D с низким “пиком воды” стандарта G.652. Из такого ОВ производится плотно упакованный кабель для укладки в помещениях с соблюдением максимальной длины до 10 км. На 1 км расстояния сигнал затухает порядка на 1 дБ.

  • OS2 – включает только подклассы C и D стандарта G.652. Применяется для создания кабельной продукции с волокном свободной укладки, подходит для прокладки вне зданий, при этом его предельная длина около 200 км. Затухание сигнала составляет 0,4 дБ на каждый километр.

C:\Users\Jenero\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\Без имени-1.jpg

Многомодовое волокно

Многомод представлен пятью категориями с разным диаметром проводящей жилы и коэффициентом широкополосности (K).

  • OM1 – с толщиной проводящей жилы 62,5 мкм, К = 200 MHz, в кабеле обычно обозначен оранжевым цветом.

  • OM2 – с проводящей жилой в 50 мкм, К = 500 MHz, обозначен, как правило, оранжевым цветом.

  • OM3 – с жилой в 50 мкм, К = 2 GHz, обычно имеет голубоватый (морской волны) цвет

  • OM4 – с жилой в 50 мкм, К = 4,7 GHz, голубоватый (морской волны) цвета, оптимизирован для лазера

Одномодовое или многомодовое волокно: реальные отличия

Отдельно можно вынести волокно категории ОМ5 со стандартным 50-микрометровым сердечником, лазер-оптимизированное. Официальный цвет – зеленый (лаймовый). Оптоволокно позволяет передавать данные посредством включительно 400Gb Ethernet, при этом поддерживает SWDM. По сравнению с категорией OM4, обладает четырехкратным преимуществом по емкости на каждый метр.

Прочие варианты классификации

За пределами официальной стандартизации оптоволоконные кабели условно делятся на виды по:

  • Способу укладки или месту расположения сетей связи

  • Назначению и несущим нагрузкам

  • Наличию дополнительных элементов, их количеству

Также классифицировать оптоволокно можно по типу и материалу изготовления сердечника, оболочек, количеству волокон, уложенных в кабель и т.д.