Tek modlu ve çok modlu optik kablo farklılıkları. Çok modlu, kademeli ve tek modlu fiber
Optik fiber türleri
İki tür optik fiber vardır: çok modlu (AA) Ve Tek mod (S.M.), ışık yönlendirici çekirdeğin çapları farklılık gösterir. Çok modlu fiber sırasıyla iki tipte gelir: kırılma indisinin kesiti boyunca adım ve gradyan profilleri ile.
Çok Modlu Adım İndeksli Optik Fiber
Kademeli bir optik fiberde, optik fiberin kesiti ve uzunluğu boyunca farklı dağılımlara sahip bine kadar mod uyarılabilir ve yayılabilir. Modların farklı optik yolları ve dolayısıyla fiber boyunca farklı yayılma süreleri vardır, bu da ışık darbesinin fiber boyunca ilerledikçe genişlemesine neden olur. Bu fenomene denir mod dağılımı ve optik fiber üzerinden bilgi aktarım hızını doğrudan etkiler. Kademeli optik fiberlerin uygulama kapsamı, 100 MB/s'ye kadar bilgi aktarım hızlarına sahip kısa (1 km'ye kadar) iletişim hatlarıdır, radyasyonun çalışma dalga boyu genellikle 0,85 mikrondur.
Çok Modlu Kademeli İndeksli Optik Fiber
İçindeki kırılma indisinin ortadan kenara doğru düzgün bir şekilde değişmesi nedeniyle kademeli olandan farklıdır. Sonuç olarak modlar düzgün bir şekilde hareket eder ve modlar arası dağılım daha küçüktür.
Gradyan Optik fiber, standartlara uygun olarak 50 mikron ve 62,5 mikron çekirdek çapına, 125 mikron kaplama çapına sahiptir. Tesis içi hatlarda 5 km uzunluğa kadar, 0,85 mikron ve 1,35 mikron dalga boylarında 100 MB/s'ye varan iletim hızlarında kullanılır.
Tek modlu optik fiber
Standart Tek mod optik fiberin çekirdek çapı 9 mikron ve kaplama çapı 125 mikrondur
Bu optik fiberde yalnızca bir mod bulunur ve yayılır (daha kesin olarak dik polarizasyonlu iki dejenere mod), dolayısıyla modlar arası dağılım yoktur, bu da sinyallerin 50 km'ye kadar bir mesafe boyunca yukarı hızlarda iletilmesine izin verir. Yenileme olmadan 2,5 Gbit/s ve üzeri. Çalışma dalga boyları λ1 = 1,31 µm ve λ2 = 1,55 µm.
Fiber optik şeffaflık pencereleri.
Şeffaflık pencerelerinden bahsetmişken Optik lif genellikle böyle bir resim çizerler.
Fiber Şeffaflık Pencereleri
Şu anda, bu özelliğe sahip optik fiberin zaten modası geçmiş olduğu kabul ediliyor. Oldukça uzun zaman önce, kuvars camının bileşimindeki hidroksil iyonlarının ortadan kaldırıldığı AllWave ZWP (sıfır su zirvesi) tipinde optik fiber üretimi geliştirildi. Bu tür camların artık bir penceresi yoktur, aslında 1300 ila 1600 nm aralığında bir açıklığı vardır.
Tüm şeffaf pencereler kızılötesi aralıkta yer alır, yani fiber optik bağlantı üzerinden iletilen ışık gözle görülmez. Gözle görülebilen radyasyonun standart bir optik fibere verilebileceğini belirtmekte fayda var. Bunun için ya bazı reflektometrelerde bulunan küçük blokları, hatta biraz değiştirilmiş Çince'yi kullanıyorlar. lazer işaretleyici. Bu tür cihazların yardımıyla kordonlardaki kırıkları bulabilirsiniz. Optik fiberin kırıldığı yerde parlak bir parıltı görülecektir. Bu tür ışık fiberde hızla zayıflar, bu nedenle yalnızca kısa mesafelerde (1 km'den fazla değil) kullanılabilir.
Optik fiber esnekliği
Fotoğrafın, camı kırılabilir ve kırılgan görmeye alışkın olanlara güvence vereceğini umuyorum.
Optik lif. Elyaf esnekliği
Burada standart tek modlu bir fiber gösterilmektedir. Yani her yerde kullanılan 125 mikron kuvars cam. Vernik kaplama nedeniyle optik fiber, 5 mm yarıçaplı bükülmelere dayanabilir (şekilde açıkça görülmektedir). Ne yazık ki ışık ve dolayısıyla sinyal böyle bir virajdan geçemiyor.
Bu yerde bulunan fiber optik kabloların işaretlerinin kodunun çözülmesine ilişkin bilgiler sayfalarda yer almaktadır:
| Optik lif |
Tek modlu bir optik kablo, bir modu iletir ve kesit çapı ≈ 9,5 nm'dir. Buna karşılık, tek modlu bir fiber optik kablo, tarafsız, kaydırılmış ve sıfır olmayan kaydırılmış dağılıma sahip olabilir.
Fiber optik çok modlu kablo MM, birden fazla modu iletir ve 50 veya 62,5 nm çapa sahiptir.
İlk bakışta sonuç, çok modlu fiber optik kablonun SM optik kablodan daha iyi ve daha verimli olduğunu ortaya koyuyor. Üstelik uzmanlar, çok modlu bir optik kablonun SM'ye kıyasla birden fazla performans önceliği sağlaması nedeniyle her bakımdan daha iyi olduğu gerekçesiyle sıklıkla MM lehine konuşuyor.
Bu arada, bu tür kesin değerlendirmelerden kaçınırız. Nicel gösterge- karşılaştırma için tek temel olmaktan uzaktır ve birçok durumda tek modlu fiber optik kablo tercih edilir.
SM ve MM kablolar arasındaki temel fark boyutlardır. SM optik kabloda daha küçük kalınlıkta (8-10 mikron) fiber bulunur. Bu, merkezi mod boyunca yalnızca bir dalga boyunda bir dalga iletme yeteneğini belirler. MM kablosundaki ana fiberin kalınlığı çok daha fazladır, 50-60 mikron. Buna göre böyle bir kablo, farklı uzunluklarda birçok dalgayı çeşitli modlar aracılığıyla aynı anda iletebilir. Fakat büyük miktar modlar fiber optik kablonun bant genişliğini daraltır.
Tek modlu ve çok modlu kablolar arasındaki diğer farklar, yapıldıkları malzemeler ve kullanılan ışık kaynaklarıyla ilgilidir. Tek modlu bir optik kablonun hem çekirdeği hem de yalnızca camdan yapılmış bir kılıfı ve ışık kaynağı olarak bir lazeri vardır. MM kablosunun cam veya plastik bir kabuğu ve çubuğu olabilir ve bunun için ışık kaynağı bir LED'dir.
Tek modlu optik kablo 9/125 mikron
Tek modlu optik kablo 8 fiber tip 9 125, tek tüplü modüler bir tasarıma sahiptir. Işık kılavuzları, hidrofobik maddeyle doldurulmuş merkezi tüpte bulunur. 
jel ile. Dolgu maddesi, elyafları çeşitli mekanik etkilerden güvenilir bir şekilde korur, ayrıca sıcaklık değişimlerinin etkilerini ortadan kaldırır. dış ortam. Kemirgenlere ve diğer benzer etkilere karşı koruma sağlamak için ek bir fiberglas örgü kullanılır.
Temelde, fiber optik kablonun (9 125) geliştirilmesi ve üretimi, kablonun çalışacağı tüm frekanslarda optik dağılımın azaltılması (sıfıra kadar) sorununa en uygun çözümün bulunmasına dayanmaktadır. Çok sayıda mod sinyal kalitesini olumsuz yönde etkiler ve tek modlu kablo aslında bir değil birkaç modu vardır. Sayıları çoklu moddakinden çok daha azdır, ancak birden fazladır. Optik dağılımın etkisinin azaltılması, mod sayısında bir azalmaya ve buna bağlı olarak sinyal kalitesinde bir iyileşmeye yol açar.
9125 kablolarında kullanılan çoğu optik fiber standardı, dar bir frekans aralığında sıfır dağılım sağlar. Dolayısıyla, kelimenin tam anlamıyla, bir kablo yalnızca belirli uzunluktaki dalgalara sahip tek modludur. Bununla birlikte, mevcut multipleks teknolojileri, birçok geniş bantlı optik iletişim kanalını aynı anda almak ve iletmek için bir dizi optik frekans kullanır.
Tek modlu fiber optik kablo 9 125 hem binaların içinde hem de dış hatlarda kullanılır. Yere gömülebilir veya havai kablo olarak kullanılabilir.
Çok modlu optik kablo 50/125 mikron
Çok modlu fiber üzerine kurulu 10 GB hıza sahip optik ağlarda kullanılan 50/125(OM2) çok modlu fiber optik kablo. ISO/IEC 11801 spesifikasyonundaki değişikliklere uygun olarak, bu tür ağlarda standart 50-125 boyutunda yeni tip OMZ sınıfı patch cord kablosunun kullanılması tavsiye edilir.
10 Gigabit Ethernet ağ uygulamalarına karşılık gelen 50 125 OMZ optik kablo, izin verilen maksimum zayıflama değerlerinde farklılık gösteren 850 nm veya 1300 nm dalga boylarında veri iletimi için tasarlanmıştır. 1013-1015 Hz frekans aralığında haberleşmeyi sağlamak için kullanılır.
Çok modlu optik kablo 50 125, ara kablolar ve işyeri kabloları için tasarlanmıştır ve yalnızca iç mekanlarda kullanılır.
Kablo kısa mesafeli veri iletimini destekler ve doğrudan sonlandırmaya uygundur. Standart çok modlu optik fiber G 50/125 (G 62.5/125) µm'nin yapısı şu standartlara uygundur: EN 188200; VDE 0888 bölüm 105; IEC “IEC 60793-2”; ITU-T Tavsiyesi G.651.
MM 50/125'in önemli bir avantajı vardır; düşük kayıplar ve çeşitli parazit türlerine karşı mutlak bağışıklık. Bu, yüzbinlerce telefon iletişim kanalına sahip sistemler oluşturmanıza olanak tanır.
Kullanılan lif türleri
SM ve MM kabloların üretiminde aşağıdaki tiplerde tek modlu ve çok modlu fiberler kullanılır:
- tek modlu, ITU-T önerisi G.652.B (“E” tipi olarak işaretlenmiştir);
- tek modlu, ITU-T önerisi G.652.С, D (“A” tipi olarak işaretlenmiştir);
- tek modlu, ITU-T önerisi G.655 (“H” tipi olarak işaretlenmiştir);
- tek modlu, ITU-T önerisi G.656 (“C” tipi olarak işaretlenmiştir);
- çok modlu, 50 mikron çekirdek çapına sahip, ITU-T tavsiyesi G.651 (“M” tipi olarak işaretlenmiştir);
- 62,5 mikron çekirdek çapına sahip çok modlu (“B” tipi olarak işaretlenmiştir)
Tampon kaplamadaki fiberlerin optik parametrelerinin tedarikçi firmaların spesifikasyonlarına uygun olması gerekmektedir.
Optik fiber parametreleri:
| OB tipi Tablo 1 TU'nun 3.4 konumunun sembolleri |
Çok modlu | Tek mod | ||||
| M | İÇİNDE | e | A | N | İLE | |
| ITU-T Tavsiyesi | G.651 | — | G.652B | G.652C(D) | G.655 | G.656 |
| Geometrik özellikler | ||||||
| Yansıtıcı kabuğun çapı, mikron | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 |
| Koruyucu kaplamanın çapı, µm | 250±15 | 250±15 | 250±15 | 250±15 | 250±15 | 250±15 |
| Yansıtıcı kabuğun yuvarlak olmaması, %, artık yok | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Çekirdek eşmerkezsizlik, µm, artık yok | 1,5 | 1,5 | — | — | — | — |
| Çekirdek çapı, µm | 50 ± 2,5 | 62,5 ± 2,5 | ||||
| Mod alanı çapı, mikron, dalga boyunda: 1310 deniz mili 1550 deniz mili |
— — |
— — |
9,2 ± 0,4 10,4 ± 0,8 |
9,2 ± 0,4 10,4 ± 0,8 |
— 9,2 ± 0,4 |
— 7,7 ± 0,4 |
| Mod alanının eşmerkezli olmaması, µm, artık yok | — | — | 0,8 | 0,5 | 0,8 | 0,6 |
| Aktarım özellikleri | ||||||
| Çalışma dalga boyu, nm | 850 ve 1300 | 850 ve 1300 | 1310 ve 1550 | 1275 ÷ 1625 | 1550 | 1460 ÷ 1625 |
| Zayıflatma katsayısı OB, dB/km, artık yok, dalga boyunda: 850 deniz mili 1300 deniz mili 1310 deniz mili 1383 deniz mili 1460 deniz mili 1550 deniz mili 1625 deniz mili |
2,4 0,7 — — — — — |
3,0 0,7 — — — — — |
— — 0,36 — — 0,22 — |
— — 0,36 0,31 — 0,22 — |
— — — — — 0,22 0,25 |
— — — — 0,35 0,23 0,26 |
| Sayısal açıklık | 0,200 ± 0,015 | 0,275 ± 0,015 | — | — | — | — |
| Bant genişliği, MHz×km, daha az değil, dalga boyunda: 850 deniz mili 1300 deniz mili |
400 ÷ 1000 600 ÷ 1500 |
160 ÷ 300 500 ÷ 1000 |
— — |
— — |
— — |
— — |
| Dalga boyu aralığında kromatik dağılım katsayısı ps/(nm×km), artık yok: 1285÷1330nm 1460÷1625 nm (G.656) 1530÷1565 nm (G.655) 1565÷1625 nm (G.655) 1525÷1575 nm |
— — — — — |
— — — — — |
3,5 — — — 18 |
3,5 — — — 18 |
— — 2,6 — 6,0 4,0 — 8,9 — |
— 2,0 — 8,0 4,0 — 7,0 — — |
| Sıfır dağılım dalga boyu, nm | — | — | 1300 ÷ 1322 | 1300 ÷ 1322 | — | — |
| Sıfır dağılım dalga boyu bölgesindeki dağılım karakteristiğinin eğimi, dalga boyu aralığında, ps/nm²×km, daha fazla değil | 0,101 | 0,097 | 0,092 | 0,092 | 0,05 | — |
| Kesme dalga boyu (kabloda), nm, artık yok | — | — | 1270 | 1270 | 1470 | 1450 |
| 1550 nm dalga boyunda polarizasyon modu dağılım katsayısı, ps/km, artık yok | — | — | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
| Makro bükülme nedeniyle zayıflamada artış (100 dönüş × Ø 6О mm), dB: λ = 1550 nm/1625 nm | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||
Optik fiberin özellikleri ve türleri
G.652 - Standart tek modlu fiber
Telekomünikasyonda en yaygın kullanılan tek modlu optik fiberdir.
Tek modlu dağılımsız kaydırmalı kademeli fiber, optik telekomünikasyon sisteminin temel bir bileşeni olarak hizmet eder ve G.652 standardına göre sınıflandırılır. 1310 nm dalga boyunda sinyal iletimi için optimize edilmiş en yaygın fiber türü. L bandı dalga boyunun üst sınırı 1625 nm'dir. Makro bükme gereksinimleri - mandrel yarıçapı 30 mm.
Standart, elyafları A, B, C, D olmak üzere dört alt kategoriye ayırır.
G.652 fiber. A, G.691 ve G.957 Tavsiyelerine uygun olarak STM 16 seviyesi - 10 Gbit/s (Ethernet) ve G.691 ve G.957 Tavsiyelerine uygun olarak STM 256 seviyesindeki bilgi akışlarının iletilmesi için gerekli gereksinimleri karşılar. 691.
G.652.B fiber, Tavsiye G.691 ve G.692 uyarınca STM 64'e ve G.691 ve G.959.1 uyarınca STM 256'ya kadar bilgi akışlarını iletmek için gerekli gereksinimleri karşılar.
G.652.C ve G.652.D fiberleri, 1360-1530 nm'lik genişletilmiş dalga boyu aralığında iletime izin verir ve "suyun zirvesi"nde zayıflamayı azaltır ("suyun zirvesi", tekli geçiş bandındaki şeffaf pencereleri ayırır). 1300 nm ve 1550 nm aralığında modlu fiberler). Aksi takdirde G.652.A ve G.652.B'ye benzer.
G.652.A/B, OS1'e eşdeğerdir (ISO/IEC 11801 sınıflandırması), G.652.C/D, OS2'ye eşdeğerdir.
G.652 fiberin 40 km'den daha uzun mesafelerde daha yüksek iletim hızlarında kullanılması, performans standartları ile tek modlu fiber standartları arasında bir tutarsızlığa yol açar ve daha karmaşık terminal ekipmanı gerektirir.
G.655 - Sıfır Olmayan Dağılım Kaydırılmış Fiber (NZDSF)
NZDSF tek modlu sıfır olmayan dağılım kaydırmalı fiber, tek bir dalga boyundan ziyade birden fazla dalga boyunu (WDM multipleks ve yüksek yoğunluklu DWDM) taşıyacak şekilde optimize edilmiştir. Corning elyafı çift akrilat CPC kaplamayla korunarak yüksek güvenilirlik ve performans sağlanır. Kaplamanın dış çapı 245 mikrondur.
Sıfır olmayan dağılımlı kaydırmalı fiber (NZDSF), DWDM teknolojilerini kullanan fiber optik omurgalarda ve geniş alan iletişim ağlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu fiber, dalga boyu bölmeli çoğullamada (WDM) kullanılan optik aralık boyunca sınırlı bir kromatik dağılım katsayısını korur. NZDSF fiberleri, 1530 nm ila 1565 nm dalga boyu aralığında kullanım için optimize edilmiştir.
G.655.A kategorisindeki optik fiberler, optik amplifikatörlere sahip tek kanallı ve çok kanallı sistemlerde (Tavsiye G.691, G.692, G.693) ve optik taşıma ağlarında (Tavsiye G.693) kullanılmasını sağlayan parametrelere sahiptir. 959.1). Bu alt kategorideki çalışma dalga boyları ve fiberdeki dağılım, giriş sinyalinin gücünü ve bunların çok kanallı sistemlerde kullanımını sınırlar.
G.655.B kategorisindeki optik fiberler, G.655.A'ya benzer. Ancak çalışma dalga boyu ve dağılım özelliklerine bağlı olarak giriş sinyali gücü G.655.A'ya göre daha yüksek olabilir. Polarizasyon modu dağılım gereksinimleri, STM-64 seviye sistemlerinin 400 km'ye kadar mesafede çalışmasını sağlar.
Fiber kategorisi G.655.C, G.655.B'ye benzer, ancak daha fazlası katı gereksinimler polarizasyon modu dağılımı açısından, bu optik fiberler üzerinde STM-256 seviye sistemlerinin (Tavsiye G.959.1) kullanılmasına olanak tanır veya STM-64 sistemlerinin iletim aralığını arttırır.
G.657 - Küçük yarıçaplarda azaltılmış bükülme kaybına sahip tek modlu fiber
G.657 versiyonunun artırılmış esnekliğine sahip optik fiber, çok katlı binaların, ofislerin vb. ağlarında döşenmek için optik kablolarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Optik özellikleri açısından G.657.A fiber, standart G.652.D fiberle tamamen aynıdır ve aynı zamanda izin verilen kurulum yarıçapının yarısına - 15 mm - sahiptir. G.657.B fiber sınırlı mesafelerde kullanılır ve özellikle düşük bükülme kayıplarına sahiptir.
Tek modlu optik fiberler, düşük bükülme kayıpları ile karakterize edilir ve öncelikle FTTH ağlarıçok apartmanlı binalar ve avantajları özellikle sınırlı alanlarda belirgindir. G.657 standart fiber ile adeta bakır kabloyla çalışıyormuş gibi çalışabilirsiniz.
G.657.A lifleri için bu değer 8,6 ila 9,5 µm arasında değişir ve G.657.B lifleri için 6,3 ila 9,5 µm arasında değişir.
Bu parametre G.657 için belirleyici olduğundan makro bükümlerdeki kayıplara ilişkin normlar önemli ölçüde sıkılaştırıldı:
15 mm yarıçaplı bir mandrele sarılan G.657.A fiberin on dönüşü, zayıflamayı 1550 nm'de 0,25 dB'den fazla artırmayacaktır. Diğer parametreler değiştirilmediği sürece, 10 mm çapında bir mandrel üzerine sarılan aynı fiberin bir dönüşü, zayıflamayı 0,75 dB'den fazla artırmamalıdır.
15 mm çaplı bir mandrel üzerinde alt kategori G.657.B'nin on dönüşü, zayıflamayı 1550 nm dalga boyunda 0,03 dB'den fazla artırmamalıdır. 10 mm çaplı bir mandrelin bir dönüşü 0,1 dB'den fazladır, 7,5 mm çapındaki bir mandrelin bir dönüşü ise 0,5 dB'den fazladır.
Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) ve Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), ISO/IEC 11801 standardını yayınladı - “ Bilgi Teknolojisi- müşteri tesisleri için yapısal kablolama sistemleri"
Standart, evrensel bir kablo ağının uygulanmasına yönelik yapı ve gereksinimlerin yanı sıra bireysel kablo hatlarının performansına ilişkin gereksinimleri belirtir.
Gigabit Ethernet hatları standardı, optik kanalları sınıfa göre ayırır (bakır hatların kategorilerine benzer). OF300, OF500 ve OF2000, 300, 500 ve 2000 m'ye kadar mesafelerde optik sınıf uygulamalarını destekler.
| Kanal sınıfı | MM kanal zayıflaması (dB/Km) | SM kanalı zayıflaması (dB/Km) | ||
| 850 deniz mili | 1300 deniz mili | 1310 deniz mili | 1.550 deniz mili | |
| OF300 | 2.55 | 1.95 | 1.80 | 1.80 |
| OF500 | 3.25 | 2.25 | 2.00 | 2.00 |
| OF2000 | 8.50 | 4.50 | 3.50 | 3.50 |
Kanal sınıflarına ek olarak, bu standardın ikinci baskısı üç MM fiber sınıfını (OM1, OM2 ve OM3) ve bir SM fiber sınıfını (OS1) tanımlar. Bu sınıflar zayıflama ve geniş bant katsayısına göre farklılık gösterir.
275 m'den kısa tüm hatlar 1000Base-Sx protokolü kullanılarak çalışabilmektedir. 1000Base-Lx protokolü öngerilimli ışık huzmesi girişi (Mod Koşullandırma) ile birlikte kullanılarak 550 m'ye kadar uzunluklara ulaşılabilir.
| Kanal sınıfı | Hızlı internet | Gigabit Ethernet | 10 Gigabit Ethernet | |
| 100 Taban T | 1000 Temel SX | 1000 Taban LX | 10GBase-SR/SW | |
| OF300 | OM1 | OM2 | OM1*, OM2* | OM3 |
| OF500 | OM1 | OM2 | OM1*, OM2* | OS1 (OS2) |
| OF2000 | OM1 | - | OM2 Plus, OMZ | OS1 (OS2) |
*) Mod Şartlandırma
OM4 çok modlu fiber, 850 nm'de minimum 4700 MHz x km bant genişliği faktörüne sahiptir (OM3 fiberin 2000 MHz x km'sine kıyasla) ve 550 nm metrenin üzerinde 10 Gb/s veri hızlarına ulaşmak için optimize edilmiş OM3 fiber performansının sonucudur. Yeni IEEE 802.3ab 40 ve 100 Gigabit Ethernet ağ standardı, yeni tip çok modlu fiber OM4'ün 40 ve 100 Gigabit Ethernet'in 150 metreye kadar mesafeler üzerinden iletilmesine izin verdiğini belirtti. OM4 sınıfı fiberlerin gelecekte 40Gbps ekipmanlarda ve en yaygın olarak veri merkezi ekipmanlarında kullanılması planlanmaktadır.
OM 1 ve OM2 – Sırasıyla 62,5 ve 50 mikron çekirdekli standart çok modlu fiberler.
OM1 62,5/125 µm ve OM2 50/125 µm tipi çok modlu fiberlere sahip kablolar, patchcord'lar ve pigtailler, otoyollarda gerekli olan yüksek hızlarda ve nispeten uzun mesafelerde veri iletimini sağlamak için SCS'de uzun süredir kullanılmaktadır. MM fiberin en önemli fonksiyonel parametreleri zayıflama ve bant genişliğidir. Her iki parametre de 850 nm ve 1300 nm dalga boyları için belirlenir. çoğu aktif ağ ekipmanı.
Gigabit ve 10 Gigabit Ethernet ağları için kullanılan, yalnızca 50 mikron çekirdek boyutuna sahip, özel olarak tasarlanmış çok modlu bir optik fiberdir.
OM4 – 50 mikron çekirdekli “lazerle optimize edilmiş” yeni nesil optik çok modlu fiber.
OM4 çok modlu fiber artık veri merkezleri ve yeni nesil sunucu çiftlikleri için günümüzün fiber standartlarıyla tamamen uyumludur. OM4 optik fiber, yeni nesil veri ağlarında en yüksek veri aktarım performansıyla daha uzun hatlarda kullanılabiliyor. Bu fiber, OM3 fiberin özelliklerinin daha da optimize edilmesinin bir sonucudur ve 550 metrelik bir mesafe boyunca 10 Gb/s'lik veri aktarım hızlarına olanak tanıyan fiber özellikleri kazandırmaktadır. OM4 fiberleri, 850 nm'de 4700 MHz km'lik artırılmış etkili minimum modal bant genişliğine sahiptir (OM3 fiberin 2000 MHz km'sine kıyasla).
1.4.1.4 Çok modlu fiber türleri
Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU-T) G 651 ve Elektrik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) 802.3 standartları, çok modlu fiber optik kabloların özelliklerini tanımlar. Gigabit Ethernet (GigE) ve 10 GigE dahil olmak üzere çok modlu sistemlerde artan bant genişliği gereksinimleri, dört farklı uluslararası standart kuruluşunun (ISO) kategorisinin tanımlarıyla ilgilidir.
| Standartlar | Özellikler | Dalgaboyu | Uygulama kapsamı |
|---|---|---|---|
| G 651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM1) ve 2008 | 850 ve 1300 nm | Genel ağlar üzerinden veri aktarımı | |
| G 651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM2) ve 2008 |
Degrade çok modlu fiber | 850 ve 1300 nm | Genel ağlarda video ve veri iletimi |
| G 651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM3) ve 2008 | Lazer için optimize edilmiştir; gradyan çok modlu fiber; maksimum 50/125 µm | Optimize edilmiş 850 nm'nin altında | GigE ve 10GigE iletimleri için yerel ağlar(300 m'ye kadar) |
| G 651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM4) ve 2008 | VCSEL için optimize edildi | Optimize edilmiş 850 nm'nin altında | Veri merkezlerinde 40 ve 100 Gbps aktarımlar için |
1.4.1.5 50 mikron. 62,5 µm çok modlu fiberlere kıyasla
1970'lerde optik iletişim, LED'lerden sağlanan 50 µm çok modlu fiberlere dayanıyordu ve hem kısa hem de uzun mesafeler için kullanılıyordu. 1980'li yıllarda lazerler ve tek modlu fiber kullanılmaya başlandı ve uzun zamandır uzun mesafeli iletişim için tercih edilen seçenek olmaya devam etti. Aynı zamanda, çok modlu fiberler, 300 ila 2000 m mesafelerdeki kampüs iletişimleri gibi yerel alan ağları için daha verimli ve uygun maliyetliydi.
Birkaç yıl sonra yerel ağların ihtiyaçları arttı ve 10 Mbps dahil daha yüksek veri aktarım hızları gerekli hale geldi. Işık yayan diyotlardan (LED'ler) gelen ışığı daha kolay iletme yeteneğinden dolayı, 2000 m'den fazla bir mesafe boyunca 10 Mbit/s'lik bir akışı iletebilen 62,5 mikron çekirdekli çok modlu fiberin piyasaya sürülmesi için baskı yaptılar. Aynı zamanda, daha yüksek bir sayısal açıklık, kaplinlerdeki bağlantı noktalarında ve kablo kıvrımlarında sinyali daha fazla zayıflatır. 62,5 µm çekirdekli çok modlu fiber, kısa bağlantılar için ana tercih haline geldi. bilgi merkezleri ve üniversite kampüsleri 10 Mbps hızında çalışmaktadır.
Günümüzde Gigabit Ethernet (1 Gbps) standarttır ve yerel alan ağlarında 10 Gbps daha yaygındır. 62,5 µm çoklu mod, maksimum 26 m'de 10 Gbps'yi destekleyerek performans sınırlarına ulaştı. Bu sınırlamalar, VCSEL adı verilen yeni uygun maliyetli lazerlerin ve 850 nm dalga boyu için optimize edilmiş 50 µm çekirdek fiberlerin dağıtımını hızlandırdı.
Artan veri hızlarına ve kapasiteye olan talep, 2000 MHz/km'nin üzerinde hıza sahip, lazerle optimize edilmiş 50 µm fiberin ve uzun mesafeli veri iletiminin artan kullanımını akla getirmektedir. Şirket içi tasarımda ağlar yarının ihtiyaçlarını dikkate alacak şekilde tasarlanmalıdır.
1.4.1.6 Bant genişliği ve iletim uzunluğu
Optik kabloları tasarlarken bant genişliği ve mesafe açısından yeteneklerini anlamak önemlidir. Sistemin normal çalışmasını sağlamak için veri aktarım hacimleri gelecekteki ihtiyaçlar dikkate alınarak belirlenmelidir.
İlk adım, Ethernet ağları için ISO/IEC 11801 önerilen mesafeler tablosuna göre iletim uzunluğunu tahmin etmektir. Bu tablo, sinyal iletiminde herhangi bir cihaz, bağlantı noktası, konektör veya diğer kayıplar olmaksızın sürekli kablo uzunluklarını varsayar.
İkinci adım, sinyallerin mesafe boyunca güvenilir şekilde iletilmesini sağlamak için kablolama altyapısının maksimum kanal zayıflamasını dikkate alması gerekir. Bu zayıflama değerinde tüm kanal kaybının dikkate alınması gerekir.
Fiber zayıflaması, 850 nm'de çok modlu fiberler için 3,5 dB/km'ye ve 1300 nm'de çok modlu fiberler için 1,5 dB/km'ye karşılık gelir (ANSI/TIA-568-B.3 ve ISO/IEC 11801 standartlarına göre).
Fiber ek yerleri (genellikle 0,1 dB kayıp), konektörler (genellikle 0,5 dB'ye kadar) ve diğer kayıplar.
Maksimum kanal zayıflaması ANSI/TIA-568-B.1 standardında aşağıdaki şekilde tanımlanır.
Tarihlerini ilk lazerin icat edildiği 1960 yılına kadar sürüyorlar. Aynı zamanda, optik fiberin kendisi de yalnızca 10 yıl sonra ortaya çıktı ve bugün tam olarak bu fiziksel temel modern internet.
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 indeksi, tam fenomeni gerçekleştirmek için damperin kırılma indeksinden biraz daha yüksektir. iç yansıma. 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- indeks 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, çok modlu adım indeksli fiberler, aşağıdakilerin varlığından kaynaklanan yüksek dağılım ile karakterize edilir: büyük miktar sinyal saçılmasına yol açan ve sonuçta uygulamaların çalışabileceği mesafeyi sınırlayan mod. Gradyan kırılma indisi, mod dağılımının en aza indirilmesine olanak tanır. Çok modlu sistemler için kademeli indeksli fiberler şiddetle tavsiye edilir. (kademeli- indeks 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.
|
Elyaf sınıfı |
Damar/damper boyutu, µm |
Geniş bant faktörü, |
Not |
|
|
850 deniz mili |
1300 deniz mili |
|||
|
Daha önce kurulmuş sistemleri genişletmek için kullanılır. Yeni sistemlerde kullanılması önerilmez. |
||||
|
550 m'ye kadar mesafelerde 1 Gbps'ye kadar performansa sahip uygulamaları desteklemek için kullanılır. |
||||
|
Fiber, lazer kaynaklarının kullanımı için optimize edilmiştir. RML modunda 850 nm'deki bant genişliği 2000 MHz km'dir. Fiber, 300 m'ye kadar mesafelerde 10 Gbps'ye kadar performansa sahip uygulamaları desteklemek için kullanılır. |
||||
|
Fiber, lazer kaynaklarının kullanımı için optimize edilmiştir. RML modunda 850 nm'deki bant genişliği 4700 MHz km'dir. Fiber, 550 m'ye kadar mesafelerde 10 Gbps'ye kadar performansa sahip uygulamaları desteklemek için kullanılır. |
||||
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 daha fazlası geniş aralıkörneğin 1280 ila 1625 nm arası. Açık İlk aşama OS2 fiberlerinin salınımı LWP tanımıyla işaretlendi (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 operatör ekipmanına kadar mobil iletişim;
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 olanak tanır ve manuel modüzerindeki kayıpları ölçün.
Birçok profesyonel cihaz da genişletilebilir işlevsellik seçenekleri ekleyerek: fiber uçlarını incelemek için bir video mikroskobu, bir lazer radyasyon kaynağı ve güç ölçer, bir optik telefon vb.
Bu, büyük bir çekirdek çapına sahip olan ve iç yansımanın etkisini kullanarak ışık ışınlarını ileten bir optik fiber türüdür.
Çok modlu optik kabloların kullanım özellikleri.
Çok modlu optik fiber temelinde çalışan ağlarda kullanılan tüm ekipmanlar, tek modlu optik fiber ekipmanlarından daha ucuzdur. Tipik olarak, çok modlu kabloların veri aktarım hızı, iki kilometrelik bir mesafe için 100 m/bit'tir. Buna karşılık 220 ila 500 metre mesafe 1 gigabit hızla kat edilebiliyor. 300 metreye kadar bir mesafeden bahsedersek, bunu aşma hızı yaklaşık 10 gigabittir.
Çok modlu fiber optik kablo farklıdır yüksek seviye performans ve güvenilirlik. Kural olarak, bu tür kablolar ağ omurgalarını oluştururken kullanılır. Veri aktarım ağının uzunluğunu tamamen artırmanıza olanak tanıyan kullanışlı bir standart mimariye sahiptirler.
Çok modlu fiber optik kablo çeşitleri.
Ailenin ilk temsilcisi MOB-G kablosudur (Şekil 1). Bu tip kablo bir çekirdek ve bir kılıftan oluşur. Lifin dış kısmı formda korunur özel kabuklar. Kabloların belirli fiber tasarım özellikleri vardır. Yani günümüzde EN 188200 ve VDE 0888 standartlarına uygun olarak fiberler üretilmekte olup, bu standartlara göre bu tip kablolar için belirli gereklilikler geçerlidir.
Çok modlu fiber optik kablo fiber gereksinimleri:
- Çekirdek çapı 50 mikron olmalıdır. 3 mikronluk bir hataya izin verilir.
- Dış elyaf kalınlığı 125 mikron olmalıdır. 2 mikronluk bir hataya izin verilir.
- Dış birincil kabuğun çapı 250 µm olmalıdır. 10 mikronluk bir hataya izin verilir.
- Dış ikincil kabuğun çapı 900 µm olmalıdır. 10 mikronluk bir hataya izin verilir.
Belirli bir tipteki lifler, tanımlanmış bir sınıflandırma sistemi kullanılarak tanımlanır. Uluslararası organizasyon Standardizasyon. Böylece belgelere uygun olarak çok modlu fiber optik kablolar için dört standart tanımlanmıştır - OM1-OM4. Bu standartların bant genişliğine dayalı olduğunu belirtmekte fayda var. Aynı zamanda OM4 standardı saniyede 100 gigabit'e varan hızlarda çalışma yapmak üzere tasarlanmıştır. Tanıtılan en son standarttır ve Ağustos 2009'dan bu yana başarıyla çalışmaktadır.
Kabloların ayırt edici özellikleri.
Üreticiler, çok modlu fiberleri tek modlu fiberlerden ayırmak için bu tip kabloları üretirken belirli ayırt edici özellikler. Yani, bugün kullanımı yaygındır çeşitli renkler kablo kılıfının renklendirilmesi. Ancak kablo üreten firmalar için bu şartın zorunlu olmadığını belirtmekte fayda var. Bu nedenle yalnızca kablo kılıfının rengine güvenilmesi önerilmez.
Sonuç olarak şunu söylemek gerekir ki günümüzde çok modlu fiber optik kabloların en yaygın renklerinden biri turuncu (Şekil 2) ve gridir. Evet, kablo turuncu renk 50/125 µm için tasarlanmıştır. Buna karşılık kablo gri 62,5/125 µm için kullanılır. Ayrıca piyasada OM3 ve OM4 standartlarında çok modlu fiberlere sahip turkuaz renkli çok modlu kablolar bulabilirsiniz. Bu tip kablolar 50/125 µm için uygundur. Piyasada çok modlu kabloları da bulabileceğinizi söylemekte fayda var. sarı renk Ancak kural olarak sarı kablolar tek modlu fiberlere karşılık gelir.