/ Single-mode (SM) och multi-mode (MM) optisk kabel

Single mode (SM) och multimode (MM) optisk kabel

Fiberoptiska fibrer kan vara av tv? typer:

• Single mode (SM, Single Mode)
• Multil?ge (MM, Multil?ge)

En optisk enkelmodskabel s?nder ett l?ge och har en tv?rsnittsdiameter p? ? 9,5 nm. I sin tur kan en enkelmodig fiberoptisk kabel vara med opartisk, f?rskjuten och icke-nollf?rskjuten dispersion.

MM fiberoptisk multimodkabel s?nder flera l?gen och har en diameter p? 50 eller 62,5 nm.

Vid f?rsta anblicken verkar slutsatsen vara att multimode fiberoptisk kabel ?r b?ttre och effektivare ?n SM optisk kabel. Dessutom talar experter ofta f?r MM med motiveringen att eftersom en optisk multimodkabel ger en multipel prioritet i prestanda j?mf?rt med SM, ?r den b?ttre i alla avseenden.

Under tiden skulle vi avst? fr?n s?dana entydiga bed?mningar. Kvantitet ?r l?ngt ifr?n den enda j?mf?relsegrunden och i m?nga situationer ?r singelmodsfiber ?verl?gsen.

Den st?rsta skillnaden mellan SM- och MM-kablar ?r dimensionsindikatorer. Den optiska SM-kabeln har en fiber med mindre tjocklek (8-10 mikron). Detta g?r att den kan s?nda en v?g av endast en l?ngd i det centrala l?get. Tjockleken p? huvudfibern i MM-kabeln ?r mycket st?rre, 50-60 mikron. F?ljaktligen kan en s?dan kabel samtidigt s?nda flera v?gor med olika l?ngd i flera moder. Men fler l?gen minskar bandbredden f?r en fiberoptisk kabel.

Andra skillnader mellan singel- och multimodskablar h?nf?r sig till de material som de ?r gjorda av och de ljusk?llor som anv?nds. En optisk enkell?geskabel har b?de en k?rna och en mantel endast gjord av glas och en laser som ljusk?lla. MM-kabeln kan ha b?de en glas- och plastmantel och en stav, och en lysdiod fungerar som ljusk?lla f?r den.

Single-mode optisk kabel 9/125 µm

Optisk kabel single-mode 8 fiber typ 9 125, har en enkelr?rs modul?r design. Ljusledarna ?r placerade i det centrala r?ret, som ?r fyllt med en hydrofob gel. Fyllmedlet skyddar p? ett tillf?rlitligt s?tt fibrerna fr?n olika typer av mekanisk p?verkan, dessutom utesluter det p?verkan av temperaturf?r?ndringar i den yttre milj?n. F?r skydd mot gnagare och andra liknande influenser anv?nds en extra glasfiberfl?ta.

Faktum ?r att utvecklingen och produktionen av fiberoptisk kabel 9 125 handlar om att hitta den optimala l?sningen p? problemet med att minska optisk dispersion (ned till noll) vid alla frekvenser som kabeln kommer att fungera med. Ett stort antal l?gen p?verkar signalkvaliteten negativt, och en enkell?geskabel har faktiskt mer ?n ett l?ge, men flera. Deras antal ?r mycket mindre ?n i multimode, men det ?r st?rre ?n ett. Att minska effekten av optisk dispersion leder till en minskning av antalet moder och f?ljaktligen till en f?rb?ttring av signalkvaliteten.

I de flesta optiska fiberstandarder som anv?nds i 9125-kablar uppn?s nollspridning ?ver ett smalt frekvensomr?de. S?ledes, i bokstavlig mening, ?r en kabel enbart singelmode med v?gor av en specifik l?ngd. Befintliga multiplexeringsteknologier anv?nder emellertid en upps?ttning optiska frekvenser f?r att ta emot och s?nda flera optiska bredbandskommunikationskanaler samtidigt.

Single mode fiberoptisk kabel 9 125 anv?nds b?de inne i byggnader och p? externa motorv?gar. Den kan gr?vas ner i marken eller anv?ndas som luftkabel.

Multimode optisk kabel 50/125 µm

Fiberoptisk kabel 50/125(OM2) multimode, anv?nds i optiska n?tverk med 10-gigabyte hastigheter, byggd p? multimode fiber. I enlighet med ?ndringar i ISO/IEC 11801-specifikationen rekommenderas att anv?nda en ny typ av OMZ-klassad patchkabel med storleken 50 125 i s?dana n?tverk.

Optisk kabel 50 125 OMZ, enligt 10 Gigabit Ethernet-n?tverksapplikationer, ?r avsedd f?r data?verf?ring vid 850 nm eller 1300 nm v?gl?ngder, som skiljer sig i de maximalt till?tna d?mpningsv?rdena. Den anv?nds f?r att tillhandah?lla kommunikation i frekvensomr?det 1013-1015 Hz.

Multimode optisk kabel 50 125 ?r avsedd f?r kopplingssladdar och ledningar till arbetsplatsen, och anv?nds endast inomhus.

Kabeln st?der kortdistansdata?verf?ring och ?r l?mplig f?r direktavslutning. Strukturen hos en standard optisk fiber med flera l?gen G 50/125 (G 62,5/125) µm ?verensst?mmer med f?ljande standarder: EN 188200; VDE 0888 del 105; IEC "IEC 60793-2"; ITU-T-rekommendation (ITU-T) G.651.

MM 50/125 har en viktig f?rdel, som ?r l?ga f?rluster och absolut immunitet mot olika typer av st?rningar. Detta g?r att du kan bygga system med hundratusentals telefonkanaler.

Typer av fibrer som anv?nds

Vid tillverkning av SM- och MM-kablar anv?nds enkelmods- och multimodefibrer av f?ljande typer:

• single-mode, ITU-T G.652.B rekommendation (typ "E" i m?rkning);
• single-mode, ITU-T rekommendation G.652.C, D (typ "A" i m?rkning);
• enkell?ge, ITU-T G.655-rekommendation (typ "H" i m?rkningen);
• enkell?ge, ITU-T G.656-rekommendation (typ "C" i m?rkningen);
• multimode, med en k?rndiameter p? 50 mikron, ITU-T G.651 rekommendation (i m?rkningstypen "M");
• multimode, med en k?rndiameter p? 62,5 mikron (i m?rkningstypen "B")

De optiska parametrarna f?r fibrerna i buffertbel?ggningen m?ste ?verensst?mma med leverant?rsf?retagens specifikationer.

Optiska fiberparametrar:

OB typ Symboler f?r position 3.4 i tabell 1 TS	Multimode		singell?ge
	M	P?	E	MEN	H	FR?N
ITU-T-rekommendation	G.651	-	G.652B	G.652C(D)	G.655	G.656
Geometriska egenskaper
Reflekterande skaldiameter, µm	125±1	125±1	125±1	125±1	125±1	125±1
Skyddsbel?ggningsdiameter, µm	250±15	250±15	250±15	250±15	250±15	250±15
Orundhet hos det reflekterande skalet, %, inte mer	1	1	1	1	1	1
K?rna icke-koncentricitet, µm, inte mer	1,5	1,5	-	-	-	-
K?rndiameter, µm	50±2,5	62,5±2,5
Modef?ltsdiameter, µm, vid v?gl?ngd: 1310 nm 1550 nm	- -	- -	9,2±0,4 10,4±0,8	9,2±0,4 10,4±0,8	- 9,2±0,4	- 7,7±0,4
Icke-koncentricitet f?r l?gesf?ltet, µm, inte mer	-	-	0,8	0,5	0,8	0,6
?verf?ringsegenskaper
Arbetsv?gl?ngd, nm	850 och 1300	850 och 1300	1310 och 1550	1275 ? 1625	1550	1460 ? 1625
D?mpningskoefficient OB, dB/km, inte mer, vid en v?gl?ngd: 850 nm 1300 nm 1310 nm 1383 nm 1460 nm 1550 nm 1625 nm	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
Numerisk bl?ndare	0,200±0,015	0,275±0,015	-	-	-	-
Bandbredd, MHzxkm, inte mindre, vid v?gl?ngd: 850 nm 1300 nm	400 ? 1000 600 ? 1500	160 ? 300 500 ? 1000	- -	- -	- -	- -
Kromatisk dispersionskoefficient ps/(nmxkm), inte mer, i v?gl?ngdsomr?det: 1285?1330 nm 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 - -
Noll dispersionsv?gl?ngd, nm	-	-	1300 ? 1322	1300 ? 1322	-	-
Dispersionskarakteristisk lutning i v?gl?ngdsomr?det f?r nollspridning, i v?gl?ngdsomr?det, ps/nm?xkm, h?gst	0,101	0,097	0,092	0,092	0,05	-
Cut-off v?gl?ngd (i kabel), nm, max	-	-	1270	1270	1470	1450
Spridningskoefficient f?r polarisationsmod vid en v?gl?ngd av 1550 nm, ps/km, inte mer ?n	-	-	0,2	0,2	0,2	0,1
D?mpnings?kning p? grund av makrob?jningar (100 varv x ? 60 mm), dB: l = 1550 nm/1625 nm			0,5	0,5	0,5	0,5

Var kan jag k?pa?

Du kan k?pa en multimode och single-mode optisk kabel (priset och leveransvillkoren anges separat, beroende p? produktens specifika egenskaper och kundens ?nskem?l) direkt p? v?r hemsida. F?r att g?ra detta, v?nligen fyll i l?mpligt formul?r i onlinebest?llningen. Det finns alltid en 4-fiber multi-mode optisk kabel, en single-mode sj?lvb?rande optisk kabel, en single-mode 4-fiber och 8-fiber optisk kabel och andra typer av OK (se katalog).

Enligt ?verenskommelse mellan kunden och tillverkaren ?r det till?tet att leverera en kabel med parametrar som skiljer sig fr?n de som anges i tabellen.

Trots det enorma utbudet av fiberoptiska kablar ?r fibrerna i dem n?stan desamma. Dessutom finns det mycket f?rre tillverkare av fibrer sj?lva (Corning, Lucent och Fujikura ?r de mest k?nda) ?n kabeltillverkare.

Beroende p? typen av konstruktion, eller snarare beroende p? k?rnans storlek, delas optiska fibrer in i singelmode (OM) och multimode (MM). Str?ngt taget b?r dessa termer anv?ndas i relation till den specifika v?gl?ngd som anv?nds.

I fallet med multimodfiber ?r k?rndiametern (typiskt 50 eller 62,5 µm) n?stan tv? storleksordningar st?rre ?n ljusets v?gl?ngd. Detta inneb?r att ljus kan f?rdas genom en fiber l?ngs flera oberoende v?gar (moder). I det h?r fallet ?r det uppenbart att olika l?gen har olika l?ngd, och signalen vid mottagaren kommer att bli m?rkbart "utsmetad" i tid.

P? grund av detta har l?robokstypen av stegformade fibrer (alternativ 1), med ett konstant brytningsindex (konstant densitet) ?ver hela tv?rsnittet av k?rnan, inte anv?nts p? l?nge p? grund av den stora modala spridningen.

Den ersattes av en gradientfiber (alternativ 2), som har en oj?mn densitet av k?rnmaterialet. Figuren visar tydligt att str?larnas v?gl?ngder reduceras kraftigt p? grund av utj?mning. ?ven om str?larna som f?rdas l?ngre fr?n ljusledarens axel ?vervinner stora avst?nd, har de ocks? en h?g utbredningshastighet. Detta sker p? grund av att materialets densitet fr?n mitten till den yttre radien minskar enligt en parabolisk lag. En ljusv?g fortplantar sig ju snabbare, desto l?gre densitet p? mediet.

Som ett resultat kompenseras l?ngre banor av h?gre hastighet. Med ett bra urval av parametrar g?r det att minimera skillnaden i f?r?kningstid. F?ljaktligen kommer intermodspridningen f?r en graderad fiber att vara mycket mindre ?n den f?r en fiber med konstant k?rndensitet.
Men oavsett hur gradient-multimodfibrerna ?r balanserade kan detta problem helt elimineras endast genom att anv?nda fibrer med en tillr?ckligt liten k?rndiameter. I vilken, vid l?mplig v?gl?ngd, en enda str?le utbreder sig.

En fiber med en k?rndiameter p? 8 eller 9,5 mikron ?r faktiskt vanlig, vilket ?r tillr?ckligt n?ra den vanliga v?gl?ngden p? 1,3 mikron. Interfrekvensspridning kvarst?r med en icke-ideal str?lningsk?lla, men dess effekt p? signal?verf?ring ?r hundratals g?nger mindre ?n intermod eller material. F?ljaktligen ?r bandbredden f?r en enkelmodskabel mycket st?rre ?n f?r en multimodskabel.

Som ofta ?r fallet har den h?gre presterande fibertypen sina nackdelar. F?rst och fr?mst ?r detta naturligtvis en h?gre kostnad, p? grund av kostnaden f?r komponenter och kraven p? installationens kvalitet.

J?mf?relse av singlemode och multimode-teknologier.

alternativ	Singell?ge	Multimode
Anv?nda v?gl?ngder	1,3 och 1,5 µm	0,85 µm, s?llan 1,3 µm
D?mpning, dB/km.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
Typ av s?ndare	laser, s?llan LED	Ljusdiod
K?rntjocklek.	8 eller 9,5 µm	50 eller 62,5 µm
?verf?ringsomr?de Fast Ethernet.	ca 20 km	upp till 2 km
?verf?ringssortiment av specialdesignade Fast Ethernet-enheter.	?ver 100 km.	upp till 5 km
M?jlig ?verf?ringshastighet.	10 GB eller mer.	upp till 1 GB. begr?nsad l?ngd
Applikationsomr?de.	telekommunikation	lokala n?tverk

Material tillhandah?lls

Optisk fiber ?r de facto standarden f?r konstruktion av stamn?t f?r kommunikation. L?ngden p? fiberoptiska kommunikationslinjer i Ryssland med stora telekomoperat?rer n?r > 50 tusen km. Tack vare fiber har vi alla f?rdelar inom kommunikation som inte fanns tidigare. S? l?t oss f?rs?ka ?verv?ga tillf?llets hj?lte - optisk fiber. I artikeln ska jag f?rs?ka skriva enkelt om optiska fibrer, utan matematiska ber?kningar och med enkla m?nskliga f?rklaringar. Artikeln ?r rent inledande, d.v.s. inneh?ller ingen unik kunskap, allt som kommer att beskrivas kan hittas i ett g?ng b?cker, dock ?r detta inte en copy-paste, utan en kl?m ur en "h?g" av information, bara essensen.

Klassificering

Oftast delas fibrer in i 2 generella typer av fibrer 1. Multimode fibrer 2. Single-mode fibrer Vi kommer att ge en f?rklaring p? "hush?llsniv?" att det finns single-mode och multi-mode. F?rest?ll dig ett hypotetiskt transmissionssystem med en fiber inkopplad i det. Vi m?ste ?verf?ra bin?r information. Pulser av elektricitet sprider sig inte i fibern, eftersom det ?r ett dielektrikum, s? vi kommer att ?verf?ra ljusets energi. F?r att g?ra detta beh?ver vi en k?lla till ljusenergi. Det kan vara lysdioder och lasrar. Nu vet vi att det vi anv?nder som s?ndare ?r ljus. L?t oss t?nka p? hur ljus inf?rs i fibern: 1) Ljusstr?lning har sitt eget spektrum, s? om k?rnan i fibern ?r bred (detta ?r i en multimodfiber), kommer fler spektrala komponenter av ljus att komma in i k?rnan.

Till exempel s?nder vi ljus vid en v?gl?ngd p? 1300nm (till exempel), k?rnan i multimoden ?r bred, d? har v?gorna fler utbredningsv?gar. Varje s?dan v?g ?r en mod

2) Om k?rnan ?r liten (single-mode fiber), s? reduceras v?gornas utbredningsv?gar p? motsvarande s?tt. Och eftersom det finns mycket f?rre ytterligare l?gen kommer det inte att finnas n?gon modal dispersion (mer om det nedan). Detta ?r huvudskillnaden mellan multimode och singelmodsfibrer.

Tack enjoint, tegger, hazanko f?r kommentarerna.

Multimode ?r i sin tur uppdelade i fibrer med ett stegindex f?r brytning (stegindex multimodfiber) och med en gradient (gradient index m / mode fiber).

Single-mode ?r uppdelade i stegvis, standard (standardfiber), med skiftad dispersion (dispersionsskiftad) och icke-nollskiftad dispersion (icke-noll dispersion-skiftad)

Optisk fiberdesign

Varje fiber best?r av en k?rna och en bekl?dnad med olika brytningsindex. K?rnan (som ?r huvudmediet f?r att ?verf?ra energin fr?n en ljussignal) ?r gjord av ett optiskt t?tare material, skalet ?r gjort av ett mindre t?tt. S? till exempel anger posten 50/125 att k?rnans diameter ?r 50 mikron och skalet ?r 125 mikron. K?rndiametrar lika med 50 mm och 62,5 mm ?r tecken p? multimode optiska fibrer, och 8-10 mm, respektive, single-mode. Skalet har som regel alltid en diameter p? 125 mm.

Som du kan se ?r diametern p? k?rnan i en enkelmodsfiber mycket mindre ?n diametern p? en multimodsfiber. Den mindre k?rndiametern g?r det m?jligt att minska den modala spridningen (vilket kan diskuteras i en separat artikel, s?v?l som fr?gorna om ljusutbredning i fibern), och f?ljaktligen ?ka transmissionsomr?det. Men enmodsfibrer skulle d? ers?tta multimodfibrer p? grund av deras b?ttre "transport"-egenskaper, om det inte vore f?r behovet av att anv?nda dyra smalspektrumlasrar. Multimode-fibrer anv?nder lysdioder med ett mer spritt spektrum.

D?rf?r, f?r billiga optiska l?sningar som ISP LAN, finns flerl?gesapplikationer.

Brytningsindexprofil

Hela dansen med en tamburin vid fibern f?r att ?ka ?verf?ringshastigheten l?g runt brytningsindexprofilen. Eftersom den huvudsakliga begr?nsande faktorn f?r att ?ka hastigheten ?r modal dispersion. Kortfattat ?r essensen som f?ljer: n?r laserstr?lning kommer in i fiberns k?rna, s?nds signalen genom den i form av separata l?gen (ungef?r: ljusstr?lar. Men i sj?lva verket, olika spektrala komponenter i insignalen) Dessutom , kommer "str?larna" in i olika vinklar, s? utbredningstiden f?r energin f?r individuella l?gen ?r olika. Detta illustreras i figuren nedan.

3 brytningsprofiler visas h?r: stegad och gradient f?r multimodfiber och stegad f?r enkell?ge. Det kan ses att i multimodfibrer fortplantar sig ljusl?gena l?ngs olika banor, men p? grund av k?rnans konstanta brytningsindex, med SAMMA hastighet. De l?gen som tvingas f?lja en bruten linje kommer senare ?n de som f?ljer en r?t linje. D?rf?r str?cks den ursprungliga signalen ut i tiden. En annan sak ?r med gradientprofilen, de l?gen som brukade g? i mitten saktar ner, och l?gena som gick l?ngs den brutna banan, tv?rtom, accelererar. Detta beror p? att k?rnans brytningsindex nu ?r inkonsekvent. Den ?kar paraboliskt fr?n kanterna mot mitten. Detta g?r att du kan ?ka ?verf?ringshastigheten och f? en igenk?nnbar signal i receptionen.

Till?mpningar av optiska fibrer

Dessutom kommer stamkablar nu n?stan alla med icke-nollskiftad dispersion, vilket till?ter anv?ndning av spektral v?gdelningsmultiplexering (WDM) p? dessa kablar utan att kabeln beh?ver bytas ut.

Och n?r man bygger passiva optiska n?tverk anv?nds ofta multimodfiber.

Tack f?r den konstruktiva kritiken.

PS vid intresse kan det finnas artiklar om - dispersion - typer av fiberoptiska kablar (ej fibrer) - transmissionssystem som anv?nds f?r wdm/dwdm packning. - f?rfarande f?r skarvning av optiska fibrer. och typer av chips. Taggar:

• optisk fiber
• optisk fiber
• fiber
• dispersion

www.habr.com

Skillnaden mellan singel- och multimode optiska kablar

Hem / Artiklar / Skillnaden mellan enkel- och multimode optiska kablar

Det finns tv? typer av kablar i fiberoptiska kommunikationslinjer. N?mligen: en fiberoptisk kabel ?r multimode och f?ljaktligen singelmode.

Som namnet antyder till?ter inte arkitekturen f?r en enkell?geskabel mer ?n en str?le - ett l?ge - att passera genom sig sj?lv. Skillnaden mellan optiska kablar f?r singelmod och multimod ligger allts? i hur optisk str?lning utbreder sig genom dem. Storleken p? fiberk?rnan ?r den viktigaste egenskapen som kan p?verka om du k?per en optisk single-mode kabel eller n?gon annan.

Den mindre diametern p? k?rnan ger en mindre modal spridning, och som ett resultat, m?jligheten att ?verf?ra information ?ver l?nga avst?nd utan anv?ndning av routrar, repeatrar och repeatrar. P? den negativa sidan ?r enkelmodsfiber och de elektroniska komponenterna som s?nder, tar emot och transformerar data, samt uppr?tth?ller prestanda hos optiska kablar, mycket dyra.

N?r det g?ller specifika dimensioner har singelmodsfiber en mycket tunn k?rna med en diameter p? 10 µm eller mindre. Kabelbandbredden varierar fr?n 10 Gbps och upp?t.

Multimode optisk kabel

Till skillnad fr?n en enkell?geskabel l?ter en multil?geskabel dig passera n:te antalet l?gen genom sig sj?lv. En s?dan ledare kan inneh?lla mer ?n en oberoende ljusv?g. Storleken p? k?rndiametern g?r dock att ljuset mer sannolikt reflekteras fr?n ytan av k?rnans yttre bekl?dnad, och detta ?kar i sin tur den modala spridningen. Str?lspridning i kabeln leder till en minskning av signal?verf?ringsavst?ndet och behovet av att ?ka antalet repeatrar.

Alla ingenj?rer som har slutf?rt designen av fibern, som slutresultat i n?tverket, kommer att f? en data?verf?ringshastighet p? 2,5 Gbps. Fr?gan uppst?r igen: "Om jag k?per en fiberoptisk kabel, vilken ska jag v?lja?" Allt beror p? tekniska indikatorer och den erforderliga kvaliteten p? kommunikationen. Du kan till exempel k?pa en 8-fiber optisk kabel. I en s?dan ledare, som indikerat, finns det 8 fibrer, som ?r placerade i centralmodulen.

www.volioptika.ru

Datorblogg

En optisk kabel ?r en tunn flexibel fiber som till?ter ljus att s?ndas ?ver l?nga avst?nd p? grund av effekten av inre reflektion av str?lar fr?n mantelns v?ggar. Optisk kabel idag tillverkas enligt tv? tekniker - single-mode och multi-mode. Om hur en optisk enkell?geskabel skiljer sig fr?n en multil?geskabel och kommer att diskuteras vidare.

Funktionsprincip

En optisk enkell?geskabel ?r speciellt utformad f?r att b?ra ett "l?ge" eller en ljusstr?le. Samtidigt l?ter en optisk multimodkabel dig samtidigt s?nda flera "l?gen" eller str?lar, som var och en reflekteras inuti kabeln i sin egen brytningsvinkel.

Geometriska skillnader

Multimode och single-mode optisk kabel har betydande skillnader som ?r synliga f?r blotta ?gat. En multimodkabel har en signalb?rande k?rna som ?r minst 62,5 mikron i diameter. Single-mode kabel ?r tunnare och har en k?rna som ?r 8 till 10 mikron i diameter. Moderna n?tverkskort ?r utrustade med en optisk port och flera n?tverkskort installeras p? servrar samtidigt med st?d f?r direktanslutning av en enkell?ges- eller multimodekabel via en speciell kontakt.

Bandbreddsskillnader

Multimode optisk fiber har en bandbredd som ?r upp till flera hundra MHz per kilometer. Tack vare dess egenskaper kan multimodkabel ?verf?ra data ?ver ett avst?nd p? upp till 10 miles och kan anv?nda relativt billiga optiska repeatrar (signals?ndtagare) f?r att ?ka data?verf?ringsavst?ndet. L?s mer om hur ett fiberoptiskt n?tverk fungerar i v?r nya artikel.

Samtidigt kan en singelmodskabel ?verf?ra data ?ver 10 km, men m?ste anv?nda str?lning fr?n en dyr halvledarlaserdiod eller andra singelmodss?ndare. En s?dan diod best?r vanligtvis av tv? emitterande moduler som bildar ett gemensamt ljusfl?de med data i en riktning. S?ndare monterade p? en optisk enkell?geskabel kostar vanligtvis fyra g?nger eller mer ?n j?mf?rbara enheter f?r att vidarebefordra multimodesignaler.

pcnotes.com

Singlemode eller multimode, vilken kabel ska jag v?lja? Vad ?r b?ttre?

N?r man svarar p? fr?gan vilken optisk kabel som ?r b?ttre i enkell?ge eller multil?ge, kan det inte finnas tv? ?sikter. N?r det g?ller tekniska egenskaper och prestandaindikatorer ?r en optisk enkell?geskabel b?ttre ?n en multil?geskabel. Det l?ter dig ?verf?ra stora m?ngder data ?ver l?nga avst?nd (upp till 40 km f?r 10GBASE och 40GBASE applikationer). D?rf?r ?r kostnaden f?r en enkell?geskabel (och utrustning f?r data?verf?ring ?ver den) h?gre ?n f?r en multimodskabel.

Men ?nd?, vilken optisk kabel ska man v?lja f?r en specifik uppgift? Nedan f?ljer n?gra praktiska rekommendationer som du kan fokusera p? n?r du v?ljer typ av kabel:

• F?rst och fr?mst tittar vi p? typen av aktiv utrustning som anv?nds och kraven (inklusive i referensvillkoren) f?r kundens eller driftorganisationens IT-tj?nst. och strikt f?lja rekommendationerna fr?n tillverkaren av aktiv utrustning eller kunden n?r du v?ljer typ av kabel och annan optisk utrustning;
• om det ?r n?dv?ndigt att l?gga kabeln ?ver avst?nd p? mer ?n 500 m (fr?mst f?r stamn?tsanslutningar mellan avl?gsna stora noder) och f?r att ?verf?ra en stor m?ngd data, anv?nder vi endast optisk enkell?geskabel;
• f?r att ?verf?ra data inom samma byggnad mellan kors- och serverrum p? olika v?ningar eller i olika byggnader ?r det ofta meningsfullt att anv?nda en multimodekabel. Det ?r billigare och mindre kr?vande p? antalet sv?ngar/nedf?rsbackar och deras radie;
• ja, i de situationer d?r det inte finns tillr?ckligt med information om den aktiva utrustningen som anv?nds, l?ngden p? stamledningarna och andra tekniska data, anv?nd en enkell?geskabel. Du kan definitivt inte g? fel!

Dessutom b?r vi inte gl?mma att det f?r varje applikation i ett fiberoptiskt n?tverk rekommenderas att l?gga tv? fibrer och tillhandah?lla en 100% reserv av optiska fibrer (till exempel om du planerar att ?verf?ra LAN (1), telefoni (2) och video?vervakningsdata via optik ( 3), d? b?r antalet fibrer i kabeln vara 3*2*100% reserv=12 fibrer).

1.4.1.4 Typer av multimodfibrer

International Telecommunications Union (ITU-T) G 651 och Institute of Electrical Engineers (IEEE) 802.3-standarder definierar egenskaperna hos multimode optiska fiberkablar. ?kade bandbreddskrav i multimodesystem, inklusive Gigabit Ethernet (GigE) och 10 GigE, ?r relevanta f?r definitionerna av fyra olika kategorier av International Organizations for Standardization (ISO).

Standarder	Egenskaper	V?gl?ngd	Till?mpningsomr?de
G651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM1) ?ndring 2008		850 och 1300 nm	Data?verf?ring i publika n?t
G651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM2) ?ndring 2008	Graderad multimodfiber	850 och 1300 nm	Video- och data?verf?ring i publika n?t
G651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM3) ?ndring 2008	Optimerad f?r laser; gradient multimodfiber; maximalt 50/125 µm	Optimerad under 850 nm	f?r GigE och 10GigE LAN-?verf?ringar (upp till 300m)
G651.1 ISO/IEC 11801:2002 (OM4) ?ndring 2008	Optimerad f?r VCSEL	Optimerad under 850 nm	F?r 40 och 100 Gbps ?verf?ringar i datacenter

1.4.1.5 50 µm. mot 62,5 µm multimodfibrer

Under 1970-talet baserades optisk kommunikation p? 50 µm multi-mode fibrer med LED-k?llor och anv?ndes f?r b?de korta och l?nga avst?nd. P? 1980-talet b?rjade lasrar och single-mode fiber anv?ndas och f?rblev l?nge det f?redragna alternativet f?r l?ngdistanskommunikation. Samtidigt var multimodefibrer mer effektiva och kostnadseffektiva f?r LAN-n?tverk av campustyp ?ver avst?nd p? 300 till 2000 m.

N?gra ?r senare ?kade behoven f?r lokala n?tverk, och h?gre datahastigheter, inklusive 10 Mbps, blev n?dv?ndiga. De drev p? introduktionen av multi-mode fiber med en k?rna p? 62,5 mikron, som kunde ?verf?ra en str?m p? 10 Mbps ?ver ett avst?nd p? mer ?n 2000 m, p? grund av dess f?rm?ga att l?ttare introducera ljus fr?n lysdioder (LED) . Samtidigt d?mpar en h?gre numerisk ?ppning signalen mer vid skarvar i skarvar och vid kabelb?jar. Multimodefiber med en k?rna p? 62,5 µm har blivit huvudvalet f?r korta l?nkar, datacenter och campus som arbetar med 10 Mbps.

Idag ?r Gigabit Ethernet (1 Gbps) standarden och 10 Gbps ?r vanligare i LAN. Multimoden p? 62,5 µm har n?tt sina prestandagr?nser och st?der 10 Gb/s vid maximalt 26 m. Dessa gr?nser har p?skyndat utbyggnaden av nya l?gkostnadslasrar som kallas VCSELs och 50 µm k?rnfiber optimerade f?r 850 nm.

Efterfr?gan p? ?kade datahastigheter och kapacitet kr?ver ?kad anv?ndning av laseroptimerad 50 µm fiber som klarar ?ver 2000 MHz o km och l?ngdistansdata?verf?ring. I lokal design b?r n?tverk utformas p? ett s?dant s?tt att de tar h?nsyn till morgondagens behov.

1.4.1.6 Genomstr?mning och ?verf?ringsl?ngd

N?r man designar optiska kablar ?r det viktigt att f?rst? deras kapacitet n?r det g?ller bandbredd och avst?nd. F?r att garantera en normal drift av systemet m?ste volymerna f?r data?verf?ring best?mmas med h?nsyn till framtida behov.

Det f?rsta steget ?r att uppskatta ?verf?ringsl?ngden enligt ISO/IEC 11801-tabellen ?ver rekommenderade avst?nd f?r ett Ethernet-n?tverk. Denna tabell f?ruts?tter kontinuerliga kabell?ngder utan n?gra enheter, skarvar, kontakter eller andra f?rluster i signal?verf?ringen.

Det andra steget, kabelinfrastrukturen m?ste ta h?nsyn till den maximala d?mpningen av kanalen f?r att garantera tillf?rlitlig ?verf?ring av signaler ?ver ett avst?nd. Detta d?mpningsv?rde b?r beakta alla kanalf?rluster

Fiberd?mpning, vilket motsvarar 3,5 dB/km f?r multimodfibrer vid 850 nm och 1,5 dB/km f?r multimode vid 1300 nm (enligt ANSI/TIA-568-B.3 och ISO/IEC 11801 standarder).

Fiberskarvar (typiskt 0,1 dB f?rlust), kontakter (vanligtvis upp till 0,5 dB) och andra f?rluster.

Den maximala kanald?mpningen definieras i ANSI/TIA-568-B.1-standarden enligt f?ljande.

12 december 2008 klockan 13:40

Optiska fibrer. Klassificering.

• IT-infrastruktur

Optisk fiber ?r de facto standarden f?r konstruktion av stamn?t f?r kommunikation. L?ngden p? fiberoptiska kommunikationslinjer i Ryssland med stora telekomoperat?rer n?r > 50 tusen km.
Tack vare fiber har vi alla f?rdelar inom kommunikation som inte fanns tidigare.
S? l?t oss f?rs?ka ?verv?ga tillf?llets hj?lte - optisk fiber.

I artikeln ska jag f?rs?ka skriva enkelt om optiska fibrer, utan matematiska ber?kningar och med enkla m?nskliga f?rklaringar.

Artikeln ?r rent inledande, d.v.s. inneh?ller ingen unik kunskap, allt som kommer att beskrivas kan hittas i ett g?ng b?cker, dock ?r detta inte en copy-paste, utan en kl?m ur en "h?g" av information, bara essensen.

Klassificering

Oftast klassificeras fibrer i 2 allm?nna typer av fibrer
1. Multimode fibrer
2. Enkell?ge

L?t oss ge en f?rklaring p? "vardaglig" niv? att det finns singell?ge och multil?ge.
F?rest?ll dig ett hypotetiskt transmissionssystem med en fiber inkopplad i det.
Vi m?ste ?verf?ra bin?r information. Pulser av elektricitet sprider sig inte i fibern, eftersom det ?r ett dielektrikum, s? vi kommer att ?verf?ra ljusets energi.
F?r att g?ra detta beh?ver vi en k?lla till ljusenergi. Det kan vara lysdioder och lasrar.
Nu vet vi att det vi anv?nder som s?ndare ?r ljus.

L?t oss t?nka p? hur ljus injiceras i fibern:
1) Ljusstr?lning har sitt eget spektrum, s? om k?rnan i fibern ?r bred (detta ?r i en multimodfiber), kommer fler spektrala komponenter av ljus att komma in i k?rnan.
Till exempel s?nder vi ljus vid en v?gl?ngd p? 1300nm (till exempel), k?rnan i multimoden ?r bred, d? har v?gorna fler utbredningsv?gar. Varje s?dan v?g ?r mode

2) Om k?rnan ?r liten (single-mode fiber), s? reduceras v?gornas utbredningsv?gar p? motsvarande s?tt. Och eftersom det finns mycket f?rre ytterligare l?gen kommer det inte att finnas n?gon modal dispersion (mer om det nedan).

Detta ?r huvudskillnaden mellan multimode och singelmodsfibrer.
Tack p?bud, tegger, hazanko f?r kommentarerna.

Multimode i sin tur ?r de uppdelade i fibrer med ett stegindex f?r brytning (stegindex multimodfiber) och med en gradient (graderat index m/modfiber).

Singell?ge uppdelad i stegvis, standard (standardfiber), med en f?rskjuten dispersion (dispersion-f?rskjuten) och icke-noll-f?rskjuten dispersion (icke-noll dispersion-f?rskjuten)

Optisk fiberdesign

Varje fiber best?r av en k?rna och en bekl?dnad med olika brytningsindex.
K?rnan (som ?r huvudmediet f?r att ?verf?ra energin fr?n en ljussignal) ?r gjord av ett optiskt t?tare material, skalet ?r gjort av ett mindre t?tt.

S? till exempel anger posten 50/125 att k?rnans diameter ?r 50 mikron och skalet ?r 125 mikron.

K?rndiametrar lika med 50 mm och 62,5 mm ?r tecken p? multimode optiska fibrer, och 8-10 mm, respektive, single-mode.
Skalet har som regel alltid en diameter p? 125 mm.

Som du kan se ?r diametern p? k?rnan i en enkelmodsfiber mycket mindre ?n diametern p? en multimodsfiber. Den mindre k?rndiametern g?r det m?jligt att minska den modala spridningen (vilket kan diskuteras i en separat artikel, s?v?l som fr?gorna om ljusutbredning i fibern), och f?ljaktligen ?ka transmissionsomr?det. Men enmodsfibrer skulle d? ers?tta multimodfibrer p? grund av deras b?ttre "transport"-egenskaper, om det inte vore f?r behovet av att anv?nda dyra smalspektrumlasrar. Multimode-fibrer anv?nder lysdioder med ett mer spritt spektrum.

D?rf?r, f?r billiga optiska l?sningar som ISP LAN, finns flerl?gesapplikationer.

Brytningsindexprofil

Hela dansen med en tamburin vid fibern f?r att ?ka ?verf?ringshastigheten l?g runt brytningsindexprofilen. Eftersom den huvudsakliga begr?nsande faktorn f?r att ?ka hastigheten ?r modal dispersion.
Kortfattat ?r k?rnan:
n?r laserstr?lning kommer in i fiberns k?rna, s?nds signalen genom den i form av separata l?gen (ungef?r: ljusstr?lar. Men faktiskt olika spektrala komponenter i insignalen)
Dessutom kommer "str?larna" in i olika vinklar, s? utbredningstiden f?r energin f?r individuella l?gen ?r annorlunda. Detta illustreras i figuren nedan.

3 refraktionsprofiler visas h?r:
stegad och gradient f?r multimodfiber och stegad f?r enkell?ge.
Det kan ses att i multimodfibrer fortplantar sig ljusl?gena l?ngs olika banor, men p? grund av k?rnans konstanta brytningsindex, med SAMMA hastighet. De l?gen som tvingas f?lja en bruten linje kommer senare ?n de som f?ljer en r?t linje. D?rf?r str?cks den ursprungliga signalen ut i tiden.
En annan sak ?r med gradientprofilen, de l?gen som brukade g? i mitten saktar ner, och l?gena som gick l?ngs den brutna banan, tv?rtom, accelererar. Detta beror p? att k?rnans brytningsindex nu ?r inkonsekvent. Den ?kar paraboliskt fr?n kanterna mot mitten.
Detta g?r att du kan ?ka ?verf?ringshastigheten och f? en igenk?nnbar signal i receptionen.

Till?mpningar av optiska fibrer

Till detta kan vi l?gga till att huvudkablarna nu n?stan alla kommer med en icke-nollf?rskjuten dispersion, vilket g?r det m?jligt att anv?nda spektralv?gsmultiplexering p? dessa kablar (