Какие бывают типы оптических волокон?

Все разновидности оптоволокна обладают сходной структурой. Это двохслойная кварцевая нить цилиндрической формы, которая состоит из сердцевины и оболочки. Сердцевина обеспечивает распространение световых волн, которые в процессе полностью отражаются от внутренней поверхности оболочки.

Сердцевина модифицируется германием, что обеспечивает более высокое значение преломления, чем у оболочки. Поверх оболочки находится слой из акрилатного лака, который защищает нить от механических воздействий и влаги. Свет не может проникнуть в оболочку до уровня лакового покрытия (максимум на глубину, равную длине волны), а значит, не взаимодействует с ним.

Все волокна в современных ВОЛС настолько близки между собой по техническим параметрам, что внешне их практически невозможно различить. Поэтому важным условием правильной организации оптоволоконной сети является маркирование и строгий учет оборудования.

Типы оптических волокон

Различают два основных типа волокон: многомодовые (multimode, или ММ) и одномодовые (singlemode, или SМ).

Оболочка обоих типов волокон кабелей имеет диаметр 125+1 мкм. Диаметры сердцевины отличаются. У multimode она может быть 50/62,5 мкм, а у singlemode разброс параметров лежит в пределах 3-10 мкм.

Номенклатура оптоволокон и требования к ним разработаны в соответствии с международным стандартом ITU-T Rec.G.

Волокна singlemode

Основной критерий singlemode волокон – диаметр модового пятна и дисперсионные характеристики. Размер пятна может колебаться в рамках 8-10 мкм, в зависимости от вида волокна и функциональной длины волны. Согласно требованиям международных стандартов, отклонение фактического диаметра от среднедопустимого не должно быть больше 10%.

Кабели singlemode обладают более высокими характеристиками и более дорогие, по отношению к мультимодовым. Главное отличие заключается в режиме прохождения световых лучей.

Передача данных в singlemode осуществляется на длинах волн 1300/1500 нм. Они обеспечивают минимальную дисперсию и потерю сигнала, что дает возможность передавать данные на большее расстояние, в сравнении с мультимодовым кабелем (до 80 км).

Существуют специальные разновидности одномодовых волокон, которые используются в модулях для компенсации дисперсии, оптоусилителях (EDFA), гироскопах, поляризованных делителях, смесителях, оптошнурах, нелинейных компонентах.

Волокна multimode

При прохождении по мультимодовому кабелю лучи демонстрируют существенный разброс траекторий, из-за чего форма принимаемого сигнала подвергается искажениям. Максимальная допустимая длина такой трассы – 2-5 км.

Мультимодовые волокна бывают двох видов, в зависимости от профиля показателя преломления по сечению:

• ступенчатые;
• градиентные.

Волокна первого вида применяются для прокладки трасс до 1 км. Второй вид применяется на трассах до 5 км.

Отличия между ними в том, что в «ступенчатых» волокнах одновременно передается до 1000 мод с разным распределением по оптоволокну, разными оптическими трассами и периодами распространения. В «градиентных» значение преломления меняется плавно, что обеспечивает стабильное прохождение мод и низкую межмодовую дисперсию.

Сфера применения волокон разного типа

Одномодовые волокна используются в транспортных сетях трех уровней: магистрального, распределительного и уровня доступа.

Многомодовые применяются в локальных компьютерных сетях и транспортных сетях на уровне доступа.

Подбор необходимого типа оптоволокон, как и подготовка к монтажу, а также сам монтаж оборудования в составе ВОЛС производятся в рамках тщательно разработанного проекта. С учетом огромного количества факторов риска и необходимости применять специальное оборудование, доверить эту услугу можно только опытным специалистам.