Višemodni i jednomodni optički kabl, razlike, primena. Jednomodni i višemodni optički kabel: razlike i pravila odabira

Unatoč ogromnoj raznolikosti optičkih kablova, vlakna u njima su gotovo ista. Štaviše, mnogo je manje samih proizvođača vlakana (najpoznatiji su Corning, Lucent i Fujikura) od proizvođača kablova.

Po vrsti konstrukcije, odnosno veličini jezgre, optička vlakna se dijele na jednomodna (OM) i višemodna (MM). Strogo govoreći, ove koncepte treba koristiti u odnosu na specifičnu korišćenu talasnu dužinu, ali nakon razmatranja slike 8.2 postaje jasno da se u sadašnjoj fazi razvoja tehnologije to ne može uzeti u obzir.

Rice. 8.3. Jednomodna i višemodna optička vlakna

U slučaju multimodnog vlakna, prečnik jezgre (obično 50 ili 62,5 µm) je skoro dva reda veličine veći od talasne dužine svetlosti. To znači da svjetlost može putovati kroz vlakno duž nekoliko nezavisnih puteva (moda). U ovom slučaju je očigledno da različiti modovi imaju različite dužine, a signal na prijemniku će vremenom biti primjetno "razmazan".

Zbog toga se udžbenički tip stepenastih vlakana (opcija 1), sa konstantnim indeksom prelamanja (konstantne gustine) po cijelom poprečnom presjeku jezgre, dugo vremena nije koristio zbog velike modalne disperzije.

Zamijenjeno je gradijentnim vlaknom (opcija 2), koje ima neujednačenu gustoću materijala jezgre. Slika jasno pokazuje da su dužine putanje zraka znatno smanjene zbog zaglađivanja. Iako zrake koje putuju dalje od ose svjetlosnog vodiča savladavaju velike udaljenosti, one također imaju veliku brzinu širenja. To se događa zbog činjenice da se gustoća materijala od centra do vanjskog radijusa smanjuje prema paraboličkom zakonu. Svjetlosni val širi se brže, što je gustina medija niža.

Kao rezultat toga, duže putanje se kompenziraju više brzine. Uz dobar izbor parametara, moguće je minimizirati razliku u vremenu propagacije. Shodno tome, intermodna disperzija gradiranih vlakana bit će mnogo manja od one kod vlakna sa konstantnom gustinom jezgre.

Međutim, bez obzira na to kako su gradijentna multimodna vlakna uravnotežena, ovaj problem se može u potpunosti eliminirati samo korištenjem vlakana s dovoljno malim promjerom jezgre. U kojoj će se, na odgovarajućoj talasnoj dužini, širiti jedan jedini snop.

Vlakno sa prečnikom jezgre od 8 mikrona je zapravo uobičajeno, što je dovoljno blizu uobičajeno korišćenoj talasnoj dužini od 1,3 mikrona. Interfrekventna disperzija sa neidealnim izvorom zračenja ostaje, ali njen uticaj na prenos signala je stotinama puta manji od intermodnog ili materijalnog. U skladu s tim, širina pojasa jednomodnog kabela je mnogo veća nego kod višemodnog kabela.

Kao što je često slučaj, tip vlakna sa boljim performansama ima svoje nedostatke. Prije svega, naravno, ovo je veći trošak, zbog cijene komponenti i zahtjeva za kvalitetom ugradnje.

Tab. 8.1. Poređenje singlemode i multimode tehnologija.

Opcije	Singlemode	Multimode
Korišćene talasne dužine	1,3 i 1,5 µm	0,85 µm, rijetko 1,3 µm
Prigušenje, dB/km.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
Tip predajnika	laser, rijetko LED	Dioda koja emituje svetlost
Debljina jezgra.	8 µm	50 ili 62,5 µm
Cijena vlakana i kablova.	Oko 70% multimod	-
prosječna cijena Fast Ethernet konvertor upredene parice.	$300	$100
Domet prijenosa Fast Ethernet.	oko 20 km	do 2 km
Raspon prijenosa posebno dizajniranih Fast Ethernet uređaja.	preko 100 km.	do 5 km
Moguća brzina prijenosa.	10 GB ili više.	do 1 GB. ograničena dužina
Područje primjene.	telekomunikacije	lokalne mreže

optičko vlakno ima dobre performanse i dizajniran je za prijenos digitalnih podataka velikom brzinom. Svaki kabel se sastoji od elementa koji nosi svjetlost okruženog prigušnim omotačem, čija je zadaća da formira granicu između medija i spriječi da tok ide izvan kabela. Oba elementa su napravljena na bazi kvarcnog stakla: dok jezgro ima veći indeks prelamanja. Zahvaljujući ovom efektu, kvalitet prenosa signala je zagarantovan.

singlemode i višemodni kabl izrađuju se od sirovina sličnog sastava, ali imaju značajne razlike u tehničkim svojstvima. Prigušivač za obje opcije je isti - 125 mikrona.

Ali njihova jezgra se razlikuju: 9 mikrona - za single-mode, 50 ili 62,5 mikrona - za multimod.

Razumijevanje tipova vlakana pomaže vam da precizno odaberete opciju koja će isplativo osigurati adekvatnu propusnost kanala.

Karakteristike single mode kabla

Ovdje se prolazak zraka smatra stabilnim, njihova putanja ostaje nepromijenjena, plus činjenica da signal a priori nije podložan jakim distorzijama. U takvom vlaknu se ostvaruje stepenasti profil prelamanja. Za prijenos se koristi posebno podešen laserski izvor, podaci se prenose na mnogo kilometara bez ikakvih prekida: nema raspršenja kao takvog.
Među negativnim točkama: takvo vlakno je relativno kratkog vijeka u odnosu na svog konkurenta, skupo za održavanje - zahtijeva moćnu opremu koja zahtijeva podešavanje.

Jednomodni kabl je uvek prioritet kada je u pitanju prenos brzinama preko 10 Gbps.

Glavne sorte

1. Sa pomakom disperzije zraka;
2. Sa ofsetom minimalna dužina valovi;
3. Sa disperzijom zraka koja nije pomaknuta od nule.

Karakteristike višemodnog kabla

Kao terminalna oprema koristi se konvencionalna LED, koja ne zahtijeva ozbiljno održavanje i kontrolu, kao rezultat toga, habanje vlakana je smanjeno: vijek trajanja je osjetno duži.

Višemodni kabl je jeftiniji za održavanje, iako je nešto skuplji visoka kvaliteta prijenos brzinama do 10 Gbps, pod uslovom da linija ne prelazi 550 metara dužine.

O strukturi optičkih vlakana možete saznati iz videa:

Kada je povezan u području od 1 Gb / s, OM4 vlakno je pogodno za velike udaljenosti - do 1,1 km. Multicore ima značajan indeks slabljenja: u području 15 dB/km.

Glavne vrste optičkih vlakana

stepenasto vlakno

Izrađuje se jednostavnijom tehnologijom. Zbog grube obrade rasipanja, ne može stabilizirati disperziju pri superbrzinama, stoga ima ograničen obim aplikacije.

gradijent vlakna

Odlikuje ga rasipanje niskog snopa, indeks prelamanja je glatko raspoređen.

Zanimljiv video o optičkom kablu pogledajte video ispod:

Primena jednomodnog i višemodnog kabla

Za brojne industrije postoje tradicije i standardi koji propisuju upotrebu jedne ili druge vrste kabela.

Jednostruki kabl Uvijek se koristi u prekookeanskim, pomorskim, magistralnim komunikacijskim linijama velike dužine.

U mrežama provajdera za pružanje pristupa Internetu. U sistemima za obradu podataka povezanim s podatkovnim centrima.

Multimode kabl nalazi primenu u mrežama podataka unutar zgrada i između zgrada. U FTTD sistemima.

Bilo koja vrsta FOCL-a zahtijeva pažljiv stav i redovna servisna dijagnostika. Za dobivanje cjelovitih izvještaja koriste se reflektometri visoke preciznosti koji mogu otkriti čak i manje gubitke signala.

Postoje dvije vrste kablova u optičkim komunikacijskim linijama. Naime: optički kabel je višemodni i, shodno tome, jednomodni.

Kao što naziv implicira, monomodna kablovska arhitektura ne dozvoljava da više od jednog snopa - moda - prođe kroz sebe. Dakle, razlika između monomodnih i multimodnih optičkih kablova leži u načinu na koji se optičko zračenje širi kroz njih. Veličina jezgre vlakna je najznačajnija karakteristika koja može uticati na to da li ćete kupiti jednomodni optički kabel ili bilo koji drugi.

Manji prečnik jezgre obezbeđuje manju modalnu disperziju, a kao rezultat - mogućnost prenošenja informacija na velike udaljenosti bez upotrebe rutera, repetitora i repetitora. Negativan faktor je da su jednomodna vlakna i elektronske komponente koje prenose, primaju i transformišu podatke, kao i održavanje tehničkih karakteristika optičkih kablova, veoma skupe.

U pogledu specifičnih dimenzija, jednomodno vlakno ima vrlo tanku jezgru prečnika 10 µm ili manje. Bandwidth kabl varira od 10 Gbps i više.

Višemodni optički kabl

Za razliku od jednomodnog kabla, višemodni kabl vam omogućava da prođete n-ti broj modova kroz sebe. Takav provodnik može sadržavati više od jedne nezavisne svjetlosne putanje. Međutim, veličina prečnika jezgre čini da je veća verovatnoća da će se svetlost reflektovati od površine spoljašnjeg omotača jezgre, a to zauzvrat povećava modalnu disperziju. Rasipanje zraka u kablu dovodi do smanjenja udaljenosti prijenosa signala i potrebe za povećanjem broja repetitora.

Svaki inženjer koji je završio dizajn vlakna, kao krajnjeg rezultata u mreži, dobiće brzinu prijenosa podataka od 2,5 Gbps. Ponovo se postavlja pitanje: "Ako kupim optički kabl, koji da odaberem?" Sve zavisi od tehničkih parametara i potreban kvalitet veze. Na primjer, možete kupiti optički kabel od 8 vlakana. U takvom vodiču, kao što je naznačeno, nalazi se 8 vlakana, koja se nalaze u središnjem modulu.

Optičko vlakno je de facto standard u izgradnji okosnih komunikacionih mreža. Dužina optičkih komunikacionih linija u Rusiji sa velikim telekom operaterima dostiže > 50 hiljada km. Zahvaljujući vlaknima, imamo sve prednosti u komunikaciji koje ranije nisu postojale. Pokušajmo razmotriti junaka prilike - optičko vlakno. U članku ću pokušati jednostavno pisati o optičkim vlaknima, bez matematičkih proračuna i s jednostavnim ljudskim objašnjenjima. Članak je čisto uvodni, tj. ne sadrži jedinstveno znanje, sve što će biti opisano može se naći u gomili knjiga, međutim, ovo nije copy-paste, već istiskivanje iz "gomile" informacija, samo suština.

Klasifikacija

Najčešće se vlakna dijele na 2 opšti tip vlakna 1. Višemodna vlakna 2. Jednomodna vlakna Hajde da na nivou "domaćinstva" objasnimo da postoje single-mode i multi-mode. Zamislite hipotetički sistem prenosa sa vlaknom uključenim u njega. Moramo prenijeti binarne informacije. Impulsi električne energije se ne šire u vlaknu, jer je ono dielektrik, pa ćemo prenositi energiju svjetlosti. Da bismo to učinili, potreban nam je izvor svjetlosne energije. To mogu biti LED diode i laseri. Sada znamo da je ono što koristimo kao predajnik svjetlost. Razmislimo o tome kako se svjetlost uvodi u vlakno: 1) Svjetlosno zračenje ima svoj spektar, pa ako je jezgro vlakna široko (ovo je u multimodnom vlaknu), tada će više spektralnih komponenti svjetlosti ući u jezgro.

Na primjer, prenosimo svjetlost na talasnoj dužini od 1300nm (na primjer), jezgro multimoda je široko, tada valovi imaju više putanja širenja. Svaka takva staza je mod

2) Ako je jezgro malo (jednomodno vlakno), onda se putevi širenja talasa shodno tome smanjuju. I od tada dodatni modovi mnogo manje, onda neće biti modalne disperzije (više o tome u nastavku). Ovo je glavna razlika između multimodnih i single modnih vlakana.

Hvala enjoint, tegger, hazanko na komentarima.

Multimode se, pak, dijele na vlakna sa stepenastim indeksom prelamanja (indeks koraka multimodnog vlakna) i sa gradijentom (gradirani indeks m/modno vlakno).

Jednomodni se dijele na stepenaste, standardne (standardna vlakna), sa pomaknutom disperzijom (pomaknuta disperzijom) i disperzijom pomaknuta od nule (pomaknuta disperzijom bez nule)

Dizajn optičkih vlakana

Svako vlakno se sastoji od jezgre i omotača s različitim indeksima prelamanja. Jezgro (koje je glavni medij za prijenos energije svjetlosnog signala) je napravljeno od optički gušćeg materijala, ljuska je od manje gustog. Tako, na primjer, unos 50/125 označava da je prečnik jezgra 50 mikrona, a ljuske 125 mikrona. Prečnici jezgra jednaki 50 μm i 62,5 μm su znakovi multimodnih optičkih vlakana, a 8-10 μm, respektivno, single-modnih. Ljuska, u pravilu, uvijek ima prečnik od 125 μm.

Kao što vidite, prečnik jezgre jednomodnog vlakna je mnogo manji od prečnika multimodnog vlakna. Manji prečnik jezgre omogućava smanjenje modalne disperzije (što će, možda, biti zapisano u poseban članak, kao i pitanja širenja svjetlosti u vlaknu) i, shodno tome, povećati domet prijenosa. Međutim, jednomodna vlakna bi tada zamijenila višemodna vlakna zbog svojih boljih "transportnih" karakteristika, da nije bilo potrebe za korištenjem skupih lasera uskog spektra. Višemodna vlakna koriste LED diode sa širim spektrom.

Stoga, za jeftina optička rješenja kao što su ISP LAN, primjenjuju se multi-mode aplikacije.

Profil indeksa loma

Cijeli ples s tamburom na vlaknu u cilju povećanja brzine prijenosa bio je oko profila indeksa prelamanja. Budući da je glavni ograničavajući faktor u povećanju brzine modalna disperzija. Ukratko, suština je sledeća: kada lasersko zračenje uđe u jezgro vlakna, signal se prenosi kroz njega u obliku odvojenih modova (otprilike: zraci svetlosti. Ali u stvari, različite spektralne komponente ulaznog signala) Štaviše , "zrake" ulaze ispod različitim uglovima, pa je vrijeme širenja energije pojedinih modova različito. Ovo je ilustrovano na donjoj slici.

Ovdje su prikazana 3 profila prelamanja: stepenasti i gradijent za višemodna vlakna i stepenasti za single mod. Vidi se da se u višemodnim vlaknima svjetlosni modovi šire različitim putevima, ali, zbog konstantnog indeksa prelamanja jezgre, ISTOM brzinom. Oni načini koji su primorani da prate isprekidanu liniju dolaze kasnije od onih koji prate pravu liniju. Stoga je originalni signal rastegnut u vremenu. Druga stvar je sa profilom gradijenta, oni modovi koji su nekada išli u centru usporavaju, a modovi koji su išli po izlomljenom putu, naprotiv, ubrzavaju. To je zato što indeks loma jezgre sada nije konzistentan. Parabolično se povećava od rubova prema centru. To vam omogućava da povećate brzinu prijenosa i dobijete prepoznatljiv signal na prijemu.

Primjena optičkih vlakana

Osim toga, glavni kablovi sada gotovo svi dolaze sa disperzijom koja nije pomaknuta od nule, što omogućava korištenje spektralnog multipleksiranja s podjelom valova (WDM) na ovim kablovima bez potrebe zamjene kabela.

A pri izgradnji pasivnih optičkih mreža često se koristi višemodna vlakna.

Hvala na konstruktivnoj kritici.

PS Ako ste zainteresovani, možda postoje članci o - disperziji - vrstama optičkih kablova (ne vlakana) - sistemima prenosa koji se koriste za wdm/dwdm sabijanje. - postupak spajanja optičkih vlakana. i vrste čipsa. Tagovi:

• optičko vlakno
• optičko vlakno
• vlakna
• disperzija

www.habr.com

Razlika između jednomodnih i višemodnih optičkih kablova

Početna / Članci / Razlika između jednomodnih i višemodnih optičkih kablova

Postoje dvije vrste kablova u optičkim komunikacijskim linijama. Naime: optički kabel je višemodni i, shodno tome, jednomodni.

Kao što naziv implicira, arhitektura jednomodnog kabla ne dozvoljava da više od jednog snopa - moda - prođe kroz sebe. Dakle, razlika između monomodnih i multimodnih optičkih kablova leži u načinu na koji se optičko zračenje širi kroz njih. Veličina jezgre vlakna je najznačajnija karakteristika koja može uticati na to da li ćete kupiti jednomodni optički kabel ili bilo koji drugi.

Manji prečnik jezgre obezbeđuje manju modalnu disperziju, a kao rezultat, mogućnost prenosa informacija na velike udaljenosti bez upotrebe rutera, repetitora i repetitora. Sa negativne strane, jednomodno vlakno i elektronske komponente koje prenose, primaju i transformišu podatke i održavaju performanse optičkih kablova su veoma skupi.

U pogledu specifičnih dimenzija, jednomodno vlakno ima vrlo tanku jezgru prečnika 10 µm ili manje. Širina pojasa kabla varira od 10 Gbps i više.

Višemodni optički kabl

Za razliku od jednomodnog kabla, višemodni kabl vam omogućava da prođete n-ti broj modova kroz sebe. Takav provodnik može sadržavati više od jedne nezavisne svjetlosne putanje. Međutim, veličina prečnika jezgre čini da je veća verovatnoća da će se svetlost reflektovati od površine spoljašnjeg omotača jezgre, a to zauzvrat povećava modalnu disperziju. Rasipanje zraka u kablu dovodi do smanjenja udaljenosti prijenosa signala i potrebe za povećanjem broja repetitora.

Svaki inženjer koji je završio dizajn vlakna, kao krajnjeg rezultata u mreži, dobiće brzinu prijenosa podataka od 2,5 Gbps. Ponovo se postavlja pitanje: "Ako kupim optički kabl, koji da odaberem?" Sve ovisi o tehničkim pokazateljima i potrebnoj kvaliteti komunikacije. Na primjer, možete kupiti optički kabel od 8 vlakana. U takvom vodiču, kao što je naznačeno, nalazi se 8 vlakana, koja se nalaze u središnjem modulu.

www.volioptika.ru

Kompjuterski blog

Optički kabel je tanko fleksibilno vlakno koje omogućava prijenos svjetlosti na velike udaljenosti zbog efekta unutrašnja refleksija zrake sa zidova školjke. Danas se optički kabel proizvodi prema dvije tehnologije - jednomodnoj i višemodnoj. O tome kako se jednomodni optički kabel razlikuje od višemodnog i o tome će se dalje raspravljati.

Princip rada

Jednomodni optički kabel je posebno dizajniran da nosi jedan "mod" ili jedan snop svjetlosti. U isto vrijeme, višemodni optički kabel omogućava vam da istovremeno prenosite nekoliko "moda" ili zraka, od kojih se svaki reflektira unutar kabela pod vlastitim kutom prelamanja.

Geometrijske razlike

Višemodni i monomodni optički kabl imaju značajne razlike koje su vidljive golim okom. Višemodni kabl ima jezgro za prenos signala prečnika najmanje 62,5 mikrona. Jednomodni kabl je tanji i ima jezgro od 8 do 10 mikrona u prečniku. Moderne mrežne kartice opremljene su optičkim priključkom i nekoliko mrežnih kartica se instalira na servere odjednom s podrškom za direktno povezivanje jednomodnog ili višemodnog kabela preko posebnog konektora.

Razlike u propusnosti

Višemodno optičko vlakno ima propusni opseg do nekoliko stotina MHz po kilometru. Zbog svojih svojstava, višemodni kabel je sposoban za prijenos podataka na udaljenosti do 10 milja i može koristiti relativno jeftine optičke repetitore (primopredajnike signala) za povećanje udaljenosti prijenosa podataka. Saznajte više o tome kako funkcionira optička mreža u našem novom članku.

Istovremeno, jednomodni kabel može prenositi podatke preko 10 km, ali mora koristiti zračenje skupe laserske diode čvrstog stanja ili drugih monomodnih emitera. Takva dioda se obično sastoji od dva emitivna modula koji formiraju zajednički svjetlosni tok s podacima u jednom smjeru. Odašiljači montirani na jednomodnom optičkom kablu obično koštaju četiri puta ili više od sličnih uređaja za prenošenje višemodnih signala.

pcnotes.com

Singlemode ili multimode, koji kabel da odaberem? šta je bolje?

Prilikom odgovora na pitanje koji je optički kabl bolji single-mode ili multi-mode, ne mogu postojati dva mišljenja. By tehničke specifikacije i performanse - jednomodni optički kabl je bolji od višemodnog. Omogućava vam prijenos velikih količina podataka na velike udaljenosti (do 40 km za 10GBASE i 40GBASE aplikacije). Stoga je cijena jednomodnog kabela (i opreme za prijenos podataka preko njega) veća od cijene višemodnog kabela.

Ali ipak, koji optički kabel odabrati za određeni zadatak? Ispod su nekoliko praktični saveti, na šta se možete fokusirati pri odabiru vrste kabla:

• prije svega, gledamo vrstu aktivne opreme koja se koristi i zahtjeve (uključujući projektni zadatak) IT usluge korisnika ili operativne organizacije. i striktno se pridržavati preporuka proizvođača aktivne opreme ili kupca pri odabiru vrste kabla i druge optičke opreme;
• ako je potrebno položiti kabl na udaljenosti većoj od 500 m (prvenstveno za backbone veze između udaljenih velikih čvorova) i za prijenos velike količine podataka koristimo samo jednomodni optički kabel;
• za prijenos podataka unutar iste zgrade između unakrsnih i serverskih prostorija na različitim spratovima ili u različitim zgradama, često ima smisla koristiti višemodni kabl. Jeftiniji je i manje zahtjevan u pogledu broja okreta / spusta i njihovog radijusa;
• pa u onim situacijama kada nema dovoljno informacija o aktivnoj opremi koja se koristi, dužini magistralnih vodova i drugim tehničkim podacima - koristite jednomodni kabel. Definitivno ne možete pogriješiti!

Osim toga, ne treba zaboraviti da je za svaku aplikaciju u optičkoj mreži preporučljivo postaviti dva vlakna i osigurati 100% rezervu optičkih vlakana (na primjer, ako planirate prenositi LAN (1), telefoniju (2) i podataka video nadzora preko optike (3), tada broj vlakana u kablu treba da bude 3*2*100% rezerva=12 vlakana).

Optički kabl(aka optički kabl) je fundamentalno drugačija vrsta kabla u odnosu na dva tipa električnog ili bakrenog kabla. Informacije iz njega ne prenose se električnim signalom, već svjetlom. Njegov glavni element je prozirna fiberglasa, kroz koju svjetlost prolazi na velike udaljenosti (do desetine kilometara) uz malo slabljenja.

Rice. 1. Optičko vlakno. Struktura

Struktura optičkog kabla je vrlo jednostavna i slična onoj kod koaksijalnog električnog kabla (slika 1). Samo umjesto centralnog bakrenog provodnika ovdje se koristi tanka (oko 1 - 10 polutamnih) fiberglasa (3), a umjesto unutrašnje izolacije koristi se stakleni ili plastični omotač (2) koji ne propušta svjetlost da ide dalje od fiberglasa. U ovom slučaju mi pričamo o režimu takozvane totalne unutrašnje refleksije svjetlosti od granice dvije tvari s različitim koeficijentima loma (za staklenu školjku koeficijent lomljenja je mnogo niži nego za centralno vlakno). Metalni omotač kabla se obično izostavlja, jer ovde nije potrebna zaštita od spoljašnjih elektromagnetnih prepreka. Međutim, ponekad se još uvijek koristi za mehaničku zaštitu od okruženje(Takav kabel se ponekad naziva oklopnim, može kombinirati nekoliko optičkih kablova ispod jednog omotača).

Optički kabl ima izuzetne karakteristike u pogledu sigurnosti i tajnosti prenošenih informacija. Nikakve vanjske elektromagnetne prepreke, u principu, ne mogu narušiti svjetlosni signal, a sam signal ne stvara vanjsko elektromagnetno zračenje. Povezivanje na ovu vrstu kabla za neovlašćeno slušanje mreže je gotovo nemoguće, jer je narušen integritet kabla. Teoretski, propusni opseg takvog kabla dostiže 10 12 Hz, odnosno 1000 GHz, što je neuporedivo više od onog kod električnih kablova. Cijena optičkog kabla se stalno smanjuje i sve više raste ovog trenutka otprilike jednaka cijeni tankog koaksijalnog kabla.

Tipična količina slabljenja signala u optičkim kablovima na frekvencijama koje se koriste u lokalne mreže, kreće se od 5 do 20 dB/km, što približno odgovara performansama električnih kablova na niskim frekvencijama. Ali u slučaju optičkog kabla, sa povećanjem frekvencije odašiljenog signala, slabljenje se vrlo malo povećava, a na visokim frekvencijama (posebno preko 200 MHz) njegova prednost u odnosu na električni kabl je nepobitna, jednostavno ima nema konkurenata.

Nedostaci optičkog kabla

Najvažniji od njih je visoka složenost instalacije (s ugradnja optičkog kabla za odvajanje je potrebna mikronska tačnost, slabljenje pri odvajanju jako zavisi od tačnosti staklenog vlakna i stepena njegovog poliranja). Za ugradnju odvajanja koristi se zavarivanje ili lijepljenje pomoću posebnog gela, koji ima isti koeficijent loma svjetlosti kao stakloplastike. U svakom slučaju, to zahtijeva visoko kvalifikovano osoblje i poseban alat. Stoga se najčešće optički kabel prodaje u obliku unaprijed izrezanih komada različitih dužina, na čija je oba kraja već ugrađena potrebna vrsta razdvajanja. Vrijedi zapamtiti da loša postavka razdvajanja drastično smanjuje dopuštenu dužinu kabela zbog slabljenja.

Također morate imati na umu da korištenje optičkog kabela zahtijeva posebne optičke prijemnike i odašiljače koji će svjetlosne signale pretvoriti u električne i obrnuto, što s vremena na vrijeme značajno povećava cijenu mreže u cjelini.

Optički kablovi omogućavaju grananje signala (za to se proizvode posebni pasivni razdjelnici ( spojnice) za 2-8 kanala), ali se u pravilu koriste za prijenos podataka samo u jednom smjeru između jednog predajnika i jednog prijemnika. Uostalom, svako grananje neizbježno uvelike slabi svjetlosni signal, a ako ima mnogo grana, to svjetlo jednostavno neće doći do kraja mreže. Osim toga, postoje unutrašnji gubici u razdjelnicima, pa je ukupna snaga signala na izlazu manja od ulazne snage.

Optički kabel je manje jak i fleksibilan od električnog kabela. Tipičan dozvoljeni radijus savijanja je oko 10 - 20 cm, sa manjim radijusima savijanja centralno vlakno može puknuti. Slabo podnosi kabel i mehaničko rastezanje, kao i utjecaje gnječenja.

Osjetljiv optički kabel i na jonizujuće zračenje, kroz koje se smanjuje prozirnost stakloplastike, odnosno povećava slabljenje signala . oštre kapi temperature takođe negativno utiču na to, fiberglas može da popuca.

Koristite optički kabl samo u mrežama sa zvezdastom i prstenastom topologijom. U ovom slučaju nema problema sa usklađivanjem i uzemljenjem. Kabl pruža idealnu galvansku izolaciju mrežnih računara. U budućnosti će ova vrsta kabela vjerovatno istisnuti električne kablove ili ih barem u velikoj mjeri nadmašiti. Rezerve bakra na planeti su iscrpljene, a sirovina za proizvodnju stakla ima dovoljno.

Vrste optičkih kablova

1. multimode ili multimode kabl, jeftiniji, ali lošijeg kvaliteta;
2. single mode kabel, skuplji, ali ima najbolje performanse u poređenju sa prvim.

Suština neslaganja između ova dva tipa svodi se na različite načine prolaska svjetlosnih zraka u kabelu.

Rice. 2. Širenje svjetlosti u jednomodnom kablu

U jednomodnom kablu skoro svi snopovi putuju istom putanjom, usled čega istovremeno dospevaju do prijemnika, a oblik signala gotovo da nije izobličen (slika 2). Jednomodni kabl ima središnji prečnik vlakna od oko 1,3 µm i prenosi svetlost samo na istoj talasnoj dužini (1,3 µm). Disperzija i gubitak signala su vrlo mali, što vam omogućava prijenos signala na mnogo veću udaljenost nego u slučaju korištenja višemodnog kabela. Za jednomodni kabl se koriste laserski primopredajnici koji koriste svetlost samo sa potrebnom talasnom dužinom. Takvi primopredajnici su još uvijek relativno skupi i nisu izdržljivi. Međutim, u budućnosti bi monomodni kabel trebao postati glavni tip zbog svojih odličnih performansi. Osim toga, laseri su brži od konvencionalnih LED dioda. Slabljenje signala u jednomodnom kablu je oko 5 dB/km i može se čak smanjiti na 1 dB/km.

Rice. 3. Širenje svjetlosti u višemodnom kablu

U višemodnom kablu trajektorije svetlosnih zraka imaju primetno širenje, usled čega je oblik signala na prijemnom kraju kabla izobličen (slika 3). Centralno vlakno ima prečnik od 62,5 µm, a prečnik spoljašnjeg omotača je 125 µm (ovo se ponekad navodi kao 62,5/125). Prijenos koristi konvencionalni (ne-laserski) LED, što smanjuje troškove i produžava vijek trajanja primopredajnika u odnosu na single-mode kabl. Talasna dužina svjetlosti u višemodnom kablu je 0,85 µm, dok postoji širenje talasnih dužina od oko 30 - 50 nm. Dozvoljena dužina kabla je 2 - 5 km.

Multimode kabl- Ovo je glavni tip optičkog kabla u ovom trenutku, jer je jeftiniji i dostupniji. Slabljenje u višemodnom kablu je veće nego u jednomodnom kablu i iznosi 5 - 20 dB/km.

Tipično kašnjenje za najčešće kablove je oko 4-5 ns/m, što je blizu kašnjenja u električnim kablovima.
Optički kablovi, kao i električni kablovi, dostupni su u plenum i ne-plenum.