Mitmemoodiline ja ühemoodiline optiline kaabel, erinevused, rakendus. Ühe- ja mitmemoodiline fiiberoptiline kaabel: erinevused ja valikureeglid

Vaatamata kiudoptiliste kaablite tohutule mitmekesisusele on nende kiud peaaegu samad. Pealegi on kiudude tootjaid palju vähem (kuulsaimad on Corning, Lucent ja Fujikura) kui kaablitootjaid.

Konstruktsiooni tüübi või pigem südamiku suuruse järgi jaotatakse optilised kiud ühemoodilisteks (OM) ja mitmemoodilisteks (MM). Rangelt võttes tuleks neid mõisteid kasutada seoses konkreetse kasutatava lainepikkusega, kuid pärast joonise 8.2 läbivaatamist selgub, et praeguses tehnoloogiaarenduse etapis ei saa seda arvesse võtta.

Riis. 8.3. Ühe- ja mitmemoodilised optilised kiud

Mitmemoodilise kiu puhul on südamiku läbimõõt (tavaliselt 50 või 62,5 µm) peaaegu kaks suurusjärku suurem kui valguse lainepikkus. See tähendab, et valgus võib liikuda läbi kiu mööda mitut sõltumatut teed (režiimi). Sel juhul on ilmne, et erinevatel režiimidel on erinev pikkus ja signaal vastuvõtjas on aja jooksul märgatavalt "määrdunud".

Seetõttu pole õpiku tüüpi astmelisi kiude (variant 1), millel on konstantne murdumisnäitaja (konstantne tihedus) kogu südamiku ristlõikes, suure modaalse dispersiooni tõttu pikka aega kasutatud.

See asendati gradientkiuga (valik 2), mille südamiku materjali tihedus on ebaühtlane. Jooniselt on selgelt näha, et kiirte teepikkused on silumise tõttu oluliselt vähenenud. Kuigi valgusjuhi teljest kaugemale liikuvad kiired ületavad suuri vahemaid, on neil ka suur levikiirus. See juhtub seetõttu, et materjali tihedus keskmest välisraadiuseni väheneb vastavalt paraboolseadusele. Valguslaine levib seda kiiremini, seda väiksem on keskkonna tihedus.

Selle tulemusena kompenseeritakse pikemad trajektoorid rohkem kiirust. Hea parameetrite valikuga on võimalik levimisaja erinevust minimeerida. Järelikult on sorteeritud kiu intermodaalne dispersioon palju väiksem kui konstantse südamikutihedusega kiu oma.

Kuid hoolimata sellest, kuidas gradient-multimoodilised kiud on tasakaalustatud, saab selle probleemi täielikult kõrvaldada ainult piisavalt väikese südamiku läbimõõduga kiudude kasutamisel. Milles levib sobival lainepikkusel üks kiir.

8 mikronise südamiku läbimõõduga kiud on tegelikult levinud, mis on piisavalt lähedane tavaliselt kasutatavale lainepikkusele 1,3 mikronit. Sagedustevaheline dispersioon jääb mitteideaalse kiirgusallika puhul alles, kuid selle mõju signaali edastamisele on sadu kordi väiksem kui interrežiimil või materjalil. Sellest lähtuvalt on ühemoodilise kaabli ribalaius palju suurem kui mitmerežiimilise kaabli ribalaius.

Nagu sageli juhtub, on suurema jõudlusega kiutüübil oma varjuküljed. Esiteks on see muidugi suurem kulu, mis tuleneb komponentide maksumusest ja paigalduskvaliteedi nõuetest.

Tab. 8.1. Ühe- ja mitmemoodiliste tehnoloogiate võrdlus.

Valikud	Üksikrežiim	Multirežiim
Kasutatud lainepikkused	1,3 ja 1,5 µm	0,85 µm, harva 1,3 µm
Sumbumine, dB / km.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
Saatja tüüp	laser, harva LED	Valgusdiood
Südamiku paksus.	8 µm	50 või 62,5 µm
Kiudude ja kaablite maksumus.	Umbes 70% multirežiimist	-
keskmine maksumus keerdpaarmuundur Fast Ethernet.	$300	$100
Edastusulatus Fast Ethernet.	umbes 20 km	kuni 2 km
Spetsiaalselt disainitud Fast Etherneti seadmete edastusvahemik.	üle 100 km.	kuni 5 km
Võimalik ülekandekiirus.	10 GB või rohkem.	kuni 1 GB. piiratud pikkus
Kasutusala.	telekommunikatsioon	kohalikud võrgud

optiline kiud sellel on head jõudlusomadused ja see on mõeldud digitaalsete andmete kiireks edastamiseks. Igasugune kaabel koosneb valgust kandvast elemendist, mis on ümbritsetud siibriga, mille ülesandeks on moodustada piir kandjate vahel ja vältida voolu minekut kaablist kaugemale. Mõlemad elemendid on valmistatud kvartsklaasist: samas kui südamiku murdumisnäitaja on kõrgem. Tänu sellele efektile on signaali edastamise kvaliteet tagatud.

üherežiimiline ja mitmerežiimiline kaabel on valmistatud koostiselt sarnasest toorainest, kuid neil on märkimisväärsed erinevused tehnilistes omadustes. Mõlema variandi siiber on sama - 125 mikronit.

Kuid nende tuumad on erinevad: 9 mikronit - üherežiimi jaoks, 50 või 62,5 mikronit - mitmerežiimi jaoks.

Kiutüüpide mõistmine aitab teil täpselt valida suvandi, mis tagab kulutõhusalt piisava kanali läbilaskevõime.

Ühemoodilise kaabli omadused

Siin peetakse kiirte läbimist stabiilseks, nende trajektoor jääb muutumatuks, pluss asjaolu, et signaal ei allu a priori tugevatele moonutustele. Sellises kius realiseeritakse astmeline murdumisprofiil. Ülekandmiseks kasutatakse spetsiaalselt häälestatud laserallikat, andmeid edastatakse paljude kilomeetrite ulatuses ilma igasuguste katkestusteta: hajumist kui sellist pole.
Negatiivsete punktide hulgas: selline kiud on konkurendiga võrreldes suhteliselt lühiajaline, kulukas hooldada - nõuab võimsat varustust, mis nõuab häälestamist.

Ühemoodiline kaabel on alati prioriteet, kui tegemist on edastusega kiirusega üle 10 Gb / s.

Peamised sordid

1. Kiire hajutuse nihkega;
2. Koos nihkega minimaalne pikkus lained;
3. Nullist erineva nihkega kiirte hajutusega.

Mitmerežiimilise kaabli omadused

Terminaliseadmena kasutatakse tavalist LED-i, mis ei vaja tõsist hooldust ja kontrolli, mille tulemusena väheneb kiu kulumine: kasutusiga pikeneb märgatavalt.

Mitmerežiimilist kaablit on odavam hooldada, kuigi see on mõnevõrra kallim kõrge kvaliteet edastamine kiirusega kuni 10 Gbps, eeldusel, et liini pikkus ei ületa 550 meetrit.

Optilise kiu struktuuri kohta saate teada videost:

Kui ühendatud kiirusega 1 Gb / s, sobib OM4 kiud pikkade vahemaade jaoks - kuni 1,1 km. Mitmetuumalisel on märkimisväärne sumbumise indeks: piirkonnas 15 dB/km.

Peamised optiliste kiudude tüübid

astmeline kiud

See on valmistatud lihtsama tehnoloogia abil. Hajutuse töötlemata töötlemise tõttu ei suuda see dispersiooni superkiirusel stabiliseerida, mistõttu on piiratud ulatus rakendusi.

gradientkiud

Sellel on lähitulede hajumine, murdumisnäitaja jaotub sujuvalt.

Huvitav video kiudoptilise kaabli kohta vaadake allolevat videot:

Ühe- ja mitmerežiimiline kaablirakendus

Paljude tööstusharude jaoks on olemas traditsioonid ja standardid, mis näevad ette üht või teist tüüpi kaabli kasutamist.

Üherežiimiline kaabel Seda kasutatakse alati märkimisväärse pikkusega ookeaniülestes, mere- ja magistraalsideliinides.

Interneti-juurdepääsu pakkumiseks pakkuja võrkudes. Andmekeskustega seotud töötlemissüsteemides.

Mitmerežiimiline kaabel leiab rakendust andmevõrkudes hoonete sees ja hoonete vahel. FTTD süsteemides.

Igat tüüpi FOCL nõuab ettevaatlik suhtumine ja regulaarne hooldusdiagnostika. Täisväärtuslike aruannete saamiseks kasutatakse ülitäpseid reflektomeetreid, mis suudavad tuvastada isegi väiksemaid signaalikadusid.

Kiudoptilistes sideliinides on kahte tüüpi kaableid. Nimelt: fiiberoptiline kaabel on mitmemoodiline ja vastavalt ühemoodiline.

Nagu nimigi viitab, ei võimalda ühemoodilise kaabli arhitektuur enam kui ühel kiirel - režiimil - läbida ennast. Seega seisneb ühemoodiliste ja mitmemoodiliste optiliste kaablite erinevus selles, kuidas optiline kiirgus neid läbib. Kiudtuuma suurus on kõige olulisem omadus, mis võib mõjutada seda, kas ostate ühemoodilise optilise kaabli või mõne muu.

Südamiku väiksem läbimõõt tagab väiksema modaalse hajutuse ja selle tulemusena - võimaluse edastada teavet pikkade vahemaade taha ilma ruutereid, repiitereid ja repiitereid kasutamata. Negatiivne tegur on see, et ühemoodilised kiud- ja elektroonikakomponendid, mis edastavad, võtavad vastu ja transformeerivad andmeid ning säilitavad optiliste kaablite tehnilisi omadusi, on väga kallid.

Konkreetsete mõõtmete osas on ühemoodilisel kiul väga õhuke südamik, mille läbimõõt on kuni 10 µm. Ribalaius kaabel varieerub vahemikus 10 Gbps ja rohkem.

Mitmemoodiline optiline kaabel

Erinevalt ühemoodilisest kaablist võimaldab mitmemoodiline kaabel n-nda arvu režiime enda kaudu läbi lasta. Selline juht võib sisaldada rohkem kui ühte sõltumatut valgusteed. Südamiku läbimõõdu suurus muudab aga tõenäolisemaks valguse peegeldumise südamiku väliskatte pinnalt ja see omakorda suurendab modaalset hajumist. Kiire hajumine kaablis toob kaasa signaali edastuskauguse vähenemise ja vajaduse suurendada repiiterite arvu.

Iga insener, kes on kiu projekteerimise lõpetanud, saab võrgu lõpptulemusena andmeedastuskiiruseks 2,5 Gbps. Taas kerkib küsimus: "Kui ostan fiiberoptilise kaabli, siis millise valida?" Kõik sõltub tehnilistest parameetritest ja nõutav kvaliteetühendused. Näiteks saate osta 8-kiulise optilise kaabli. Sellises juhis, nagu näidatud, on 8 kiudu, mis asuvad keskmoodulis.

Optiline kiud on põhisidevõrkude ehitamisel de facto standard. Kiudoptiliste sideliinide pikkus Venemaal suurte teulatub üle 50 tuhande km. Tänu kiududele on meil suhtluses kõik eelised, mida varem polnud. Nii et proovime kaaluda sündmuse kangelast - optilist kiudu. Artiklis püüan kirjutada lihtsalt optilistest kiududest, ilma matemaatiliste arvutusteta ja lihtsate inimlike selgitustega. Artikkel on puhtalt sissejuhatav, st. ei sisalda unikaalseid teadmisi, kõike kirjeldatavat võib leida hunnikust raamatutest, kuid see pole copy-paste, vaid teabe “kuhjast” väljapressimine, vaid olemus.

Klassifikatsioon

Kõige sagedamini jagatakse kiud kaheks üldine tüüp kiud 1. Mitmemoodilised kiud 2. Ühemoodilised kiud Toome "leibkonna" tasemel selgituse, et on olemas ühemoodilised ja mitmemoodilised. Kujutage ette hüpoteetilist ülekandesüsteemi, millesse on ühendatud kiud. Peame binaarse teabe edastama. Elektriimpulsid kius ei levi, kuna see on dielektrik, nii et me edastame valguse energiat. Selleks vajame valgusenergia allikat. See võib olla LED ja laser. Nüüd teame, mida me valgussaatjana kasutame. Mõelgem, kuidas valgust kiudu sisestatakse: 1) Valguskiirgusel on oma spekter, seega kui kiu tuum on lai (see on mitmemoodilises kius), siis siseneb südamikku rohkem valguse spektraalseid komponente.

Näiteks edastame valgust lainepikkusel 1300nm (näiteks), multirežiimi tuum on lai, siis on lainetel rohkem leviteed. Iga selline tee on mod

2) Kui tuum on väike (ühemoodiline kiud), siis vähenevad vastavalt ka lainete levimisteed. Ja sellest ajast peale täiendavad modifikatsioonid palju vähem, siis modaalset hajumist ei toimu (sellest lähemalt allpool). See on peamine erinevus mitmemoodiliste ja ühemoodiliste kiudude vahel.

Aitäh enjoint, tegger, hazanko kommentaaride eest.

Multimoodid jagunevad omakorda kiududeks, mille murdumisnäitaja on astmeline (mitmemoodiline astmeline kiud) ja gradient (astmeline indeks m / moodi kiud).

Üherežiimilised on jagatud astmeliseks, standardseks (standardkiud), nihutatud dispersiooniga (dispersiooninihkega) ja nullist erineva nihkega dispersiooniks (mitte-null-dispersiooniga nihutatud)

Optilise kiu disain

Iga kiud koosneb südamikust ja erinevate murdumisnäitajatega kattest. Südamik (mis on peamine valgussignaali energia edastamise vahend) on valmistatud optiliselt tihedamast materjalist, kest on valmistatud vähem tihedast. Näiteks kirje 50/125 näitab, et südamiku läbimõõt on 50 mikronit ja kesta läbimõõt on 125 mikronit. Südamiku läbimõõt 50 μm ja 62,5 μm on mitmemoodiliste optiliste kiudude tunnused ja vastavalt 8–10 μm ühemoodiliste kiudude tunnused. Korpuse läbimõõt on reeglina alati 125 μm.

Nagu näete, on ühemoodilise kiu südamiku läbimõõt palju väiksem kui mitmemoodilise kiu läbimõõt. Väiksem südamiku läbimõõt võimaldab vähendada modaalset dispersiooni (mis võib-olla ka sisse kirjutatakse eraldi artikkel, samuti valguse levimise probleemid kius) ja suurendavad vastavalt ülekandeulatust. Ühemoodilised kiud aga asendaksid mitmemoodilisi kiude paremate "transpordi" omaduste tõttu, kui poleks vaja kasutada kalleid ja kitsa emissioonispektriga lasereid. Mitmemoodilised kiud kasutavad laiema spektriga LED-e.

Seetõttu kasutatakse odavate optiliste lahenduste (nt Interneti-teenuse pakkuja kohtvõrgu) puhul mitmerežiimilisi rakendusi.

Murdumisnäitaja profiil

Kogu tants tamburiiniga kiu juures, et suurendada edastuskiirust, oli murdumisnäitaja profiili ümber. Kuna kiiruse suurendamise peamiseks piiravaks teguriks on modaalne dispersioon. Lühidalt on olemus järgmine: kui laserkiirgus satub kiu tuuma, siis signaal edastatakse selle kaudu eraldi režiimidena (umbes: valguskiired. Aga tegelikult sisendsignaali erinevad spektrikomponendid) , "kiired" sisenevad alla erinevad nurgad, seega on üksikute režiimide energia levimisaeg erinev. Seda illustreerib allolev joonis.

Siin kuvatakse 3 murdumisprofiili: astmeline ja gradient mitmemoodilise kiu jaoks ning astmeline ühemoodilise kiu jaoks. On näha, et mitmemoodilistes kiududes levivad valgusrežiimid mööda erinevaid teid, kuid tänu südamiku püsivale murdumisnäitajale SAMA kiirusega. Need režiimid, mis on sunnitud järgima katkendjoont, tulevad hiljem kui need, mis järgivad sirgjoont. Seetõttu on algne signaal ajas venitatud. Teine asi on gradiendi profiiliga, need režiimid, mis varem läksid keskel, aeglustuvad ja režiimid, mis läksid mööda katkist rada, vastupidi, kiirendavad. Selle põhjuseks on asjaolu, et südamiku murdumisnäitaja on nüüd ebaühtlane. See suureneb paraboolselt servadest keskkoha suunas. See võimaldab suurendada edastuskiirust ja saada vastuvõtul äratuntavat signaali.

Optiliste kiudude rakendused

Lisaks on nüüd peaaegu kõik magistraalkaablid varustatud nullist erineva nihkega, mis võimaldab nendel kaablitel kasutada spektraallaine jagamise multipleksimist (WDM) ilma kaablit vahetamata.

Ja passiivsete optiliste võrkude ehitamisel kasutatakse sageli mitmemoodilist kiudu.

Aitäh konstruktiivse kriitika eest.

PS Huvi korral võib olla artikleid teemal - dispersioon - fiiberoptiliste kaablite tüübid (mitte kiud) - wdm/dwdm tihendamiseks kasutatavad ülekandesüsteemid. - optiliste kiudude splaissimise protseduur. ja laastude tüübid. Sildid:

• optiline kiud
• optiline kiud
• kiudaineid
• dispersioon

www.habr.com

Erinevus ühe- ja mitmemoodiliste optiliste kaablite vahel

Avaleht / Artiklid / Erinevus ühe- ja mitmemoodiliste optiliste kaablite vahel

Kiudoptilistes sideliinides on kahte tüüpi kaableid. Nimelt: fiiberoptiline kaabel on mitmemoodiline ja vastavalt ühemoodiline.

Nagu nimigi viitab, ei võimalda ühemoodilise kaabli arhitektuur enam kui ühel kiirel - režiimil - läbida ennast. Seega seisneb ühemoodiliste ja mitmemoodiliste optiliste kaablite erinevus selles, kuidas optiline kiirgus neid läbib. Kiudtuuma suurus on kõige olulisem omadus, mis võib mõjutada seda, kas ostate ühemoodilise optilise kaabli või mõne muu.

Südamiku väiksem läbimõõt tagab väiksema modaalse hajutuse ja selle tulemusena võimaluse edastada teavet pikkade vahemaade taha ilma ruutereid, repiitereid ja repiitereid kasutamata. Negatiivne on see, et ühemoodiline kiud ja elektroonilised komponendid, mis edastavad, vastuvõtvad ja andmeid muundavad ning optiliste kaablite jõudlust säilitavad, on väga kallid.

Konkreetsete mõõtmete osas on ühemoodilisel kiul väga õhuke südamik, mille läbimõõt on kuni 10 µm. Kaabli ribalaius varieerub vahemikus 10 Gbps ja rohkem.

Mitmemoodiline optiline kaabel

Erinevalt ühemoodilisest kaablist võimaldab mitmemoodiline kaabel n-nda arvu režiime enda kaudu läbi lasta. Selline juht võib sisaldada rohkem kui ühte sõltumatut valgusteed. Südamiku läbimõõdu suurus muudab aga tõenäolisemaks valguse peegeldumise südamiku väliskatte pinnalt ja see omakorda suurendab modaalset hajumist. Kiire hajumine kaablis toob kaasa signaali edastuskauguse vähenemise ja vajaduse suurendada repiiterite arvu.

Iga insener, kes on kiu projekteerimise lõpetanud, saab võrgu lõpptulemusena andmeedastuskiiruseks 2,5 Gbps. Taas kerkib küsimus: "Kui ostan fiiberoptilise kaabli, siis millise valida?" Kõik sõltub tehnilistest näitajatest ja nõutavast suhtluskvaliteedist. Näiteks saate osta 8-kiulise optilise kaabli. Sellises juhis, nagu näidatud, on 8 kiudu, mis asuvad keskmoodulis.

www.volioptika.ru

Arvuti ajaveeb

Optiline kaabel on õhuke painduv kiud, mis võimaldab efekti tõttu valgust pikkade vahemaade taha edastada sisemine peegeldus kiired kesta seintelt. Tänapäeval toodetakse optilist kaablit kahe tehnoloogia järgi - ühemoodiline ja mitmerežiimne. Selle kohta, kuidas ühemoodiline optiline kaabel erineb mitmerežiimilisest, ja seda arutatakse edasi.

Tööpõhimõte

Ühemoodiline optiline kaabel on spetsiaalselt ette nähtud ühe "režiimi" või ühe valgusvihu kandmiseks. Samal ajal võimaldab mitmemoodiline optiline kaabel edastada korraga mitut "režiimi" või kiirt, millest igaüks peegeldub kaabli sees oma murdumisnurga all.

Geomeetrilised erinevused

Mitmemoodilisel ja ühemoodilisel optilisel kaablil on olulised erinevused, mis on palja silmaga nähtavad. Mitmemoodilisel kaablil on signaali edastav südamik, mille läbimõõt on vähemalt 62,5 mikronit. Ühemoodiline kaabel on õhem ja selle südamiku läbimõõt on 8–10 mikronit. Kaasaegsed võrgukaardid on varustatud optilise pordiga ja serveritesse paigaldatakse korraga mitu võrgukaarti, mis toetavad ühe- või mitmerežiimilise kaabli otseühendust spetsiaalse pistiku kaudu.

Ribalaiuse erinevused

Mitmemoodilise optilise kiu ribalaius on kuni mitusada MHz kilomeetri kohta. Tänu oma omadustele on mitmemoodiline kaabel võimeline edastama andmeid kuni 10 miili kaugusele ning kasutada andmeedastuskauguse suurendamiseks suhteliselt odavaid optilisi repiitereid (signaali transiivereid). Lisateavet fiiberoptilise võrgu toimimise kohta leiate meie uuest artiklist.

Samal ajal võib ühemoodiline kaabel edastada andmeid üle 10 km, kuid peab kasutama kalli pooljuhtlaserdioodi või muude ühemoodiliste emitterite kiirgust. Selline diood koosneb tavaliselt kahest kiirgavast moodulist, mis moodustavad ühise valgusvoo andmetega ühes suunas. Ühemoodilisele optilisele kaablile monteeritud saatjad maksavad tavaliselt neli korda või rohkem kui võrreldavad seadmed mitmerežiimiliste signaalide edastamiseks.

pcnotes.com

Ühe- või mitmerežiimiline, millist kaablit valida? Mis on parem?

Vastates küsimusele, milline optiline kaabel on parem ühe- või mitmerežiimiline, ei saa olla kahte arvamust. Kõrval tehnilised kirjeldused ja jõudlus – ühemoodiline optiline kaabel on parem kui mitmerežiimiline. See võimaldab teil edastada suuri andmemahtusid pikkade vahemaade taha (10GBASE ja 40GBASE rakenduste puhul kuni 40km). Seetõttu on ühemoodilise kaabli (ja selle kaudu andmeedastusseadmete) maksumus kõrgem kui mitmemoodilisel.

Kuid ikkagi, millist optilist kaablit konkreetse ülesande jaoks valida? Allpool on mõned praktilisi nõuandeid, millele saate kaabli tüübi valimisel keskenduda:

• esiteks vaatame kasutatavate aktiivseadmete tüüpi ja nõudeid (sh lähteülesanne) kliendi või opereeriva organisatsiooni IT-teenused. ja järgige kaabli ja muude optiliste seadmete tüübi valimisel rangelt aktiivseadmete tootja või kliendi soovitusi;
• kui on vaja kaablit vedada kaugemal kui 500 m (eelkõige kaugemate suurte sõlmede magistraalühenduste jaoks) ja suure andmemahu edastamiseks, kasutame ainult ühemoodilist optilist kaablit;
• andmete edastamiseks sama hoone piires erinevatel korrustel või erinevates hoonetes asuvate rist- ja serveriruumide vahel on sageli mõttekas kasutada mitmemoodilist kaablit. See on odavam ja vähem nõudlik pöörete / laskumiste arvu ja nende raadiuse suhtes;
• noh, nendes olukordades, kus seda pole piisavalt teavet kasutatavate aktiivsete seadmete, magistraalliinide pikkuse ja muude tehniliste andmete kohta - kasutage ühemoodilist kaablit. Kindlasti ei saa eksida!

Lisaks ei tohiks me unustada, et iga kiudoptilise võrgu rakenduse jaoks on soovitatav paigaldada kaks kiudu ja tagada 100% optiliste kiudude reserv (näiteks kui kavatsete edastada kohtvõrku (1), telefon (2) ja videovalve andmed läbi optika ( 3), siis peaks kiudude arv kaablis olema 3*2*100% reserv=12 kiudu).

Fiiberoptiline kaabel(teise nimega fiiberoptiline kaabel) on kaht tüüpi elektri- või vaskkaablitega võrreldes põhimõtteliselt erinev kaablitüüp. Sellest saadav teave edastatakse mitte elektrilise signaali, vaid valguse kaudu. Selle põhielemendiks on läbipaistev klaaskiud, millest valgus läbib väikese sumbumisega pikki vahemaid (kuni kümneid kilomeetreid).

Riis. 1. Optiline kiud. Struktuur

Kiudoptilise kaabli struktuur on väga lihtne ja sarnane koaksiaalelektrikaabli omaga (joonis 1). Ainult tsentraalse vaskjuhi asemel kasutatakse siin õhukest (umbes 1-10 pooltumeda läbimõõduga) klaaskiudu (3) ja sisemise isolatsiooni asemel klaas- või plastikkest (2), mis ei lase valgust. klaaskiust kaugemale minema. Sel juhul me räägime kahe erineva purunemisteguriga aine kokkupuutepinnalt valguse nn täieliku sisepeegelduse režiimi kohta (klaaskesta puhul on purunemistegur palju väiksem kui tsentraalse kiu puhul). Kaabli metallkest jäetakse tavaliselt ära, kuna siin pole vaja varjestada väliste elektromagnetiliste takistuste eest. Mõnikord kasutatakse seda siiski mehaaniliseks kaitseks keskkond(sellist kaablit nimetatakse mõnikord soomustatud, see võib kombineerida mitu kiudoptilist kaablit ühe ümbrise alla).

Fiiberoptiline kaabel on edastatava teabe turvalisuse ja salastatuse osas erakordsed omadused. Põhimõtteliselt ei ole välised elektromagnetilised takistused võimelised valgussignaali moonutama ja signaal ise ei tekita välist elektromagnetkiirgust. Seda tüüpi kaabliga ühendamine võrgu volitamata kuulamiseks on peaaegu võimatu, kuna kaabli terviklikkus on rikutud. Teoreetiliselt ulatub sellise kaabli ribalaius 10 12 Hz-ni ehk 1000 GHz-ni, mis on võrreldamatult kõrgem kui elektrikaablitel. Kiudoptilise kaabli hind langeb pidevalt ja sisse Sel hetkel võrdub ligikaudu õhukese koaksiaalkaabli maksumusega.

Kiudoptiliste kaablite tüüpiline signaali sumbumine sagedustel, mida kasutatakse kohalikud võrgud, jääb vahemikku 5–20 dB / km, mis vastab ligikaudu elektrikaablite jõudlusele madalatel sagedustel. Kuid fiiberoptilise kaabli puhul suureneb edastatava signaali sageduse suurenemisega sumbumine väga pisut ja kõrgetel sagedustel (eriti üle 200 MHz) on selle eelis elektrikaabli ees vaieldamatu, sellel on lihtsalt pole konkurente.

Kiudoptilise kaabli puudused

Kõige olulisem neist on paigaldamise kõrge keerukus (koos fiiberoptilise kaabli paigaldamine eraldamine nõuab mikroni täpsust, eraldamise sumbumine sõltub tugevalt klaaskiu täpsusest ja selle poleerimisastmest). Eraldamise paigaldamiseks kasutatakse keevitamist või liimimist spetsiaalse geeliga, millel on sama valgusmurdetegur kui klaaskiul. Igal juhul on selleks vaja kõrgelt kvalifitseeritud töötajaid ja spetsiaalseid tööriistu. Seetõttu müüakse kiudoptilist kaablit enamasti erineva pikkusega eelnevalt lõigatud tükkidena, mille mõlemasse otsa on juba paigaldatud vajalik eraldus. Tasub meeles pidada, et ebakvaliteetne eraldusseade vähendab sumbumise tõttu drastiliselt lubatud kaabli pikkust.

Samuti peate meeles pidama, et fiiberoptilise kaabli kasutamine nõuab spetsiaalseid optilisi vastuvõtjaid ja saatjaid, mis muudavad valgussignaalid elektrilisteks signaalideks ja vastupidi, mis mõnikord suurendab märkimisväärselt kogu võrgu maksumust.

Fiiberoptilised kaablid võimaldavad signaali hargnemist (selleks toodetakse spetsiaalseid passiivseid jaotureid ( sidurid) 2-8 kanali jaoks), kuid reeglina kasutatakse neid andmeedastuseks ainult ühes suunas ühe saatja ja ühe vastuvõtja vahel. Igasugune hargnemine nõrgendab ju paratamatult tugevalt valgussignaali ja kui harusid on palju, ei pruugi see valgus lihtsalt võrgu lõppu jõuda. Lisaks on jaoturites sisekaod, mistõttu on signaali koguvõimsus väljundis väiksem kui sisendvõimsus.

Kiudoptiline kaabel on vähem tugev ja paindlik kui elektrikaabel. Tüüpiline lubatud painderaadius on umbes 10 - 20 cm, väiksema painderaadiusega võib keskkiud puruneda. Halvasti talub kaabli- ja mehaanilist venitamist, samuti muljumismõju.

Tundlik fiiberoptiline kaabel ja ioniseeriva kiirguse suhtes, mille kaudu klaaskiu läbipaistvus väheneb ehk signaali sumbumine suureneb . teravad tilgad temperatuur mõjutab seda ka negatiivselt, klaaskiud võivad praguneda.

Kasutage fiiberoptilist kaablit ainult täht- ja rõngatopoloogiaga võrkudes. Sel juhul pole sobitamise ja maandamisega probleeme. Kaabel tagab võrguarvutitele ideaalse galvaaniisolatsiooni. Tulevikus tõrjuvad seda tüüpi kaablid tõenäoliselt elektrikaablid välja või vähemalt konkureerivad neid oluliselt. Vasevarud planeedil on ammendunud ja klaasi tootmiseks on piisavalt toorainet.

Kiudoptiliste kaablite tüübid

1. mitmerežiimiline või mitmerežiimiline kaabel, odavam, kuid madalama kvaliteediga;
2. üksikrežiim kaabel, kallim, aga on parim esitus võrreldes esimesega.

Kahe tüübi lahknevuse olemus taandub kaablis valguskiirte erinevatele liikumisviisidele.

Riis. 2. Valguse levik ühemoodilises kaablis

Ühemoodilises kaablis liiguvad peaaegu kõik kiired sama teed, mille tulemusena jõuavad nad vastuvõtjani üheaegselt ning signaali kuju peaaegu ei moonuta (joonis 2). Ühemoodilise kaabli keskmise kiu läbimõõt on umbes 1,3 µm ja see edastab valgust ainult samal lainepikkusel (1,3 µm). Dispersioon ja signaalikadu on väga väikesed, mis võimaldab edastada signaale palju suurema vahemaa tagant kui mitmemoodilise kaabli kasutamisel. Ühemoodilise kaabli jaoks kasutatakse lasertransiivereid, mis kasutavad ainult vajaliku lainepikkusega valgust. Sellised transiiverid on endiselt suhteliselt kallid ega ole vastupidavad. Kuid tulevikus peaks ühemoodiline kaabel oma suurepärase jõudluse tõttu saama peamiseks tüübiks. Lisaks on laserid kiiremad kui tavalised LED-id. Ühemoodilise kaabli signaali sumbumine on umbes 5 dB/km ja seda saab isegi vähendada 1 dB/km-ni.

Riis. 3. Valguse levik mitmemoodilises kaablis

Mitmemoodilises kaablis on valguskiirte trajektoorid märgatava levikuga, mille tagajärjel kaabli vastuvõtuotsas signaali kuju moondub (joon. 3). Keskmise kiu läbimõõt on 62,5 µm ja väliskesta läbimõõt on 125 µm (seda teatatakse mõnikord kui 62,5/125). Edastamises kasutatakse tavalist (mitte laser) LED-i, mis vähendab kulusid ja pikendab transiiverite eluiga võrreldes ühemoodilise kaabliga. Valguse lainepikkus mitmemoodilises kaablis on 0,85 µm, samas kui lainepikkus on umbes 30–50 nm. Lubatud kaabli pikkus on 2 - 5 km.

Mitmerežiimiline kaabel- See on praegu peamine fiiberoptilise kaabli tüüp, kuna see on odavam ja kättesaadavam. Mitmemoodilise kaabli sumbumine on suurem kui ühemoodilise kaabli puhul ja on 5–20 dB/km.

Enimlevinud kaablite tüüpiline viivitus on umbes 4-5 ns/m, mis on lähedane elektrikaablite viivitusega.
Kiudoptilised kaablid, nagu ka elektrikaablid, on saadaval riigis pleenum ja mittepleenum.