Monimuotoinen ja yksimuotoinen optinen kaapeli, erot, sovellus. Yksi- ja monimuotokuitukaapeli: erot ja valintasäännöt

Huolimatta valokaapeleiden valtavasta valikoimasta, kuidut niissä ovat lähes samat. Lisäksi itse kuituvalmistajia on paljon vähemmän (Corning, Lucent ja Fujikura ovat tunnetuimpia) kuin kaapelivalmistajia.

Rakennetyypin tai pikemminkin ytimen koon mukaan optiset kuidut jaetaan yksimuotoisiin (OM) ja monimuotoisiin (MM). Tarkkaan ottaen näitä käsitteitä tulisi käyttää suhteessa käytettävään tiettyyn aallonpituuteen, mutta kuvan 8.2 tarkastelun jälkeen käy selväksi, että tekniikan nykyisessä kehitysvaiheessa tätä ei voida ottaa huomioon.

Riisi. 8.3 Yksimuotoiset ja monimuotoiset optiset kuidut

Monimuotokuidun tapauksessa ytimen halkaisija (tyypillisesti 50 tai 62,5 µm) on lähes kaksi suuruusluokkaa suurempi kuin valon aallonpituus. Tämä tarkoittaa, että valo voi kulkea kuidun läpi useita itsenäisiä polkuja (moodia). Tässä tapauksessa on selvää, että eri moodilla on eri pituudet, ja vastaanottimen signaali "tahroituu" ajallaan huomattavasti.

Tästä johtuen oppikirjatyyppistä porrastettuja kuituja (vaihtoehto 1), joilla on vakio taitekerroin (vakiotiheys) koko sydämen poikkileikkauksella, ei ole käytetty pitkään aikaan suuren modaalidispersion vuoksi.

Se korvattiin gradienttikuidulla (vaihtoehto 2), jonka ydinmateriaalin tiheys on epätasainen. Kuvasta näkyy selvästi, että säteiden kulkupituudet pienenevät huomattavasti tasoittamisen vuoksi. Vaikka valojohtimen akselista kauemmaksi kulkevat säteet ylittävät suuria matkoja, niillä on myös suuri etenemisnopeus. Tämä johtuu siitä, että materiaalin tiheys keskustasta ulkosäteeseen pienenee parabolisen lain mukaan. Valoaalto etenee mitä nopeammin, sitä pienempi väliaineen tiheys.

Tämän seurauksena pidemmät lentoradat kompensoidaan lisää nopeutta. Hyvällä parametrivalinnalla on mahdollista minimoida etenemisajan ero. Näin ollen lajitellun kuidun intermodinen dispersio on paljon pienempi kuin kuidun, jolla on vakioydintiheys.

Riippumatta siitä, kuinka gradienttimonimuotokuidut ovat tasapainossa, tämä ongelma voidaan poistaa kokonaan vain käyttämällä kuituja, joilla on riittävän pieni ytimen halkaisija. Jossa, sopivalla aallonpituudella, yksi ainoa säde etenee.

Kuitu, jonka ytimen halkaisija on 8 mikronia, on itse asiassa yleinen, mikä on tarpeeksi lähellä yleisesti käytettyä 1,3 mikronin aallonpituutta. Taajuuksien välinen hajonta ei-ideaalisella säteilylähteellä säilyy, mutta sen vaikutus signaalin siirtoon on satoja kertoja pienempi kuin intermoodi tai materiaali. Näin ollen yksimuotoisen kaapelin kaistanleveys on paljon suurempi kuin monimuotoisen kaapelin.

Kuten usein tapahtuu, tehokkaammalla kuitutyypillä on huonot puolensa. Ensinnäkin tämä on tietysti korkeampi kustannus, joka johtuu komponenttien kustannuksista ja asennuksen laatuvaatimuksista.

Tab. 8.1. Yksi- ja monimuototekniikoiden vertailu.

Parametrit	Yksitila	Monitila
Käytetyt aallonpituudet	1,3 ja 1,5 µm	0,85 µm, harvoin 1,3 µm
Vaimennus, dB / km.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
Lähettimen tyyppi	laser, harvoin LED	Valodiodi
Ytimen paksuus.	8 µm	50 tai 62,5 µm
Kuitujen ja kaapelien hinta.	Noin 70 % monitilasta	-
keskihinta Kierretty parimuunnin Fast Ethernet.	$300	$100
Lähetysalue Fast Ethernet.	noin 20 km	2 km asti
Erityisesti suunniteltujen Fast Ethernet -laitteiden lähetysvalikoima.	yli 100 km.	5 km asti
Mahdollinen siirtonopeus.	10 Gt tai enemmän.	jopa 1 Gt. rajoitettu pituus
Sovellusalue.	tietoliikenne	paikalliset verkot

optinen kuitu sillä on hyvät suorituskykyominaisuudet ja se on suunniteltu nopeaan digitaalisen tiedon siirtoon. Mikä tahansa kaapeli koostuu valoa kuljettavasta elementistä, jota ympäröi vaimennusvaippa, jonka tehtävänä on muodostaa raja väliaineiden välille ja estää virtauksen meneminen kaapelin ulkopuolelle. Molemmat elementit on valmistettu kvartsilasista: kun taas ytimellä on korkeampi taitekerroin. Tämän vaikutuksen ansiosta signaalin lähetyksen laatu on taattu.

yksimuotoinen ja monimuotoinen kaapeli on valmistettu koostumukseltaan samanlaisista raaka-aineista, mutta niillä on merkittäviä eroja teknisissä ominaisuuksissa. Molempien vaihtoehtojen vaimennin on sama - 125 mikronia.

Mutta niiden ytimet ovat erilaisia: 9 mikronia - yksimoodille, 50 tai 62,5 mikronia - monimuotoiselle.

Kuitutyyppien ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan tarkasti vaihtoehdon, joka tarjoaa kustannustehokkaasti riittävän kanavan suorituskyvyn.

Yksimuotoisen kaapelin ominaisuudet

Tässä säteiden kulkua pidetään vakaana, niiden liikerata pysyy muuttumattomana, plus se, että signaali ei ole a priori alttiina voimakkaille vääristymille. Tällaisessa kuidussa toteutetaan porrastettu taiteprofiili. Siirtoon käytetään erikoisviritettyä laserlähdettä, data välittyy useiden kilometrien päähän ilman keskeytyksiä: sirontaa sinänsä ei ole.
Negatiivisten kohtien joukossa: tällainen kuitu on suhteellisen lyhytikäinen verrattuna kilpailijaansa, kallis ylläpitää - vaatii voimakkaita laitteita, jotka vaativat viritystä.

Yksimuotokaapeli on aina etusijalla, kun on kyse siirrosta yli 10 Gbps:n nopeuksilla.

Päälajikkeet

1. Säteen dispersion siirrolla;
2. Offsetilla minimipituus aallot;
3. Nollasta poikkeava siirretty sädedispersio.

Monimuotokaapelin ominaisuudet

Päätelaitteena käytetään perinteistä LEDiä, joka ei vaadi vakavaa huoltoa ja valvontaa, minkä seurauksena kuidun kuluminen vähenee: käyttöikä pitenee huomattavasti.

Monimuotokaapeli on halvempi ylläpitää, vaikkakin hieman kalliimpi, tarjoaa korkealaatuinen lähetys jopa 10 Gbps:n nopeudella edellyttäen, että linjan pituus ei ylitä 550 metriä.

Voit oppia optisen kuidun rakenteesta videosta:

Kun kytkettynä alueella 1 Gb / s, OM4-kuitu sopii pitkille etäisyyksille - 1,1 km asti. Moniytimellä on merkittävä vaimennusindeksi: alueella 15 dB/km.

Optisten kuitujen päätyypit

porrastettu kuitu

Se on tehty yksinkertaisella tekniikalla. Sironnan karkean käsittelyn vuoksi se ei pysty stabiloimaan dispersiota supernopeuksilla, joten se on rajoitettu soveltamisala sovellukset.

gradienttikuitu

Siinä on matalan säteen sironta, taitekerroin jakautuu tasaisesti.

Mielenkiintoinen video valokuitukaapelista, katso alla oleva video:

Yksi- ja monimuotoinen kaapelisovellus

Useilla toimialoilla on perinteitä ja standardeja, jotka määräävät yhden tai toisen tyyppisen kaapelin käytön.

Yksimuotoinen kaapeli Sitä käytetään aina valtameren, merenkulun ja runkoviestintälinjoissa, joilla on huomattava pituus.

Palveluntarjoajan verkoissa Internet-yhteyden tarjoamiseksi. Tietokeskuksiin liittyvissä käsittelyjärjestelmissä.

Monimuotoinen kaapeli löytää sovelluksen tietoverkoissa rakennusten sisällä ja rakennusten välillä. FTTD-järjestelmissä.

Mikä tahansa FOCL vaatii huolellinen asenne ja säännöllinen huoltodiagnostiikka. Täydellisten raporttien saamiseksi käytetään erittäin tarkkoja reflektometrejä, jotka pystyvät havaitsemaan pienetkin signaalihäviöt.

Kuituoptisissa viestintälinjoissa on kahdenlaisia ​​kaapeleita. Nimittäin: kuituoptinen kaapeli on monimuotoinen ja vastaavasti yksimuotoinen.

Kuten nimestä voi päätellä, yksimuotokaapelin arkkitehtuuri ei salli useamman kuin yhden säteen - moodin - kulkemista itsensä läpi. Ero yksimuotoisten ja monimuotoisten optisten kaapelien välillä on siis siinä, miten optinen säteily etenee niiden läpi. Kuituytimen koko on merkittävin ominaisuus, joka voi vaikuttaa siihen, ostatko yksimuotoisen optisen kaapelin vai minkä tahansa muun.

Ytimen pienempi halkaisija tarjoaa pienemmän modaalisen hajonnan ja sen seurauksena mahdollisuuden siirtää tietoa pitkiä matkoja ilman reitittimiä, toistimia ja toistimia. Negatiivinen tekijä Yksimuotoiset kuitu- ja elektroniset komponentit, jotka lähettävät, vastaanottavat ja muuntavat dataa sekä ylläpitävät optisten kaapelien teknisiä ominaisuuksia, ovat erittäin kalliita.

Yksimuotokuidulla on erityismittojen suhteen erittäin ohut ydin, jonka halkaisija on enintään 10 µm. Kaistanleveys Kaapelin nopeus vaihtelee 10 Gbps:stä ylöspäin.

Monimuotoinen optinen kaapeli

Toisin kuin yksimuotokaapeli, monimuotokaapeli mahdollistaa n:nnen määrän tiloja kulkemisen itsensä läpi. Tällainen johdin voi sisältää useamman kuin yhden itsenäisen valopolun. Kuitenkin sydämen halkaisijan koko saa valon todennäköisemmin heijastumaan sydämen ulkokuoren pinnalta, mikä puolestaan ​​lisää modaalista hajontaa. Säteen sironta kaapelissa johtaa signaalin lähetysetäisyyden pienenemiseen ja tarpeeseen lisätä toistimien määrää.

Jokainen kuidun suunnittelun suorittanut insinööri saa verkon lopputuloksena tiedonsiirtonopeudeksi 2,5 Gbps. Jälleen herää kysymys: "Jos ostan valokuitukaapelin, mikä minun pitäisi valita?" Kaikki riippuu teknisistä parametreista ja vaadittua laatua yhteyksiä. Voit esimerkiksi ostaa 8-kuituisen optisen kaapelin. Tällaisessa johtimessa, kuten osoitettiin, on 8 kuitua, jotka sijaitsevat keskusmoduulissa.

Optinen kuitu on de facto standardi runkoviestintäverkkojen rakentamisessa. Kuituoptisten viestintälinjojen pituus suurten teleoperaattoreiden kanssa Venäjällä on yli 50 tuhatta kilometriä. Kuitujen ansiosta meillä on kaikki viestinnän edut, joita ei ennen ollut. Joten yritetään pohtia tilaisuuden sankaria - valokuitua. Artikkelissa yritän kirjoittaa yksinkertaisesti optisista kuiduista, ilman matemaattisia laskelmia ja yksinkertaisilla inhimillisillä selityksillä. Artikkeli on puhtaasti johdanto, ts. ei sisällä ainutlaatuista tietoa, kaikki kuvattava löytyy joukosta kirjoja, mutta tämä ei ole copy-paste, vaan puristus "kasasta" tietoa, vain ydin.

Luokitus

Useimmiten kuidut jaetaan kahteen osaan yleinen tyyppi kuidut 1. Monimuotokuidut 2. Yksimuotokuidut Selvitetään "kotitalouden" tasolla, että on olemassa yksimuotoisia ja monimuotoisia. Kuvittele hypoteettinen siirtojärjestelmä, johon on kytketty kuitu. Meidän on siirrettävä binääritietoa. Sähköpulssit eivät etene kuidussa, koska se on dielektristä, joten välitämme valon energiaa. Tätä varten tarvitsemme valoenergian lähteen. Se voi olla LEDiä ja laseria. Nyt tiedämme, mitä käytämme lähettimenä on valo. Mietitään kuinka valo tuodaan kuituun: 1) Valon säteilyllä on oma spektrinsä, joten jos kuidun ydin on leveä (tämä on monimuotokuidussa), niin ytimeen tulee enemmän valon spektraalisia komponentteja.

Esimerkiksi lähetämme valoa aallonpituudella 1300nm (esimerkiksi), monimoodin ydin on leveä, jolloin aalloilla on enemmän etenemisreittejä. Jokainen tällainen polku on mod

2) Jos ydin on pieni (yksimoodikuitu), niin aaltojen etenemisreitit vähenevät vastaavasti. Ja siitä lähtien lisämoduuleita paljon vähemmän, silloin modaalista hajoamista ei tapahdu (lisätietoja alla). Tämä on tärkein ero monimuoto- ja yksimuotokuitujen välillä.

Kiitos enjoint, tegger, hazanko kommenteista.

Monimuotoiset puolestaan ​​​​jaetaan kuituihin, joilla on taitekerroin (askelindeksi monimuotokuitu) ja gradientti (graded index m / mode fiber).

Yksimoodit on jaettu porrastettuun, standardikuituun, siirtyneeseen dispersioon (dispersio-siirretty) ja nollasta poikkeavaan siirrettyyn dispersioon (ei-nolla-dispersio-siirretty)

Valokuiturakenne

Jokainen kuitu koostuu ytimestä ja verhouksesta, jossa on erilaiset taitekertoimet. Ydin (joka on tärkein väline valosignaalin energian välittämiseen) on valmistettu optisesti tiheämästä materiaalista, kuori on valmistettu vähemmän tiheästä materiaalista. Joten esimerkiksi merkintä 50/125 osoittaa, että ytimen halkaisija on 50 mikronia ja kuoren halkaisija on 125 mikronia. Sydänhalkaisijat, jotka ovat 50 μm ja 62,5 μm, ovat merkkejä monimuotoisista optisista kuiduista ja vastaavasti 8-10 μm yksimuotoisista valokuiduista. Kuoren halkaisija on yleensä aina 125 μm.

Kuten näet, yksimuotokuidun ytimen halkaisija on paljon pienempi kuin monimuotokuidun halkaisija. Pienempi ytimen halkaisija mahdollistaa modaalidispersion pienentämisen (joka ehkä kirjoitetaan sisään erillinen artikkeli, sekä valon etenemiseen kuidussa liittyvät ongelmat) ja vastaavasti lisäävät lähetysaluetta. Yksimuotokuidut kuitenkin korvaisivat monimuotokuidut niiden parempien "kuljetusominaisuuksiensa" vuoksi, ellei olisi tarvetta käyttää kalliita kapeaspektrisiä lasereita. Monimuotokuiduissa käytetään LEDejä, joilla on laajempi spektri.

Siksi edullisissa optisissa ratkaisuissa, kuten Internet-palveluntarjoajan lähiverkoissa, tapahtuu monimuotosovelluksia.

Taitekerroinprofiili

Koko tanssi tamburiinilla kuidun kohdalla lähetysnopeuden lisäämiseksi oli taitekerroinprofiilin ympärillä. Koska pääasiallinen rajoittava tekijä nopeuden lisäämisessä on modaalinen dispersio. Lyhyesti sanottuna olemus on seuraava: kun lasersäteily tulee kuidun ytimeen, signaali välittyy sen läpi erillisinä moodeina (karkeasti: valonsäteet. Mutta itse asiassa tulosignaalin erilaiset spektrikomponentit) , "säteet" tulevat alle eri kulmat, joten yksittäisten moodien energian etenemisaika on erilainen. Tämä on havainnollistettu alla olevassa kuvassa.

Tässä näytetään 3 taittoprofiilia: porrastettu ja gradientti monimuotokuidulle ja porrastettu yksimuotoiselle. Voidaan nähdä, että monimuotokuiduissa valomuodot etenevät eri reittejä pitkin, mutta ytimen jatkuvasta taitekertoimesta johtuen samalla nopeudella. Ne tilat, jotka pakotetaan seuraamaan katkoviivaa, tulevat myöhemmin kuin ne, jotka seuraavat suoraa viivaa. Siksi alkuperäinen signaali venyy ajassa. Toinen asia on gradienttiprofiilissa, ne tilat, jotka kulkivat keskellä, hidastavat ja muodot, jotka menivät katkottua polkua pitkin, päinvastoin kiihtyvät. Tämä johtuu siitä, että ytimen taitekerroin on nyt epäjohdonmukainen. Se kasvaa parabolisesti reunoista kohti keskustaa. Näin voit lisätä lähetysnopeutta ja saada tunnistettavan signaalin vastaanotosta.

Optisten kuitujen sovellukset

Lisäksi runkokaapeleissa on nyt lähes kaikissa nollasta poikkeava dispersio, mikä mahdollistaa spektraallonjakoisen multipleksoinnin (WDM) käytön näissä kaapeleissa ilman, että kaapelia tarvitsee vaihtaa.

Ja kun rakennetaan passiivisia optisia verkkoja, käytetään usein monimuotokuitua.

Kiitos rakentavasta kritiikistä.

PS Jos kiinnostaa, siellä saattaa olla artikkeleita - dispersiosta - valokuitukaapeleiden tyypeistä (ei kuiduista) - wdm/dwdm-tiivistämiseen käytetyistä siirtojärjestelmistä. - menetelmä optisten kuitujen liittämiseksi. ja sirutyypit. Tunnisteet:

• optinen kuitu
• optinen kuitu
• kuitua
• dispersio

www.habr.com

Ero yksi- ja monimuotoisten optisten kaapelien välillä

Etusivu / Artikkelit / Ero yksi- ja monimuotoisten optisten kaapelien välillä

Kuituoptisissa viestintälinjoissa on kahdenlaisia ​​kaapeleita. Nimittäin: kuituoptinen kaapeli on monimuotoinen ja vastaavasti yksimuotoinen.

Kuten nimestä voi päätellä, yksimuotoisen kaapelin arkkitehtuuri ei salli useamman kuin yhden säteen - moodin - kulkemista itsensä läpi. Ero yksimuotoisten ja monimuotoisten optisten kaapelien välillä on siis siinä, miten optinen säteily etenee niiden läpi. Kuituytimen koko on merkittävin ominaisuus, joka voi vaikuttaa siihen, ostatko yksimuotoisen optisen kaapelin vai minkä tahansa muun.

Ytimen pienempi halkaisija tarjoaa pienemmän modaalisen hajonnan ja sen seurauksena mahdollisuuden siirtää tietoa pitkiä matkoja ilman reitittimiä, toistimia ja toistimia. Kielteisenä puolena on, että yksimuotokuitu ja elektroniset komponentit, jotka lähettävät, vastaanottavat ja muuntavat dataa ja ylläpitävät optisten kaapelien suorituskykyä, ovat erittäin kalliita.

Yksimuotokuidulla on erityismittojen suhteen erittäin ohut ydin, jonka halkaisija on enintään 10 µm. Kaapelin kaistanleveys vaihtelee 10 Gbps:stä ylöspäin.

Monimuotoinen optinen kaapeli

Toisin kuin yksimuotokaapeli, monimuotokaapeli mahdollistaa n:nnen määrän tiloja kulkemisen itsensä läpi. Tällainen johdin voi sisältää useamman kuin yhden itsenäisen valopolun. Kuitenkin sydämen halkaisijan koko saa valon todennäköisemmin heijastumaan sydämen ulkokuoren pinnalta, mikä puolestaan ​​lisää modaalista hajontaa. Säteen sironta kaapelissa johtaa signaalin lähetysetäisyyden pienenemiseen ja tarpeeseen lisätä toistimien määrää.

Jokainen kuidun suunnittelun suorittanut insinööri saa verkon lopputuloksena tiedonsiirtonopeudeksi 2,5 Gbps. Jälleen herää kysymys: "Jos ostan valokuitukaapelin, mikä minun pitäisi valita?" Kaikki riippuu teknisistä indikaattoreista ja vaaditusta viestinnän laadusta. Voit esimerkiksi ostaa 8-kuituisen optisen kaapelin. Tällaisessa johtimessa, kuten osoitettiin, on 8 kuitua, jotka sijaitsevat keskusmoduulissa.

www.volioptika.ru

Tietokone blogi

Optinen kaapeli on ohut taipuisa kuitu, joka mahdollistaa valon siirtymisen pitkiä matkoja efektin ansiosta sisäinen heijastus säteet kuoren seinistä. Optinen kaapeli valmistetaan nykyään kahdella tekniikalla - yksimuotoinen ja monimuotoinen. Siitä, kuinka yksimuotoinen optinen kaapeli eroaa monimuotoisesta, käsitellään myöhemmin.

Toimintaperiaate

Yksimuotoinen optinen kaapeli on erityisesti suunniteltu kuljettamaan yksi "tila" tai yksi valonsäde. Samaan aikaan monimuotoisen optisen kaapelin avulla voit lähettää samanaikaisesti useita "tiloja" tai säteitä, joista jokainen heijastuu kaapelin sisään omalla taitekulmallaan.

Geometriset erot

Monimuotoisella ja yksimuotoisella optisella kaapelilla on merkittäviä eroja, jotka näkyvät paljaalla silmällä. Monimuotokaapelissa on signaalia kuljettava ydin, jonka halkaisija on vähintään 62,5 mikronia. Yksimuotokaapeli on ohuempi ja sen sydämen halkaisija on 8-10 mikronia. Nykyaikaiset verkkokortit on varustettu optisella portilla ja palvelimille asennetaan kerralla useita verkkokortteja, jotka tukevat yksi- tai monimuotokaapelin suoraa kytkemistä erityisen liittimen kautta.

Kaistanleveyserot

Monimuotoisen optisen kuidun kaistanleveys on jopa useita satoja MHz kilometriä kohden. Ominaisuuksiensa ansiosta monimuotokaapeli pystyy lähettämään dataa jopa 10 mailin etäisyydelle ja voi käyttää suhteellisen edullisia optisia toistimia (signaalilähetin-vastaanottimia) tiedonsiirtoetäisyyden pidentämiseen. Lue lisää valokuituverkon toiminnasta uudesta artikkelistamme.

Samaan aikaan yksimuotokaapeli voi lähettää dataa yli 10 km:n päähän, mutta sen on käytettävä kalliin solid-state-laserdiodin tai muiden yksimuotolähettimien säteilyä. Tällainen diodi koostuu yleensä kahdesta emittoivasta moduulista, jotka muodostavat yhteisen valovirran datalla yhteen suuntaan. Yksimuotoiseen optiseen kaapeliin asennetut lähettimet maksavat yleensä neljä kertaa tai enemmän kuin vastaavat monimuotosignaalien välittämiseen käytettävät laitteet.

pcnotes.com

Yksi- vai monimuotoinen, mikä kaapeli minun pitäisi valita? Mikä on parempi?

Kun vastataan kysymykseen, mikä optinen kaapeli on parempi yksimuotoinen tai monimuotoinen, ei voi olla kahta mielipidettä. Tekijä: tekniset tiedot ja suorituskyky - yksimuotoinen optinen kaapeli on parempi kuin monimuotoinen. Sen avulla voit siirtää suuria tietomääriä pitkiä matkoja (jopa 40 km 10GBASE- ja 40GBASE-sovelluksille). Siksi yksimuotoisen kaapelin (ja sen yli tiedonsiirtolaitteiden) hinta on korkeampi kuin monimuotokaapelin.

Mutta silti, mikä optinen kaapeli valita tiettyyn tehtävään? Alla muutamia käytännön neuvoja, mihin voit keskittyä valitessasi kaapelin tyyppiä:

• Ensinnäkin tarkastelemme käytettyjen aktiivisten laitteiden tyyppiä ja vaatimuksia (mukaan lukien toimeksianto) Asiakkaan tai käyttöorganisaation IT-palvelut. ja noudata tarkasti aktiivisen laitteen valmistajan tai asiakkaan suosituksia valittaessa kaapelin ja muiden optisten laitteiden tyyppiä;
• jos kaapeli on vedettävä yli 500 m:n etäisyyksille (ensisijaisesti runkoverkkoyhteyksiin etäisten suurten solmujen välillä) ja suuren tietomäärän siirtämiseen, käytämme vain yksimuotoista optista kaapelia;
• tiedonsiirtoon saman rakennuksen sisällä eri kerroksissa tai eri rakennuksissa olevien risti- ja palvelinhuoneiden välillä on usein järkevää käyttää monimuotokaapelia. Se on halvempi ja vähemmän vaativa käännösten / laskujen lukumäärän ja niiden säteen suhteen;
• no, niissä tilanteissa, joissa ei ole riittävästi tietoa käytetyistä aktiivisista laitteista, runkojohtojen pituudesta ja muista teknisistä tiedoista - käytä yksimuotokaapelia. Et varmasti voi mennä pieleen!

Lisäksi emme saa unohtaa, että jokaista kuituoptisen verkon sovellusta varten on suositeltavaa asettaa kaksi kuitua ja tarjota 100% optisten kuitujen reservi (esimerkiksi jos aiot lähettää lähiverkkoa (1), puhelin (2) ja videovalvontadata optiikan kautta (3), niin kuitujen lukumäärä kaapelissa tulee olla 3*2*100 % vara=12 kuitua).

Valokuitukaapeli(alias valokuitukaapeli) on olennaisesti erilainen kaapeli verrattuna kahteen sähkö- tai kuparikaapelityyppiin. Tietoa siitä ei välitetä sähköisenä signaalina, vaan valona. Sen pääelementti on läpinäkyvä lasikuitu, jonka läpi valo kulkee pitkiä matkoja (jopa kymmeniä kilometrejä) pienellä vaimennuksella.

Riisi. 1. Optinen kuitu. Rakenne

Kuituoptisen kaapelin rakenne on hyvin yksinkertainen ja samanlainen kuin koaksiaalisen sähkökaapelin (kuva 1). Vain keskuskuparijohtimen sijasta käytetään tässä ohutta (halkaisijaltaan noin 1 - 10 puolitummaa) lasikuitua (3) ja sisäisen eristyksen sijasta lasi- tai muovivaippaa (2), joka ei päästä valoa mennä lasikuitua pidemmälle. Tässä tapauksessa me puhumme valon niin sanotun sisäisen kokonaisheijastuksen järjestelmästä kahden aineen rajapinnasta, joilla on erilaiset rikkoutumiskertoimet (lasikuoren rikkoutumiskerroin on paljon pienempi kuin keskuskuidun). Kaapelin metallivaippa jätetään yleensä pois, koska tässä ei tarvita suojausta ulkoisilta sähkömagneettisilta esteiltä. Joskus sitä käytetään kuitenkin edelleen mekaaniseen suojaukseen ympäristöön(tällaista kaapelia kutsutaan joskus panssaroiduksi, se voi yhdistää useita valokuitukaapeleita yhden vaipan alle).

Valokuitukaapeli on poikkeuksellisia toimitettujen tietojen turvallisuuden ja salassapitoisuuden kannalta. Mikään ulkoinen sähkömagneettinen este ei periaatteessa pysty vääristämään valosignaalia, eikä signaali itsessään aiheuta ulkoista sähkömagneettista säteilyä. Tämän tyyppiseen kaapeliin kytkeminen verkon luvaton kuunteluun on lähes mahdotonta, koska kaapelin eheys on rikottu. Teoreettisesti tällaisen kaapelin kaistanleveys saavuttaa 10 12 Hz, eli 1000 GHz, mikä on verrattoman korkeampi kuin sähkökaapeleiden. Kuituoptisen kaapelin hinta laskee jatkuvasti tällä hetkellä vastaa suunnilleen ohuen koaksiaalikaapelin hintaa.

Tyypillinen signaalin vaimennuksen määrä valokuitukaapeleissa käytetyillä taajuuksilla paikalliset verkot, vaihtelee välillä 5-20 dB / km, mikä vastaa suunnilleen sähkökaapeleiden suorituskykyä matalilla taajuuksilla. Mutta kuituoptisen kaapelin tapauksessa lähetetyn signaalin taajuuden kasvaessa vaimennus kasvaa hyvin vähän, ja korkeilla taajuuksilla (etenkin yli 200 MHz) sen etu sähkökaapeliin nähden on kiistaton, sillä on yksinkertaisesti ei kilpailijoita.

Valokuitukaapelin haitat

Tärkein niistä on asennuksen monimutkaisuus (ja valokuitukaapelin asennus erotus vaatii mikronitarkkuutta, erotuksen vaimennus riippuu voimakkaasti lasikuidun tarkkuudesta ja sen kiillotusasteesta). Erottimen asennuksessa käytetään hitsausta tai liimaamista käyttämällä erityistä geeliä, jolla on sama valon murtumiskerroin kuin lasikuidulla. Joka tapauksessa tämä vaatii erittäin pätevää henkilökuntaa ja erikoistyökaluja. Siksi kuituoptista kaapelia myydään useimmiten eripituisina valmiiksi leikattuina kappaleina, joiden molempiin päihin on jo asennettu tarvittava erotustyyppi. On syytä muistaa, että huonolaatuinen erotusasetus lyhentää kaapelin sallittua pituutta huomattavasti vaimennuksen vuoksi.

Sinun on myös muistettava, että valokaapelin käyttö vaatii erityisiä optisia vastaanottimia ja lähettimiä, jotka muuttavat valosignaalit sähköisiksi signaaleiksi ja päinvastoin, mikä ajoittain nostaa merkittävästi koko verkon kustannuksia.

Kuituoptiset kaapelit mahdollistavat signaalin haaroittamisen (tätä varten valmistetaan erityisiä passiivijakajia ( liittimet) 2-8 kanavalle), mutta pääsääntöisesti niitä käytetään tiedonsiirtoon vain yhteen suuntaan yhden lähettimen ja yhden vastaanottimen välillä. Loppujen lopuksi mikä tahansa haarautuminen heikentää väistämättä suuresti valosignaalia, ja jos haaroja on paljon, valo ei yksinkertaisesti pääse verkon päähän. Lisäksi jakajissa on sisäisiä häviöitä, joten signaalin kokonaisteho lähdössä on pienempi kuin tuloteho.

Kuituoptinen kaapeli on vähemmän vahva ja joustava kuin sähkökaapeli. Tyypillinen sallittu taivutussäde on noin 10 - 20 cm, pienemmillä taivutussäteillä keskikuitu voi katketa. Kestää huonosti kaapelin ja mekaanista venytystä sekä murskausvaikutuksia.

Herkkä valokuitukaapeli ja ionisoivalle säteilylle, jonka kautta lasikuidun läpinäkyvyys vähenee, eli signaalin vaimennus kasvaa . teräviä pisaroita lämpötilat vaikuttavat myös negatiivisesti siihen, lasikuitu voi halkeilla.

Käytä valokuitukaapelia vain verkoissa, joissa on tähti- ja rengastopologia. Tässä tapauksessa sovituksen ja maadoituksen kanssa ei ole ongelmia. Kaapeli tarjoaa ihanteellisen galvaanisen eristyksen verkkotietokoneille. Tulevaisuudessa tämäntyyppiset kaapelit todennäköisesti syrjäyttävät sähkökaapelit tai ainakin kilpailevat niistä huomattavasti. Planeetan kuparivarat ovat lopussa, ja lasintuotantoon riittää raaka-ainetta.

Kuituoptisten kaapelien tyypit

1. monitila tai monitila kaapeli, halvempi, mutta huonompi laatu;
2. yksitila kaapeli, kalliimpi, mutta on paras suoritus verrattuna ensimmäiseen.

Näiden kahden tyypin välisen eron ydin vähenee valonsäteiden erilaisiin kulkumuotoihin kaapelissa.

Riisi. 2. Valon eteneminen yksimuotokaapelissa

Yksimuotoisessa kaapelissa lähes kaikki säteet kulkevat samaa reittiä, minkä seurauksena ne saavuttavat vastaanottimen samanaikaisesti ja signaalin muoto ei juuri vääristy (kuva 2). Yksimuotoisen kaapelin keskikuidun halkaisija on noin 1,3 µm ja se lähettää valoa vain samalla aallonpituudella (1,3 µm). Dispersio ja signaalihäviö ovat hyvin pieniä, mikä mahdollistaa signaalien lähettämisen paljon pidemmälle kuin käytettäessä monimuotokaapelia. Yksimuotokaapelissa käytetään laserlähetin-vastaanottimia, jotka käyttävät valoa vain vaaditulla aallonpituudella. Tällaiset lähetin-vastaanottimet ovat edelleen suhteellisen kalliita eivätkä kestäviä. Tulevaisuudessa yksimuotokaapelista tulisi kuitenkin tulla päätyyppi sen erinomaisen suorituskyvyn vuoksi. Lisäksi laserit ovat nopeampia kuin perinteiset LEDit. Yksimuotoisen kaapelin signaalin vaimennus on noin 5 dB/km ja se voidaan pienentää jopa 1 dB/km.

Riisi. 3. Valon eteneminen monimuotokaapelissa

Monimuotokaapelissa valonsäteiden liikeradat leviävät huomattavasti, minkä seurauksena signaalin muoto kaapelin vastaanottopäässä vääristyy (kuva 3). Keskikuidun halkaisija on 62,5 µm ja ulkovaipan halkaisija on 125 µm (tämä ilmoitetaan joskus muodossa 62,5/125). Lähetyksessä käytetään perinteistä (ei-laser-) LED-valoa, mikä vähentää kustannuksia ja pidentää lähetin-vastaanottimien käyttöikää verrattuna yksimuotoiseen kaapeliin. Valon aallonpituus monimuotokaapelissa on 0,85 µm, kun taas aallonpituuksilla on hajautus noin 30 - 50 nm. Kaapelin sallittu pituus on 2-5 km.

Monimuotoinen kaapeli- Tämä on pääasiallinen valokuitukaapeli tällä hetkellä, koska se on halvempaa ja enemmän saatavilla. Monimuotokaapelin vaimennus on suurempi kuin yksimuotokaapelin ja on 5 - 20 dB/km.

Tavallisimpien kaapeleiden tyypillinen viive on noin 4-5 ns/m, mikä on lähellä sähkökaapeleiden viivettä.
Kuituoptisia kaapeleita, kuten sähkökaapeleita, on saatavana täysistunnossa ja ei-kokous.