Vienmodu un daudzmodu optiskās šķiedras kabelis: atšķirības un izvēles noteikumi. Atšķirība starp vienmodu un daudzmodu optiskajiem kabeļiem

Optiskā šķiedra (optiskā šķiedra)- Šis ir plāns stikla (dažreiz plastmasas) pavediens, kas paredzēts gaismas pārraidīšanai lielos attālumos.

Šobrīd optiskās šķiedras tiek plaši izmantotas gan rūpnieciskos, gan sadzīves mērogos. 21. gadsimtā šķiedras un tās tehnoloģiju cenas ir samazinājušās, pateicoties jauniem sasniegumiem tehnoloģiskajā progresā, un tas, kas iepriekš tika uzskatīts par pārāk dārgu un inovatīvu, tagad tiek uzskatīts par ikdienu.

Kas ir optiskā šķiedra?

1. viens režīms;
2. daudzrežīmi;

Kāda ir atšķirība starp šiem diviem šķiedru veidiem?

Tātad jebkurā šķiedrā ir centrālā serde un apvalks:

viena režīma šķiedra

Vienmodas šķiedras centrālais kodols ir 9 µm un šķiedru apšuvums ir 125 µm (tātad vienmoda šķiedras marķējums 9/125). Visas gaismas plūsmas (režīmi) centrālās kodola mazā diametra dēļ darbojas paralēli vai gar kodola centrālo asi. Vienmoda šķiedrā izmantotais viļņa garuma diapazons ir no 1310 līdz 1550 nm, un tajā tiek izmantots fokusēts šauri fokusēts lāzera stars.

Daudzmodu šķiedra

Daudzmodu šķiedrā kodols ir 50 µm vai 62,5 µm, un apšuvums arī ir 125 µm. Šajā sakarā daudzas gaismas plūsmas tiek pārraidītas caur daudzmodu šķiedru, kurām ir dažādas trajektorijas un kuras pastāvīgi atspoguļojas no centrālās kodola “malām”. Daudzmodu šķiedrā izmantotie viļņu garumi ir no 850 līdz 1310 nm un izmanto izkliedētus starus.

Vienmodu un daudzmodu šķiedru īpašību atšķirības

Svarīgu lomu spēlē signāla vājināšanās vienmoda un daudzmodu optiskajās šķiedrās. Vājināšanās vienmoda šķiedrā šaurā staru kūļa dēļ ir vairākas reizes mazāka nekā daudzmodu šķiedrai, kas vēlreiz uzsver vienmoda šķiedras priekšrocības.

Visbeidzot, viens no galvenajiem kritērijiem ir šķiedras joslas platums. Atkal, vienmoda šķiedrai ir priekšrocības salīdzinājumā ar daudzmodu šķiedru. Joslas platums vienrežīms ir daudzkārt (ja ne "lieluma kārtu") augstāks nekā vairāku režīmu.

Vienmēr ir bijis ierasts uzskatīt, ka FOCL, kas izgatavoti uz daudzmodu šķiedru, ir daudz lētāki nekā uz vienmoda. Tas bija saistīts ar faktu, ka daudzrežīmos kā gaismas avots tika izmantotas gaismas diodes, nevis lāzeri. Tomēr iekšā pēdējie gadi lāzerus sāka izmantot gan vienrežīmā, gan daudzrežīmos, kas ietekmēja aprīkojuma cenu izlīdzināšanos dažādi veidi optiskā šķiedra.

Vienmodu un daudzmodu optiskais kabelis

Ir noteikta plāna caurspīdīga vēna, kas pati par sevi nes gaismu optiskā šķiedra. Optiskā kabeļa galvenais mērķis ir līniju pamats, kas spēj pārsūtīt digitālo datu paketi ātrs ātrums. Optikas savā struktūrā nav daudz: kodols, iekšējais apšuvums un ārējais apšuvums, kas aizsargā optisko šķiedru no ārējās iedarbības. negatīvie faktori. Katrs no šiem elementiem spēlē savu lomu optiskās šķiedras darbībā.

Līdz šim ir zināmi optisko šķiedru veidi: viens režīms un daudzrežīmi.

Viena režīma optiskais kabelis

AT viena režīma optiskais kabelis serdes izmērs ir +/-9 mm ar standarta apvalka izmēru 125 mm. Tikai viens kodols var izpildīt savu funkcionālo mērķi, kas ir raksturīgs šāda veida optiskajai šķiedrai. Kad stari iziet cauri optiskajai šķiedrai, to kustības trajektorija ir nemainīga un vienlaicīga, tāpēc pielietotā signāla struktūra nevar tikt izkropļota. Ciparu signālus var pārraidīt daudzu kilometru garumā, neriskējot izkliedēt starus. Lai strādātu ar monopavedienu optiku, tiek izmantots lāzers, kas izmanto gaismu ar noteiktu viļņa izmēru. Labie Vispārējās īpašības dod pamatu šāda veida šķiedru izmantošanai visur, taču tās augstās izmaksas un relatīvais trauslums samazina vērtēšanas kritērijus.

Savukārt, viena režīma šķiedra var būt:

• staru nobīde.
  Šāda veida optisko šķiedru raksturo mazāks serdes diametrs, kas ļauj to izmantot 1,5 μm darbības diapazonā platjoslas līnijās, izmantojot optiskos pastiprinātājus.
• ar pārvietotu minimālais garums viļņi,
  pie kuras šķiedra var atbalstīt vienu izplatītu signālu. Šāda šķiedra izmanto lielu enerģijas daudzumu, lai pārraidītu datus lielos attālumos, un tā tika izstrādāta izmantošanai jūras līnijās.
• ar nulles nobīdītu staru kūļa izplatību.
  Izmantojot šāda veida šķiedras, nelineārie efekti nevar ietekmēt piegādātā signāla kvalitāti un tā struktūru, kas ļauj izmantot šo šķiedru DWDM tehnoloģiju sistēmās.

Daudzmodu optiskais kabelis

AT daudzmodu optiskais kabelis(skat. sadaļu) gaismas stari ir ievērojami izkliedēti, un šajā gadījumā tiek būtiski izkropļota pārraidītā signāla struktūra. Kodolam ir indikators +/- 60 mikroni, miza ir standarta - 125 mikroni. Parastās gaismas diodes izmantošana daudzkodolu darbībai (atšķirībā no lāzera, ko izmanto monopavedienu šķiedrā) nodrošina šķiedras kalpošanas laika palielināšanos un pozitīvi ietekmē tās izmaksas. Tajā pašā laikā daudzkodolu vājināšanās indekss ir palielināts salīdzinājumā ar monokodolu un svārstās 15 dB/km robežās.

Daudzmodu šķiedra atšķiras atkarībā no pakāpās un gradients.

Pakāpeniskajam optiskās šķiedras kabelim ir liela staru kūļa izkliede kvarca serdes blīvuma nevienmērīgo lēcienu slāņu dēļ, tāpēc tā pielietojums ir ierobežots īsas līnijas savienojumiem. Gradienta optisko šķiedru raksturo samazināta staru kūļa izkliede, pateicoties vienmērīgai refrakcijas indeksa sadalījumam. Gradienta daudzkodolu šķiedras serdes diametrs ir +/- 55 µm, apvalks ir standarta vērtība (125 µm).

Lasīt 9773 vienreiz Pēdējoreiz modificēts Svētdien, 2014. gada 21. decembrī 02:00

Viņi izseko savu vēsturi līdz 1960. gadam, kad tika izgudrots pirmais lāzers. Tajā pašā laikā pati optiskā šķiedra parādījās tikai 10 gadus vēlāk, un šodien tā ir tā fiziskais pamats moderns internets.

Datu pārraidei izmantotajām optiskajām šķiedrām ir principiāli līdzīga struktūra. Šķiedras gaismu caurlaidīgā daļa (kodols, serde vai serde) atrodas centrā, ap to ir slāpētājs (dažkārt saukts par apvalku). Aizbīdņa uzdevums ir izveidot saskarni starp medijiem un novērst starojuma izplūšanu no kodola.

Gan serde, gan slāpētājs ir izgatavoti no kvarca stikla, un serdes refrakcijas koeficients ir nedaudz augstāks nekā slāpētājam, lai realizētu pilnīgas parādības. iekšējā refleksija. Šim nolūkam pietiek ar atšķirību simtdaļās - piemēram, kodolam var būt laušanas koeficients n 1 = 1,468, bet slāpētājam - vērtība n 2 = 1,453.

Vienmodu šķiedru serdes diametrs ir 9 µm, daudzmodu - 50 vai 62,5 µm, savukārt slāpētāja diametrs visām šķiedrām ir vienāds un ir 125 µm. Gaismas vadotņu struktūra ir parādīta attēlā attēlā:

Pakāpenisks refrakcijas indeksa profils (solis- rādītājs šķiedras) - vienkāršākais gaismas vadotņu ražošanai. Tas ir pieņemams vienmoda šķiedrām, kur nosacīti tiek uzskatīts, ka ir tikai viens "režīms" (gaismas izplatīšanās ceļš kodolā). Tomēr pakāpeniskā indeksa daudzmodu šķiedrām ir raksturīga augsta dispersija klātbūtnes dēļ liels skaits režīmā, kas noved pie signāla izkliedes, "izplatīšanās" un galu galā ierobežo attālumu, kādā lietojumprogrammas var darboties. Gradienta refrakcijas indekss ļauj samazināt režīma izkliedi. Gradienta indeksa šķiedras ir ļoti ieteicamas daudzmodu sistēmām. (novērtēts- rādītājs šķiedras) , kurā pārejai no serdes uz slāpētāju nav "pakāpiena", bet gan notiek pakāpeniski.

Galvenais parametrs, kas raksturo dispersiju un attiecīgi šķiedras spēju atbalstīt lietojumus noteiktos attālumos, ir joslas platuma faktors. Šobrīd daudzmodu šķiedras pēc šī rādītāja tiek iedalītas četrās klasēs, sākot no OM1 (kuru nav ieteicams izmantot jaunās sistēmās) līdz produktīvākajai klasei OM4.

Viena režīma šķiedras iedala klasēs OS1 (parastās šķiedras, ko izmanto pārraidei pie 1310 nm vai 1550 nm) un OS2, kuras var izmantot platjoslas pārraidei visā diapazonā no 1310 nm līdz 1550 nm, sadalot pārraides kanālos, vai vēl vairāk plašs diapozons, piemēram, no 1280 līdz 1625 nm. Uz sākuma stadija OS2 šķiedru izlaišana tika apzīmēta ar apzīmējumu LWP (zems ūdens virsotne) lai uzsvērtu, ka tie samazina absorbcijas maksimumu starp caurspīdīguma logiem. Platjoslas pārraide augstākās veiktspējas vienmoda šķiedrās nodrošina pārraides ātrumu, kas pārsniedz 10 Gbps.

Vienmodu un daudzmodu optiskās šķiedras kabelis: atlases noteikumi

Ņemot vērā aprakstītās daudzmodu un vienmodu šķiedru īpašības, mēs varam sniegt ieteikumus šķiedras veida izvēlei atkarībā no lietojumprogrammas veiktspējas un attāluma, kādā tai jādarbojas:

ātrumam virs 10 Gb/s izvēlieties vienmoda šķiedru neatkarīgi no attāluma

10 gigabitu lietojumiem un attālumiem, kas pārsniedz 550 m, izvēlieties arī vienmoda šķiedru

10 gigabitu lietojumiem un attālumiem līdz 550 m ir pieejama arī OM4 daudzmodu šķiedra

10 gigabitu lietojumiem un attālumiem līdz 300 m ir pieejama arī OM3 daudzmodu šķiedra

1 Gigabit lietojumiem un attālumiem līdz 600-1100 m ir iespējama OM4 daudzmodu šķiedra

1 Gigabit lietojumiem un attālumiem līdz 600-900 m ir iespējama OM3 daudzmodu šķiedra

OM2 daudzmodu šķiedra pieejama 1 Gigabit lietojumiem un attālumiem līdz 550 m

Optiskās šķiedras izmaksas lielā mērā nosaka serdeņa diametrs, tāpēc daudzmodu kabelis, ja pārējās lietas ir vienādas, ir dārgāks nekā vienmoda kabelis. Tajā pašā laikā aktīvās iekārtas vienmoda sistēmām, jo ​​tajās tiek izmantoti jaudīgi lāzera avoti (piemēram, Fabry-Perot lāzers), ir ievērojami dārgākas nekā aktīvās iekārtas daudzmodu sistēmām, kurās izmanto vai nu salīdzinoši lētu. VCSEL virsmu izstarojoši lāzeri vai pat lētāki LED avoti. Izvērtējot sistēmas izmaksas, ir jāņem vērā gan kabeļu infrastruktūras, gan aktīvās iekārtas izmaksas, no kurām pēdējās var būt ievērojami lielākas.

Līdz šim pastāv prakse izvēlēties optisko kabeli atkarībā no izmantošanas apjoma. Viena režīma šķiedru izmanto:

jūras un aizokeāna kabeļu sakaru līnijās;

sauszemes tālsatiksmes maģistrālēs;

pakalpojumu sniedzēju līnijās, sakaru līnijās starp pilsētas mezgliem, tālsatiksmes specializētajos optiskajos kanālos, maģistrālās līnijās uz operatora aprīkojumu mobilie sakari;

sistēmās kabeļtelevīzija(galvenokārt OS2, platjoslas pārraide);

GPON sistēmās ar šķiedru pievadīšanu optiskajam modemam, kas atrodas pie galalietotāja;

SCS uz lielceļiem, kas garāki par 550 m (parasti starp ēkām);

SCS apkalpojošajos datu apstrādes centros neatkarīgi no attāluma.

Daudzmodu šķiedru galvenokārt izmanto:

SCS stumbros ēkas iekšienē (kur parasti attālumi ir 300 m robežās) un stumbros starp ēkām, ja attālums nepārsniedz 300-550 m;

horizontālajos SCS segmentos un FTTD sistēmās ( šķiedras- uz- uz- rakstāmgalds), kur lietotājiem tiek uzstādītas darbstacijas ar daudzmodu optiskā tīkla kartēm;

datu centros papildus vienmoda šķiedrai;

visos gadījumos, kad attālums ļauj izmantot daudzmodu kabeļus. Lai gan paši kabeļi ir dārgāki, aktīvā aprīkojuma ietaupījumi šīs izmaksas kompensē.

Sagaidāms, ka nākamajos gados OS2 šķiedras pakāpeniski aizstās OS1 (tiek pārtraukta), un daudzmodu sistēmās izzudīs 62,5/125 µm šķiedras, jo tās pilnībā nomainīs 50 µm šķiedras, iespējams, OM3- OM4 nodarbības.

Vienmodu un daudzmodu optisko kabeļu pārbaude

Pēc uzstādīšanas visi uzstādītie optiskie segmenti tiek pārbaudīti. Tikai mērījumi, kas veikti ar speciālu aprīkojumu, var garantēt uzstādīto līniju un kanālu īpašības. SCS sertifikācijai tiek izmantotas ierīces ar kvalificētiem starojuma avotiem vienā līnijas galā un skaitītājiem otrā. Šādas iekārtas ražo Fluke Networks, JDSU, Psiber; visām šādām ierīcēm ir iepriekš iestatītas pieļaujamo optisko zudumu bāzes saskaņā ar telekomunikāciju standartiem TIA/EIA, ISO/IEC un citiem. Garākas optiskās līnijas tiek pārbaudītas, izmantojot optiskie reflektometri ar atbilstošu dinamisko diapazonu un izšķirtspēju.

Ekspluatācijas fāzē visiem uzstādītajiem optiskajiem segmentiem nepieciešama rūpīga apstrāde un regulāra speciāla izmantošana tīrīšanas salvetes, kociņi un citi tīrīšanas līdzekļi.

Nereti ievilktie kabeļi tiek bojāti, piemēram, rakjot tranšejas vai veicot darbus remontdarbiēku iekšienē. Šajā gadījumā, lai noteiktu defektu, ir nepieciešams OTDR vai cits diagnostikas rīks, kas balstīts uz reflektometrijas principiem un parāda attālumu līdz bojājuma vietai (līdzīgi modeļi ir pieejami no Fluke Networks, EXFO, JDSU, NOYES (FOD), Greenlee Komunikācija un citi).

Tirgū atrodamie budžeta modeļi galvenokārt ir paredzēti bojājumu lokalizācijai (sliktas šuves, pārrāvumi, makrolīkumi utt.). Bieži vien viņi nespēj veikt detalizētu optiskās līnijas diagnostiku, identificēt visas tās neviendabības un profesionāli izveidot ziņojumu. Turklāt tie ir mazāk uzticami un izturīgi.

Augstas kvalitātes aprīkojums - gluži pretēji, tas ir uzticams, spējīgs diagnosticēt FOCL sīkākajā detaļā izveidot pareizu notikumu tabulu, ģenerēt rediģējamu atskaiti. Pēdējais ir ārkārtīgi svarīgs optisko līniju sertificēšanai, jo dažreiz tādas ir metinātie savienojumi ar tik maziem zudumiem, ka reflektometrs nespēj noteikt šādu savienojumu. Bet metināšana joprojām ir, un tas ir jāatspoguļo atskaitē. Šajā gadījumā programmatūraļauj piespiedu kārtā iestatīt notikumu trasē un manuāli izmērīt tajā esošos zaudējumus.

Daudzām profesionālajām ierīcēm ir arī iespēja paplašināt funkcionalitāti, pievienojot opcijas: video mikroskopu šķiedru galu pārbaudei, avotu lāzera starojums un jaudas mērītājs, optiskais telefons utt.

Optisko šķiedru veidi

Ir divu veidu optiskās šķiedras: daudzrežīmi (MM) un vienmode (SM), kas atšķiras ar gaismu vadošā serdeņa diametru. Daudzmodu šķiedra, savukārt, ir divu veidu: ar pakāpju un gradientu refrakcijas indeksa profilu visā šķērsgriezumā.

Daudzmodu pakāpeniskā indeksa optiskā šķiedra

Pakāpeniskā šķiedrā var ierosināt un izplatīt līdz pat tūkstoš režīmu ar dažādu sadalījumu pa šķiedras šķērsgriezumu un garumu. Režīmiem ir dažādi optiskie ceļi un tāpēc dažādi laiki izplatīšanās pa šķiedru, kas izraisa gaismas impulsa paplašināšanos, virzoties pa šķiedru. Šo fenomenu sauc intermode dispersija un tas tieši ietekmē informācijas pārraides ātrumu pa šķiedru. Pakāpeniskās optiskās šķiedras darbības joma ir īsas (līdz 1 km) sakaru līnijas ar informācijas pārraides ātrumu līdz 100 Mb / s, starojuma darbības viļņa garums parasti ir 0,85 mikroni.

Daudzmodu optiskā šķiedra ar gradētu refrakcijas indeksu

Tas atšķiras no pakāpiena ar to, ka tajā vienmērīgi mainās refrakcijas indekss no vidus līdz malai. Rezultātā režīmi iet gludi, starprežīmu izkliede ir mazāka.

gradientsšķiedras saskaņā ar standartiem ir serdes diametrs 50 mikroni un 62,5 mikroni, apšuvuma diametrs 125 mikroni. To izmanto iekšējās objekta līnijās, kuru garums ir līdz 5 km, ar pārraides ātrumu līdz 100 Mb / s pie viļņu garuma 0,85 mikroni un 1,35 mikroni.

vienmoda optiskā šķiedra

Standarta viens režīms optiskās šķiedras serdes diametrs ir 9 µm un apvalka diametrs ir 125 µm

Šajā šķiedrā pastāv un izplatās tikai viens režīms (precīzāk, divi deģenerēti režīmi ar ortogonālu polarizāciju), tāpēc tajā nav starpmodu izkliedes, kas ļauj pārraidīt signālus attālumā līdz 50 km ar ātrumu. līdz 2,5 Gbit/s un vairāk bez reģenerācijas. Darba viļņu garumi λ1 = 1,31 µm un λ2 = 1,55 µm.

Optiskās šķiedras caurspīdīgie logi.

Runājot par optiskās šķiedras caurspīdīguma logiem, viņi parasti zīmē šādu attēlu.

Optiskās šķiedras caurspīdīgie logi

Pašlaik šķiedra ar šo raksturlielumu jau tiek uzskatīta par novecojušu. Diezgan sen tika apgūta AllWave ZWP (zero water peak) optiskās šķiedras ražošana, kurā tiek izvadīti hidroksīda joni kvarca stikla sastāvā. Šādam stiklam vairs nav loga, bet gan atvērums diapazonā no 1300 līdz 1600 nm.

Visi caurspīdīguma logi atrodas infrasarkanajā diapazonā, tas ir, gaisma, kas tiek pārraidīta caur FOCL, nav redzama acij. Ir vērts atzīmēt, ka acs redzamo starojumu var ievadīt arī standarta optiskajā šķiedrā. Šim nolūkam tiek izmantoti vai nu mazi bloki, kas atrodas dažos reflektometros, vai pat nedaudz pārveidots ķīniešu lāzera rādītājs. Ar šādu ierīču palīdzību jūs varat atrast auklu lūzumus. Vietā, kur šķiedra ir salauzta, būs redzams spilgts spīdums. Šāda gaisma ātri vājina šķiedru, tāpēc to var izmantot tikai nelielos attālumos (ne vairāk kā 1 km).

Optiskās šķiedras elastība

Fotogrāfija, es ceru, nomierinās tos, kuri ir pieraduši redzēt stiklu kā plīstošu un trauslu.

Optiskā šķiedra. Šķiedru elastība

Šeit ir parādīta tipiska vienmoda šķiedra. Tas pats, 125 mikroni kvarca stikls, ko izmanto visur. Pateicoties lakas pārklājumam, šķiedra spēj izturēt līkumus ar 5 mm rādiusu (skaidri redzams attēlā). Gaisma, un līdz ar to arī signāls, diemžēl, vairs neiet cauri šādam līkumam.

Informācija par šajā vietā esošo optisko šķiedru kabeļu marķējuma atšifrēšanu ir pieejama lapās:

Optiskās šķiedras kabelis(aka optisko šķiedru kabelis) ir būtiski atšķirīgs kabeļa veids salīdzinājumā ar divu veidu elektriskajiem vai vara kabeļiem. Informācija no tā tiek pārraidīta nevis ar elektrisku signālu, bet gan ar gaismu. Tās galvenais elements ir caurspīdīga stikla šķiedra, caur kuru gaisma iziet lielos attālumos (līdz desmitiem kilometru) ar nelielu vājināšanos.

Rīsi. viens. optiskā šķiedra. Struktūra

Optisko šķiedru kabeļa uzbūve ir ļoti vienkārša un līdzīga koaksiālā elektriskā kabeļa uzbūvei (1. attēls). Tikai centrālā vara vadītāja vietā šeit tiek izmantota plānā (apmēram 1 - 10 pustumšā diametrā) stikla šķiedra (3) un iekšējās izolācijas vietā tiek izmantots stikla vai plastmasas apvalks (2), kas nepieļauj gaismu. lai tiktu tālāk par stiklšķiedru. Šajā gadījumā mēs runājam par tā sauktās gaismas kopējās iekšējās atstarošanas režīmu no divu vielu saskarnes ar dažādiem plīšanas koeficientiem (stikla apvalkam plīšanas koeficients ir daudz zemāks nekā centrālajai šķiedrai). Kabeļa metāla apvalks parasti tiek izlaists, jo šeit nav nepieciešams ekranējums no ārējiem elektromagnētiskiem šķēršļiem. Tomēr dažreiz to joprojām izmanto mehāniskai aizsardzībai pret vide(šādu kabeli dažreiz sauc par bruņu, tas var apvienot vairākus optisko šķiedru kabeļus zem viena apvalka).

Optiskās šķiedras kabelis ir ārkārtējas īpašības attiecībā uz pārsūtītās informācijas drošību un slepenību. Nekādi ārēji elektromagnētiskie šķēršļi principā nespēj izkropļot gaismas signālu, un pats signāls nerada ārēju elektromagnētisko starojumu. Savienojuma izveide ar šāda veida kabeli nesankcionētai tīkla klausīšanai ir gandrīz neiespējama, jo tiek pārkāpta kabeļa integritāte. Teorētiski šāda kabeļa joslas platums sasniedz 10 12 Hz, tas ir, 1000 GHz, kas ir nesalīdzināmi lielāks nekā elektriskajiem kabeļiem. Optisko šķiedru kabeļa izmaksas pastāvīgi samazinās un pieaug Šis brīdis aptuveni vienāda ar plāna koaksiālā kabeļa izmaksām.

Tipiskais signāla vājināšanās apjoms optisko šķiedru kabeļos izmantotajās frekvencēs vietējie tīkli, svārstās no 5 līdz 20 dB / km, kas aptuveni atbilst elektrisko kabeļu veiktspējai zemās frekvencēs. Bet optiskās šķiedras kabeļa gadījumā, palielinoties pārraidītā signāla frekvencei, vājināšanās palielinās ļoti nedaudz, un augstās frekvencēs (īpaši virs 200 MHz) tā priekšrocības salīdzinājumā ar elektrisko kabeli ir neapstrīdamas, tam vienkārši ir nav konkurentu.

Optisko šķiedru kabeļa trūkumi

Vissvarīgākais no tiem ir augstā uzstādīšanas sarežģītība (ar optiskās šķiedras kabeļa uzstādīšana atdalīšanai nepieciešama mikronu precizitāte, atdalīšanas vājināšanās lielā mērā ir atkarīga no stikla šķiedras precizitātes un tās pulēšanas pakāpes). Atdalīšanas ierīkošanai izmanto metināšanu vai līmēšanu, izmantojot speciālu gēlu, kuram ir tāds pats gaismas plīšanas koeficients kā stiklšķiedrai. Jebkurā gadījumā tas prasa augsti kvalificētu personālu un īpašus instrumentus. Tāpēc visbiežāk optisko šķiedru kabelis tiek pārdots iepriekš sagrieztu dažāda garuma gabalu veidā, kuru abos galos jau ir uzstādīts nepieciešamais atdalīšanas veids. Ir vērts atcerēties, ka sliktas kvalitātes atdalīšanas iestatījums krasi samazina pieļaujamo kabeļa garumu vājinājuma dēļ.

Jums arī jāatceras, ka optiskās šķiedras kabeļa izmantošanai ir nepieciešami īpaši optiskie uztvērēji un raidītāji, kas gaismas signālus pārvērš elektriskos signālos un otrādi, kas dažkārt ievērojami palielina tīkla izmaksas kopumā.

Optisko šķiedru kabeļi nodrošina signālu atzarošanu (šim nolūkam tiek ražoti speciāli pasīvie sadalītāji ( savienotāji) 2-8 kanāliem), bet parasti tie tiek izmantoti datu pārraidei tikai vienā virzienā starp vienu raidītāju un vienu uztvērēju. Galu galā jebkura atzarošana neizbēgami ievērojami vājina gaismas signālu, un, ja ir daudz zaru, šī gaisma var vienkārši nesasniegt tīkla galu. Turklāt sadalītājos ir iekšējie zudumi, tāpēc kopējā signāla jauda izejā ir mazāka par ieejas jaudu.

Optiskās šķiedras kabelis ir mazāk izturīgs un elastīgs nekā elektriskais kabelis. Tipisks pieļaujamais lieces rādiuss ir aptuveni 10 - 20 cm, ar mazākiem lieces rādiusiem centrālā šķiedra var saplīst. Slikti panes kabeļu un mehānisku stiepšanu, kā arī drupināšanas ietekmi.

Jutīgs optiskās šķiedras kabelis un jonizējošs starojums, caur kuru samazinās stikla šķiedras caurspīdīgums, tas ir, palielinās signāla vājināšanās . asi pilieni temperatūra to arī negatīvi ietekmē, stikla šķiedra var saplaisāt.

Optisko šķiedru kabeli izmantojiet tikai tīklos ar zvaigznītes un gredzena topoloģiju. Šajā gadījumā nav problēmu ar saskaņošanu un zemējumu. Kabelis nodrošina ideālu tīkla datoru galvanisko izolāciju. Nākotnē šāda veida kabeļi, visticamāk, izstums elektriskos kabeļus vai vismaz tos ievērojami pārspēs. Vara rezerves uz planētas ir izsmeltas, un stikla ražošanai ir pietiekami daudz izejvielu.

Optisko šķiedru kabeļu veidi

1. daudzrežīmi vai daudzrežīmi kabelis, lētāks, bet zemākas kvalitātes;
2. viens režīms kabelis, dārgāks, bet ir labākais sniegums salīdzinot ar pirmo.

Neatbilstības būtība starp diviem veidiem ir samazināta līdz dažādiem gaismas staru caurlaidības režīmiem kabelī.

Rīsi. 2. Gaismas izplatīšanās vienmoda kabelī

Vienmoda kabelī gandrīz visi stari iet pa vienu ceļu, kā rezultātā tie vienlaikus sasniedz uztvērēju, un signāla forma gandrīz netiek izkropļota (2. att.). Viena režīma kabeļa centrālās šķiedras diametrs ir aptuveni 1,3 µm, un tas pārraida gaismu tikai tādā pašā viļņa garumā (1,3 µm). Izkliede un signāla zudumi ir ļoti mazi, kas ļauj pārraidīt signālus daudz lielākā attālumā nekā tad, ja tiek izmantots daudzmodu kabelis. Viena režīma kabelim tiek izmantoti lāzera raiduztvērēji, kas izmanto gaismu tikai ar nepieciešamo viļņa garumu. Šādi raiduztvērēji joprojām ir salīdzinoši dārgi un nav izturīgi. Tomēr nākotnē viena režīma kabelim vajadzētu kļūt par galveno veidu, pateicoties tā lieliskām veiktspējai. Turklāt lāzeri ir ātrāki nekā parastie LED. Signāla vājināšanās vienmoda kabelī ir aptuveni 5 dB/km, un to var pat samazināt līdz 1 dB/km.

Rīsi. 3. Gaismas izplatīšanās daudzmodu kabelī

Daudzmodu kabelī gaismas staru trajektorijas ir ar jūtamu izplatību, kā rezultātā tiek deformēta signāla forma kabeļa uztverošajā galā (3. att.). Centrālās šķiedras diametrs ir 62,5 µm, bet ārējā apvalka diametrs ir 125 µm (to dažreiz ziņo kā 62,5/125). Pārraidei tiek izmantota parastā (ne lāzera) gaismas diode, kas samazina izmaksas un palielina raiduztvērēju kalpošanas laiku, salīdzinot ar vienmoda kabeli. Gaismas viļņa garums daudzmodu kabelī ir 0,85 µm, un viļņu garums ir aptuveni 30–50 nm. Pieļaujamais kabeļa garums ir 2 - 5 km.

Daudzmodu kabelis- Šis šobrīd ir galvenais optiskās šķiedras kabeļa veids, jo tas ir lētāks un pieejamāks. Daudzmodu kabeļa vājināšanās ir lielāka nekā viena režīma kabeļa gadījumā un ir 5–20 dB/km.

Tipiskā aizkave visbiežāk sastopamajiem kabeļiem ir aptuveni 4-5 ns/m, kas ir tuvu elektrisko kabeļu aizkavei.
Optisko šķiedru kabeļi, piemēram, elektriskie kabeļi, ir pieejami plēnums un neplēnums.