Çok modlu ve tek modlu optik kablo, farklılıklar, uygulama. Tek modlu ve çok modlu fiber optik kablo: farklılıklar ve seçim kuralları

Çok çeşitli fiber optik kablolara rağmen, içlerindeki fiberler hemen hemen aynıdır. Ayrıca, kablo üreticilerinden çok daha az sayıda elyaf üreticisi vardır (Corning, Lucent ve Fujikura en ünlüleridir).

Yapı tipine veya daha doğrusu çekirdeğin boyutuna göre, optik fiberler tek modlu (OM) ve çok modlu (MM) olarak ayrılır. Kesin konuşmak gerekirse, bu kavramlar kullanılan belirli dalga boyuna göre kullanılmalıdır, ancak Şekil 8.2'yi inceledikten sonra, teknoloji geliştirmenin mevcut aşamasında bunun dikkate alınamayacağı açıkça ortaya çıkıyor.

Pirinç. 8.3. Tek modlu ve çok modlu optik fiberler

Çok modlu fiber durumunda, çekirdek çapı (tipik olarak 50 veya 62,5 µm), ışık dalga boyundan neredeyse iki kat daha büyüktür. Bu, ışığın birkaç bağımsız yol (mod) boyunca bir fiberden geçebileceği anlamına gelir. Bu durumda, farklı modların farklı uzunluklara sahip olduğu ve alıcıdaki sinyalin zaman içinde belirgin şekilde "bulaşacağı" açıktır.

Bu nedenle, çekirdeğin tüm enine kesiti üzerinde sabit bir kırılma indeksi (sabit yoğunluk) ile ders kitabı tipi kademeli fiberler (seçenek 1), büyük modsal dağılım nedeniyle uzun süredir kullanılmamaktadır.

Çekirdek malzemesinin eşit olmayan bir yoğunluğuna sahip olan bir gradyan elyafı (seçenek 2) ile değiştirildi. Şekil, düzgünleştirme nedeniyle ışınların yol uzunluklarının büyük ölçüde azaldığını açıkça göstermektedir. Işık kılavuzunun ekseninden daha uzağa hareket eden ışınlar, büyük mesafelerin üstesinden gelse de, aynı zamanda yüksek bir yayılma hızına sahiptirler. Bunun nedeni, merkezden dış yarıçapa doğru malzemenin yoğunluğunun bir parabolik yasaya göre azalmasıdır. Bir ışık dalgası ortamın yoğunluğu ne kadar düşük olursa o kadar hızlı yayılır.

Sonuç olarak, daha uzun yörüngeler telafi edilir Daha fazla hız. İyi bir parametre seçimi ile yayılma süresindeki farkı en aza indirmek mümkündür. Buna göre, derecelendirilmiş bir fiberin modlar arası dağılımı, sabit bir çekirdek yoğunluğuna sahip bir fiberinkinden çok daha küçük olacaktır.

Ancak, çok modlu gradyan fiberler nasıl dengelenirse dengelensin, bu sorun ancak yeterince küçük çekirdek çapına sahip fiberler kullanılarak tamamen ortadan kaldırılabilir. İçinde uygun dalga boyunda tek bir ışın yayılacaktır.

Çekirdek çapı 8 mikron olan bir fiber aslında yaygındır ve bu, yaygın olarak kullanılan 1,3 mikron dalga boyuna yeterince yakındır. Ara frekans dağılımı ideal olmayan bir radyasyon kaynağı olarak kalır, ancak sinyal iletimi üzerindeki etkisi, modlar arası veya malzemeden yüzlerce kat daha azdır. Buna göre, tek modlu bir kablonun bant genişliği, çok modlu bir kablodan çok daha büyüktür.

Çoğu zaman olduğu gibi, daha yüksek performanslı elyaf türünün dezavantajları vardır. Her şeyden önce, elbette, bileşenlerin maliyeti ve kurulum kalitesi gereksinimleri nedeniyle bu daha yüksek bir maliyettir.

Sekme. 8.1. Tek modlu ve çok modlu teknolojilerin karşılaştırılması.

Seçenekler	Tek mod	çok modlu
Kullanılan Dalga Boyları	1,3 ve 1,5 µm	0,85 µm, nadiren 1,3 µm
Zayıflama, dB / km.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
verici tipi	lazer, nadiren LED	Işık yayan diyot
Çekirdek kalınlığı.	8 µm	50 veya 62,5 µm
Fiber ve kabloların maliyeti.	Çoklu modun yaklaşık %70'i	-
ortalama tutar bükümlü çift dönüştürücü Hızlı Ethernet.	$300	$100
İletim aralığı Hızlı Ethernet.	yaklaşık 20 km	2 km'ye kadar
Özel olarak tasarlanmış Hızlı Ethernet cihazlarının iletim aralığı.	100 km'den fazla.	5 km'ye kadar
Olası aktarım hızı.	10 GB veya daha fazla.	1 GB'a kadar. sınırlı uzunluk
Uygulama alanı.	telekomünikasyon	yerel ağlar

Optik lif iyi performans özelliklerine sahiptir ve dijital verilerin yüksek hızlı iletimi için tasarlanmıştır. Herhangi bir kablo, görevi ortam arasındaki sınırı oluşturmak ve akışın kablonun ötesine geçmesini önlemek olan bir damper kılıfı ile çevrili bir ışık taşıyan elemandan oluşur. Her iki eleman da kuvars camı temelinde yapılır: çekirdek daha yüksek bir kırılma indisine sahipken. Bu etki nedeniyle, sinyal iletiminin kalitesi garanti edilir.

tekli mod ve çok modlu kablo bileşimde benzer hammaddelerden yapılır, ancak teknik özelliklerde önemli farklılıklar vardır. Her iki seçenek için de damper aynı - 125 mikron.

Ancak çekirdekleri farklıdır: 9 mikron - tekli mod için, 50 veya 62,5 mikron - çok modlu için.

Fiber türlerini anlamak, uygun maliyetli bir şekilde yeterli kanal çıkışı sağlayacak seçeneği doğru bir şekilde seçmenize yardımcı olur.

Tek modlu kablonun özellikleri

Burada, ışınların geçişi sabit olarak kabul edilir, yörüngeleri değişmeden kalır ve ayrıca sinyalin a priori olması gerçeği, güçlü bozulmalara maruz kalmaz. Böyle bir fiberde kademeli bir kırılma profili gerçekleştirilir. İletim için özel olarak ayarlanmış bir lazer kaynağı kullanılır, veriler kilometrelerce boyunca kesintisiz olarak iletilir: böyle bir saçılma yoktur.
Olumsuz noktalar arasında: böyle bir fiber, rakibine kıyasla nispeten kısa ömürlüdür, bakımı pahalıdır - ayarlama gerektiren güçlü ekipman gerektirir.

Tek modlu kablo, 10 Gb / s'den daha yüksek hızlarda iletim söz konusu olduğunda her zaman bir önceliktir.

Ana çeşitler

1. Işın dağılım kayması ile;
2. ofset ile Minimum uzunluk dalgalar;
3. Sıfır olmayan kaydırılmış ışın dağılımı ile.

Çok modlu kablonun özellikleri

Bir terminal ekipmanı olarak, ciddi bakım ve kontrol gerektirmeyen geleneksel bir LED kullanılır, bunun sonucunda fiber aşınması azalır: hizmet ömrü belirgin şekilde daha uzundur.

Çok modlu kablonun bakımı daha ucuzdur, ancak biraz daha pahalıdır, yüksek kalite hat uzunluğunun 550 metreyi geçmemesi şartıyla 10 Gbps'ye kadar hızlarda iletim.

Videodan optik fiberin yapısı hakkında bilgi edinebilirsiniz:

1 Gb/s bölgesinde bağlandığında OM4 fiber uzun mesafeler için uygundur - 1,1 km'ye kadar. Çok çekirdekli önemli bir zayıflama indeksine sahiptir: bölgede 15 dB/km.

Başlıca fiber optik türleri

kademeli lif

Daha basit bir teknoloji kullanılarak yapılır. Dağılımın kaba işlenmesi nedeniyle, süper hızlarda dağılımı stabilize edemez, bu nedenle sınırlı kapsam uygulamalar.

gradyan lifi

Düşük ışın saçılımına sahiptir, kırılma indisi düzgün bir şekilde dağıtılır.

ilginç video fiber optik kablo hakkında, aşağıdaki videoya bakın:

Tek modlu ve çok modlu kablo uygulaması

Bir dizi endüstri için, bir veya başka bir kablo türünün kullanımını öngören gelenekler ve standartlar vardır.

Tek modlu kablo Her zaman okyanus ötesi, denizcilik, ana hat iletişim hatlarında hatırı sayılır uzunlukta kullanılır.

İnternet erişimi sağlamak için sağlayıcı ağlarında. Veri merkezleriyle ilişkili işleme sistemlerinde.

çok modlu kablo Binalar içindeki ve binalar arasındaki veri ağlarında uygulama bulur. FTTD sistemlerinde.

Herhangi bir FOCL türü gerektirir dikkatli tutum ve düzenli servis teşhisi. Tam teşekküllü raporlar elde etmek için, küçük sinyal kayıplarını bile tespit edebilen yüksek hassasiyetli reflektometreler kullanılır.

Fiber optik haberleşme hatlarında iki tip kablo vardır. Yani: bir fiber optik kablo çok modlu ve buna göre tek modludur.

Adından da anlaşılacağı gibi, tek modlu kablo mimarisi, birden fazla ışının - bir modun - kendi içinden geçmesine izin vermez. Bu nedenle, tek modlu ve çok modlu optik kablolar arasındaki fark, optik radyasyonun bunların içinden yayılma biçiminde yatmaktadır. Fiber çekirdeğin boyutu, tek modlu bir optik kablo veya başka bir kablo satın almanızı etkileyebilecek en önemli özelliktir.

Çekirdeğin daha küçük çapı, daha küçük bir modsal dağılım sağlar ve sonuç olarak - yönlendiriciler, tekrarlayıcılar ve tekrarlayıcılar kullanmadan uzun mesafelerde bilgi iletme olasılığı. olumsuz faktör Verileri ileten, alan ve dönüştüren ve ayrıca optik kabloların teknik özelliklerini koruyan tek modlu fiber ve elektronik bileşenlerin çok pahalı olmasıdır.

Spesifik boyutlar açısından, tek modlu fiber, çapı 10 µm veya daha az olan çok ince bir çekirdeğe sahiptir. Bant genişliği kablo 10 Gbps ve üzeri arasında değişir.

Çok modlu optik kablo

Tek modlu bir kablodan farklı olarak, çok modlu bir kablo, n'inci sayıda modu kendi içinden geçirmenize izin verir. Böyle bir iletken, birden fazla bağımsız ışık yolu içerebilir. Bununla birlikte, çekirdek çapının boyutu, ışığın çekirdeğin dış kaplamasının yüzeyinden yansımasını daha olası kılar ve bu da modal dağılımı arttırır. Kablodaki ışın saçılması, sinyal iletim mesafesinin azalmasına ve tekrarlayıcı sayısını artırma ihtiyacına yol açar.

Ağdaki nihai sonuç olarak fiberin tasarımını tamamlayan herhangi bir mühendis 2,5 Gbps veri aktarım hızı alacaktır. Soru tekrar ortaya çıkıyor: “Fiber optik kablo alırsam hangisini seçmeliyim?” Her şey teknik parametrelere bağlıdır ve gerekli kalite bağlantılar. Örneğin, 8 fiber optik kablo satın alabilirsiniz. Böyle bir iletkende, belirtildiği gibi, merkezi modülde bulunan 8 fiber vardır.

Optik fiber, omurga iletişim ağlarının yapımında fiili standarttır. Rusya'da büyük telekom operatörleri ile fiber optik iletişim hatlarının uzunluğu> 50 bin km'ye ulaşıyor. Fiber sayesinde iletişimde daha önce olmayan tüm avantajlara sahibiz. Öyleyse, olayın kahramanı - optik fiberi düşünmeye çalışalım. Makalede, optik fiberler hakkında, matematiksel hesaplamalar olmadan ve basit insan açıklamaları ile yazmaya çalışacağım. Makale tamamen giriş niteliğindedir, yani. benzersiz bilgi içermez, tarif edilecek her şey bir sürü kitapta bulunabilir, ancak bu bir kopyala-yapıştır değil, bir bilgi “yığınından” bir sıkıştırma, sadece öz.

sınıflandırma

Çoğu zaman, lifler 2'ye ayrılır genel tip lifler 1. Çok modlu lifler 2. Tek modlu lifler Tek modlu ve çok modlu olduğuna "hane" düzeyinde bir açıklama yapalım. Bir fiberin takılı olduğu varsayımsal bir iletim sistemi hayal edin. İkili bilgileri aktarmamız gerekiyor. Elektrik darbeleri, bir dielektrik olduğu için fiber içinde yayılmaz, bu nedenle ışığın enerjisini ileteceğiz. Bunu yapmak için bir ışık enerjisi kaynağına ihtiyacımız var. LED'ler ve lazerler olabilir. Artık verici olarak kullandığımız şeyin ışık olduğunu biliyoruz. Işığın fibere nasıl dahil edildiğini düşünelim: 1) Işık radyasyonunun kendi spektrumu vardır, bu nedenle fiberin çekirdeği genişse (bu çok modlu bir fiberde), ışığın daha fazla spektral bileşeni çekirdeğe girecektir.

Örneğin, ışığı 1300nm dalga boyunda iletiyoruz (örneğin), çoklu modun çekirdeği geniş, sonra dalgaların daha fazla yayılma yolu var. Bu tür her yol bir moddur

2) Çekirdek küçükse (tek modlu fiber), dalgaların yayılma yolları buna bağlı olarak azalır. Dan beri ek modlarçok daha az, o zaman modsal dağılım olmayacak (daha fazlası aşağıda). Bu, çok modlu ve tek modlu fiberler arasındaki temel farktır.

Yorumlar için enjoint, tegger, hazanko'ya teşekkürler.

Çoklu mod, sırayla, bir kırılma indisi (adım indeksi çok modlu fiber) ve bir gradyan (dereceli indeks m / mod fiberi) olan fiberlere bölünür.

Tekli mod, kademeli, standart (standart fiber), kaydırılmış dağılımlı (dağılım kaydırılmış) ve sıfır olmayan kaydırılmış dağılımlı (sıfır olmayan dağılım kaydırılmış) olarak bölünmüştür.

Fiber optik tasarım

Her fiber bir çekirdek ve farklı kırılma indislerine sahip bir kaplamadan oluşur. Çekirdek (bir ışık sinyalinin enerjisini iletmek için ana ortamdır) optik olarak daha yoğun bir malzemeden yapılır, kabuk daha az yoğun olandan yapılır. Örneğin, 50/125 girişi, çekirdeğin çapının 50 mikron ve kabuğun 125 mikron olduğunu gösterir. 50 μm ve 62,5 μm'ye eşit çekirdek çapları, sırasıyla çok modlu optik fiberlerin ve tek modlu 8-10 μm'nin işaretleridir. Kabuk, kural olarak, her zaman 125 μm'lik bir çapa sahiptir.

Gördüğünüz gibi, tek modlu bir fiberin çekirdeğinin çapı, çok modlu bir fiberin çapından çok daha küçüktür. Daha küçük çekirdek çapı, mod dağılımını azaltmayı mümkün kılar (belki de şu şekilde yazılacaktır: ayrı makale, fiberde ışık yayılımı sorunlarının yanı sıra) ve buna bağlı olarak iletim aralığını arttırır. Bununla birlikte, dar emisyon spektrumlu pahalı lazerler kullanma ihtiyacı olmasaydı, tek modlu fiberler daha iyi "taşıma" özellikleri nedeniyle çok modlu fiberlerin yerini alacaktı. Çok modlu fiberler, daha geniş spektrumlu LED'ler kullanır.

Bu nedenle, ISP LAN'lar gibi düşük maliyetli optik çözümler için çok modlu uygulamalar gerçekleşir.

kırılma indeksi profili

İletim hızını artırmak için fiberde bir tef ile yapılan tüm dans, kırılma indisi profili etrafındaydı. Çünkü hızı arttırmadaki ana sınırlayıcı faktör modsal dağılımdır. Kısaca, özü şudur: lazer radyasyonu fiberin çekirdeğine girdiğinde, sinyal bunun içinden ayrı modlar (kabaca: ışık ışınları. Ama aslında, giriş sinyalinin farklı spektral bileşenleri) şeklinde iletilir. , “ışınlar” altına girer farklı açılar, bu nedenle bireysel modların enerjisinin yayılma süresi farklıdır. Bu, aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Burada 3 kırılma profili görüntülenir: çok modlu fiber için kademeli ve kademeli ve tek modlu kademeli. Çok modlu fiberlerde, ışık modlarının farklı yollar boyunca yayıldığı, ancak çekirdeğin sabit kırılma indisi nedeniyle AYNI hızda yayıldığı görülebilir. Kesik bir çizgiyi takip etmeye zorlanan modlar, düz bir çizgi izleyenlerden daha sonra gelir. Bu nedenle, orijinal sinyal zaman içinde gerilir. Başka bir şey de gradyan profiliyle, merkeze giden modlar yavaşlıyor ve bozuk yol boyunca giden modlar tam tersine hızlanıyor. Bunun nedeni, çekirdeğin kırılma indisinin artık tutarsız olmasıdır. Kenarlardan merkeze doğru parabolik olarak artar. Bu, iletim hızını artırmanıza ve resepsiyonda tanınabilir bir sinyal almanıza olanak tanır.

Optik fiberlerin uygulamaları

Ek olarak, omurga kablolarının neredeyse tamamı, kabloyu değiştirmeye gerek kalmadan bu kablolarda spektral dalga bölmeli çoğullamanın (WDM) kullanımına izin veren sıfır olmayan kaydırılmış dağılım ile birlikte gelir.

Ve pasif optik ağlar kurarken, genellikle çok modlu fiber kullanılır.

Yapıcı eleştiri için teşekkür ederiz.

PS İlgileniyorsanız, - dispersiyon - fiber optik kablo türleri (fiber değil) - wdm/dwdm sıkıştırma için kullanılan iletim sistemleri hakkında makaleler olabilir. - optik fiberleri birleştirmek için prosedür. ve cips türleri. Etiketler:

• Optik lif
• Optik lif
• lif
• dağılım

www.habr.com

Tek ve çok modlu optik kablolar arasındaki fark

Ana Sayfa / Makaleler / Tek ve çok modlu optik kablolar arasındaki fark

Fiber optik haberleşme hatlarında iki tip kablo vardır. Yani: bir fiber optik kablo çok modlu ve buna göre tek modludur.

Adından da anlaşılacağı gibi, tek modlu bir kablonun mimarisi, birden fazla ışının - bir modun - kendi içinden geçmesine izin vermez. Bu nedenle, tek modlu ve çok modlu optik kablolar arasındaki fark, optik radyasyonun bunların içinden yayılma biçiminde yatmaktadır. Fiber çekirdeğin boyutu, tek modlu bir optik kablo veya başka bir kablo satın almanızı etkileyebilecek en önemli özelliktir.

Çekirdeğin daha küçük çapı, daha küçük bir modsal dağılım sağlar ve sonuç olarak, yönlendiriciler, tekrarlayıcılar ve tekrarlayıcılar kullanmadan uzun mesafelerde bilgi iletme imkanı sağlar. Negatif tarafta, tek modlu fiber ve verileri ileten, alan ve dönüştüren ve ayrıca optik kabloların performansını koruyan elektronik bileşenler çok pahalıdır.

Spesifik boyutlar açısından, tek modlu fiber, çapı 10 µm veya daha az olan çok ince bir çekirdeğe sahiptir. Kablo bant genişliği 10 Gbps ve üzeri arasında değişir.

Çok modlu optik kablo

Tek modlu bir kablodan farklı olarak, çok modlu bir kablo, n'inci sayıda modu kendi içinden geçirmenize izin verir. Böyle bir iletken, birden fazla bağımsız ışık yolu içerebilir. Bununla birlikte, çekirdek çapının boyutu, ışığın çekirdeğin dış kaplamasının yüzeyinden yansımasını daha olası kılar ve bu da modal dağılımı arttırır. Kablodaki ışın saçılması, sinyal iletim mesafesinin azalmasına ve tekrarlayıcı sayısını artırma ihtiyacına yol açar.

Ağdaki nihai sonuç olarak fiberin tasarımını tamamlayan herhangi bir mühendis 2,5 Gbps veri aktarım hızı alacaktır. Soru tekrar ortaya çıkıyor: “Fiber optik kablo alırsam hangisini seçmeliyim?” Her şey teknik göstergelere ve gerekli iletişim kalitesine bağlıdır. Örneğin, 8 fiber optik kablo satın alabilirsiniz. Böyle bir iletkende, belirtildiği gibi, merkezi modülde bulunan 8 fiber vardır.

www.volioptika.ru

bilgisayar blogu

Optik kablo, etkisi nedeniyle ışığın uzun mesafelerde iletilmesine izin veren ince, esnek bir fiberdir. iç yansıma kabuk duvarlarından gelen ışınlar. Optik kablo bugün iki teknolojiye göre üretilmektedir - tek modlu ve çok modlu. Tek modlu bir optik kablonun çok modlu olandan nasıl farklı olduğu ve daha fazla tartışılacağı hakkında.

Çalışma prensibi

Tek modlu bir optik kablo, bir "mod" veya bir ışık huzmesi taşımak için özel olarak tasarlanmıştır. Aynı zamanda, çok modlu bir optik kablo, her biri kablonun içinde kendi kırılma açısında yeniden yansıtılan birkaç "mod" veya ışını aynı anda iletmenize izin verir.

geometrik farklılıklar

Çok modlu ve tek modlu optik kablo, çıplak gözle görülebilen önemli farklılıklara sahiptir. Çok modlu bir kablo, en az 62,5 mikron çapında bir sinyal taşıyan çekirdeğe sahiptir. Tek modlu kablo daha incedir ve 8 ila 10 mikron çapında bir çekirdeğe sahiptir. Modern ağ kartları bir optik bağlantı noktası ile donatılmıştır ve tek modlu veya çok modlu bir kablonun özel bir konektör aracılığıyla doğrudan bağlanmasını destekleyen birkaç ağ kartı aynı anda sunuculara kurulur.

Bant Genişliği Farkları

Çok modlu optik fiber, kilometre başına birkaç yüz MHz'e kadar bant genişliğine sahiptir. Özellikleri nedeniyle, çok modlu kablo 10 mil mesafeye kadar veri iletebilir ve veri iletim mesafesini artırmak için nispeten ucuz optik tekrarlayıcılar (sinyal alıcı-vericiler) kullanabilir. Yeni makalemizde bir fiber optik ağın nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi edinin.

Aynı zamanda, tek modlu bir kablo 10 km'den fazla veri iletebilir, ancak pahalı bir katı hal lazer diyotundan veya diğer tek modlu yayıcılardan gelen radyasyonu kullanmalıdır. Böyle bir diyot genellikle tek yönde verilerle ortak bir ışık akısı oluşturan iki yayan modülden oluşur. Tek modlu bir optik kabloya monte edilen vericiler, çok modlu sinyalleri iletmek için tipik olarak benzer cihazlardan dört kat veya daha fazla maliyetlidir.

pcnotes.ru

Tek modlu veya çok modlu, hangi kabloyu seçmeli? Daha iyi ne var?

Hangi optik kablonun daha iyi tek modlu veya çok modlu olduğu sorusunu cevaplarken, iki görüş olamaz. Tarafından teknik özellikler ve performans - tek modlu optik kablo, çoklu moddan daha iyidir. Uzun mesafelerde büyük miktarda veri aktarmanıza olanak tanır (10GBASE ve 40GBASE uygulamaları için 40 km'ye kadar). Bu nedenle, tek modlu bir kablonun (ve bunun üzerinden veri iletimi için ekipmanın) maliyeti, çok modlu bir kablodan daha yüksektir.

Ama yine de, belirli bir görev için hangi optik kabloyu seçmeli? Aşağıda birkaç pratik tavsiye, kablo türünü seçerken neye odaklanabilirsiniz:

• her şeyden önce, kullanılan aktif ekipmanın türüne ve gereksinimlere (dahil olmak üzere) bakarız. başvuru şartları) Müşterinin veya işletme organizasyonunun BT hizmetleri. ve kablo tipini ve diğer optik ekipmanı seçerken aktif ekipman üreticisinin veya müşterinin tavsiyelerine kesinlikle uyun;
• kabloyu 500 m'den fazla mesafelere döşemek (öncelikle uzak büyük düğümler arasındaki omurga bağlantıları için) ve büyük miktarda veri aktarmak gerekirse, yalnızca tek modlu optik kablo kullanırız;
• aynı bina içinde farklı katlardaki veya farklı binalardaki çapraz ve sunucu odaları arasında veri aktarmak için genellikle çok modlu bir kablo kullanmak mantıklıdır. Dönüş / iniş sayısı ve yarıçapları üzerinde daha ucuz ve daha az talepkardır;
• iyi, olmadığı durumlarda yeterli bilgi kullanılan aktif ekipman, ana hatların uzunluğu ve diğer teknik veriler hakkında - tek modlu bir kablo kullanın. Kesinlikle yanlış gidemezsin!

Ek olarak, bir fiber optik ağdaki her uygulama için iki fiber döşenmesi ve% 100 optik fiber rezervi sağlanması tavsiye edilir (örneğin, LAN (1) iletmeyi planlıyorsanız, telefon (2) ve optik aracılığıyla video gözetim verileri (3), o zaman kablodaki fiber sayısı 3*2*100% yedek=12 fiber olmalıdır).

Fiber optik kablo(diğer adıyla fiber optik kablo), iki tip elektrik veya bakır kabloya kıyasla temelde farklı bir kablo türüdür. Ondan gelen bilgiler elektrik sinyali ile değil, ışıkla iletilir. Ana unsuru, ışığın çok az zayıflama ile uzun mesafelerden (onlarca kilometreye kadar) geçtiği şeffaf cam elyafıdır.

Pirinç. 1. Optik fiber. Yapı

Fiber optik kablonun yapısı çok basittir ve koaksiyel elektrik kablosuna benzer (Şekil 1). Burada sadece merkezi bakır iletken yerine ince (yaklaşık 1 - 10 yarı koyu çapında) cam elyafı (3), iç izolasyon yerine ise ışığa izin vermeyen cam veya plastik kılıf (2) kullanılmaktadır. fiberglasın ötesine geçmek için. Bu durumda Konuşuyoruz farklı kırılma katsayılarına sahip iki maddenin arayüzünden ışığın toplam iç yansıması rejimi hakkında (bir cam kabuk için kırılma katsayısı, merkezi fiberden çok daha düşüktür). Kablonun metal kılıfı genellikle atlanır, çünkü burada harici elektromanyetik engellerden korumaya gerek yoktur. Bununla birlikte, bazen hala mekanik koruma için kullanılmaktadır. çevre(böyle bir kabloya bazen zırhlı denir, birkaç fiber optik kabloyu tek bir kılıf altında birleştirebilir).

Fiber optik kablo iletilen bilgilerin güvenliği ve gizliliği açısından istisnai özelliklere sahiptir. Prensipte hiçbir harici elektromanyetik engel, ışık sinyalini bozamaz ve sinyalin kendisi harici elektromanyetik radyasyon üretmez. Ağın yetkisiz olarak dinlenmesi için bu tür bir kabloya bağlanmak, kablonun bütünlüğü ihlal edildiğinden neredeyse imkansızdır. Teorik olarak, böyle bir kablonun bant genişliği 10 12 Hz'e, yani elektrik kablolarından kıyaslanamayacak kadar yüksek olan 1000 GHz'e ulaşır. Fiber optik kablonun maliyeti sürekli azalmakta ve şu an yaklaşık olarak ince bir koaksiyel kablonun maliyetine eşittir.

Fiber optik kablolarda kullanılan frekanslarda tipik sinyal zayıflaması miktarı. yerel ağlar, yaklaşık olarak elektrik kablolarının düşük frekanslardaki performansına karşılık gelen 5 ila 20 dB / km arasında değişir. Ancak bir fiber optik kablo durumunda, iletilen sinyalin frekansındaki bir artışla, zayıflama çok az artar ve yüksek frekanslarda (özellikle 200 MHz'in üzerinde), bir elektrik kablosuna göre avantajı reddedilemez, basitçe rakip yok.

Fiber optik kablonun dezavantajları

Bunlardan en önemlisi, kurulumun yüksek karmaşıklığıdır ( fiber optik kablo montajı ayırma mikron doğruluğu gerektirir, ayırmadaki zayıflama büyük ölçüde cam elyafın doğruluğuna ve cilalanma derecesine bağlıdır). Ayırmayı kurmak için, fiberglas ile aynı ışık kırılma katsayısına sahip özel bir jel kullanılarak kaynak veya yapıştırma kullanılır. Her durumda, bu yüksek nitelikli personel ve özel aletler gerektirir. Bu nedenle, çoğu zaman, fiber optik kablo, her iki ucunda da gerekli ayırma türünün zaten kurulu olduğu, farklı uzunluklarda önceden kesilmiş parçalar şeklinde satılır. Düşük kaliteli bir ayırma ayarının, zayıflama nedeniyle izin verilen kablo uzunluğunu büyük ölçüde azalttığını hatırlamakta fayda var.

Ayrıca, fiber optik kablo kullanımının, ışık sinyallerini elektrik sinyallerine çevirecek ve bazen de bir bütün olarak ağın maliyetini önemli ölçüde artıracak özel optik alıcılar ve vericiler gerektirdiğini unutmamalısınız.

Fiber optik kablolar sinyal dallanmasına izin verir (bunun için özel pasif dağıtıcılar üretilir ( kuplörler) 2-8 kanal için), ancak kural olarak, bir verici ve bir alıcı arasında yalnızca bir yönde veri iletimi için kullanılırlar. Sonuçta, herhangi bir dallanma, ışık sinyalini kaçınılmaz olarak büyük ölçüde zayıflatır ve çok sayıda dal varsa, bu ışık ağın sonuna ulaşmayabilir. Ayrıca dağıtıcılarda dahili kayıplar olduğu için çıkıştaki toplam sinyal gücü giriş gücünden daha azdır.

Fiber optik kablo, elektrik kablosundan daha az güçlü ve esnektir. Tipik bir izin verilen bükülme yarıçapı yaklaşık 10 - 20 cm'dir, daha küçük bükülme yarıçapları ile merkezi fiber kırılabilir. Kablo ve mekanik esnemeyi ve ayrıca ezilme etkilerini zayıf bir şekilde tolere eder.

Hassas fiber optik kablo ve cam elyafının şeffaflığının azaldığı iyonlaştırıcı radyasyona, yani sinyal zayıflaması artar . keskin damlalar sıcaklıklar da onu olumsuz etkiler, cam elyafı çatlayabilir.

Fiber optik kabloyu yalnızca yıldız ve halka topolojisi olan ağlarda kullanın. Bu durumda eşleştirme ve topraklama sorunu yoktur. Kablo, ağ bilgisayarlarının ideal galvanik izolasyonunu sağlar. Gelecekte, bu tür kabloların elektrik kablolarını dışarıda bırakması veya en azından onları büyük ölçüde geride bırakması muhtemeldir. Gezegendeki bakır rezervleri tükendi ve cam üretimi için yeterli hammadde var.

Fiber optik kablo çeşitleri

1. çok modlu veya çok modlu kablo, daha ucuz, ancak daha düşük kalitede;
2. Tek mod kablo, daha pahalı, ancak en iyi performans ilkiyle karşılaştırıldığında.

İki tip arasındaki tutarsızlığın özü, kablodaki ışık ışınlarının farklı geçiş modlarına indirgenmiştir.

Pirinç. 2. Tek modlu bir kabloda ışığın yayılması

Tek modlu bir kabloda, hemen hemen tüm ışınlar aynı yolu takip eder, bunun sonucunda alıcıya aynı anda ulaşırlar ve sinyal şekli neredeyse bozulmaz (Şekil 2). Tek modlu bir kablonun merkez fiber çapı yaklaşık 1,3 µm'dir ve sadece aynı dalga boyunda (1.3 µm) ışık iletir. Dağılım ve sinyal kaybı çok küçüktür, bu da sinyalleri çok modlu kablo kullanımına göre çok daha uzak mesafelere iletmenize olanak tanır. Tek modlu bir kablo için, yalnızca gerekli dalga boyunda ışık kullanan lazer alıcı-vericiler kullanılır. Bu tür alıcı-vericiler hala nispeten pahalıdır ve dayanıklı değildir. Ancak gelecekte, mükemmel performansı nedeniyle tek modlu kablo ana tip haline gelmelidir. Ayrıca lazerler geleneksel LED'lerden daha hızlıdır. Tek modlu bir kabloda sinyal zayıflaması yaklaşık 5 dB/km'dir ve hatta 1 dB/km'ye düşürülebilir.

Pirinç. 3. Çok modlu bir kabloda ışığın yayılması

Çok modlu bir kabloda, ışık ışınlarının yörüngeleri, kablonun alıcı ucundaki sinyal şeklinin bozulmasının bir sonucu olarak fark edilir bir yayılıma sahiptir (Şekil 3). Merkezi fiberin çapı 62,5 µm ve dış kılıf çapı 125 µm'dir (bu bazen 62,5/125 olarak rapor edilir). İletim için geleneksel (lazer olmayan) bir LED kullanılır, bu da tek modlu kabloya kıyasla alıcı-vericilerin maliyetini düşürür ve ömrünü uzatır. Çok modlu bir kabloda ışığın dalga boyu 0,85 µm iken, yaklaşık 30 - 50 nm dalga boylarında bir yayılma vardır. İzin verilen kablo uzunluğu 2 - 5 km'dir.

çok modlu kablo- Bu, şu anda ana fiber optik kablo türüdür, çünkü daha ucuz ve daha erişilebilirdir. Çok modlu bir kablodaki zayıflama, tek modlu bir kablodan daha fazladır ve 5 - 20 dB/km'dir.

En yaygın kablolar için tipik gecikme, elektrik kablolarındaki gecikmeye yakın olan 4-5 ns/m civarındadır.
Elektrik kabloları gibi fiber optik kablolar şu şekilde mevcuttur: plenum ve plenum dışı.