Оптичні технології

Головна відмінність одномодового оптоволокна від багатомодового способу поширення оптичного випромінювання в волокні. Насамперед це залежить від розміру сердечника світловода.

Багатомодове оптоволокно (многомод) або MultiMode (MM) – здатність передачі кількох незалежних світлових сигналів (мод), які різняться фазами чи довжинами хвиль. Однак це вимагає більшого діаметра сердечника, а зі збільшенням діаметра сердечника світловода збільшується ймовірність відбиття світла від зовнішньої поверхні осердя. Виникає модова дисперсія, інакше кажучи розсіювання. В результаті зменшується відстань та пропускна здатність між повторювачами (ретрансляторами) сигналу.

У цифрах: пропускна спроможність багатомодового оптоволокна – до 2,5 Гбіт/с.

Одномодове оптоволокно (одномод) або SingleMode (SM) - Здатність передачі тільки однієї моди (одного світлового несучого сигналу). Оскільки таке волокно має сердечник діаметром 10 мкм і менше (дуже тонкий), під час передачі сигналу спостерігається менша модова дисперсія. Це дозволяє передавати сигнал на великі відстані без використання повторювачів. Однак одномодове оптоволокно і його компоненти прийому-передачі оптичного сигналу коштують дорожче.

У цифрах: пропускна спроможність одномодового оптоволокна - 10 Гбіт/с та більше.

Як правило, багатомодовий кабель використовують при монтажі ВОЛЗ невеликих довжин, наприклад для з'єднання серверних або офісів, при відстанях не перевищує 500-1000м. При великих відстанях переважно використовувати оптичний кабель одномодовий.Зварювання оптоволокна цих двох типів принципово не відрізняється, невеликі відмінності є тільки в результатах: одномодовий кабель критичніший до якості зварювання, втрати на стиках у одномодового волокна зазвичай вище ніж у багатомодового.

Оптичні технології

Головна відмінність одномодового оптоволокна від багатомодового способу поширення оптичного випромінювання в волокні. Насамперед це залежить від розміру сердечника світловода.

Багатомодове оптоволокно (многомод) або MultiMode (MM) – здатність передачі кількох незалежних світлових сигналів (мод), які різняться фазами чи довжинами хвиль. Однак це вимагає більшого діаметра сердечника, а зі збільшенням діаметра сердечника світловода збільшується ймовірність відбиття світла від зовнішньої поверхні осердя. Виникає модова дисперсія, інакше кажучи розсіювання. В результаті зменшується відстань та пропускна здатність між повторювачами (ретрансляторами) сигналу.

У цифрах: пропускна спроможність багатомодового оптоволокна – до 2,5 Гбіт/с.

Одномодове оптоволокно (одномод) або SingleMode (SM) - Здатність передачі тільки однієї моди (одного світлового несучого сигналу). Оскільки таке волокно має сердечник діаметром 10 мкм і менше (дуже тонкий), під час передачі сигналу спостерігається менша модова дисперсія. Це дозволяє передавати сигнал на великі відстані без використання повторювачів. Однак одномодове оптоволокно і його компоненти прийому-передачі оптичного сигналу коштують дорожче.

У цифрах: пропускна спроможність одномодового оптоволокна - 10 Гбіт/с та більше.

Як правило, багатомодовий кабель використовують при монтажі ВОЛЗ невеликих довжин, наприклад для з'єднання серверних або офісів, при відстанях не перевищує 500-1000м. При великих відстанях переважно використовувати оптичний кабель одномодовий. Зварювання оптоволокна цих двох типів принципово не відрізняється, невеликі відмінності є тільки в результатах: одномодовий кабель критичніший до якості зварювання, втрати на стиках у одномодового волокна зазвичай вище ніж у багатомодового.

Одномодове та багатомодове волокно, особливості та відмінності

У сучасних волоконно-оптичних лініях зв'язку (ВОЛЗ) та оптоволоконних інформаційних мережах застосовуються оптичні кабелі з одномодовими та багатомодовими волокнами. Дані типи оптоволокна відрізняються за конструкцією, характеристиками та функціональними можливостями, що визначає особливості їх застосування. У цій статті докладно розглянемо особливості та відмінності одномодових та багатомодових волокон.

На сторінках каталогу АТ «Компонент» представлений широкий вибір якісних одномодових та мультимодових волоконно-оптичних кабелів за доступними цінами, виготовленими на власному високотехнологічному виробництві.

Відмінності конструкції одномодового та багатомодового волокна

Для кращого розуміння конструкції одномодового та багатомодового оптоволокна можна уявити собі довгий скляний стрижень, що складається із серцевини та оболонки. Продумане конструктивне рішення дозволяє створити два фізичні середовища з різними показниками заломлення світла та забезпечити проходження світлових променів усередині простору серцевини та їхнє повне відображення від кордону з оболонкою.

Діаметр серцевини одномодового волокна становить 9 мікрометрів, а багатомодового – 50 або 62,5 мікрометра. Діаметр оболонки в обох випадках дорівнює 125 мікрометрів. Оболонка покривається тонким шаром спеціального лаку, що покращує експлуатаційні параметри оптоволокна.

Оптичні волокна виготовляються із кварцового скла, в окремих випадках із фторцирконату, фторалюмінату або халькогенідного скла. Перспективним напрямом вважається використання оптоволокна із пластику. Для виготовлення серцевини застосовується поліметилметакрилат, а оболонки фторполімери.

Поширення світла в одномодовому та багатомодовому волокні

Світлове випромінювання, що формується лазерним передавачем, вводиться в скловолокно двома способами:

• під нульовим кутом – одномодове волокно. Утворюється єдина мода, що розповсюджується строго по осі серцевини без відбиття від межі поділу середовищ;
• під невеликим кутом - багатомодове волокно. Виникають кілька мод, що рухаються різноманітними траєкторіями з багаторазовими перевідображеннями від оболонки і досягають приймача неодночасно.

Введення світлового випромінювання у скловолокно

Під модою мається на увазі траєкторія переміщення світлового променя оптичним скловолокном. Моди характеризуються фазовою та груповою швидкістю. Групова – це швидкість перенесення енергії, а фазова – швидкість руху хвильової фази.

Вплив дисперсії та способи її зменшення

На якість сигналів, що передаються по оптоволоконному світловоду, сильно впливає дисперсія, що є розсіюванням у часі спектральної або модової складової сигналів.В результаті, збільшується тривалість вихідних імпульсів, яка диктує великі інтервали між сигналами, що передаються, що значно обмежує пропускну здатність каналу.

Існують три види дисперсії:

• міжмодова - виникає через різний час проходження мод по волокну. Актуальна лише для багатомодового скловолокна;

• хроматична - з'являється через залежність групової швидкості моди від довжин хвиль;

• поляризаційна - виникає через відмінність швидкостей ортогонально поляризованих компонентів моди в одномодовому скловолокні, що призводить до їх поділу на виході.

Негативний вплив дисперсії нейтралізуються за допомогою виготовлення оптоволокна з різним профілем показників заломлення:

• ступінчастий - стрибкоподібні зміни параметрів заломлення. Рекомендований виготовлення одномодового волокна. При застосуванні цього профілю в мультимодовому оптоволокні спостерігається міжмодова дисперсія, що обмежує пропускну здатність;

• градієнтний – поступове зростання показників заломлення. Рефракція, що виникає, зменшує дисперсію, зберігаючи початкову форму сигналів. Застосовується під час виробництва обох типів оптоволокна. Мінімізує міжмодову дисперсію в мультимодовому скловолокні.

Крім цього, проводиться одномодове волокно параметрами, оптимізованими для зменшення дисперсії:

• з незміщеною дисперсією оптимізовано для області 1310 нм, що характеризується нульовою хроматичною дисперсією;
• зі зміщеною дисперсією оптимізовано для області 1550 нм. Зміщення нульової дисперсії у робоче вікно, що має мінімальне згасання;
• з ненульовою зміщеною дисперсією оптимізовано для області 1550 нм. Усунення нульової дисперсії за межі робочого діапазону оптичних підсилювачів EDFA.

Методи боротьби з дисперсією дозволяють досягти поліпшення характеристик світлових імпульсів та підвищення швидкості передачі волоконно-оптичних мереж.

Порівняння характеристик одномодового та багатомодового волокна

Порівняємо основні параметри одномодових та багатомодових волокон, що впливають на сферу їх застосування:

Можна зробити висновок, що одномодове волокно оптимально використовувати на магістральних ВОЛЗ та будівництва високошвидкісних інформаційних мереж будь-якого масштабу. Мультимодове оптоволокно розумно застосовувати на невеликих відстанях під час створення локальних кабельних систем.

Класифікація одномодового та багатомодового волокна

Розглянемо класи оптичного оптоволокна, які обов'язково необхідно враховувати під час підбору оптоволоконних кабелів для реалізації свого проекту.

Де купити якісний волоконно-оптичний кабель з одномодовим та багатомодовим волокном?

Звертайтеся до АТ «Компонент» за необхідності купівлі якісного волоконно-оптичного кабелю з одномодовим та багатомодовим волокном за розумною ціною. Фахівці компанії із задоволенням допоможуть вам підібрати оптимальний варіант з урахуванням специфіки та технічних умов проекту.

© 2004-2024 АТ "Компонент" Оптичні компоненти ВОЛЗ Інформація на сайті не є публічною офертою

(812) 448 08 98 Політехнічна вул., 28 (495) 646 02 00 (347) 200 85 87 Базовий проїзд, 6/2Д (861) 203 38 12 Рашпилівська вул., 325/2 (40 ., буд. 1г, корп. 1 Карта проїзду