Что такое одномодовое волокно: типы, преимущества и применения

Как мы все знаем, многомодовое волокно обычно делится на типы волокон OM1, OM2, OM3 и OM4 и OM5. Тогда как насчет одномодового оптического кабеля? В целом, одномодовый оптический кабель подразделяется на оптоволокно OS1 и OS2. OS1 и OS2 являются спецификациями одномодового оптического кабеля. На самом деле, существует много различий между одномодовым волокном OS1 и OS2. В этом тексте будет проведено сравнение между OS1 и OS2, а затем дано руководство о том, как правильно выбрать оптоволоконный кабель для ваших применений.

Что такое одномодовое волокно?

В технологии оптического волокна, одномодовое волокно (SMF) или одномодовое стекловолокно - это оптическое волокно, предназначенное для передачи одного луча или моды света в качестве носителя для распространения за один раз. Как правило, одномодовый кабель имеет узкий диаметр сердечника от 8 до 10 мкм (микрометров), который может распространяться на длине волны 1310 нм и 1550 нм. В одномодовом волокне все сигналы распространяются прямо по центру без отскока от краев (синяя линия на следующей диаграмме), устраняя любые искажения, которые могут возникнуть в результате наложения световых импульсов. Такие сигналы, как кабельное телевидение, интернет и телефон, обычно передаются по одномодовым волокнам, которые обернуты в огромную связку. Одномодовое оптическое волокно является наилучшим выбором для передачи данных на большие расстояния, например 100 км (60 миль), из-за низкого затухания сигнала, вызванного одиночным световым режимом.

Типы одномодовых волокон: OS1 vs OS2

Одномодовое волокно может быть разделено на OS1 и OS2, которые соответствуют спецификациям кабеля SMF. Одномодовые волокна OS1 соответствуют стандартам ITU-T G.652A/B/C/D. Однако одномодовые волокна OS2 соответствуют только с ITU-T G.652C или ITU-T G.652D. Помимо стандартов, основным отличием между одномодовым волокном OS1 и OS2 является кабельная конструкция. Волокно OS1 - это кабель с плотным буфером, предназначенный для использования внутренних применениях (например, в кампусах или дата-центрах), где максимальное расстояние составляет 10 км. Оптическое волокно OS2 - это loose tube кабель, разработанный для использования в наружных условиях (например, на улице, под землей и в местах захоронения), где максимальное расстояние составляет до 200 км. Внутреннее волокно OS1 имеет большие потери на километр, чем наружное волокно OS2. Как правило, максимальное ослабление для OS1 составляет 1,0 дБ/км, а для OS2 - 0,4 дБ/км. Оба оптоволоконный кабель OS1 и OS2 позволяет использовать гигабитную сеть до 10G Ethernet. Кроме того, волокно OS2 может поддерживать 40G и 100G Ethernet. OS1 намного дешевле, чем OS2. В приведенной ниже таблице спецификаций будут четко представлены различия между OS1 и OS2. Для получения более информации обратитесь к сравнению OS1 vs OS2.

Преимущества и недостатки одномодового волокна

Обычно преимущества и недостатки одномодовых волокон являются относительными концепциями и обычно сравниваются с многомодовыми волокнами.

Преимущества одномодового волокна

• Расстояние одномодового волокна: одномодовое оптоволокно поддерживает большее расстояние, чем многомодовое оптоволокно из-за его более низкого затухания. Например, многомодовое волокно обычно достигает нескольких сотен метров, в то время как SM волокно может достигать 200 км.

• Пропускная способность: одномодовый оптоволоконный кабель предоставляет более высокую пропускную способность, чем многомодовый оптоволоконный кабель.

• Дисперсия данных: одномодовое волокно только передает свет одной моды, не вызывая модальной дисперсии.

• Скорость одномодового волокна: одномодовое волокно не имеет модальной дисперсии, модального шума и других эффектов, которые возникают при многомодовой передаче. Таким образом, он может передавать сигналы с гораздо более высокими скоростями и расстоянием до 50 раз больше, чем многомодовое волокно.

Недостатки одномодового волокна

• Требует гораздо более жестких допусков: трудно соединить свет в одномодовое волокно, чем в многомодовое волокно из-за меньшего диаметра сердцевины волокна внутри SMF. Чем меньше сердцевины (8-10 мкм) требуют гораздо более жестких допусков, чем присоединение света к большим сердечникам (62,5/50 мкм) многомодовых волокон.

• Затраты больше: компоненты одномодового волокна и оборудование дороже, чем многомодовое волокно. Многомодовое волокно может поддерживать несколько режимов освещения, его цена выше, чем одномодовое волокно. Однако, на стороне устройства одномодовые оптические устройства стоят дороже, чем многомодовые оптические устройства, потому что одномодовое волокно обычно использует твердотельные лазерные диоды.

• Более строгие технологии: сложнее производить и обрабатывать SMF, чем MMF.

Применение одномодовых волокон

Применение одномодового волокна может разделить на четыре основные ситуации, перечисленные ниже в соответствии с различными категориями.

Кроме того, одномодовое волокно имеет широкий спектр применения в оптических компонентах или оборудовании, таких как одномодовый оптический адаптер, оптический аттенюатор, пигтейл и патч-корды. Например, внутренний одномодовый оптический кабель может быть изготовлен в виде оптических пигтейлов или патч-кордов для соединения с оптическим оборудованием одномодового типа..

Резюме

Из всего вышесказанного, одномодовое волокно необходимо и эффективно для построения сети в различных ситуациях. А использование одномодового оптоволоконного кабеля - лучший способ избавиться от модальной дисперсии на больших расстояниях. Поэтому очень популярно использовать одномодовое волокно в магистральных системах.

Связанные статьи:

Типы оптических разъёмов, рынок, & применения

Стоит ли Вам выбрать одномодовое волокно G.652?

UPC vs APC vs PC Разъемы