Чем отличаются одномодовое и многомодовое оптоволокно?

Отличие одномодового и многомодового оптоволокна учитывается при проектировании и прокладке различных сетей. Специфика кабельной линии влияет на интенсивность распространения сигнала, преодолеваемые расстояния, качество соединения и конструкцию линейного объекта.

Сегодня мы расскажем, чем отличается одномод от многомода в оптоволокне. Сведения помогут познакомиться с видами волоконно-оптических проводов, узнать об их ключевых различиях и областях применения.

Исполнение кабеля
Итак, многомодовое оптоволокно и одномодовое, чем отличаются и как устроены? Для ответа на вопрос стоит разобраться в тонкостях производства кабелей и принципе их работы. Это позволит выявить ключевые отличия продуктов.

Составные компоненты
Одномодовое и многомодовое волокно имеет идентичное исполнение. Оптоволоконные кабели состоят из трех частей:

• Сердечник. Основа волокна, представленная стеклянной нитью. Диаметр сердцевины зависит от размера и типа кабеля, является важнейшим параметром при подборе.
• Отражающий слой. Кварцевая оболочка сердечника с измененным показателем преломления. Она обеспечивает отражение света, способствует перемещению излучения по всей длине провода.
• Защитное покрытие. Поверхностная акрилатная оболочка, защищающая оптический кабель. Материал сохраняет функционал в сложных условиях эксплуатации, предохраняет кварцевые элементы от разрушения.

Некоторые кабели содержат несколько жил, состоящих из сердечника, отражающего и защитного слоя. Такие провода используются на линейных объектах, обеспечивают быструю передачу информации.

Специфика передачи сигнала
Одномод и многомод используют на общих принципах:

• Электрический сигнал от отправляющего устройства поступает в преобразователь. Там он становится лучом лазера установленной длины.
• Луч подается в оптическое волокно, где распространяется по сердечнику, отражаясь от оболочки.
• На выходе световой поток вновь преобразуется в электрический.
• Электрический сигнал распространяется по сети передачи данных посредством коммутационного оборудования.

Чтобы передавать луч на значительные расстояния, нужны ретрансляторы. Они усиливают сигнал, предотвращая его затухание, размещаются по мере необходимости.

Теперь, зная принцип передачи сигнала, проще понять отличие одномодового и многомодового оптоволоконного кабеля. Ниже представлены характеристики каждого решения с учетом разницы в скорости, исполнении провода и прочих параметрах.

Многомодовые решения
Многомодовое волокно отличается большим диаметром центральной части.  Это позволяет пропускать несколько разных мод, добиваясь более высокой скорости передачи данных. Недостаток решения – выраженная межмодовая дисперсия, увеличивающая интенсивность затухания.

Диаметр центральной жилы провода составляет 50 – 62,5 мкм, внешней оболочки – от 125 до 250 мкм. Система позволяет мультиплицировать до 4 длин волны, обеспечивая высокое качество связи.

Существует 5 типов волоконных решений:

• ОМ1. Провода для бытовых и офисных линий. Предельная скорость передачи данных варьируется в пределах 50 – 100 Мбит/сек.
• ОМ2. Кабели, поддерживающие передачу данных на скорости до 1,25 Гбит/сек.
• ОМ3. Универсальное многомодовое волокно, адаптированное к линиям 10Gbe.
• ОМ4. Решения для сетей класса 40G и 100G.
• ОМ5. Кабели класса 5G.

Для каждого продукта установлено рекомендуемое расстояние между ретрансляторами:

• ОМ1 – 2 км.
• ОМ2 – 550 м.
• ОМ3 – 300 м.
• ОМ4 – 150 м.
• ОМ5 – 100 м.

Использование дешевых усилителей и нарушение интервала их размещения приведет к снижению качества соединения и регулярно потере пакетов.

Одномодовые решения
Одномодовое волокно имеет меньший диаметр сердечника, в сравнении с предшественником. Это позволяет пропускать только одну моду, что увеличивает дальность передачи и провоцирует хроматическую дисперсию. Последняя смещает импульс в ходе множественных отражений, искажает сигнал на выходе из волокна.

Проблема решается двумя способами:

• Использование специального волокна с пропорциональным смещением рефракции.
• Установка профильных преобразователей, работающих с поправкой на искажение.

Одновременно используется только одно решение. В противном случае данные будут передаваться некорректно.

Одномод оптимален для магистральных сетей в силу увеличенной дальности передачи сигнала. Кабель обозначается буквой G, после нее присутствует комбинация, обозначающая его свойства:

• 555 – модели со средней дисперсией и смещением рефракции.
• 657 – усиленные провода, стойкие к изгибающему воздействию.
• 653 – линейка для особых нужд с возможностью изменения параметров.
• 652D – универсальная продукция для стандартных проектов.

Допускается применение прочих маркировок, демонстрирующих дополнительные особенности изделий.

Ключевое отличие одномодового и многомодового оптоволоконного кабеля в количестве передаваемых мод. Первый отправляет одну моду, что увеличивает дальность ее перемещения, но приводит к хроматической дисперсии, второй – передает несколько мод, повышая скорость передачи данных и интенсивность затухания сигнала.

Наряду с классическими проводами представлены модели с акриловыми сердечниками. Продукция имеет увеличенный диаметр, подходит только для многомодовой передачи. Сети на ее основе отличаются прекрасной скоростью и доступной ценой.

К особенностям акриловых моделей относят:

• потребность в частой установке усилителей;
• высокие требования к качеству подготовки кабелей при работе с коннекторами;
• оперативный монтаж;
• длительный срок службы;
• устойчивость к внешним факторам.

Продукция оптимальна для офисного и производственного использования. Она устойчива к помехам, умеренному механическому воздействию, ультрафиолетовому излучению и прочим негативным факторам.

Соединение оптоволоконных кабелей выполняется посредством сварки, клея и механических элементов. Каждое решение имеет свои особенности, подбирается в зависимости от ситуации.

Сварка
Посредством сварочного оборудования создаются прочные неразъемные соединения. Они сохраняют пропускную способность сети, рассчитаны на весь срок службы кабеля. Такой узел не требует обслуживания, уместен в магистралях различного назначения.
Большинство монтажных процедур включает сварку. С их помощью выполняется прокладка сети «с нуля», проводятся мероприятия по ремонту и модернизации.

ВАЖНО. Сварочные работы предполагают наличие профильного оборудования и подготовленного персонала. Режим сварки выбирается индивидуально, в зависимости от особенностей кабеля. Качество соединений проверяется визуально и специальными приборами.

Клеевые составы
Посредством клеевых составов также формируются неразъемные узлы. Они уступают сварочным соединениям, при этом обладают достаточной прочностью для продолжительного использования.

При работе с оптоволокном соблюдается ряд правил:

• Соединяемые компоненты не перемещаются до полимеризации материала.
• Жилы находятся в полном контакте друг с другом.
• Клей наносится в достаточном количестве, обеспечивает высокую жесткость и прочность соединения.
• Кабели сосны друг другу, не имеют перегибов и прочих дефектов.

Взаимодействие с клеевыми составами требует осторожности. Ошибки при стыковке элементов и нанесении материала приводят к падению скорости и полному отсутствию соединения. В результате приходится демонтировать проблемный узел и проводить процедуру заново.

ВАЖНО. Если планируется формирование соединений на весь срок службы эксплуатации сети, стоит отказаться от клея в пользу сварки. Это более надежный способ фиксации компонентов, подходящий для любых условий эксплуатации.

Механические приспособления
Для подготовки временных соединений подходят коннекторы. Это небольшие механические модули, соединяющие волокна посредством зажимов. Решения не требуют особых навыков и дополнительного оборудования, оптимальны для ремонтных и пусконаладочных работ. Кроме того, посредством приспособлений проверяется совместимость техники, проводится немало сопутствующих тестов.

ВАЖНО. Коннекторы – достойная замена клеевых решений. Однако они значительно уступают сварке по прочности и надежности. Если в приоритете качество и долговечность узлов, стоит использовать неразъемные соединения.

Продукция различается не только способом передачи сигнала, но и назначением кабелей. В продаже представлено 7 курных групп проводов:

• Магистральные. Наиболее массивные кабели. Они соединяют страны, континенты и удаленные населенные пункты. Для отправки сигнала используется лазерный луч с длиной волны от 1,3 до 1,55 мкм.
• Зональные. Решения для отдельных зон. С их помощью сигнал передается на расстояние до 250 км. Кабели позволяют сформировать сети, соединяющие предприятия, инфраструктурные объекты и города.
• Городские. Модели, востребованные в городской среде. Они монтируются в канализации, подвалах и бетонных лотках, соединяют здания на удалении до 10 км.
• Полевые. Кабели для линейных полевых объектов. Их поверхность укреплена особо прочной оплеткой, устойчива к огню, УФ-излучению, перепадам температур, механическому воздействию и вредителям.
• Подводные. Усиленные провода для прокладки по дну водоемов. Изделия не подвержены воздействию влаги и окислению.

Также в наличии объектные и монтажные решения. Первые используются в локальных зонах, например, цехах предприятий, гостиницах и жилых домах, вторые – выполнены в форме лент, обеспечивают широкую вариативность соединений.

Подготовить проект с использованием одно- и многомодовых кабелей поможет наша компания. Мы осуществляем профессиональную разработку документации, используем прогрессивные технические решения и весь накопленный опыт. Это позволяет добиться прекрасного результата и сэкономить время заказчика.
Преимущества наших клиентов:

• Выполнение полного комплекса работ за счет собственных сил.
• Информационное сопровождение клиента на всех этапах сотрудничества.
• Укомплектованный штат квалифицированных специалистов, эффективно решающих задачи.
• Прозрачные расценки, не меняющиеся в процессе сотрудничества.
• Предоставление достоверных сведений о степени готовности проекта.
• Проведение всех типов изысканий, необходимых для подготовки документации.
• Строгое соблюдение сроков.
• Оперативная обратная связь.

Мы оказываем полное содействие в подготовке ТЗ, предоставляем исчерпывающие консультации по интересующим вопросам. Чтобы воспользоваться нашей помощью, свяжитесь со штатными специалистами любым удобным способом.