على الرغم من التنوع الكبير في كابلات الألياف الضوئية، إلا أن الألياف الموجودة بها هي نفسها تقريبًا. علاوة على ذلك، هناك عدد أقل بكثير من الشركات المصنعة للألياف (أشهرها كورنينج، ولوسنت، وفوجيكورا) مقارنة بمصنعي الكابلات.
بناءً على نوع التصميم، أو بالأحرى حجم النواة، يتم تقسيم الألياف الضوئية إلى أحادية الوضع (SM) ومتعددة الأوضاع (MM). بالمعنى الدقيق للكلمة، ينبغي استخدام هذه المفاهيم فيما يتعلق بالطول الموجي المحدد المستخدم، ولكن بعد النظر في الشكل 8.2، يصبح من الواضح أنه في المرحلة الحالية من تطور التكنولوجيا لا يمكن أخذ ذلك في الاعتبار.
أرز. 8.3. الألياف الضوئية أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع
في حالة الألياف متعددة الأوضاع، يكون القطر الأساسي (عادةً 50 أو 62.5 ميكرومتر) أكبر بمقدار أمرين تقريبًا من الطول الموجي للضوء. وهذا يعني أن الضوء يمكن أن ينتقل عبر الألياف عبر عدة مسارات (أوضاع) مستقلة. من الواضح أن الأوضاع المختلفة لها أطوال مختلفة، وسيتم "انتشار" الإشارة عند جهاز الاستقبال بشكل ملحوظ في الوقت المناسب.
ولهذا السبب، لم يتم استخدام نوع الكتب المدرسية من الألياف المتدرجة (الخيار 1)، مع معامل انكسار ثابت (كثافة ثابتة) على كامل المقطع العرضي للنواة، لفترة طويلة بسبب تشتت الوضع الكبير.
تم استبداله بألياف متدرجة (الخيار 2)، والتي تتميز بكثافة غير متساوية للمادة الأساسية. يوضح الشكل بوضوح أن أطوال مسار الأشعة تقل بشكل كبير بسبب التجانس. على الرغم من أن الأشعة التي تنتقل بعيدًا عن محور الألياف تقطع مسافات أكبر، إلا أنها تتمتع أيضًا بسرعة انتشار أعلى. يحدث هذا بسبب حقيقة أن كثافة المادة من المركز إلى نصف القطر الخارجي تتناقص وفقًا لقانون القطع المكافئ. أ موجة خفيفةكلما انخفضت كثافة الوسط، كلما كان انتشاره أسرع.
ونتيجة لذلك، يتم تعويض المسارات الأطول بسرعة أكبر. مع الاختيار الناجح للمعلمات، يمكن تقليل الفرق في وقت الانتشار. وفقا لذلك، تشتت الوضع الألياف المتدرجةسيكون أقل بكثير من الألياف ذات الكثافة الأساسية الثابتة.
ومع ذلك، بغض النظر عن مدى توازن الألياف متعددة الأوضاع المتدرجة، لا يمكن التخلص من هذه المشكلة تمامًا إلا باستخدام ألياف ذات قطر أساسي صغير بدرجة كافية. حيث، عند الطول الموجي المناسب، سوف ينتشر شعاع واحد.
في الواقع، يبلغ قطر قلب الألياف الشائعة 8 ميكرون، وهو قريب جدًا من الطول الموجي الشائع الاستخدام وهو 1.3 ميكرون. ويظل التشتت البيني مع مصدر إشعاع غير مثالي، ولكن تأثيره على نقل الإشارة أقل بمئات المرات من التشتت متعدد الوسائط أو التشتت المادي. وفقًا لذلك، فإن إنتاجية الكبل أحادي الوضع أكبر بكثير من إنتاجية الكبل متعدد الأوضاع.
كما هو الحال غالبًا، فإن نوع الألياف عالي الأداء له عيوبه. بادئ ذي بدء، بالطبع، هذه تكلفة أعلى بسبب تكلفة المكونات ومتطلبات جودة التثبيت.
فاتورة غير مدفوعة. 8.1. مقارنة بين التقنيات أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع.
| خيارات | وضع فردي | المتعدد |
| الأطوال الموجية المستخدمة | 1.3 و 1.5 ميكرومتر | 0.85 ميكرومتر، وفي كثير من الأحيان 1.3 ميكرومتر |
| التوهين، ديسيبل / كم. | 0,4 - 0,5 | 1,0 - 3,0 |
| نوع الارسال | الليزر، في كثير من الأحيان LED | الصمام الثنائي الباعث للضوء |
| سمك الأساسية. | 8 ميكرون | 50 أو 62.5 ميكرومتر |
| تكلفة الألياف والكابلات. | حوالي 70% من الوسائط المتعددة | - |
| متوسط السعرمحول إلى زوج ملتوي إيثرنت سريع. | $300 | $100 |
| نطاق نقل إيثرنت سريع. | حوالي 20 كم | ما يصل إلى 2 كم |
| نطاق نقل أجهزة Fast Ethernet المصممة خصيصًا. | أكثر من 100 كم. | ما يصل إلى 5 كم |
| السرعة الممكنةالتحويلات. | 10 جيجابايت أو أكثر. | ما يصل إلى 1 جيجابايت. على طول محدود |
| منطقة التطبيق. | الاتصالات السلكية واللاسلكية | الشبكات المحلية |
هذا نوع من الألياف الضوئية ذات قطر أساسي كبير وتقوم بتوصيل الأشعة الضوئية باستخدام تأثير الانعكاس الداخلي.
ميزات استخدام الكابلات الضوئية متعددة الأوضاع.
جميع المعدات المستخدمة للشبكات التي تعمل على أساس الألياف الضوئية متعددة الأوضاع أرخص من معدات الألياف الضوئية أحادية الوضع. عادةً، يبلغ معدل نقل البيانات للكابلات متعددة الأوضاع 100 م/بت لمسافة كيلومترين. وفي المقابل يمكن قطع مسافة من 220 إلى 500 متر بسرعة 1 جيجابت. إذا تحدثنا عن مسافة تصل إلى 300 متر، فإن سرعة التغلب عليها تبلغ حوالي 10 جيجابت.
يختلف كابل الألياف الضوئية متعدد الأوضاع مستوى عالالأداء وكذلك الموثوقية. وكقاعدة عامة، يتم استخدام الكابلات من هذا النوع عند بناء العمود الفقري للشبكة. لديهم بنية قياسية مريحة تسمح لك بزيادة طول شبكة نقل البيانات بشكل كامل.
أنواع كابلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع.
الممثل الأول للعائلة هو كابل MOB-G (الشكل 1). يتكون هذا النوع من الكابلات من قلب وغمد. الجزء الخارجي من الألياف محمي على شكل أغلفة خاصة. تحتوي الكابلات على ميزات معينة لتصميم الألياف. لذلك، يتم إنتاج الألياف اليوم وفقًا لمعايير EN 188200 وVDE 0888، ووفقًا لهذه المعايير، تنطبق متطلبات معينة على الكابلات من هذا النوع.
متطلبات ألياف كابلات الألياف الضوئية المتعددة الأوضاع:
- يجب أن يكون القطر الأساسي 50 ميكرون. يُسمح بخطأ قدره 3 ميكرون.
- يجب أن يكون سمك الألياف الخارجية 125 ميكرون. يُسمح بخطأ قدره 2 ميكرون.
- يجب أن يكون قطر الغلاف الأساسي الخارجي 250 ميكرومتر. يُسمح بخطأ قدره 10 ميكرون.
- يجب أن يكون قطر الغلاف الثانوي الخارجي 900 ميكرومتر. يُسمح بخطأ قدره 10 ميكرون.
يتم وصف الألياف من نوع معين باستخدام نظام التصنيف الذي تم تعريفه منظمة عالميةالتوحيد القياسي. وبالتالي، وفقًا للوثائق، تم تحديد أربعة معايير لكابلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع - OM1-OM4. ومن الجدير بالذكر أن هذه المعايير تعتمد على عرض النطاق الترددي. في الوقت نفسه، تم تصميم معيار OM4 لتنفيذ العمل بسرعات تصل إلى 100 جيجابت في الثانية. إنه أحدث معيار تم تقديمه ويعمل بنجاح منذ أغسطس 2009.
الخصائص المميزة للكابلات.
من أجل التمييز بين الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الوضع، يستخدم المصنعون بعض الخصائص المميزة عند إنتاج هذا النوع من الكابلات. وبالتالي، من المعتاد اليوم استخدام ألوان مختلفة لغلاف الكابل. ومع ذلك، فمن الجدير بالذكر أن هذا الشرطليست إلزامية لشركات تصنيع الكابلات. ولهذا السبب لا ينصح بالاعتماد فقط على لون غلاف الكابل.
في الختام، تجدر الإشارة إلى أن أحد الألوان الأكثر شيوعًا لكابلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع اليوم هو اللون البرتقالي (الشكل 2) والرمادي. نعم، كابل لون برتقاليمصممة لـ 50/125 ميكرومتر. بدوره الكابل رمادي، يستخدم لـ 62.5/125 ميكرومتر. يمكنك أيضًا العثور في السوق على كابلات متعددة الأوضاع ذات لون فيروزي تحتوي على ألياف متعددة الأوضاع وفقًا لمعايير OM3 وOM4. الكابلات من هذا النوع مناسبة لـ 50/125 ميكرومتر. تجدر الإشارة إلى أنه يمكنك أيضًا العثور على كابلات متعددة الأوضاع في السوق اللون الأصفرومع ذلك، كقاعدة عامة، تتوافق الكابلات الصفراء مع الألياف أحادية الوضع.
مبدأ نقل البيانات عبر كابل الألياف الضوئية
كما تعلم، يتم تمثيل كافة البيانات الموجودة في جهاز الكمبيوتر في شكل أصفار وآحاد. تنقل جميع الكابلات القياسية البيانات الثنائية باستخدام النبضات الكهربائية. وفقط كابل الألياف الضوئية، الذي يستخدم نفس المبدأ، ينقل البيانات باستخدام نبضات ضوئية. يرسل مصدر الضوء البيانات عبر "قناة" الألياف الضوئية، ويجب على الطرف المستقبل تحويل البيانات المستلمة إلى التنسيق المطلوب.
تتكون قناة النقل البصري من جهاز إرسال وألياف ضوئية موجهة للضوء وجهاز استقبال.
هناك نوعان من كابلات الألياف الضوئية:
-الوضع المتعدد، أو كابل متعدد الأوضاع، أرخص، ولكن بجودة أقل ( مم);
-وضع فرديكابل، وأكثر تكلفة، ولكن لديه أفضل الخصائص (م.).
الاختلافات الرئيسية بين هذه الأنواع تتعلق أوضاع مختلفةمرور الأشعة الضوئية في الكابل.
يحتوي الكابل أحادي الوضع على قطر ليف مركزي يتراوح من 3 إلى 10 ميكرون. لنقل البيانات، يتم استخدام الضوء بأطوال موجية 1300 و 1500 نانومتر. يكون التشتت وفقدان الإشارة عند هذه الترددات صغيرًا جدًا، مما يسمح بنقل الإشارات عبر مسافة أكبر بكثير من الكبل متعدد الأوضاع. ومع ذلك، يمكن أن يصل طول الكابل أحادي الوضع إلى 80 كم.
في الكابل متعدد الأوضاع، يكون لمسارات أشعة الضوء تشتت ملحوظ، ونتيجة لذلك يتم تشويه شكل الإشارة عند الطرف المستقبل للكابل (الشكل). يبلغ قطر الألياف المركزية 62.5 ميكرومتر، ويبلغ قطر الكسوة الخارجية 125 ميكرومتر (يشار إليه أحيانًا بـ 62.5/125). يصل طول الكابل المسموح به إلى 2-5 كم.
لنقل البيانات، يتم تثبيت جهاز إرسال وباعث في أحد طرفي الألياف الضوئية، ويتم تثبيت جهاز استقبال ضوئي في الطرف الآخر. وبالتالي، يتم استخدام ليفين في وقت واحد، أحدهما ينقل البيانات والآخر يستقبلها. يتم تحويل الإشارة الضوئية المستقبلة إلى إشارة كهربائية باستخدام أجهزة خاصة - محولات الوسائط (الشكل 107)، والتي تحتوي على منافذ لتوصيل الألياف الضوئية وكابل مزدوج ملتوي. يمكن تصميم محولات الوسائط كوحدات يتم توصيلها مباشرة بفتحة المحول، كما هو موضح في الشكل.
في مؤخرالتوفير عدد الألياف (وكذلك معدات التوصيل)، تعدد إرسال الطول الموجي (WDM، مضاعفة تقسيم الموجة): عند طول موجة واحد يرسلون إشارة في اتجاه واحد، وفي الآخر - في الاتجاه المعاكس. ولهذا الغرض، يتم استخدام أجهزة إرسال واستقبال مزودة بـ WDM وموصل ألياف واحد. يتم تثبيت أنواع مختلفة من أجهزة الإرسال والاستقبال على طرفي نقيض من الخط: جهاز إرسال واحد له طول موجة 1300 نانومتر، وجهاز الاستقبال له طول موجة 1550 نانومتر؛ والآخر لديه العكس.
وتأتي الألياف متعددة الأوضاع بدورها في نوعين: لمحات متدرجة ومتدرجةمعامل الانكسار على طول مقطعه العرضي.
الشكل 1: الألياف الضوئية أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع
الألياف الضوئية (الألياف الضوئية)- هذا خيط زجاجي رفيع (أحيانًا بلاستيكي) مصمم لنقل تدفق الضوء لمسافات طويلة.
حاليًا، يتم استخدام الألياف الضوئية على نطاق واسع على المستويين الصناعي والمنزلي. في القرن الحادي والعشرين، انخفضت أسعار الألياف الضوئية وتقنيات العمل بها بشكل كبير بسبب التطورات الجديدة في التقدم التكنولوجي، وما كان يعتبر في السابق باهظ الثمن ومبتكرًا أصبح الآن أمرًا شائعًا.
ما هي الألياف الضوئية؟
- وضع فردي؛
- المتعدد.
ما الفرق بين هذين النوعين من الألياف الضوئية؟
لذلك، أي ألياف بصرية لديها نواة مركزية وكسوة:
ألياف أحادية الوضع
في الألياف أحادية الوضع، يبلغ حجم القلب 9 ميكرومتر وتكسية الألياف 125 ميكرومتر (ومن هنا يتم وضع العلامات على الألياف أحادية الوضع 9/125). جميع التدفقات الضوئية (الأوضاع)، بسبب القطر الصغير للنواة المركزية، تمر بالتوازي أو على طول المحور المركزي للنواة. يتراوح نطاق الطول الموجي المستخدم في الألياف الضوئية أحادية الوضع من 1310 إلى 1550 نانومتر ويستخدم شعاع ليزر عالي التركيز.
الألياف المتعددة الوسائط
في الألياف الضوئية متعددة الأوضاع، يبلغ حجم النواة المركزية 50 ميكرون أو 62.5 ميكرون، والكسوة أيضًا 125 ميكرون. في هذا الصدد، تنقل الألياف الضوئية متعددة الأوضاع العديد من تيارات الضوء، التي لها مسارات مختلفة وتنعكس باستمرار من "حواف" النواة المركزية. تتراوح الأطوال الموجية المستخدمة في الألياف الضوئية متعددة الأوضاع من 850 إلى 1310 نانومتر وتستخدم حزمًا متناثرة.
الاختلافات في خصائص الألياف أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع
يلعب توهين الإشارة في الألياف الضوئية أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع دورًا مهمًا. نظرًا للشعاع الضيق، يكون التوهين في الألياف أحادية الوضع أقل عدة مرات منه في الألياف متعددة الأوضاع، مما يؤكد مرة أخرى على ميزة الألياف الضوئية أحادية الوضع.
وأخيرا، أحد المعايير الرئيسية هو إنتاجية الألياف الضوئية. مرة أخرى، تتمتع الألياف أحادية الوضع هنا بميزة على الألياف متعددة الأوضاع. إن إنتاجية الوضع الفردي أعلى بعدة مرات (إن لم يكن من حيث الحجم) من إنتاجية الوضع المتعدد.
لقد كان من المعتقد دائمًا أن خطوط الألياف الضوئية المبنية على ألياف متعددة الأوضاع أرخص بكثير من تلك المبنية على ألياف أحادية الوضع. كان هذا بسبب حقيقة أن الوضع المتعدد يستخدم مصابيح LED بدلاً من الليزر كمصدر للضوء. ومع ذلك، في السنوات الاخيرةبدأ استخدام الليزر في كل من الوضع الفردي والوضع المتعدد، مما أثر على معادلة أسعار المعدات أنواع مختلفةالألياف البصرية.
ينقل الكبل البصري أحادي الوضع وضعًا واحدًا ويبلغ قطر مقطعه ≈ 9.5 نانومتر. في المقابل، يمكن أن يكون كابل الألياف الضوئية أحادي الوضع مزودًا بتشتت غير متحيز ومُزاح وغير صفري.
ينقل كابل الألياف الضوئية متعدد الأوضاع MM أوضاعًا متعددة ويبلغ قطره 50 أو 62.5 نانومتر.
للوهلة الأولى، يشير الاستنتاج إلى أن كابل الألياف الضوئية متعدد الأوضاع أفضل وأكثر كفاءة من كابل الألياف الضوئية SM. علاوة على ذلك، غالبًا ما يتحدث الخبراء لصالح MM على أساس أنه نظرًا لأن الكابل البصري متعدد الأوضاع يوفر أولوية أداء متعددة مقارنةً بـ SM، فهو أفضل من جميع النواحي.
وفي الوقت نفسه، سوف نمتنع عن مثل هذه التقييمات التي لا لبس فيها. البيانات الكمية ليست الأساس الوحيد للمقارنة، وفي كثير من الحالات يفضل كابل الألياف الضوئية أحادي الوضع.
الفرق الرئيسي بين كابلات SM وMM هو الأبعاد. يحتوي الكابل الضوئي SM على ألياف ذات سمك أصغر (8-10 ميكرون). وهذا يحدد قدرتها على إرسال موجة ذات طول موجي واحد فقط على طول الوضع المركزي. سمك الألياف الرئيسية في كابل MM أكبر بكثير، 50-60 ميكرون. وبناءً على ذلك، يمكن لمثل هذا الكابل أن ينقل في نفس الوقت عدة موجات بأطوال مختلفة عبر عدة أوضاع. ومع ذلك، فإن المزيد من الموضات تضيق الإنتاجيةكابل الألياف البصرية.
تتعلق الاختلافات الأخرى بين الكابلات أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع بالمواد التي صنعت منها ومصادر الضوء المستخدمة. يحتوي الكابل الضوئي أحادي الوضع على قلب وغلاف مصنوعين من الزجاج فقط، كما يحتوي على ليزر كمصدر للضوء. يمكن أن يحتوي كابل MM على غلاف وقضيب زجاجي أو بلاستيكي، ومصدر الضوء الخاص به هو LED.
كابل ضوئي أحادي الوضع 9/125 ميكرون
يتميز الكابل البصري أحادي الوضع 8 ألياف من النوع 9 125 بتصميم معياري أحادي الأنبوب. توجد أدلة الضوء في الأنبوب المركزي المملوء بمادة كارهة للماء 
مع هلام. يحمي الحشو بشكل موثوق الألياف من أنواع مختلفة من التأثيرات الميكانيكية، بالإضافة إلى أنه يزيل آثار التغيرات في درجات الحرارة بيئة خارجية. للحماية من القوارض وغيرها من التأثيرات المماثلة، يتم استخدام جديلة إضافية من الألياف الزجاجية.
في جوهر الأمر، يهدف تطوير وإنتاج كابل الألياف الضوئية 9125 إلى إيجاد الحل الأمثل لمشكلة تقليل التشتت البصري (إلى الصفر) في جميع الترددات التي سيعمل بها الكابل. عدد كبير منيؤثر الوضع سلبًا على جودة الإشارة، ولا يحتوي الكبل أحادي الوضع في الواقع على وضع واحد، بل عدة أوضاع. عددهم أقل بكثير مما هو عليه في الوضع المتعدد، ولكنه أكبر من واحد. يؤدي تقليل تأثير التشتت البصري إلى تقليل عدد الأوضاع، وبالتالي تحسين جودة الإشارة.
توفر معظم معايير الألياف الضوئية المستخدمة في كابلات 9125 تشتتًا صفريًا عبر نطاق تردد ضيق. وبالتالي، بالمعنى الحرفي، يكون الكابل أحادي الوضع فقط مع موجات ذات طول محدد. ومع ذلك، تستخدم تقنيات تعدد الإرسال الحالية مجموعة من الترددات الضوئية لاستقبال ونقل العديد من قنوات الاتصال الضوئية ذات النطاق العريض في وقت واحد.
يتم استخدام كابل الألياف الضوئية أحادي الوضع 9 125 داخل المباني وعلى الطرق الخارجية. يمكن دفنه في الأرض أو استخدامه ككابل علوي.
كابل ضوئي متعدد الأوضاع 50/125 ميكرون
كابل ألياف بصرية 50/125 (OM2) متعدد الأوضاع، يستخدم في الشبكات الضوئية بسرعات 10 جيجابايت مبنية على ألياف متعددة الأوضاع. وفقًا للتغييرات التي طرأت على مواصفات ISO/IEC 11801، يوصى باستخدامه نوع جديدكابل سلك التصحيح من فئة OMZ بالحجم القياسي 50 125.
الكبل البصري 50 125 OMZ، الموافق لتطبيقات شبكة 10 جيجابت إيثرنت، مخصص لنقل البيانات بأطوال موجية تبلغ 850 نانومتر أو 1300 نانومتر، والتي تختلف في الحد الأقصى لقيم التوهين المسموح بها. يستخدم لتوفير الاتصالات في نطاق التردد 1013-1015 هرتز.
تم تصميم الكبل البصري متعدد الأوضاع 50 125 لأسلاك التوصيل والأسلاك في مكان العمل، ويستخدم فقط في الداخل.
يدعم الكابل نقل البيانات لمسافات قصيرة وهو مناسب للإنهاء المباشر. يتوافق هيكل الألياف الضوئية القياسية متعددة الأوضاع G 50/125 (G 62.5/125) ميكرومتر مع المعايير: EN 188200؛ VDE 0888 الجزء 105؛ إيك "إيك 60793-2"؛ التوصية ITU-T G.651.
يتمتع MM 50/125 بميزة مهمة وهي انخفاض الخسائر والحصانة المطلقة ضد أنواع مختلفة من التداخل. يتيح لك ذلك إنشاء أنظمة تحتوي على مئات الآلاف من قنوات الاتصال الهاتفي.
أنواع الألياف المستخدمة
في إنتاج كابلات SM وMM، يتم استخدام الألياف أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع من الأنواع التالية:
- أحادي الأسلوب، توصية ITU-T G.652.B (مميزة بالنوع "E")؛
- الوضع الفردي، توصية ITU-T G.652.С، D (تم وضع علامة عليها بالنوع "A")؛
- أحادي الأسلوب، توصية ITU-T G.655 (مميزة بالنوع "H")؛
- أحادي الأسلوب، توصية ITU-T G.656 (مميزة بالنوع "C")؛
- متعدد الأوضاع، بقطر أساسي يبلغ 50 ميكرون، وفقًا لتوصية ITU-T G.651 (تم تمييزه بالنوع "M")؛
- متعدد الأوضاع، بقطر أساسي يبلغ 62.5 ميكرون (مميز بالنوع "B")
يجب أن تتوافق المعلمات البصرية للألياف الموجودة في الطبقة العازلة مع مواصفات الشركات الموردة.
معلمات الألياف الضوئية:
| اكتب أوب رموز الموضع 3.4 من الجدول 1 TU |
المتعدد | وضع فردي | ||||
| م | في | ه | أ | ن | مع | |
| توصية قطاع تقييس الاتصالات | G.651 | — | G.652B | G.652C(د) | G.655 | G.656 |
| الخصائص الهندسية | ||||||
| قطر الغلاف العاكس، ميكرومتر | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 | 125 ± 1 |
| القطر بواسطة طلاء وقائي، ميكرومتر | 250 ± 15 | 250 ± 15 | 250 ± 15 | 250 ± 15 | 250 ± 15 | 250 ± 15 |
| عدم استدارة الغلاف العاكس، %، لا أكثر | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| عدم التركيز الأساسي، ميكرومتر، لا أكثر | 1,5 | 1,5 | — | — | — | — |
| القطر الأساسي، ميكرون | 50 ± 2.5 | 62.5 ± 2.5 | ||||
| وضع قطر المجال، ميكرون، عند الطول الموجي: 1310 نانومتر 1550 نانومتر |
— — |
— — |
9.2 ± 0.4 10.4 ± 0.8 |
9.2 ± 0.4 10.4 ± 0.8 |
— 9.2 ± 0.4 |
— 7.7 ± 0.4 |
| عدم تركيز مجال الوضع، ميكرومتر، لا أكثر | — | — | 0,8 | 0,5 | 0,8 | 0,6 |
| خصائص النقل | ||||||
| الطول الموجي التشغيلي، نانومتر | 850 و 1300 | 850 و 1300 | 1310 و 1550 | 1275 ÷ 1625 | 1550 | 1460 ÷ 1625 |
| معامل التوهين OB، ديسيبل/كم، لا أكثر، عند الطول الموجي: 850 نانومتر 1300 نانومتر 1310 نانومتر 1383 نانومتر 1460 نانومتر 1550 نانومتر 1625 نانومتر |
2,4 0,7 — — — — — |
3,0 0,7 — — — — — |
— — 0,36 — — 0,22 — |
— — 0,36 0,31 — 0,22 — |
— — — — — 0,22 0,25 |
— — — — 0,35 0,23 0,26 |
| الفتحة العددية | 0.200 ± 0.015 | 0.275 ± 0.015 | — | — | — | — |
| عرض النطاق الترددي، ميغاهيرتز × كم، لا أقل، عند الطول الموجي: 850 نانومتر 1300 نانومتر |
400 ÷ 1000 600 ÷ 1500 |
160 ÷ 300 500 ÷ 1000 |
— — |
— — |
— — |
— — |
| معامل التشتت اللوني ps/(nm×km)، لا أكثر، في نطاق الطول الموجي: 1285÷1330 نانومتر 1460÷1625 نانومتر (G.656) 1530÷1565 نانومتر (G.655) 1565÷1625 نانومتر (G.655) 1525÷1575 نانومتر |
— — — — — |
— — — — — |
3,5 — — — 18 |
3,5 — — — 18 |
— — 2,6 — 6,0 4,0 — 8,9 — |
— 2,0 — 8,0 4,0 — 7,0 — — |
| الطول الموجي صفر التشتت، نانومتر | — | — | 1300 ÷ 1322 | 1300 ÷ 1322 | — | — |
| ميل خاصية التشتت في منطقة طول موجة التشتت صفر، في نطاق الطول الموجي، ps/nm²×km، لا أكثر | 0,101 | 0,097 | 0,092 | 0,092 | 0,05 | — |
| الطول الموجي المقطوع (في الكابل)، نانومتر، لا أكثر | — | — | 1270 | 1270 | 1470 | 1450 |
| معامل تشتت وضع الاستقطاب عند طول موجي 1550 نانومتر، ps/km، لا أكثر | — | — | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
| زيادة في التوهين بسبب الانحناء الكبير (100 دورة × Ø 6O مم)، ديسيبل: 1550 = 1550 نانومتر/1625 نانومتر | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||
خصائص وأنواع الألياف الضوئية
G.652 - ألياف قياسية أحادية الوضع
إنها الألياف الضوئية أحادية الوضع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الاتصالات.
تعمل الألياف المتدرجة ذات الوضع الواحد غير المشتت كمكون أساسي لنظام الاتصالات الضوئية ويتم تصنيفها وفقًا لمعيار G.652. النوع الأكثر شيوعا من الألياف، الأمثل لنقل الإشارات عند طول موجة 1310 نانومتر. الحد الأعلى لطول موجة النطاق L هو 1625 نانومتر. متطلبات الانحناء الكلي - نصف قطر الشياق 30 مم.
يقسم المعيار الألياف إلى أربع فئات فرعية A، B، C، D.
ألياف G.652. A يلبي المتطلبات اللازمة لنقل تدفقات المعلومات من مستوى STM 16 - 10 جيجابت/ثانية (إيثرنت) حتى 40 كم، وفقًا للتوصيتين G.691 وG.957، بالإضافة إلى مستوى STM 256، وفقًا لـ G. 691.
تلبي الألياف G.652.B المتطلبات اللازمة لنقل تدفقات المعلومات حتى STM 64 وفقًا للتوصيتين G.691 وG.692، وSTM 256 وفقًا للتوصيتين G.691 وG.959.1.
تسمح الألياف G.652.C وG.652.D بالإرسال في نطاق طول موجي ممتد يتراوح بين 1360-1530 نانومتر، كما أنها تقلل من التوهين عند "ذروة الماء" ("ذروة الماء" التي تفصل نوافذ الشفافية في نطاق المرور للوصلة المفردة -وضع الألياف في نطاقات 1300 نانومتر و 1550 نانومتر). بخلاف ذلك، فهو نفس G.652.A وG.652.B.
G.652.A/B يكافئ OS1 (التصنيف ISO/IEC 11801)، G.652.C/D يكافئ OS2.
يؤدي استخدام ألياف G.652 بسرعات إرسال أعلى عبر مسافات تزيد عن 40 كيلومترًا إلى تناقض بين معايير الأداء ومعايير الألياف أحادية الوضع ويتطلب معدات طرفية أكثر تعقيدًا.
G.655 - الألياف ذات التشتت غير الصفري أحادية الوضع (NZDSF)
تم تحسين الألياف المتحولة ذات التشتت غير الصفري أحادية الوضع NZDSF لتحمل أطوال موجية متعددة (تعدد إرسال WDM وDWDM عالي الكثافة) بدلاً من طول موجة واحد فقط. ألياف كورنينج محمية بطبقة مزدوجة من الأكريليت CPC، مما يضمن الموثوقية والأداء العالي. القطر الخارجي للطلاء 245 ميكرون.
تم تصميم الألياف ذات التشتت غير الصفري (NZDSF) للاستخدام في العمود الفقري للألياف الضوئية وشبكات الاتصالات واسعة النطاق باستخدام تقنيات DWDM. تحافظ هذه الألياف على معامل تشتت لوني محدود عبر النطاق البصري المستخدم في تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي (WDM). تم تحسين ألياف NZDSF للاستخدام في نطاق الطول الموجي من 1530 نانومتر إلى 1565 نانومتر.
تحتوي الألياف الضوئية من الفئة G.655.A على معلمات تضمن استخدامها في الأنظمة أحادية القناة ومتعددة القنوات المزودة بمكبرات صوتية (التوصيات G.691 وG.692 وG.693) وفي شبكات النقل الضوئية (التوصية G. 959.1). تعمل الأطوال الموجية العاملة والتشتت في الألياف من هذه الفئة الفرعية على الحد من قوة إشارة الإدخال واستخدامها في الأنظمة متعددة القنوات.
الألياف الضوئية من الفئة G.655.B تشبه G.655.A. ولكن اعتمادًا على الطول الموجي للتشغيل وخصائص التشتت، قد تكون قوة إشارة الإدخال أعلى من G.655.A. تضمن متطلبات تشتت وضع الاستقطاب تشغيل أنظمة مستوى STM-64 على مسافة تصل إلى 400 كم.
تشبه فئة الألياف G.655.C الفئة G.655.B، إلا أن المتطلبات الأكثر صرامة فيما يتعلق بتشتت وضع الاستقطاب تسمح باستخدام أنظمة مستوى STM-256 (التوصية G.959.1) على هذه الألياف الضوئية أو تزيد من نطاق الإرسال لأنظمة STM-64.
G.657 - ألياف أحادية الوضع مع فقد انحناء منخفض عند نصف قطر صغير
يجد الإصدار G.657 الألياف الضوئية ذات المرونة المتزايدة تطبيق واسعالخامس الكابلات الضوئيةلوضعها في شبكات المباني متعددة الطوابق والمكاتب وما إلى ذلك. من حيث خصائصها البصرية، فإن الألياف G.657.A مطابقة تمامًا للألياف G.652.D القياسية وفي نفس الوقت لها نصف نصف قطر التثبيت المسموح به - 15 مم. يتم استخدام الألياف G.657.B على مسافات محدودة ولها خسائر انحناء منخفضة بشكل خاص.
تتميز الألياف الضوئية أحادية الوضع بفقدان انحناء منخفض، وهي مخصصة في المقام الأول لشبكات FTTH في المباني متعددة الشقق، وتكون مزاياها واضحة بشكل خاص في الأماكن الضيقة. يمكنك العمل باستخدام الألياف القياسية G.657 تقريبًا كما لو كنت تعمل باستخدام كابل نحاسي.
بالنسبة للألياف G.657.A يتراوح من 8.6 إلى 9.5 ميكرومتر، وبالنسبة للألياف G.657.B يتراوح من 6.3 إلى 9.5 ميكرومتر.
تم تشديد معايير الخسائر على الانحناءات الكبيرة بشكل كبير، نظرًا لأن هذه المعلمة حاسمة بالنسبة لـ G.657:
عشر لفات من G.657.A ليف ملفوف على شياق نصف قطره 15 مم يجب ألا تزيد التوهين بأكثر من 0.25 ديسيبل عند 1550 نانومتر. دورة واحدة من نفس الألياف الملفوفة على شياق يبلغ قطره 10 مم، بشرط عدم تغيير المعلمات الأخرى، لا ينبغي أن تزيد من التوهين بأكثر من 0.75 ديسيبل.
يجب ألا تؤدي عشر لفات من الفئة الفرعية G.657.B على شياق يبلغ قطره 15 مم إلى زيادة التوهين بأكثر من 0.03 ديسيبل عند طول موجة يبلغ 1550 نانومتر. دورة واحدة على شياق يبلغ قطره 10 مم أكثر من 0.1 ديسيبل، ودورة واحدة على شياق يبلغ قطره 7.5 مم أكثر من 0.5 ديسيبل.
قامت المنظمة الدولية للمعايير (ISO) واللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) بنشر المعيار ISO/IEC 11801 - " تكنولوجيا المعلومات- أنظمة الكابلات الهيكلية لمباني العملاء"
يحدد المعيار هيكل ومتطلبات تنفيذ شبكة الكابلات العالمية، بالإضافة إلى متطلبات أداء خطوط الكابلات الفردية.
يميز معيار خطوط Gigabit Ethernet القنوات الضوئية حسب الفئة (على غرار فئات الخطوط النحاسية). تدعم OF300 وOF500 وOF2000 تطبيقات الطبقة الضوئية على مسافات تصل إلى 300 و500 و2000 متر.
| فئة القناة | توهين قناة MM (ديسيبل/كم) | توهين قناة SM (ديسيبل/كم) | ||
| 850 نانومتر | 1300 نانومتر | 1310 نانومتر | 1.550 نانومتر | |
| OF300 | 2.55 | 1.95 | 1.80 | 1.80 |
| OF500 | 3.25 | 2.25 | 2.00 | 2.00 |
| OF2000 | 8.50 | 4.50 | 3.50 | 3.50 |
بالإضافة إلى فئات القنوات، يحدد الإصدار الثاني من هذه المواصفة القياسية ثلاث فئات من الألياف MM - OM1 وOM2 وOM3 - وفئة واحدة من الألياف SM - OS1. يتم التمييز بين هذه الفئات من خلال التوهين ومعامل النطاق العريض.
يمكن لجميع الخطوط التي يقل طولها عن 275 مترًا أن تعمل باستخدام بروتوكول 1000Base-Sx. يمكن تحقيق أطوال تصل إلى 550 مترًا باستخدام بروتوكول 1000Base-Lx بالتزامن مع إدخال شعاع الضوء المتحيز (تكييف الوضع).
| فئة القناة | إيثرنت سريع | جيجابت إيثرنت | 10 جيجابت إيثرنت | |
| 100 قاعدة ت | 1000 قاعدة إس إكس | 1000 قاعدة إل إكس | 10 جيجابايت-SR/SW | |
| OF300 | OM1 | OM2 | OM1*، OM2* | OM3 |
| OF500 | OM1 | OM2 | OM1*، OM2* | OS1 (OS2) |
| OF2000 | OM1 | - | OM2 بلس، OMZ | OS1 (OS2) |
*) تكييف الوضع
تتمتع الألياف متعددة الأوضاع OM4 بعامل عرض نطاق أدنى يبلغ 4700 ميجاهرتز × كم عند 850 نانومتر (مقارنة بألياف OM3 التي تبلغ 2000 ميجاهرتز × كم) وهي نتيجة لأداء ألياف OM3 الأمثل لتحقيق معدلات بيانات تبلغ 10 جيجابت/ثانية على مسافة 550 نانومتر. أشار معيار شبكة IEEE 802.3ab 40 و100 Gigabit Ethernet الجديد إلى أن النوع الجديد من الألياف متعددة الأوضاع OM4 يسمح بنقل 40 و100 Gigabit Ethernet عبر مسافات تصل إلى 150 مترًا. من المقرر استخدام ألياف فئة OM4 في المستقبل مع معدات بسرعة 40 جيجابت في الثانية وعلى نطاق واسع في معدات مراكز البيانات.
OM 1 وOM2 – ألياف قياسية متعددة الأوضاع ذات نوى 62.5 و50 ميكرون على التوالي.
تم استخدام الكابلات وأسلاك التصحيح والأسلاك التوصيلية ذات الألياف متعددة الأوضاع من النوع OM1 62.5/125 ميكرومتر وOM2 50/125 ميكرومتر منذ فترة طويلة في SCS لضمان نقل البيانات من السرعه العاليهوعلى المسافات الطويلة نسبياً المطلوبة في الطرق السريعة. أهم المعلمات الوظيفية للألياف MM هي التوهين وعرض النطاق الترددي. يتم تحديد كلا المعلمتين للأطوال الموجية 850 نانومتر و1300 نانومتر التي عندها معظممعدات الشبكة النشطة.
إنها ألياف ضوئية متعددة الأوضاع مصممة خصيصًا لشبكات Gigabit و10 Gigabit Ethernet، وهي متاحة فقط بحجم أساسي يبلغ 50 ميكرون.
OM4 - جيل جديد من الألياف الضوئية متعددة الأوضاع ذات نواة 50 ميكرون "محسنة بالليزر".
نوع الألياف متعدد الأوضاع OM4 - متوافق تمامًا حاليًا المعايير الحديثةألياف مصممة لمراكز البيانات ومزارع خوادم الجيل التالي. يمكن استخدام الألياف الضوئية OM4 للخطوط الأطول في شبكات بيانات الجيل الجديد مع أعلى أداء لنقل البيانات. هذه الألياف هي نتيجة لمزيد من التحسين لخصائص ألياف OM3، مما يوفر خصائص الألياف التي تتيح معدلات نقل بيانات تبلغ 10 جيجابت/ثانية على مسافة 550 مترًا. تتميز ألياف OM4 بحد أدنى فعال من عرض النطاق الترددي المشروط البالغ 4700 ميجاهرتز كم عند 850 نانومتر (مقارنة بألياف OM3 البالغة 2000 ميجاهرتز كم).
