Розуміння основ волоконно-оптичних кабелів
всеволоконно-оптичні кабеліподіляють основну структуру. Центр - цеядро. Світло проходить через ядро. Навколо ядра знаходитьсяоблицювання. Оболонка має нижчий показник заломлення, уловлюючи світло всередині сердечника за допомогою повного внутрішнього відбиття. Захиснийпокриттяпокриває вагонку. SMF і MMF використовують ультра-кварцеве скло. POF використовує пластикові полімери, такі як PMMA.
Тип 1: одномодове-волокно (SMF)
Одномодове-волокно має дуже тонку серцевину, лише приблизно 8–10 мікрон у діаметрі. Це крихітне ядро дозволяє лише одному шляху, або «режиму», світла рухатися прямо вниз по центру. SMF використовує лазерні джерела світла. Його втрати сигналу (загасання) надзвичайно низькі, зазвичай менше 0,4 децибел на кілометр. Це дозволяє SMF передавати сигнали на дуже великі відстані – часто 100 кілометрів або більше без потреби посилення сигналу. SMF також пропонує найвищу пропускну здатність.
Найкраще використання одномодового-волокна:
Міські телекомунікаційні-мережі (магістральні кабелі між містами та країнами)
Підводні кабелі зв'язку
Роздача мережі кабельного телебачення (CATV).
Високо{0}}швидкісне з’єднання для веж стільникового зв’язку 5G
Посилання, що вимагають максимальної пропускної здатності на великих відстанях
Основні переваги:Найбільший діапазон, найвища пропускна здатність, найменші втрати сигналу.
Основні недоліки:Вища вартість лазерів і точних з’єднувачів/сплайсингу.
Тип 2: багато-модове волокно (MMF)
Багато{0}}модове волокно має набагато товщу серцевину, ніж SMF, шириною 50 мікрон або 62,5 мікрон. Цей більший розмір дозволяє кільком шляхам, або «режимам» світла проходити через ядро одночасно. MMF зазвичай використовує світлодіодні або дешевші лазерні джерела світла VCSEL. Його втрати сигналу вищі, ніж SMF, приблизно 3 децибели на кілометр. Різні моди світла проходять дещо різну довжину шляху, викликаючи обмеження, яке називається модальною дисперсією. Це обмежує практичну відстань і пропускну здатність MMF порівняно з SMF.
MMF має різні класи (від OM1 до OM5):
OM1:Ядро 62,5 мкм, помаранчева оболонка, підтримує 1G на відстані до 275 метрів.
OM2:Сердечник 50 мкм, помаранчева оболонка, підтримує 1G на відстані до 550 метрів, 10G на відстані до 82 метрів.
OM3:Лазер-оптимізований сердечник 50 мкм (водна оболонка), підтримує 10G на відстані до 300 метрів, 40G/100G на відстані до 100 метрів.
OM4:Покращений лазер-оптимізований сердечник 50 мкм (водна оболонка), підтримує 10G до 550 метрів, 40G/100G до 150 метрів.
OM5:Новий широкосмуговий MMF (зелено-зелений кожух), розроблений для-мультиплексування з розділенням хвиль на короткій ділянці.
Найкраще використання багато-волокна:
Локальні мережі (LAN) у будівлях або кампусах
З’єднання всередині центрів обробки даних (наприклад, підключення серверів до комутаторів)
Магістральні-з’єднання на короткі відстані
Системи безпеки та відеоспостереження
Де економічна-ефективність для коротких тиражів є ключовою
Основні переваги:дешеві джерела світла; легше підключати та встановлювати, ніж SMF для коротших пробігів.
Основні недоліки:Коротші максимальні відстані (зазвичай менше 2 км, часто набагато менше для високих швидкостей); менша пропускна здатність, ніж SMF; обмежена модальною дисперсією.
Тип 3: пластикове оптичне волокно (POF)
Пластикове оптичне волокно використовує пластикову серцевину, часто виготовлену з ПММА (акрилу) або полікарбонату. Його серцевина величезна порівняно зі скляними волокнами, зазвичай шириною від 0,5 до 1 міліметра. Це робить POF дуже гнучким, міцним і простим у використанні. Однак пластик спричиняє набагато більші втрати сигналу (загасання близько 0,2 децибелаза метр), ніж скловолокно. Це обмежує POF дуже короткими відстанями, зазвичай до 100 метрів. Його пропускна здатність також набагато нижча, ніж у опцій зі скловолокна.
Найкраще використання пластикового оптичного волокна:
Внутрішні мережі автомобіля (автобус MOST, інформаційно-розважальні системи)
Прості домашні аудіо/відео підключення (наприклад, кабелі TOSLINK для цифрового аудіо)
Промислові системи контролю та датчики на короткій відстані
Деякі з’єднання пристроїв розумного будинку
Місця, де потрібна дуже проста установка та низька вартість компонентів
Основні переваги:Найнижча вартість; найпростіший для встановлення та завершення (часто з простими роз’ємами); дуже гнучкий і міцний; сейф (без осколків скла).
Основні недоліки:Дуже малий радіус дії; низька пропускна здатність; більші втрати сигналу; чутливий до тепла.
Вибір правильного оптоволоконного кабелю: порівняльний посібник
Вибір найкращого типу волокна залежить від трьох основних речей: відстані, яку потрібно подолати, обсягу даних (пропускної здатності), які потрібно надіслати, і вашого бюджету.
| Особливість | Одномодове-волокно (SMF) | Багато-модове волокно (MMF) | Пластикове оптичне волокно (POF) |
|---|---|---|---|
| Основний матеріал | Ультра{0}}чисте скло | скло | Пластик (ПММА та ін.) |
| Діаметр сердечника | 8-10 мікрометрів (мкм) | 50 мкм або 62,5 мкм | 0,5-1 міліметр (мм) |
| Джерело світла | Лазерний діод | LED або лазер VCSEL | LED |
| Максимальна відстань | 100+ кілометрів (км) | До 2 км (OM1/OM2) До 550 м (OM4 10G) |
Менше 100 метрів (м) |
| Пропускна здатність | Дуже висока (100+ Тбіт/с) | Високий (залежить від класу) | Низький (< 100 MHz) |
| Втрата сигналу | Дуже низький (<0.4 dB/km) | Помірний (~3 дБ/км) | Високий (~0,2 дБ/м) |
| Вартість встановлення | Високий (точні інструменти) | Помірний | Дуже низький (прості інструменти) |
| Вартість компонента | Високий (лазери) | Помірний | Дуже низький |
| Найкраще для | Телеком-далекий зв’язок, Підводні кабелі, Зворотний зв'язок 5G |
Центри обробки даних, Кампусні локальні мережі, Коротші високошвидкісні-з’єднання |
Автомобільні мережі, Домашнє аудіо/відео, Коротке промислове посилання |
Інструкція з вибору волокна
Потрібна велика відстань (понад 1-2 км) або максимальна пропускна здатність?ВиберітьОдномодове-волокно (SMF). Його продуктивність виправдовує високу вартість.
Будуєте дата-центр або офісну мережу до 550 метрів? Багато-модове волокно (MMF)наприклад OM3 або OM4 зазвичай є найкращим балансом вартості та продуктивності.
Потрібне дуже дешеве та просте рішення для менш ніж 100 метрів? Пластикове оптичне волокно (POF)підходить для простих аудіо, відео або сигналів керування, де висока швидкість не критична.
Розуміння цих основних відмінностей – структура, пропускання світла, обмеження відстані, пропускна здатність і вартість – допоможе вам вибрати найкращий оптоволоконний кабель для будь-якої роботи в мережі.
