Типы и стандарты оптических волокон, согласно рекомендациям МСЭ-Т

Типы оптических волокон

На сегодняшний день существует 2 типа оптоволокна:

• Мультижильное
  Отличается большим размером ядра, способно передавать моды (их может быть несколько) различной длины, однако при этом имеет высокий показатель лучевого рассеивания и небольшую пропускную способность. Невысокая стоимость оптического многомодового волокна обусловлена невысокими качественными характеристиками.
• Моножильное
  может передавать одну моды с небольшим диаметром светопроводящей жилы, благодаря которому реже происходит отражение светового излучения от его оболочки, что ведёт к уменьшению лучевого рассеивания. Отличается хорошими характеристиками и, соответственно, высокой стоимостью.

В соответствии с документацией МСЭ-Т, оптическое волокно классифицируется согласно:

• Стандарту G.651.1, относящегося к мультижильной оптике с показателем размера световедущего сердечника 50 мкм (+/- 3 мкм) и обшивки 125 мкм (+/- 2 мкм). В нём определены рекомендации, определяющие параметры многомодовых оптоволокон, их качественные характеристики и возможные отклонения от общих значений. Сейчас оптика этого типа применяется при построении коротковолновых линий связи (около 1 м) в основном внутри зданий и помещений.
• Рекомендации G.652, распространяющиеся на одножильную оптику с волновой длиной 1,31 мкм. Такое значение располагает к нулевому лучевому рассеиванию и низкому показателю затухания сигнала. Рекомендация G.652 определяет диметр сердечника +/- 9 мкм, а обшивки около 125 мкм. Оптоволокно рекомендации G.652 очень надёжное и способно передавать данные в пределах 50 км. Передаваемая скорость составляет порядка 10 Гбит/с. На ВОЛС, где необходимо увеличить скорость передачи данных, необходимым будет внедрение дополнительного оборудования, что влечёт за собой большие материальные расходы. Рекомендация G.652 вмещает показатели характеристики волокна в виде таблицы, обозначенной английскими буквами от А до D. Оптическое волокно рекомендации G.652 отличается возможностями использования в волновом диапазоне 1,36 мкм и 1,53 мкм.
• Рекомендации G.653, определяющей одножильное оптическое волокно, имеющее смещённое лучевое рассеивание с нулевым показателем в области 1,55 мкм. Такое числовое значение достигается благодаря усложнённой конструкции светопроводящего сердечника, по длине которой распределяется заданный показатель преломления. Оптоволокно рекомендации G.653 находит своё применение при построении высокоскоростных интернет линий и идеально передаёт данные на многокилометровое расстояние. Скорость передачи при этом составляет около 40Гбит/с. Оптика рекомендации G.653 способна передавать один информационный канал и не может быть использована в системах, где используются технологии DWDM. Задействование усилителей повысит мощность светового излучения в оптоволокне, и следовательно приведёт к снижению функциональности оптоволокна. Размер светопроводящего сердечника составляет +/- 8 мкм, обшивки – около 125 мкм, защитного покрытия – примерно 250 мкм.
• Рекомендации G.654, распространяющейся на моножильное волокно и провод с минимальными потерями в пределах 1,55 мкм. Оптоволокно рекомендации G.654 было изготовлено для построения оптоволоконных линий связи под водой. Оптимизировано для передачи данных на многокилометровые расстояния. Оптоволокну стандарта G.654 присущ диаметр светопроводящей жилы +/- 10,5 мкм в таблице А и С, а также +/- 13 мкм согласно таблице В. Диаметр обшивки составляет +/- 125 мкм и внешнего покрытия +/- 250 мкм.
• Рекомендации G.655, представляющей одножильное оптоволокно, имеющую смещённую ненулевую дисперсию по диаметру волны 1,55 мкм. Оптоволокно рекомендации G.654 используется при разработке магистральных ВОЛС и системах, где широко распространено применение технологии DWDM. Благодаря большому размеру светопроводящего сердечника и слабой дисперсии может использоваться на линиях связи, где применяются оптоволоконные усилители. Модовое пятно имеет диаметр от 8 до 11 мкм при диаметре обшивки +/- 125 мкм. Внешнему покрытию присущ диаметр 250 мкм с возможным отклонением от нормы в 15 мкм.
• Рекомендации G.656, представляющей одножильное оптическое волокно, которому присуща ненулевая дисперсия в области 1,55 мкм. Применяется при построении широкополостных линий связи. Модовое пятно размером от 7 мкм до 11 мкм с допустимым отклонением от норматива в пределах 0,7 мкм. При этом диаметр обшивки составляет +/- 125 мкм при защитном покрытии +/- 250 мкм.
• Рекомендации G.657, которой присущи одножильные оптоволокна, характеризующиеся уменьшенным коэффициентом потерь при незначительных изгибах. Оптимально подходят для применения во внутренних помещениях. Длина волны составляет 1,31 мкм, диаметр светопроводящей жилы +/- 9,5 мкм при размере оболочки 125 мкм.

Все рекомендации МСЭ-Т, изложенные выше, были утверждены значительно раньше настоящего времени, поэтому могут случаться несоответствия приведённых нормативов качественным характеристикам оптоволокна, которое изготавливается на данный момент различными производителями.

Соотношение рекомендации IEC 60793 и стандартов МСЭ-Т

Рекомендация IEC 60793 была разработана для проведения испытаний оптоволокна в изначальном виде и проверки оптического волокна с уже нанесённой защитной оболочкой. Целью IEC 60793 является установление показаний усилий, необходимых для разделки внешнего покрытия оптоволокна под влиянием механического воздействия на него.

Для получения результатов использовались специальные устройства, с помощью которых определялись усилия, приложенные к оптоволокну во время снятия защитной обшивки. Для проведения проверки использовали оптоволокно различного типа, из общей длины которого вырезался отрезок определённой длины, а после по результатам проведённых испытаний по нему высчитывался средний показатель.

Итоговые показатели заносились в документацию, где также обозначались длина оптоволокна, толщина защитной обшивки и материал, из которой она изготовлена, показатель скорости разделки защитной обшивки и др. Если во время испытаний оптоволокно разрывалось, полученные результаты не учитывались в документации.

Рекомендация IEC 60793 очень объёмная и содержит несколько документаций, поделённых на определённые части. Основная часть стандарта излагает способы механического воздействия на оптоволокно во время проведения испытаний, а вторая часть классифицирует типы оптоволокна. Рекомендация IEC 60793 переиздавалась несколько раз.

В настоящее время определены такие соответствия рекомендации IEC 60793 и рекомендации МСЭ-Т (ITU-T) с добавлением длины волны определённого типа оптоволокна:

• Тип B1.1 соответствуют ITU-T G652 (a, b) с длиной волны 1,31 мкм и ITU-T G654a с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B1.2 b соответствует ITU-T G654 (b) с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B1.2 c соответствует ITU-T G654 (c) с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B1.3 соответствует ITU-T G652 (c, d) с длиной волны 1,31 мкм;
• Тип B2 соответствует ITU-T G.653 (a, b) и ITU-T G.655 (a,b) с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B4 c соответствует ITU-T G.655 (c) с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B4 d соответствует ITU-T G.655 (d) с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B4 e соответствует ITU-T G.655 (е) с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B5 соответствует ITU-T G.656 с длиной волны 1,55 мкм;
• Тип B6 a соответствует ITU-T G.657 A1/2 длиной волны 1,31 мкм;
• Тип B6 b соответствует ITU-T G.657 В2/3 длиной волны 1,31 мкм.