Jednovidové vlákno

Úvod

Vysvětlení"jednorežimového"přenosuakademickékliteratury:Obecně,když je menší než 2,405,prochází vláknem pouze jeden hřeben vlny,takže se nazývá jednomódové vlákno.Jeho skóre. důležité.Rozptyl jednovláknových vláken je malý, takže světlo může být velmi široké. Frekvenční pásmo přenáší na velmi dlouhé vzdálenosti.

Thesingle-modefiberhasacorediameterof10micron,whichcanallowsingle-modebeamtransmissionandcanreducethebandwidthandmodaldispersionlimitations.However,duetothesmallcorediameterofthesingle-modefiber,Itisdifficulttocontrolthebeamtransmission,soanextremelyexpensivelaserisrequiredasthelightsource.Themainlimitationofthesingle-modeopticalcableisthematerialdispersion.Thesingle-modeopticalcablemainlyusesthelasertoobtainhighfrequencybandwidth,andbecausetheLEDwillissuealargenumberofdifferentbandwidthsTherefore,thematerialdispersionrequirementsareveryimportant.

Comparedtomulti-modefiber,single-modefibercansupportlongertransmissiondistance.In100MbpsEthernetor1GGigabitnetwork,single-modefibercansupporttransmissiondistanceofmorethan5000m.

Fromacostpointofview,sincetheopticaltransceiverisveryexpensive,thecostofusingsingle-modefiberwillbehigherthanthatofmulti-modefiberopticcable.

SingleModeFiber (SMF)

Comparedwithmultimodefiber,single-modefiberhasamuchthinnercorediameter,only8-10μm.Becauseonlyonemodeistransmitted,thereisnointer-modedispersion,thetotaldispersionissmall,andthebandwidthiswide.Single-modefiberisusedinthe1.3-1.6μmwavelengthregion.Throughappropriatedesignofthefiberrefractiveindexdistribution,andselectionofhigh-puritymaterialstoprepareacladdingthatis7timeslargerthanthecore,thelowestlossandMinimumdispersion.

Single-modeopticalfiberisusedinlong-distance,large-capacityopticalfibercommunicationsystems,opticalfiberlocalareanetworksandvariousopticalfibersensors.

Klasifikace

652jednomódové

Thesingle-modefiberthatmeetstherequirementsofITU-TG652isoftencallednon-dispersionshiftedfiber,anditszerodispersionislocatedat1.3Inthelowlossareaof​​umwindow,theworkingwavelengthis1310nm(lossis0.36dB/km).Mostofthefiberopticcablesthathavebeenlaidinourcountryareofthistypeoffiber.Withthesuccessfuladvancementofthefiberopticcableindustryandsemiconductorlasertechnology,theworkingwavelengthofthefiberopticlinecanbetransferredtoalowerloss(0.22dB/km)1550nmfiberwindow.

653jednomodulové

Single-modefiberthatmeetstherequirementsofITU-TG653,oftencalleddispersion-shiftedfiber(DSF=DispersionShifledFiber),itszero-dispersionwavelengthshiftstolossVerylow1550nm.Thiskindofopticalfiberhasbeenpromotedandusedinsomecountries,especiallyinJapan,andithasalsobeenadoptedontheBeijing-Kowloontrunklineinmycountry.AmericanAT&TearlydiscoveredthatDSFhadseriousshortcomings.Theharmfulfour-wavemixingandotherfibernonlineareffectsexistedinthelowdispersionregionnear1550nm,whichhinderedtheapplicationoffiberamplifiersinthe1550nmwindow.However,inJapan,theuseofdispersioncompensationtechnology*inG.653single-modeopticalfiberlinescanstillsolvetheproblem,andthereisnoJapaneseG.655opticalfiber,whichseemstobeamystery.

655jednomodulové

Jednorežimové vlákno, které splňuje požadavky ITU-T.G.655, se nazývá vlákno s nenulovým rozptylem nebo NZDSF(=vlákno s nenulovou disperzí). ps/nm*km), který se používá k vyvážení čtyřvlnného směšování atd. Nelineární efekty. Komerční vlákna zahrnují vlákno AT&T's TrueWave, vlákno SMF-LS od společnosti Corning (s atypickou vlnovou délkou nulového rozptylu 1567,5 nm a typickou hodnotou nulové disperze 0,07 ps/nm2*km) a vlákno "DLEAF" od společnosti Corning.ba v naší zemi.

Hlavní rozdíly

Toto jsou standardní typy optických vláken specifikované ITU:

G.651 je multimódové optické vlákno.

G.652 je konvenční jednomódové vlákno s bodem nulové disperze při 1300 nm, kde je disperze nejmenší; zároveň se dělí na G.652A, B, C a D podle PMD.

G.653isadispersion-shiftedfiber(DSF),with1550nmasthezerodispersionpoint.Theprincipleistoperformdispersiontranslationthroughwaveguidedispersion,sothatlowlossandzerodispersionareatthesameoperatingwavelength.Butatthesametime,zerodispersionisnotconducivetomulti-channelWDMtransmission,becausewhenthenumberofmultiplexedchannelsislarge,thechannelspacingissmall,thenanonlinearopticaleffectcalledfour-wavemixing(FWM)willoccur.Theeffectmixestwoorthreetransmissionwavelengths,generatingnewandharmfulfrequencycomponents,leadingtocrosstalkbetweenchannels.Ifthedispersionoftheopticalfiberlineiszero,theinterferenceofFWMwillbeveryserious;ifthereisasmallamountofdispersion,theinterferenceofFWMwillbereduced.Inresponsetothisphenomenon,scientistshavedevelopedanewtypeofopticalfiber,NZ-DSF.

Optické vlákno G.654je optické vlákno s nulovou ztrátou a 0,3m je nejmenší,hlavně pro transoceánské kabely.Jeho skóre je čistý oxid křemičitý,zatímco běžná jádra optického vlákna musí být opatřena germaniem.Ztráta u 1550nm,1m je nejmenší,rozdíl 0,185dB/oblasti[7km,ale pouze 0,185dB/km*. velengthregion.

Vlákno G.655 není vlákno s posunem nulové disperze (NZ-DSF), rozdělené na 655A,B,C, hlavní vlastností je, že disperze 1550n se blíží nule, ale ne nule.

Vlákno G.656 je budoucím vodícím vláknem. Pracovní vlnová délka G656 byla výrazně zvýšena, včetně pásem S,CandL (1460 až 1625nm).

Optické vlákno G.657,International TelecommunicationUnionITU-Vydáno v prosinci 2006standardnídoporučení"CharakteristikyBendLoss-InsensitiveJednorežimovéhooptickéhovláknaaoptickéhokabeluprostandardnípřístupovéSítě.7typuG.657optického.57 je v optických sítích" minimální poloměr ohybu,stupeň ohybuje rozdělen do tří stupňů,1,2 a3, z nichž 1 odpovídá minimálnímu poloměru ohybu 10 mm a 2 odpovídá minimálnímu poloměru ohybu 7,5 mm, 3 odpovídá minimálnímu poloměru ohybu 5 mm. 657vlákno je rozděleno do čtyř podkategorií, G.657.A1, G.657.A2, G.657.B2 a G.657.B3.

Rozdíly

1, jednorežimová přenosová vzdálenost je dlouhá

2,šířka přenosového pásma ve více režimech je velká

3,jednorežim se nestaneDisperze,spolehlivákvalita

4.Jednorežimový obvykle používá jako světelný zdroj, který je drahý, a vícerežimový, jako světelný zdroj

5. Jeden režim je dražší

6.Je možný vícerežimový a přenos na krátkou vzdálenost.

Porovnání parametrů

Z parametrů v tabulce lze vidět, že útlum dvou optických vláken Koeficient se příliš neliší. Koeficient disperze vlákna G.652 je 18 ps/nm* na 1550 nm v systému s vlnovou délkou 1550 nm. erformdispersioncompensation.G.655fiber1530-1560nmrozptyl oblasti vlnové délky je obvykle 1,0-6ps/nm*km, při přenosu stejného 10Gb /ssystem,protože disperze je velmi nízká,není třeba provádět opatření pro kompenzaci disperze;ale vlákno G.655 je na 1550nmRozptyl je menší a jeho neline je větší než u vlákna G.652.5.5. Cena vlákna G.655 je relativně vysoká a jeho tržní cena je asi dvojnásobek vlákna G.652. Inženýrská aplikace těchto dvou optických vláken je uvedena v tabulce níže.

Porovnání v tabulce ukazuje, žepro přenosPro 2,5Gb/sTDM a WDM systémy mohou oba typy optických vláken splňovat požadavky.Pro přenos 10Gb/sTDM a WDMsystémy, je třeba G.652optické vlákno, které je nutné, aby bylo nutné vzít v úvahu požadavky na PM. -založený přenosový systém byl otevřen..G.655vlákno nevyžaduje častá kompenzační opatření rozptylu, ale cena vlákna je poměrně vysoká.

Developmentprocess

In1980,wheninternational,includingChinesescholars,werediscussingwhichisbetter,single-modefiberormulti-modefiber,AcademicianHuangHongjiaofShanghaiUniversityofScienceandTechnologyrealizedLong-wavelengthsingle-modefiberhastheadvantagesoflowlossandsmalldispersion,andisanidealmediumforlong-distancelarge-capacitycommunicationsystems.AresearchgroupheadedbyAcademicianHuangHongjiaputforwardaproposalforsingle-modefiberresearchin1979.ThisproposalwassupportedbytheShanghaiMunicipalScienceandTechnologyCommission,andlisted"SingleModeOpticalFiberResearch"asakeyscientificresearchprojectinShanghai.ThesecondphaseoftheresearchworkwascarriedoutinMay1982.WiththecollaborationbetweenShanghaiUniversityofScienceandTechnologyandShanghaiQuartzGlassFactory,ithasreceivedsupportandcooperationfromthe23rdInstituteofElectronics.InMay1982,theShanghaiMunicipalScienceandTechnologyCommissionpresidedovertheappraisalworkinvolving24expertsfrom9unitsinChina.TheAppraisalCommitteebelievesthat"thissingle-modeopticalfiberscientificresearchworkisfundamentalandpioneering.ItnotonlyfillsthegapinthisimportantresearchfieldinChina,butalsocatchesupwiththeinternationallevelatarelativelyfastspeed."

Characteristicparameters

①Attenuationcoefficienta:Itsprovisionsandphysicalmeaningsareexactlythesameasthoseofmultimodefibers,soIwon’tdescribethemhere.②DispersioncoefficientD(λ):Wealreadyknowthatthedispersionofopticalfibercanbedividedintothreeparts,namelymodaldispersion,materialdispersionandwaveguidedispersion.Forsingle-modefiber,becauseoftherealizationofsingle-modetransmission,thereisnoproblemofmodaldispersion,soitsdispersionismainlymanifestedinmaterialdispersionandwaveguidedispersion(collectivelycalledintra-modedispersion).Consideringthematerialdispersionandwaveguidedispersionofasingle-modefiber,collectivelyreferredtoasthedispersioncoefficient.Thedispersioncoefficientcanbeunderstoodlikethis:thepulsebroadeningvalueperkilometeroffiberduetotheunitspectralwidth.Therefore,thepulsebroadeningvalueofLkmfibercausedbychromaticdispersionis:σ=δλ·D(λ)·L(2.17)where:δλisthespectralwidthofthelightsourceandσistherootmeansquarebroadeningvalue.Thesmallerthedispersioncoefficient,thebetter.Thesmallerthedispersioncoefficientoftheopticalfiber,thelargerthebandwidthcoefficient,thatis,thelargerthetransmissioncapacity.Forexample,CCITTrecommendsthatthedispersioncoefficientofasingle-modefiberatawavelengthof1.31micronsshouldbelessthan3.5ps/km.nm.Aftercalculation,itsbandwidthfactorisabove25000MHz·km,whichismorethan60timesthatofmultimodefiber(thebandwidthfactorofmultimodefiberisgenerallybelow1000MHz·km).

③Modefielddiameterd:Themodefielddiametercharacterizesthedegreeofconcentrationoflightenergyinasingle-modefiber.Sinceonlythefundamentalmodeistransmittinginthesingle-modefiber,roughlyspeaking,themodefielddiameteristhediameterofthefundamentalmodespotonthereceivingendfaceofthesingle-modefiber(infact,thefundamentalmodelight

hasnospotClearboundaries).Itcanbeveryroughlyconsidered(notstrictlyspeaking)thatthemodefielddiameterdissimilartothecorediameterofasingle-modefiber.④Cut-offwavelengthλc:WeknowthatwhenthenormalizedfrequencyVofthefiberislessthanitsnormalizedcut-offfrequencyVc,single-modetransmissioncanberealized,thatis,onlythefundamentalmodeistransmittinginthefiber,andtheotherhigh-ordermodesareallcutoff.Inotherwords,inadditiontotheparametersofthefibersuchasthecoreradius,thenumericalaperturemustmeetcertainconditions,andtoachievesingle-modetransmission,thewavelengthofthelightmustbegreaterthanacertainvalue,thatis,λ≥λc.Thisvalueiscalledthecut-offofthesingle-modefiber.wavelength.Therefore,thecut-offwavelengthλcmeanstheminimumworkinglightwavewavelengththatenablestheopticalfibertoachievesingle-modetransmission.Inotherwords,althoughotherconditionsaremet,ifthewavelengthofthelightwaveisnotgreaterthanthecut-offwavelengthofthesingle-modefiber,itisstillimpossibletoachievesingle-modetransmission.

5.ReturnLoss---ReturnLoss:ReturnLossisalsocalledreturnloss.Itreferstothedecibelsoftheratiooftheback-reflectedlighttotheinputlightattheopticalend.Thegreaterthereturnloss,thegreaterthereturnloss.Goodtoreducetheimpactofreflectedlightonthelightsourceandthesystem.

Theopticaldeviceusedinsingle-modetransmissionequipmentisLD,whichisusuallydividedintotwowavelengths:1310nmand1550nmaccordingtothewavelength.Accordingtotheoutputpower,itcanbedividedintoordinaryLD,high-powerLD,DFB-LD(distributedFeedbackopticaldevice).Themostcommonfiberusedforsingle-modefibertransmissionisG.652,whichhasawirediameterof9microns.

FiberWavelength

Whenthelightof1310nmwavelengthistransmittedonG.652fiber,itistheattenuationfactorthatdeterminesthetransmissiondistancelimit;becauseatthewavelengthof1310nm,thefibermaterialdispersionandThestructuraldispersioncancelseachotherout,andthetotaldispersionis0,andtheopticalsignalwithasmallamplitudeatthe1310nmwavelengthcanrealizebroadbandtransmission.

Whenthelightof1550nmwavelengthistransmittedonG.652fiber,theattenuationfactorisverysmall.Consideringtheattenuationfactoronly,thedistanceoflightof1550nmwavelengthunderthesameopticalpowerisgreaterthanthatoflightof1310nmwavelength.Transmissiondistance,buttheactualsituationisnotthecase.Therelationshipbetweenthesingle-modefiberbandwidthBandthedispersionfactorDis:B=132.5/(Dl*D*L)GHz

kde je délka vlákna,Dlješířka spektrální čáry.Pro světlo s vlnovou délkou 1550nm je rozptylový faktor 20ps/(nm.km),jak je uvedeno v tabulce 3.Za předpokladu, že spektrální šířkaz se rovná 1nm a přenosová vzdálenost je L2:50/51kilometru*3,50/51kilometru je L=50/1kilometr

Situace aplikace

Úvod

Protože současné optické vlákno většinou používá plastové jádro. Náklady jsou již velmi nízké. Například čtyřjádrové vlákno s jedním modemem se prodává na trhu pouze 2 až 3 juany/m

acenajednorežimového/multirežimového transceiveru se pohybuje mezi 300-500.

Inthepast,ourtraditionalconceptwhenbuildingnetworkswasthatLANsonlyusetwisted-paircables,andopticalfibersareonlyusedwhenconnectingtotheInternetatahighspeed.SomeenterprisesorfactoriesandmineshavelargeLANsandarestabletothenetwork.Theperformancerequirementsarehigher.Herewerecommendtheuseofopticalfiber.Thecostofusingopticalfiberisnotmuchhigherthanthatofusingup-to-standardCategory5twistedpair.Andyoudon’thavetoworryaboutlightningstrikes,andyoudon’tneedtoconsidertheeffectivedistanceoftheLAN.Youcanrefertoitinyourfuturework.

Relatedreading:"Opticalfibernetworkingisnotfarfromyou,examplesexplaintheapplicationofopticalfiberLAN"

Průvodce výběrem produktu

Jmenovitý jádrový drát jednorežimového optického vlákna Specifikace průměru je (8–10) μm/125 μm. Specifikace (počet jader) jsou 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96 různých typů jader, atd. ;běžný zpomalovač hoření;bezkouřový bezhalogenový typ;bezkouřový bezhalogenový-retardantní typ.

Whentheuserhasconfidentialityrequirementsforthesystemanddoesnotallowthesignaltobetransmittedoutside,orthesystememissionindexcannotmeettherequirements,shieldedcoppercorepaired-paircablesandshieldedwiringequipmentshouldbeused,oranopticalcablesystemshouldbeused.

Klíčové body konstrukce a instalace

Becausethecoreoftheopticalfiberismadeofquartzglass,itisveryeasytobreak.Therefore,theminimumbendingradiusmustnotbeexceededduringconstruction.Secondly,thetensilestrengthofopticalfiberislowerthanthatofcables,sowhenoperatingopticalcables,itisnotallowedtoexceedthetensilestrengthofvarioustypesofopticalcables.Afterthefiberopticcableislaid,bundlethefiberopticcabletogetherintheequipmentroomandthefloorwiringroom,andthenperformthefiberopticconnection.Theopticalfiberterminationdevice(OUT),opticalfibercoupler,andopticalfiberconnectorpanelcanbeusedtoestablishmodularconnections.Whenthelayingoftheopticalcableiscompletedandtheinterconnectionmoduleisestablishedintheproperposition,theopticalfiberconnectorcanbeaddedtotheendoftheopticalfiberandtheopticalfiberconnectioncanbeestablished.

Forothers,pleaserefertotherequirementsin"CodeforAcceptanceofBuildingsandBuildingsIntegratedWiringSystemEngineering"GB/T50312-2000and"CodeforConstructionandAcceptanceofBuildingsandBuildingsIntegratedWiringSystemEngineering"CECS89:97.