+380 44 323 88 88
вул. Маричанська, 18,
м. Київ, Україна, 03040
Написати нам

Навчальний центр DEPS

Одномодовые оптические кабели и волокна на сетях связи

09 листопада 2011

Объемная статья, описывающая все типы и разновидности одномодовых оптических волокон, с параметрами в соответствии с ITU-T Recom. G.65x, графиками и рекомендациями по применению.

Одномодовые оптические кабели и волокна на сетях связи

Леонид Погрелый (Энергосвязь), Юрий Никитченко (ДЕПС)

Вот уже более двух десятилетий оптические кабели (ОК) активно используются на сетях связи различных типов. Основными элементами конструкции ОК, обеспечивающими передачу информации, являются оптические волокна. В настоящее время, как правило, в локальных сетях используются чаще многомодовые волокна, более технологичные при монтаже и имеющие приемлемую широкополосность. В телекоммуникационных сетях различных типов практически везде используются оптические кабели с одномодовыми оптическими волокнами (ООВ), которые представляют собой самую широкополосную систему в мире при современном уровне развития техники.

Поскольку ООВ применяются в сетях с самыми различными требования по дальности и объему передаваемой информации, то, соответственно они подразделяются на несколько различных типов, определенных соответствующими стандартами, которые в последние годы подразделились каждый еще и на несколько видов. Это связано, в первую очередь, с совершенствованием технологий и потребностью как можно более точно соответствовать потребностям применяемых на сетях решений.

Типы одномодовых оптических волокон

Все основные типы ООВ, их параметры и характеристики описаны в двух группах стандартов. Во-первых, в стандартах Международной Электротехнической Комиссии (IEC) серии IEC 60793-1, а также в Рекомендациях Сектора Стандартизации Телекоммуникаций Международного Союза Электросвязи (ITU-T) серии G.65х. Мы не будем рассматривать положения первой группы стандартов, т.к. ООВ рассматриваются там в большей степени как электротехнические изделия, в то время как в документах ITU-T прослеживается отношение к ООВ как к направляющей системе для передачи информации. К таким документам в частности относятся семь Рекомендаций ITU-T:

G.652

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля

G.653

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной дисперсией

G.654

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной длиной волны отсечки

G.655

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля с ненулевой смещенной дисперсией

G.656

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля с ненулевой дисперсией для широкополосных транспортных сетей

G.657

Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля, не чувствительного к потерям на макроизгибах, для использования в сетях доступа

Каждая Рекомендация описывает определенный тип ООВ, физический смысл его параметров и технические требования к ним, с учетом подразделения на отдельные виды. 
В данной статье рассматриваются все стандартизированные типы и виды ООВ, проводится сравнительный анализ их некоторых характеристик рассматриваются вопросы оптимального выбора волокон для конкретного применения.

Напомним, что геометрические параметры ООВ, а особенно допуски на них в значительной степени характеризуют сложности и возможные потери при монтаже оптического кабеля. Коэффициент затуханияопределяет длину регенерационного (усилительного) участка, особенно для систем со скоростью передачи до 2,5 Гбит/с. Хроматическая дисперсия ограничивает скорость передачи либо длину регенерационного участка (особенно для высокоскоростных систем). Длина волны отсечки характеризует электродинамический режим в волокне и, в зависимости от выбранной длины волны, потери на изгибах. И, наконец, поляризационная дисперсия ограничивает максимальную дальность линии без использования регенераторов, особенно для систем со скоростью передачи до 2,5 Гбит/с.
Результатом анализа по указанным параметрам являются рекомендации по возможности использования ООВ на телекоммуникационных сетях различных типов.

Также для всех типов ООВ приводятся спектральные характеристики основных параметров (коэффициента затухания и коэффициента хроматической дисперсии) для наглядности выбора рабочего диапазона длин волн. 
В табл. 1 приведены диапазоны, используемые для передачи сигналов по одномодовым оптическим волокнам в соответствии с Рекомендациями ITU-T серии G.

 

Таблица 1. Диапазоны оптической связи

O

1260...1360 нм

Основной (Original)

E

1360...1460 нм

Расширенный (Extended)

S

1460...1530 нм

Коротковолновый (Short wavelength)

C

1530...1565 нм

Стандартный (Conventional)

L

1565...1625 нм

Длинноволновый (Long wavelegth)

U

1625...1675 нм

Сверхдлинноволновый (Ultra-long wavelength)

В данной статье мы также считаем целесообразным привести значения большинства технических требований прямо из Рекомендаций ITU-T, поскольку получить доступ к ним в Украине заинтересованным лицам довольно затруднительно.
Для удобства восприятия мы будем называть ООВ только по номерам Рекомендаций ITU-T.

 

На все случаи жизни (волокна G.652)
Стандартные одномодовые волокна (ОВ) со ступенчатым профилем показателя преломления появились на рынке телекоммуникаций в начале 1980-х годов как реальная альтернатива многомодовым волокнам при построении волоконно-оптических линий дальней связи. Конструктивное уменьшение диаметра сердцевины с 50 мкм до 8–10 мкм при передаче на длинах волн 1310 нм и выше, позволяло обеспечить одномодовый режим передачи.

В этом случае в ОВ полностью отсутствует самая большая составляющая дисперсии — модовая дисперсия, что увеличивает реальную полосу пропускания более чем на порядок (коэффициент хроматической дисперсии составлял примерно 20 пс/(нм∙км)). Таким образом, впервые по волокну заработали системы передачи со скоростями 100 Мбит/с и выше на межстанционных городских сетях и междугородных линиях. К тому же переход на длины волн оптических несущих 1310 нм и 1550 нм позволял значительно уменьшить затухание в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) и увеличить длины регенерационных участков до 40–50 км. В 1988 г. ITU-T впервые стандартизировал этот тип ОВ — Рекомендация G.652 вошла в так называемую «Синюю книгу».

Дальнейшее активное применение одномодовых ОВ в 1990-х годах определила относительная простота технологии их производства, а соответственно и относительно небольшая стоимость, а также активное построение транспортных сетей связи в мире. Коэффициент затухания у большинства производителей был уменьшен до 0,2–0,25 дБ/км. В последнее время одномодовые волокна стали использоваться на длине волны 1550 нм для организации систем со спектральным уплотнением (WDM) при небольшом количестве несущих (т.к. хроматическая дисперсия достаточно велика). Развитие таких систем заставило задуматься о возможности использования диапазона Е (1360–1460 нм), который был недоступен из-за пика поглощения на ионах гидроксильной группы (1383 нм). В результате после совершенствования технологии дегидратации появились одномодовые волокна с так называемым «сглаженным водным пиком» (LWP, Low Water Peak) (пунктирная линия на рис. 1). Достаточно удачным моментом, является то, что для ООВ этого типа длина волны отсечки (пунктирная линия λс на рис. 1)) находится рядом с основной рабочей длиной волны 1310 нм. В этом случае волокна меньше чувствительны к потерям из-за изгибов и других деформаций.

 

Рис. 1. Спектральные зависимости коэффициента затухания и коэффициента хроматической дисперсии ООВ типа G.652

Потребность в интегрированной передаче пользователям голосовых сообщений, видеосигналов и данных обусловило развитие оптических технологий на сетях доступа. Здесь одномодовые волокна из-за своей низкой стоимости и широкополосности нашли применение в пассивных оптических сетях (PON) и других технологиях применениях.

Большая пропускная способность систем на одномодовых волокнах связана с их применением использованием в локальных сетях для организации Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet. А для кампусным линий (соединения между зданиями) это наиболее удачный тип среды передачи т.к. здесь широкополосность сочетается с малым затуханием.

Таким образом, стандартные одномодовые волокна (G.652) находят самое широкое применение на сетях связи самых различных типов из-за своей технологичности, невысокой стоимости, пригодности для работы во всех спектральных диапазонах, как системами спектрального уплотнения так и без них.

Последняя редакция Рекомендации G.652 (2005 г.) содержит параметры и характеристики четырех типов одномодовых ОВ, несколько отличающихся по свойствам и, соответственно, по предназначению (табл. 2). В частности волокна типов G.652C и G.652D как раз имеют «сглаженный водный пик».

Современные одномодовые ОВ имеют обычно коэффициент хроматической дисперсии порядка 2–3,5 пс/(нм∙км) на длине волны 1310 нм и 17–18 пс/(нм∙км) на длине волны 1310 нм, а также коэффициент затухания соответственно 0,32–0,38 дБ/км (1310 нм) и 0,17–0,25 дБ/км (1550 нм).

 

Таблица 2. Параметры (характеристики) ООВ типа G.652


Параметр (характеристика)

Тип волокна, в соответствии с Рекомендациями ITU-T

G.652A

G.652B

G.652C

G.652D

Диаметр модового пятна, нм
(на длине волны 1310 нм)

8,6...9,5 ± 0,6

8,6...9,5 ± 0,6

8,6...9,5 ± 0,6

8,6...9,5 ± 0,6

Диаметр оболочки, мкм

125 ± 1

125 ± 1

125 ± 1

125 ± 1

Максимальный эксцентриситет сердцевины/оболочки, мкм

0,6

0,6

0,6

0,6

Максимальная некруглость оболочки, %

1,0

1,0

1,0

1,0

Максимальная длина волны среза ОВ в кабеле, мкм

1260

1260

1260

1260

Максимальные потери на макроизгибе (100 витков радиусом 30 мм), дБ, на длине волны:

1550 нм;

1625 нм

0,1


0,1


0,1


0,1

Минимальное проверочное напряжение на разрыв, ГПа

0,69

0,69

0,69

0,69

<p >Длина волны нулевой дисперсии, мкм

1300–1324

1300–1324

1300–1324

1300–1324

Наклон хроматической дисперсии вблизи нулевого значения, пс/(нм2 × км)

0,092

0,092

0,092

0,092

Максимальный коэффициент затухания, дБ/км,
в диапазоне длин волн:

1310 нм;

1310 ... 1625 нм;

1383 нм;

1550 нм;

1625 нм


0,5


0,4

0,4


0,35
0,4


0,4
0,4
0,3
0,4


0,4
0,4
0,3
0,4

Максимальный коэффициент PMD, пс/км1/2

0,50

0,20

0,50

0,20

Отличие в применении волокон G.652 различных видов рассмотрено ниже.

Волокна G.652A находят сейчас самое широкое применение. Они предназначены для работы в составе ОК на транспортных сетях связи для поддержки систем передачи SDH до STM-16 (2,5 Гбит/с), ограниченно STM-64 (10 Гбит/с) и STM-256 (40 Гбит/с) для внутристанционных соединений. Кроме того, благодаря невысокой стоимости, они активно используются при построении оптических сетей доступа, например PON при скорости передачи до 2,5 Гбит/с, а также в локальных сетях для поддержки Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet для внутренних и кампусных (до 40 км) линий.

Волокна G.652B имеют меньший коэффициент затухания и коэффициент поляризационной дисперсии, что позволяет использовать их для поддержки на транспортных сетях более высокоскоростных систем передачи — до STM-64 (10 Гбит/с) и STM-256 (40 Гбит/с) для внутристанционных и межсетевых интерфейсов. Также возможно использование в системах с WDM для передачи потоков до STM-64 (10 Гбит/с) при ограниченном числе несущих в диапазоне длин волн 1550 нм (диапазон C).

Волокна G.652C аналогичны виду G.652A, однако имеют подавленный водный пик на 1383 нм, что позволяет использовать их для всех указанных применений, но еще и в диапазоне Е (1360–1460 нм).

Волокна G.652D аналогичны виду G.652В, но имеют подавленный водный пик на 1383 нм и могут использоваться в диапазоне Е (1360–1460 нм), а системы WDM в расширенном диапазоне длин волн 1360–1565 нм (диапазоны E, S, C).

 

Максимум дальности и широкополосности (волокна G.653)
Практика использования ОК с одномодовыми волокнами в 1980-х годах показала неоптимальность работы во втором (1310 нм) и третьем (1550 нм) «окне прозрачности» (оптическом диапазоне). На длине волны 1310 нм ООВ имели минимальную дисперсию, а следовательно и максимальную пропускную способность, в то время как на длине волны 1550 нм — минимальный коэффициент затухания, а следовательно, максимальную длину регенерационного участка ВОЛС. Поэтому были разработаны волокна с более сложными профилями показателя преломления (треугольный, трапецеобразный и др.), позволяющие сместить спектральную характеристику дисперсии таким образом, чтобы ее минимальное значение находилось в диапазоне 1550 нм. Используя такие ООВ «со смещенной дисперсией» (DSF) можно было обеспечить максимальную широкополосность и дальность связи в одном «окне прозрачности».

Этот тип волокон был стандартизирован ITU-T впервые 1988 г. Свое распространение они получили в основном на североамериканских магистральных сетях большой протяженности. В европейских странах, где нет большой потребности в больших длинах участков, такие ООВ почти не применялись из-за явно более высокой стоимости вследствие большей сложности изготовления.
В последнее время, с внедрением систем WDM, возникла проблема их использования с волокнами типа G.653. Оказалось, что в отсутствии дисперсии в диапазоне С практически невозможно спектральное уплотнение из-за сильного влияния нелинейных эффектов. В какой-то степени выход был найден в применении систем WDM с неравномерным шагом несущих, не соответствующих стандартной сетке частот (Рекомендация ITU-T G.694 и другие).

Последняя версия Рекомендации G.653 (2006 г.) рассматривает два вида одномодовых ОВ этого типа (табл. 3). Более поздняя разработка G.653В, в частности, содержит не просто фиксированное значение коэффициента хроматической дисперсии, а две ограничивающие кривые (рис. 2).

Современные одномодовые ОВ имеют обычно коэффициент хроматической дисперсии порядка 2...3,5 пс/(нм∙км), а коэффициент затухания 0,19...0,25 дБ/км на длине волны 1550 нм. Несмотря на свою высокую стоимость они продолжают оставаться хорошим средством построения участков сетей большой длительности для передачи больших объемов информации.

Таблица 3. Параметры (характеристики) ООВ типа G.653


Параметр (характеристика)

Тип волокна, в соответствии с Рекомендациями ITU-T

G.653A

G.653B

Диаметр модового пятна, нм
(на длине волны 1550 нм)

7,8...8,5 ± 0,8

7,8...8,5 ± 0,6

Диаметр оболочки, мкм

125 ±1

125 ±1

Максимальный эксцентриситет сердцевины/оболочки, мкм

0,8

0,6

Максимальная некруглость оболочки, %

2,0

1,0

Максимальная длина волны среза ОВ в кабеле, мкм

1270

1270

Максимальные потери на макроизгибе (100 витков радиусом 30 мм), дБ,
на длине волны 1550 нм

0,5

0,1

Минимальное проверочное напряжение на разрыв, ГПа

0,69

0,69

Длина волны нулевой дисперсии, мкм

1500 – 1600

Максимальный коэффициент хроматической дисперсии, пс/(нм × км),
в диапазоне длин волн

1525-1575 нм;

1460-1525 нм;

1525-1625 нм

1460-1575 нм

1575-1625 нм

3,5

-9...-3,5
-3,5...+1,7
-1,9...+3,5
+3,5...+7,8

Наклон хроматической дисперсии вблизи нулевого значения, пс/(нм2 × км)

0,085

Максимальный коэффициент затухания, дБ/км,
в диапазоне длин волн 1550 нм

0,35

0,35

Максимальный коэффициент PMD, пс/Öкм

0,50

0,20

Волокна G.653A обычно находят свое применение на транспортных сетях связи на участках с большой протяженностью для поддержки систем передачи SDH до STM-64 (10 Гбит/с) и STM-256 (40 Гбит/с) для внутристанционных соединений. Также возможно их использование в системах с WDM для передачи потоков до STM-64 (10 Гбит/с) с неравномерным разносом несущих для работы в диапазоне длин волн 1550 нм (диапазон C).

Волокна G.653B аналогичны виду G.652A, однако, за счет уменьшенной поляризационной дисперсии могут применяться и для систем STM-256 (40 Гбит/с) для ВОЛС протяженностью более 400 км. Поскольку для таких волокон коэффициент хроматической дисперсии стандартизирован в диапазоне длин волн от 1460 нм до 1625 нм, то возможно использование систем CWDM в расширенном диапазоне S–C–L.

  

Рис. 2. Спектральные зависимости коэффициента затухания и коэффициента хроматической дисперсии ООВ типа G.653

 

Через моря и океаны (волокна G.654)
Появление этого типа волокон связно с прокладкой первых морских и трансокеанских ВОЛС в середине 1980-х годов. В таких линиях требовалось, в первую очередь, обеспечить очень большие длины регенерационных участков, т.е. минимизировать коэффициент затухания. Для этого в качестве сердцевины использовался не легированный оксидом германия кварц (как это делается в волокнах G.652), а чистый кварц. А необходимая разность показателей преломления сердцевины и оболочки обеспечивалась добавлением фтора в кварцевый материал оболочки ООВ. Характерно, что дисперсия при этом не минимизировалась в диапазоне 1550 нм (как в волокнах G.653). Это связано с тем, что, во-первых, не было смысла применять на длинных линиях дорогостоящие волокна, а во-вторых, не было потребности в передаче по океанским кабелям сверхскоростных потоков.

Впервые ITU-T подготовил Рекомендацию G.654 по этому типу ООВ еще в 1988 г. Тогда она называлась «Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля с затуханием, минимизированным на длине волны 1550 нм»

Еще одной особенностью волокон G.654 является смещение длины волны отсечки поближе к несущей 1550 нм, а именно в 1530 нм. Это обеспечивает более благоприятный электродинамический режим, при котором наибольшая часть передаваемой энергии сосредотачивается в сверхчистой кварцевой сердцевине. Во всяком случае, с 2000 г. в названии Рекомендацию G.654 вместо минимизации затухания стала упоминаться смещенная длина волны отсечки (CSF).

С началом внедрения систем со спектральным уплотнением, оказалось, что волокна G.654 достаточно хорошо позволяют модернизировать системы с одной несущей до систем с WDM, так как имеют в диапазоне 1550 нм достаточно большую дисперсию, при малом ее наклоне, и не очень «боятся» нелинейных эффектов. Тем не менее, хроматическая дисперсия в ОК на таких волокнах великовата для передачи без ее компенсации потоков 10 Гбит/с и выше на отдельных несущих. Еще одним ограничением является невозможность использования в системах WDM на волокнах G.654 спектральных диапазонов O, E и S из-за слишком высокой длины волны отсечки.

В настоящее время рассматриваемые ООВ достаточно активно используются в океанских и морских (реже протяженных наземных) ВОЛС, как с оптическими усилителями и регенераторами, так и без них, как с системами WDM (при небольшом количестве несущих), так и без них. Возможно, в перспективе для расширения возможностей WDM с волокнами этого типа будет задействован диапазон U.
Последняя редакция Рекомендации G.654 (2006 г.) содержит параметры и характеристики трех различных типов одномодовых ОВ (табл. 4).

Современные одномодовые ОВ со смещенной длиной волны отсечки обычно имеют на длине волны 1550 нм коэффициент хроматической дисперсии порядка 18...20 пс/(нм∙км) и коэффициент затухания 0,16...0,18 дБ/км.

 

Таблица 4. Параметры (характеристики) ООВ типа G.654


Параметр (характеристика)

Тип волокна, в соответствии с Рекомендациями ITU-T

G.654A

G.654B

G.654C

Диаметр модового пятна, нм
(на длине волны 1310 нм)

9,5...10,5
± 0,7

9,5...13,0
± 0,7

9,5...10,5
± 0,7

Диаметр оболочки, мкм

125 ± 1

125 ± 1

125 ± 1

Максимальный эксцентриситет сердцевины/оболочки, мкм

0,8

0,8

0,6

Максимальная некруглость оболочки, %

2,0

2,0

2,0

Максимальная длина волны среза ОВ в кабеле, мкм

1530

1530

1530

Максимальные потери на макроизгибе (100 витков радиусом 30 мм), дБ,
на длине волны 1625 нм

0,5

0,5

0,5

Минимальное проверочное напряжение на разрыв, ГПа

0,69

0,69

0,69

Максимальный коэффициент хроматической дисперсии, пс/(нм × км),
в диапазоне длин волн 1550 нм

20

22

20

Наклон хроматической дисперсии вблизи нулевого значения, пс/(нм2 × км)

0,07

0,07

0,07

Максимальный коэффициент затухания, дБ/км,
в диапазоне длин волн 1550 нм

0,22

0,22

0,22

Максимальный коэффициент PMD, пс/Öкм

0,50

0,20

0,20

Волокна G.654A находят применение, в первую очередь, в подводных ОК для передачи по морским и трансокеанским линиям потоков до STM-16 (2,5 Гбит/с) или до STM-64 (10 Гбит/с) с ограничением длины по хроматической дисперсии. Также они могут применяться в системах с WDM в диапазонах С и L.

Волокна G.654B имеют параметры, а соответственно и возможности применения, как и G.654A. Однако, больший диаметр модового поля предполагает большие возможности использования их совместно с подводными оптическими усилителями. Кроме того, более жесткие требования к поляризационной дисперсии позволяют использовать эти волокна для передачи потоков до STM-64 (10 Гбит/с) или STM-256 (40 Гбит/с) и на большие расстояния, при условии компенсации хроматической дисперсии.

Волокна G.654C аналогичны виду G.654A, однако более жесткие требования к поляризационной дисперсии позволяют их использовать их для передачи потоков с большей скоростью (до 40 Гбит/с) и на большие расстояния, при условии компенсации хроматической дисперсии.

 

Рис. 3. Спектральные зависимости коэффициента затухания и коэффициента хроматической дисперсии ООВ типа G.654

 

Внедряем системы спектрального уплотнения (волокна G.655)

Появление этого специфического типа одномодовых волокон в 1990-х годах непосредственно связано с развитием систем спектрального мультиплексирования. Использование нескольких несущих и, соответственно, увеличение плотности мощности в сердцевине волокна привело к проявлению при передаче нескольких нелинейных эффектов (четырехволновое смешение, перекрестная фазовая модуляция, рассеяние Рамана, рассеяние Бриллюэна и др.). Наибольшее воздействие их возникает в ООВ при значениях дисперсии, близком к нулю. Поэтому были разработаны оптические волокна, оптимизированные для работы в «окне прозрачности» 1550 нм в системах с WDM. На этой длине волны такие волокна имеют небольшую (для поддержки высокоскоростных приложений), но отличную от нуля хроматическую дисперсию. Причем знак коэффициента хроматической дисперсии не имеет особого значения.

Реализовать конструкцию такого волокна — задача достаточно непростая. Используются сложные профили показателя преломления (треугольный на пьедестале с депрессированной оболочкой и др.). Сейчас лишь несколько ведущих производителей в мире стабильно выпускает волокна с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF). Соответственно высокой остается и их стоимость. Однако возможность организации работы нескольких несущих по одному ООВ достаточно быстро окупает такие затраты.

В 1996 г. ITU-T впервые стандартизировал этот тип ОВ. К 2000 г. в пределах Рекомендации были выделены три различных вида волокон G.655 — G.655A, G.655B, G.655C, отличающиеся коэффициентом хроматической дисперсии (от 1 до 6 пс/(нм∙км) и до 10 пс/(нм∙км)) и коэффициентом поляризационной дисперсии. Последняя версия Рекомендации G.655 определяет еще два вида волокон — G.655D и G.655E, которые имеют стандартную хроматическую дисперсию также в диапазонах S и L (табл. 5).

В последнее десятилетие данный тип ООВ очень активно используется в ОК при построении транспортных сетей различных уровней с использованием систем спектрального уплотнения. Волокна с ненулевой смещенной дисперсией лучше всего подходят для работы систем плотного волнового мультиплексирования (DWDM) в диапазоне C (1530–1565 нм) с оптическими усилителями. Возможно увеличение числа несущих DWDM за счет диапазонов S и L. Также возможна работа систем разреженного волнового мультиплексирования (CWDM) во всем диапазоне 1460–1625 нм. 

Практически все новые кабельные линии имеют в своем составе хотя бы несколько волокон типа G.655 для будущего развития.
Современные одномодовые ОВ имеют обычно в диапазоне С положительный или отрицательный коэффициент хроматической дисперсии порядка 1...10 пс/(нм∙км), а также коэффициент затухания порядка 0,2...0,25 дБ/км (на 1550 нм).


Таблица 5. Параметры (характеристики) ООВ типа G.655


Параметр (характеристика)

Тип волокна, в соответствии с Рекомендациями ITU-T

G.655A

G.655B

G.655C

G.655D

G.655E

Диаметр модового пятна, нм
(на длине волны 1310 нм)

8,0...11,0
± 0,7

8,0...11,0
± 0,7

8,0...11,0
± 0,7

8,0...11,0
± 0,6

8,0...11,0
± 0,6

Диаметр оболочки, мкм

125 ± 1

125 ± 1

125 ± 1

125 ± 1

125 ± 1

Максимальный эксцентриситет сердцевины/оболочки, мкм

0,8

0,8

0,8

0,6

0,6

Максимальная некруглость оболочки, %

2,0

2,0

2,0

1,0

1,0

Максимальная длина волны среза ОВ в кабеле, мкм

1450

1450

1450

1450

1450

Максимальные потери на макроизгибе (100 витков радиусом 30 мм), дБ, на длине волны 1625 нм

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Минимальное проверочное напряжение на разрыв, ГПа

0,69

0,69

0,69

0,69

0,69

Максимальный коэффициент хроматической дисперсии, пс/(нм × км), в диапазоне длин волн
- 1530-1565 нм;

- 1460-1550 нм;

- 1550-1625 нм

+ /- (0,1...6)

+ /- (1...10)Dmax – Dmin ≤5

+ /- (1...10)
Dmax –Dmin ≤5

- 4,2...+ 6,2
+ 2,8...+11,3

+ 0,2...+ 5,8
+ 4,7...+13,4

Максимальный коэффициент затухания, дБ/км,
в диапазоне длин волн:

1550 нм;
1625 нм

0,35
0,4

0,35
0,4

0,35
0,4

0,35
0,4

0,35
0,4

Максимальный коэффициент PMD, пс/км1/2

0,20

0,50

0,20

0,20

0,20

Отличие в применении волокон G.655 различных видов рассмотрено ниже.

Волокна G.655A рекомендуется применять на транспортных сетях связи в системах с WDM STM-64 (10 Гбит/с) и STM-256 (40 Гбит/с) при ограниченной вводимой мощности (небольшом числе несущих) и канальном интервале 200 ГГц в диапазоне длин волн 1530–1564 нм (С).

Волокна G.655B также могут применяться на транспортных сетях связи в системах с WDM. Но из-за более высокой поляризационной дисперсии предельным считается их использование для передачи потоков STM-64 (10 Гбит/с) на расстояние до 400 км. При этом допускается большая вводимая мощность чем для G.655A и более плотное расположение оптических несущих (канальный интервал — 100 ГГц) в диапазоне длин волн 1530–1564 нм (С).

Волокна G.655С аналогичны виду G.655В, однако, за счет уменьшенной поляризационной дисперсии могут применяться для передачи потоков STM-64 (10 Гбит/с) на расстояние более 400 км и для работы STM-256 (40 Гбит/с).

Волокна G.655D также могут применяться на транспортных сетях связи в системах с WDM для приложений указанных для волокон G.655С но в расширенном диапазоне длин волн 1460–1625 нм (S–C–L). Кроме того возможна работа систем CWDM на несущих от 1471 нм и выше.

Волокна G.655E предназначены для применений, аналогичных виду G.655D, не более высокие значения коэффициента хроматической дисперсии позволяют их использовать в системах DWDM с наименьшим разнесением каналов.

 

Рис. 4. Спектральные зависимости коэффициента затухания и коэффициента хроматической дисперсии ООВ типа G.655

Увеличиваем широкополосность транспортных сетей (волокна G.656)

В начале 2000-х годов продолжалось совершенствование систем спектрального мультиплексирования, особенно плотного DWDM. Работы по наращивание каналов продолжались в двух направлениях. Во-первых, за счет расширения используемого спектрального диапазона, хотя этому препятствовала неравномерность коэффициента затухания и коэффициента хроматической дисперсии на разных длинах волн. А во-вторых, за счет более плотного расположения оптических несущих (сужения канального интервала). Этому препятствовало несовершенство активных (лазеров) и пассивных (фильтров, мультиплексоров/демультиплексоров и т. п.) компонентов. Тем не менее постоянный прогресс технологий обусловил необходимость разработки одномодовых волокон максимально оптимизированных именно для работ систем DWDM с наименьшими канальными интервалами (100 ГГц и меньше).

Такие ООВ были созданы и впервые стандартизированы ITU-T в 2004 г. От схожих по параметрам волокон G.655E их отличал несколько меньший диаметр модового поля, большее положительное значение коэффициента хроматической дисперсии на длине волны 1550 нм и спецификация не только дисперсии но и коэффициента затухания в расширенном диапазоне длин волн 1460–1625 нм (S–C–L).

Несмотря на относительную сложность технологии и, соответственно, не маленькую стоимость, волокна с ненулевой дисперсией для широкополосных транспортных сетей (NZDSF-WTN) находят свое применение на транспортных сетях различного назначения и протяженности. Выигрыш волокон в их, можно сказать, «масштабируемости». В значительной части спектра специфицированы основные характеристики, которые позволяют применять их как в CWDM, так и в DWDM, т.е. наращивать пропускную способность сети по необходимости.

Последняя редакция Рекомендации G.656 (2006 г.) содержит всего одну модификацию этого типа ООВ (табл. 6). Вероятна дальнейшая модификация волокон этого типа за счет появления дополнительных видов, возможно с расширением в диапазон Е.

Современные ООВ G.656 имеют обычно в расширенном диапазоне S–C–L положительный коэффициент хроматической дисперсии порядка 1...14 пс/(нм∙км), а также коэффициент затухания порядка 0,2...0,25 дБ/км (диапазон С) и 0,25...0,3 дБ/км (в диапазонах S и L).

 

Таблица 6. Параметры (характеристики) ООВ типа G.656


Параметр (характеристика)

Тип волокна, в соответствии с Рекомендациями ITU-T G.656

Диаметр модового пятна, нм (на длине волны 1310 нм)

7,0...11,0 ± 0,7

Диаметр оболочки, мкм

125 ± 1

Максимальный эксцентриситет сердцевины/оболочки, мкм

0,8

Максимальная некруглость оболочки, %

2,0

Максимальная длина волны среза ОВ в кабеле, мкм

1450

Максимальные потери на макроизгибе (100 витков радиусом 30 мм), дБ, на длине волны 1625 нм

0,5

Минимальное проверочное напряжение на разрыв, ГПа

0,69

Максимальный коэффициент хроматической дисперсии, пс/(нм × км), в диапазоне длин волн

- 1460-1550 нм;

 

Следите за последними новостями компании DEPS и телекоммуникационного рынка на нашем Telegram канале: Telegram

0 SELECT i.id iid, i.name, i.elements img, i.`publish_up` AS modified, c.id cid FROM `vjprf_zoo_item` i LEFT JOIN `vjprf_zoo_tag`t ON t.`item_id` = i.`id` LEFT JOIN `vjprf_zoo_category_item` ci ON ci.`item_id` = i.`id` LEFT JOIN `vjprf_zoo_category`c ON ci.`category_id`=c.`id` WHERE t.`name` IN ('характеристики однодомового оптического волокна') AND i.`id`<>20470 AND c.id >0 AND i.`type`='article' AND c.`parent` = 7169 GROUP BY i.`id` ORDER BY `publish_up` DESC LIMIT 0,3
Схожі матеріали
  • Каталог товарів
  • Системна інтеграція
  • Сервіс-центр
  • Послуги
  • Акції