Характеристика и классификация оптических волокон и оптических кабелей

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Характеристика и классификация оптических волокон и оптических кабелей

Содержание

2. * Яблочкин К.А. Системы передачи cовременное коммерческое активное оборудование гигабитных и мульти-гигабитных сетей передачи данных реализуется
3. Конструкция оптических волокон Оптические волокно (ОВ) представляет собой двухслойную, как правило, цилиндрическую структуру в виде сердцевины,
4. По материалу сердцевина–оболочка выделяют следующие группы волоконных световодов: кварц – кварц кварц – полимер полимер -
5. В настоящее время на сетях связи наиболее широко используются кварцевые волокна (SiO2), которые, по сравнению с
6. В зависимости от условий распространения световой волны в сердцевине оптических волокон (ОВ) делятся на одномодовые (SM
7. SM ОВ: диаметр сердцевины (2a=8…10 мкм) соизмерим с длиной волны, и за счет этого в нем
8. Распространение основной моды LP01 в ступенчатых одномодовых волоконных световодах «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А.
9. ММ ОВ: диаметр сердцевины больше длины волны оптической несущей, и условие полного внутреннего отражения выполняется не
10. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А.
11. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А. Распространение направляемых мод оптического излучения в ступенчатых многомодовых волоконных световодах
12. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А. Распространение направляемых мод оптического излучения в градиентных многомодовых волоконных световодах
13. Геометрические параметры ОВ Одномодовое оптическое волокно ОМ ОВ 10/125/250 мкм; Многомодовое оптическое волокно ММ ОВ 50/125/250
14. Многомодовые оптические волокна (рек. МСЭ-Т G.651) В настоящее время различают две спецификации кварцевых многомодовых оптических волокон
15. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А.
16. В общем случае по профилю показателя преломления многомодовые оптические волокна можно разделить на ступенчатые и градиентные.
17. «НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ» Очевидно, что градиентные многомодовые оптические волокна характеризуются большей полосой пропускания, по сравнению со
18. Назначение и область применения кварцевых градиентных ММ ОВ на сетях связи РФ: Сети связи общего пользования
19. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А.
20. В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают шесть типов одномодовых оптических волокон: Волокна с
21. В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают шесть типов одномодовых оптических волокон: Волокна с
22. Волокна SSF характеризуются наиболее простой формой профиля показателя преломления – ступенчатой. Стандартные одномодовые оптические волокна (рек.
23. Одномодовые оптические волокна со смещенной дисперсией (рек. МСЭ-Т G.653) В 1985 г. был создан новый тип
24. Смещение дисперсии достигается путем формирования профиля показателя преломления специальной формы, например, треугольной или W-образной треугольной. «Современные
25. Рынок волокон DSF составляют трансконтинентальные ВОЛП, в которых одна длина волны передается на расстояние в несколько
26. Волокна с минимизацией потерь в третьем окне прозрачности (рек. МСЭ-Т G.654) Волокна с минимизацией потерь (Low
27. Волокна с ненулевой смещенной дисперсией (рек. МСЭ-Т G.655) Волокна с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF (Non Zero
28. «НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ» Управление дисперсией также осуществляется путем формирования специальной W-образной формы профиля ОВ. Световоды с
29. Волокна NZDSF были специально разработаны для применения на оптических сетях с последним поколением DWDM систем с
30. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А. Оптические волокна с ненулевой смещенной дисперсией для широкополосной оптической передачи (рек.
31. «Современные системы телекоммуникаций» Яблочкин К.А. Волокна с пониженной восприимчивостью к изгибам для оптических сетей доступа (рек.
32. Рекомендации МСЭ-Т (ITU-T) на оптические волокна и кабели G.651. Характеристики многомодового оптического волокна G.652. Характеристики одномодового
33. К.А. Яблочкин Доли использования ОВ: G. 652 - Около 80% G. 651 - Около 9% G.
34. Поставщики ОВ: Corning – 40% Fujikura – 30% OFS – 18% Draka – 9% Другие -3%
36. Скачать презентацию

Слайд 2

*
Яблочкин К.А.
Системы передачи
cовременное коммерческое активное оборудование гигабитных и мульти-гигабитных сетей передачи

данных реализуется на основе
лазерных источников излучения

LD FP
λ=1310 нм

VCSEL
λ=850 нм

Слайд 3

Конструкция оптических волокон
Оптические волокно (ОВ) представляет собой двухслойную, как правило, цилиндрическую

структуру в виде сердцевины, заключенной в оболочку.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 4

По материалу сердцевина–оболочка выделяют следующие группы волоконных световодов:
кварц – кварц
кварц –

полимер
полимер - полимер

Оптические волокна, их основные типы и параметры

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 5

В настоящее время на сетях связи наиболее широко используются кварцевые волокна

(SiO2), которые, по сравнению с полимерными, обладают существенно меньшим затуханием.
Значение показателя преломления сердцевины n1 несколько превышает показатель преломления оболочки n2. Для обеспечения разницы показателей преломления материал сердцевины слабо легируют германием (Ge) или другими добавками.
Первичное защитно-упрочняющее покрытие (ПЗУП) – эпоксиакрилат (акрил).

Оптические волокна, их основные типы и параметры

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 6

В зависимости от условий распространения световой волны в сердцевине оптических волокон

(ОВ) делятся на одномодовые (SM – Single Mode) и многомодовые (ММ – Multi Mode).

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 7

SM ОВ: диаметр сердцевины (2a=8…10 мкм) соизмерим с длиной волны, и

за счет этого в нем существует только одна основная направляемая мода HE11 (линейно-поляризованная LP01).

LP01

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 8

Распространение основной моды LP01 в ступенчатых одномодовых волоконных световодах
«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин

К.А.

Слайд 9

ММ ОВ: диаметр сердцевины больше длины волны оптической несущей, и условие

полного внутреннего отражения выполняется не только для основной моды, но и для мод высших порядков. Число распространяющихся мод может составлять нескольких тысяч.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 10

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.

Слайд 11

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Распространение направляемых мод оптического излучения в ступенчатых многомодовых

волоконных световодах

Слайд 12

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Распространение направляемых мод оптического излучения в градиентных многомодовых

волоконных световодах

Слайд 13

Геометрические параметры ОВ
Одномодовое оптическое волокно ОМ ОВ 10/125/250 мкм;
Многомодовое

оптическое волокно ММ ОВ 50/125/250 или 62,5/125/250 мкм

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 14

Многомодовые оптические волокна
(рек. МСЭ-Т G.651)
В настоящее время различают две спецификации

кварцевых многомодовых оптических волокон по значениям диметр сердцевины/диаметр оболочки: 50/125 и 62,5/125, регламентируемых рекомендацией международного союза электросвязи (департамент телекоммуникаций) (МСЭ-Т – ITU-T – International Telecommunication Union Telecommunications department) G.651.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 15

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.

Слайд 16

В общем случае по профилю показателя преломления многомодовые оптические волокна можно

разделить на ступенчатые и градиентные.

Ступенчатый профиль показателя преломления (q=∞)

Неограниченный параболический профиль показателя преломления (q=2)

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 17

«НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»
Очевидно, что градиентные многомодовые оптические волокна характеризуются большей полосой

пропускания, по сравнению со ступенчатыми.
В настоящее время кварцевые многомодовые оптические волокна со ступенчатым профилем показателя преломления промышленностью практически не выпускаются.

Яблочкин К.А.

Слайд 18

Назначение и область применения кварцевых градиентных ММ ОВ на сетях связи

РФ:

Сети связи общего пользования (транспортные сети)
Локальные сети (LANs)

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 19

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.

Слайд 20

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают шесть

типов одномодовых оптических волокон:

Волокна с нулевой дисперсией (стандартные волокна SSF) – рек МСЭ-Т G.652;
Волокна со смещенной дисперсией (DSF) – рек. МСЭ-Т G.653;
Волокна с минимизацией потерь на длине волны 1550 нм (Low Loss) – рек. МСЭ-Т G.654;
Волокна с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) – рек. МСЭ-Т G.655.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 21

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают шесть

типов одномодовых оптических волокон:

Волокна с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) для широкополосных транспортных сетей – рек. МСЭ-Т G.656;
Волокна с пониженной восприимчивостью к изгибам для оптических сетей доступа – рек. МСЭ-Т G.657.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 22

Волокна SSF характеризуются наиболее простой формой профиля показателя преломления – ступенчатой.
Стандартные

одномодовые оптические волокна
(рек. МСЭ-Т G.652)

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 23

Одномодовые оптические волокна со
смещенной дисперсией (рек. МСЭ-Т G.653)
В 1985

г. был создан новый тип одномодовых оптических волокон – волокон со смещенной дисперсией DSF (Dispersion Shifted Fibers) (рек. МСЭ-Т G.653).
Длина волны нулевой дисперсией у волокон DSF смещена в область третьего окна прозрачности (λ=1550 нм), которому соответствует минимальный коэффициент затухания.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 24

Смещение дисперсии достигается путем формирования профиля показателя преломления специальной формы, например,

треугольной или W-образной треугольной.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 25

Рынок волокон DSF составляют трансконтинентальные ВОЛП, в которых одна длина

волны передается на расстояние в несколько тысяч километров, а также магистральные ВОЛП.
Волокна DSF идеальны для работы в третьем окне прозрачности на одной оптической несущей.
При спектральном уплотнении в области λ=1550 нм применение волокон DSF приводит к существенным искажениям передаваемых сигналов.
По этой причине использование волокон DSF совместно с аппаратурой ОСП WDM неприемлемо.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 26

Волокна с минимизацией потерь в третьем окне прозрачности (рек. МСЭ-Т G.654)

Волокна с минимизацией потерь (Low Loss Fibers) на длине волны λ=1550 нм (рек. МСЭ-Т G.654) являются модификацией волокон SSF с уменьшенными потерями (менее 0,18 дБ/км) в третьем окне прозрачности.
Основная область применения волокон Low Loss – трансконтинентальные ВОЛП, где они обеспечивают возможность передачи сигналов на огромные расстояния без установки активных элементов.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 27

Волокна с ненулевой смещенной дисперсией
(рек. МСЭ-Т G.655)
Волокна с ненулевой

смещенной дисперсией NZDSF (Non Zero Dispersion Shifted Fibers) – рек. МСЭ-Т G.655 – появились на рынке телекоммуникаций в 1993 г.
Данный тип оптических волокон характеризуется минимальным и максимальным значением хроматической дисперсии в спектральной области третьего окна прозрачности:
0,1…6 пс/(нм.км) в диапазоне длин волн 1530…1565 нм.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 28

«НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»
Управление дисперсией также осуществляется путем формирования специальной W-образной формы

профиля ОВ. Световоды с профилем подобной формы также называют волокнами с двойной оболочкой.

Яблочкин К.А.

Слайд 29

Волокна NZDSF были специально разработаны для применения на оптических сетях с

последним поколением DWDM систем с оптическими усилителями.

«Современные системы телекоммуникаций»

Яблочкин К.А.

Слайд 30

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Оптические волокна с ненулевой смещенной
дисперсией для широкополосной

оптической передачи
(рек. МСЭ-Т G.656)

Первая редакция рек. МСЭ-Т G.656 была одобрена 13 июня 2004 года и действует до настоящего времени.
Оптические волокна со смещенной дисперсией, соответствующие рекомендации МСЭ-Т G.656, предназначены для работы совместно с широкополосными системами “грубого“ (Coarse Wavelength Division Multiplexing – CWDM) и “плотного” (Dense Wavelength Division Multiplexing – DWDM) спектрального уплотнения.

Слайд 31

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Волокна с пониженной восприимчивостью к изгибам для оптических

сетей доступа
(рек. МСЭ-Т G.657)

Первая редакция рек. МСЭ-Т G.657 была одобрена в 2006 году.
Оптические волокна, удовлетворяющие требованиям рек. МСЭ-Т G.657, делятся на две категории: A и B, которые различаются диаметром сердцевины. Для волокон типа A он составляет от 8,6 до 9,5 мкм, а для волокон типа B - от 6,3 до 9,5 мкм.

Слайд 32

Рекомендации МСЭ-Т (ITU-T) на оптические волокна и кабели
G.651. Характеристики многомодового

оптического волокна
G.652. Характеристики одномодового оптического и кабеля на его основе
G.653. Характеристики одномодового оптического волокна
со смещенной дисперсией и кабеля на его основе
G.654. Характеристики одномодового оптического волокна
со смещенной длиной волны отсечки и кабеля на его основе
G.655.Характеристики одномодового оптического волокна
с ненулевой смещенной дисперсией и кабеля на его основе
G.656. Характеристики одномодового оптического волокна с ненулевой
смещенной дисперсией для широкополосной передачи и кабеля на его основе
G.657 Характеристики одномодового оптического волокна, обладающего
низкой восприимчивостью к изгибам и кабеля на его основе

Яблочкин К.А.

«Современные коммуникационные системы»

Слайд 33

К.А. Яблочкин
Доли использования ОВ:
G. 652 - Около 80%
G. 651 - Около

9%
G. 654, G. 655 - Около 11%

Яблочкин К.А.

«Современные коммуникационные системы»

Слайд 34

Поставщики ОВ:
Corning – 40%
Fujikura – 30%
OFS – 18%
Draka – 9%
Другие -3%
Яблочкин

К.А.

«Современные коммуникационные системы»

Характеристика и классификация оптических волокон и оптических кабелей

Содержание

*Яблочкин К.А.Системы передачиcовременное коммерческое активное оборудование гигабитных и мульти-гигабитных сетей передачи

Конструкция оптических волоконОптические волокно (ОВ) представляет собой двухслойную, как правило, цилиндрическую

По материалу сердцевина–оболочка выделяют следующие группы волоконных световодов:кварц – кварцкварц –

В настоящее время на сетях связи наиболее широко используются кварцевые волокна

В зависимости от условий распространения световой волны в сердцевине оптических волокон

SM ОВ: диаметр сердцевины (2a=8…10 мкм) соизмерим с длиной волны, и

Распространение основной моды LP01 в ступенчатых одномодовых волоконных световодах«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин

ММ ОВ: диаметр сердцевины больше длины волны оптической несущей, и условие

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.Распространение направляемых мод оптического излучения в ступенчатых многомодовых

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.Распространение направляемых мод оптического излучения в градиентных многомодовых

Геометрические параметры ОВ Одномодовое оптическое волокно ОМ ОВ 10/125/250 мкм;Многомодовое

Многомодовые оптические волокна(рек. МСЭ-Т G.651) В настоящее время различают две спецификации

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.

В общем случае по профилю показателя преломления многомодовые оптические волокна можно

«НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»Очевидно, что градиентные многомодовые оптические волокна характеризуются большей полосой

Назначение и область применения кварцевых градиентных ММ ОВ на сетях связи

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают шесть

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т в настоящее время различают шесть

Волокна SSF характеризуются наиболее простой формой профиля показателя преломления – ступенчатой.Стандартные

Одномодовые оптические волокна со смещенной дисперсией (рек. МСЭ-Т G.653) В 1985

Смещение дисперсии достигается путем формирования профиля показателя преломления специальной формы, например,

Рынок волокон DSF составляют трансконтинентальные ВОЛП, в которых одна длина

Волокна с минимизацией потерь в третьем окне прозрачности (рек. МСЭ-Т G.654)

Волокна с ненулевой смещенной дисперсией (рек. МСЭ-Т G.655) Волокна с ненулевой

«НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»Управление дисперсией также осуществляется путем формирования специальной W-образной формы

Волокна NZDSF были специально разработаны для применения на оптических сетях с

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.Оптические волокна с ненулевой смещенной дисперсией для широкополосной

«Современные системы телекоммуникаций»Яблочкин К.А.Волокна с пониженной восприимчивостью к изгибам для оптических

Рекомендации МСЭ-Т (ITU-T) на оптические волокна и кабели G.651. Характеристики многомодового

К.А. ЯблочкинДоли использования ОВ:G. 652 - Около 80%G. 651 - Около

Поставщики ОВ:Corning – 40%Fujikura – 30%OFS – 18%Draka – 9%Другие -3%Яблочкин

Похожие презентации

*
Яблочкин К.А.
Системы передачи
cовременное коммерческое активное оборудование гигабитных и мульти-гигабитных сетей передачи

Конструкция оптических волокон
Оптические волокно (ОВ) представляет собой двухслойную, как правило, цилиндрическую

По материалу сердцевина–оболочка выделяют следующие группы волоконных световодов:
кварц – кварц
кварц –

Распространение основной моды LP01 в ступенчатых одномодовых волоконных световодах
«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Распространение направляемых мод оптического излучения в ступенчатых многомодовых

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Распространение направляемых мод оптического излучения в градиентных многомодовых

Геометрические параметры ОВ
Одномодовое оптическое волокно ОМ ОВ 10/125/250 мкм;
Многомодовое

Многомодовые оптические волокна
(рек. МСЭ-Т G.651)
В настоящее время различают две спецификации

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.

«НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»
Очевидно, что градиентные многомодовые оптические волокна характеризуются большей полосой

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.

Волокна SSF характеризуются наиболее простой формой профиля показателя преломления – ступенчатой.
Стандартные

Одномодовые оптические волокна со
смещенной дисперсией (рек. МСЭ-Т G.653)
В 1985

Волокна с ненулевой смещенной дисперсией
(рек. МСЭ-Т G.655)
Волокна с ненулевой

«НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»
Управление дисперсией также осуществляется путем формирования специальной W-образной формы

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Оптические волокна с ненулевой смещенной
дисперсией для широкополосной

«Современные системы телекоммуникаций»
Яблочкин К.А.
Волокна с пониженной восприимчивостью к изгибам для оптических

Рекомендации МСЭ-Т (ITU-T) на оптические волокна и кабели
G.651. Характеристики многомодового

К.А. Яблочкин
Доли использования ОВ:
G. 652 - Около 80%
G. 651 - Около

Поставщики ОВ:
Corning – 40%
Fujikura – 30%
OFS – 18%
Draka – 9%
Другие -3%
Яблочкин