fibra b'modalità unika
Fibri ottiċili jistgħu jittrasmettu mod wieħed biss jissejħu fibri ta'{0}}modalità waħda. Fibri b'mod-uniku jistgħu jittrasmettu biss il-mod fundamentali (modalità l-aktar baxxa), u m'hemm l-ebda differenza ta' dewmien inter-modalità. Għalhekk, għandhom bandwidth ħafna akbar minn fibri multimode, li hija kruċjali għat-trażmissjoni ta' dejta b'-veloċità għolja. Il-faxxa tal-frekwenza ta' fibri b'modalità waħda hija tipikament fil-medda ta' għexieren ta' GHz·km jew ogħla.
L-istruttura ta' fibra b'modalità pass-indiċi-single hija murija fil-Figura 2-13. Il-fibra tal-modalità waħda -għandha dijametru tal-qalba żgħir biex tiżgura t-trażmissjoni tal-modalità- unika, iżda d-dijametru tal-kisi tagħha huwa aktar minn għaxar darbiet akbar mid-dijametru tal-qalba biex jiġi evitat it-telf ottiku. Id-differenza hija li d-dijametru tal-qalba huwa espress bl-użu tad-dijametru tal-kamp tal-modalità dipendenti fuq il-wavelength *w*. Dan it-tip ta 'fibra tintuża ħafna fl-inġinerija moderna tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika.
Il-Figura 2-13 turi l-istruttura ta' fibra ottika b'modalità waħda ta' pass-.
Il-parametri dimensjonali ta' fibri ottiċi ta'{0}}modalità waħda tat-tipi B1.1 u B4 huma murija fit-Tabella 2-1 u t-Tabella 2-2.
| Isem | Parametru |
|---|---|
| 1310 nm mode-dijametru tal-kamp | [(8.6 ~ 9.5) ± 0.7] µm |
| Dijametru tal-kisi | (125 ± 1) µm |
| Żball tal-konċentriċità tal-fibra 1310 nm | Inqas minn jew ugwali għal 0.8 µm |
| Kisi mhux-ċirkolari | Inqas minn jew ugwali għal 2% |
| Dijametru tal-kisi (kulur primarju) | (245 ± 10) µm |
| Dijametru tal-kisi (ikkulurit) | (250 ± 15) µm |
| Żball tal-konċentriċità tal-kisi/kisi | Inqas minn jew ugwali għal 12.5 µm |
Tabella 2-1 Parametri tad-Daqs tal-Fibra b'Modalità Unika B1.1
| Isem | Parametru |
|---|---|
| 1550 nm mode-dijametru tal-kamp | [(8.0 ~ 11.0) ± 0.7] µm |
| Dijametru tal-kisi | (125 ± 1) µm |
| Żball tal-konċentriċità tal-fibra 1550 nm | Inqas minn jew ugwali għal 0.8 µm |
| Kisi mhux-ċirkolari | Inqas minn jew ugwali għal 2% |
| Dijametru tal-kisi (kulur primarju) | (245 ± 10) µm |
| Dijametru tal-kisi (ikkulurit) | (250 ± 15) µm |
| Żball tal-konċentriċità tal-kisi/kisi | Inqas minn jew ugwali għal 12.5 µm |
Tabella 2-2 Parametri tad-Daqs tal-Fibra b'Modalità Unika B4
Standards u Applikazzjonijiet ta' Fibra ta'-Modalità Unika
Il-fibra tal-modalità waħda -, bil-vantaġġi tagħha ta 'attenwazzjoni baxxa, wisa' ta 'frekwenza wiesgħa, kapaċità kbira, prezz baxx, u faċilità ta' espansjoni, hija mezz ideali ta 'trażmissjoni ta' komunikazzjoni ottika u ġiet użata ħafna mad-dinja kollha. Bħalissa, bl-iżvilupp tas-soċjetà tal-informazzjoni, ir-riċerkaturi żviluppaw amplifikaturi tal-fibra, time-division multiplexing (TDM), wavelength-division multiplexing (WDM), u frekwenza-division multiplexing (FDM), teknoloġiji, u jkomplu jtejbu d-distanza tat-trażmissjoni, il-kapaċità tal-komunikazzjoni, u r-rata ta 'trażmissjoni tal-fibra waħda -mode.
Ta 'min jinnota li filwaqt li l-amplifikaturi tal-fibra jestendu d-distanzi tat-trażmissjoni u t-teknoloġiji tal-multiplexing iġibu trażmissjoni tas-sinjali ta'-veloċità għolja, ta'-kapaċità għolja, huma jżidu wkoll l-impatt tad-dispersjoni u l-effetti mhux lineari fuq il-kwalità tat-trażmissjoni tas-sistema. Għalhekk, diversi tipi ta' fibri ottiċi ġew riċerkati u żviluppati speċifikament: dispersjoni-fibra mibdula, fibra mhux-dispersjoni żero-fibra mibdula, dispersjoni-fibra iċċattjata, u dispersjoni-fibra kkumpensata, kull waħda bil-vantaġġi uniċi tagħha fl-indirizzar tad-dispersjoni u l-effetti mhux lineari.
Fibri ottiċi ta'-modalità waħda jistgħu jiġu kklassifikati f'ħames tipi bbażati fuq jekk jurux tul ta' mewġ ta' dispersjoni żero-u bidla fit-tul ta' mewġ tal-qtugħ. Is-Settur tal-Istandardizzazzjoni tat-Telekomunikazzjoni tal-Unjoni Internazzjonali tat-Telekomunikazzjoni (ITU-T) ħareġ rakkomandazzjonijiet għal erbgħa minn dawn it-tipi f'Ottubru 2000: fibri G.652, G.653, G.654, u G.655. Il-korrispondenza bejn l-IEC (Kummissjoni Elettroteknika Internazzjonali) u l-konvenzjonijiet ta' ismijiet ta' l-ITU-T għal fibri ottiċi b'mod wieħed-hija murija fil-Figura 2-14.
| Isem Ċiniż | ITU-T | IEC |
|---|---|---|
| Fibra ta'-modalità unika | ||
| Fibra b'modalità waħda mhux-disperssion shifted | G.652 A/B/C | B1.1 u B1.3 |
| Fibra b'modalità-waħda bid-dispersjoni | G.653 | B2 |
| Aqta-fibra b'modalità wavelength shifted-wavelength | G.654 | B1.2 |
| Fibra b'mod-uniku b'dispersjoni mhux -żero | G.655 A/B | B4 |
| Fibra b'modalità waħda b'faxxa wiesgħa mhux-żero dispersjoni shifted | - | - |
| Liwja-fibra insensittiva-modalità waħda | - | - |
Il-Figura 2-14 turi l-korrispondenza bejn id-diversi fibri ottiċi ta'-modalità waħda msemmija mill-IEC u l-ITU-T.
G.652 – Fibra b'modalità-waħda mhux dispersjoni-shifted
It-test standard jissuddividi aktar il-fibra G.652 f'G.652A, G.652B, u G.652C ibbażata fuq l-attenwazzjoni, it-tixrid, it-tixrid tal-mod ta 'polarizzazzjoni, il-medda operattiva ta' wavelength, u l-applikazzjoni f'sistemi SDH b'rati ta 'trażmissjoni differenti. Essenzjalment, il-fibra G.652 tista 'tinqasam f'żewġ tipi: fibra b'modalità waħda konvenzjonali -(G.652A u G.652B) u fibra b'modalità baxxa-ilma-peak single-(G.652C).
(1) Fibra b'modalità waħda konvenzjonali: fibra b'modalità waħda konvenzjonali bdiet l-użu kummerċjali fl-1983. Il-karatteristiċi tal-prestazzjoni tagħha huma: dispersjoni żero f'tul ta 'mewġ ta' 1310 nm; koeffiċjent minimu ta 'attenwazzjoni qrib wavelength ta' 1550 nm, bejn wieħed u ieħor 0.22 dB/km, iżda koeffiċjent ta 'dispersjoni massimu ta' 17 ps/(nm·km) qrib 1550 nm; il-wavelength tax-xogħol ta 'din il-fibra jista' jintgħażel kemm fir-reġjuni ta 'wavelength ta' 1310 nm kif ukoll 1550 nm, bil-wavelength tax-xogħol ottimali tiegħu fir-reġjun ta '1310 nm. Din il-fibra spiss tissejjaħ fibra b'modalità waħda "konvenzjonali" jew "standard", u bħalissa hija l-aktar fibra użata. Sal-lum, l-iskjerament kumulattiv tiegħu madwar id-dinja laħaq 7 x 10⁻⁶ km.
(2) Fibra b'modalità waħda ta' l-ogħla-ilma-l-ogħla-: Biex jiġu indirizzati l-isfidi li jħabbtu wiċċhom magħhom in-netwerks taż-żona metropolitana (MANs) bħal ambjenti ta' servizz kumplessi u varjabbli, għadd kbir ta' utenti appoġġjati direttament, u distanzi qosra ta' trażmissjoni (tipikament biss 50-80 km), is-soluzzjoni adottata hija l-użu ta' teknoloġija ta' mewġa ta' diviżjoni għolja (DMW) HDD għexieren sa mijiet ta 'wavelengths multiplexed. Dan jinvolvi l-allokazzjoni ta 'servizzi ta' rati u karatteristiċi differenti għal wavelengths differenti u t-twettiq ta 'routing u demultiplexing fuq il-mogħdija ottika. Għalhekk, huwa meħtieġ li tiġi żviluppata fibra baxxa-ilma-single mode-(ITU-T G.652C) b'firxa usa' ta' wavelength operattiva biex tilħaq il-ħtiġijiet tal-iżvilupp tal-HDWDM MAN.
G.653 Dispersion-Shifed Single- Fiber Mode
Il-fibra b'modalità-shifted single-dispersion (ITU-T G.653) ġiet ikkummerċjalizzata fl-1985. Fibra b'modalità-hifted single-dispersion tikseb dan billi tbiddel il-parametri strutturali tal-fibra u d-distribuzzjoni tal-indiċi refrattiv biex tiżdied id-dispersjoni minima tal-waveguide point{7}, billi b'hekk iżid id-dispersjoni minima tal-waveguide point{7} 1310 nm sa 1550 nm. Dan jirriżulta fl-inqas wavelength ta' attenwazzjoni f'1550 nm li jkun konsistenti mal-wavelength ta' dispersjoni żero-, u jopera fil-medda ta' wavelength operattiva ta' 1530–1565 nm ta' amplifikaturi tal-fibra ballasted. Dan it-tip ta' fibra huwa idealment adattat għal sistemi ta' amplifikazzjoni ottika ta'-distanza twila,-kanali waħdiena, ta'-veloċità għolja; pereżempju, sistema ta '20 Gbit/s tista' tiġi implimentata direttament fuq din il-fibra mingħajr ebda miżuri ta 'kumpens ta' dispersjoni.
L-aktar applikazzjoni promettenti għal fibra b'modalità-hifted ta' dispersjoni-single hija f'sistemi ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika taħt il-baħar għat-trasmissjoni ta' sinjal ta'-distanza twila-waħda b'kanal wieħed. Barra minn hekk, ċertu numru ta' fibri ta' dispersion-shifted single-mode ġew skjerati wkoll f'netwerks ta' komunikazzjoni bil-fili terrestri ta' distanza twila-.
G. 654-Fibra tal-Modalità Wavelength Shifted ta' Cutoff Wavelength -
Fibra ta' 1550nm cutoff wavelength-shifted single-mode fiber (ITU-T G.654) hija fibra mhux{-dispersion-shifted b'zero-wavelength madwar 1310nm. Il-wavelength tal-qtugħ jinbidel għal medda itwal ta 'wavelength, li tirriżulta f'attenwazzjoni minima fir-reġjun tal-wavelength ta' 1550nm. Il-firxa ta 'wavelength operattiva ottimali tagħha hija 1500–1600nm.
Il-metodu biex tinkiseb fibra ta' -attenwazzjoni baxxa jinvolvi l-użu ta' qalba tal-ħġieġ tas-silika pura u kisi riċessa tad-doped-fluworin; il-wavelength tal-qtugħ twil inaqqas is-sensittività tal-fibra għat-telf ikkawżat mill-liwi-.
Minħabba li dan it-tip ta 'fibra huwa partikolarment diffiċli biex jimmanifattura u jiswa ħafna flus, rarament jintuża. Jintuża prinċipalment f'sistemi ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika taħt il-baħar mingħajr ripetizzjoni b'distanzi twal ta' trażmissjoni fejn apparati attivi ma jistgħux jiddaħħlu.
G.655-Non-dispersjoni żero-fibra b'modalità waħda mibdula
Fibra b'modalità waħda mhux -zero dispersion-shifted single- (ITU-T G.655) hija tip ġdid ta' fibra ottika ddisinjata u mmanifatturata fl-1994 minn Lucent Technologies u Corning Incorporated speċifikament għal sistemi ta' trasmissjoni ta' multiplexing ta' diviżjoni ta' wavelength -ġenerazzjoni li jmiss b'amplifikaturi tal-fibra. Din il-fibra hija bbażata fuq fibra ta' dispersjoni-shifted single-mode, u billi tinbidel l-istruttura tal-profil refrattiv, id-dispersjoni f'wavelength ta' 1550 nm issir mhux-żero; għalhekk l-isem ta' fibra b'modalità waħda mhux-zero dispersion-shifted.
Fibra b'mod-flat single-dispersion
Fl-1988, ġiet ikkummerċjalizzata fibra ta' dispersion-flat single-mode. Din il-fibra turi dispersjoni baxxa fil-medda ta 'wavelength 1310–1550 nm u tippossjedi żewġ wavelengths ta' dispersjoni żero, jiġifieri 1310 nm u 1550 nm. Din il-fibra tista 'tintuża ma' lejżers li għandhom wavelength taċ-ċentru usa 'u lasers standard li joperaw f'1310 nm u 1550 nm għal trażmissjoni ta'-veloċità għolja bl-LEDs. Madankollu, fibra b'modalità-flat single-disperssion għandha profil ta' indiċi refrattiv kumpless, li jagħmilha diffiċli għall-manifattura, u l-attenwazzjoni għolja tagħha tillimita l-applikazzjoni prattika tagħha. Il-prestazzjoni u l-applikazzjonijiet tal-fibra b'modalità-ċatta ta' dispersjoni-single-huma murija fit-Tabella 2-8.
| Prestazzjoni | Dijametru tal-Qasam tal-Modalità (μm) | Dijametru tal-kisi (nm) | Tul ta' Mewġ ta' Dispersjoni Żero (nm) | Tul ta' Mewġ Operattiv (nm) | Telf Makrobend Massimu (dB·km⁻¹) | Dispersjoni tal-Modalità ta' Polarizzazzjoni Massima (ps·√km)⁻¹ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rekwiżit | 8 (1310 nm) 11 (1550 nm) | Inqas minn jew ugwali għal 125 | 1310 u 1550 | 1310 sa 1550 | Inqas minn jew ugwali għal 0.25 (1310 nm) Inqas minn jew ugwali għal 0.30 (1550 nm) | 0 (1310 nm) 0 (1550 nm) |
Xenarju ta 'Applikazzjoni: Dan it-tip ta' fibra huwa partikolarment adattat għal ambjenti b'dispersjoni baxxa ta 'liwi intern fil-medda ta' wavelength operattiva 1310-1550 nm.
Fibra b'modalità waħda-kompensata ta' dispersjoni
Bl-applikazzjoni ta 'amplifikaturi tal-fibra ottika, l-attenwazzjoni m'għadhiex limitazzjoni sinifikanti fuq id-distanza tas-sistemi ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika. Madankollu, id-dispersjoni tfixkel ħafna l-aġġornament u l-espansjoni tal-wavelengths operattivi tal-fibra b'mod wieħed konvenzjonali minn 1310nm sa 1550nm. Biex tiġi indirizzata din il-problema prattika, ġiet żviluppata fibra b'modalità waħda ikkumpensata ta' dispersjoni-.
Fibra b'modalità-waħda ikkumpensata b'dispersjoni-hija tip ta' fibra b'modalità waħda-b'dispersjoni negattiva sinifikanti f'tul ta' mewġ ta' 1550nm. Riżultati sperimentali attwali juru li l-koeffiċjent ta 'dispersjoni ta' fibra ta 'dispersjoni-kompensata -modalità waħda tvarja minn 50 sa -548 ps/(nm·km), u l-attenwazzjoni hija tipikament 0.5 sa 1.0 dB/km.
Meta l-wavelength operattiva ta 'sistema konvenzjonali tal-fibra -modalità waħda tiġi aġġornata minn 1310nm għal 1550nm, id-dispersjoni totali tagħha hija pożittiva. Billi żżid sezzjoni ta 'fibra ta' dispersjoni negattiva mas-sistema, id-dispersjoni pożittiva f'1550nm f'għexieren ta 'kilometri ta' fibra b'modalità waħda konvenzjonali tista 'tiġi kkanċellata, u b'hekk tittejjeb il-wavelength operattiv tal-fibra f'modalità waħda konvenzjonali installata minn 1310nm għal 1550nm, b'hekk b'veloċità għolja,{9}achieving trażmissjoni ta'-distanza twila, u ta'-kapaċità għolja. L-attenwazzjoni introdotta biż-żieda ta' fibra b'modalità unika li tikkumpensa dispersjoni-- tista' tiġi kkumpensata kompletament mill-amplifikatur tal-fibra.
Fibra multimode
Kif jissuġġerixxi l-isem, fibra multimode hija fibra ottika li tippermetti li jiġu trażmessi modi multipli fi ħdanha, jew fi kliem ieħor, modi multipli ta 'trasmissjoni separati huma permessi li jeżistu f'fibra multimode.
Standards u Applikazzjonijiet tal-Fibra Multimode
Fibra multimode graded-mod
Il-fibra G.651 hija fibra multimode gradata ta'-indiċi użata primarjament għat-trasmissjoni tas-sinjali analogi jew diġitali fir-reġjuni ta' wavelength ta' 850nm u 1310nm. Id-dijametru tal-qalba tiegħu huwa 50µm u d-dijametru tal-kisi tiegħu huwa 125µm. Fir-reġjun tal-wavelength ta '850nm, il-koeffiċjent ta' attenwazzjoni huwa inqas minn 4dB/km u l-koeffiċjent ta 'dispersjoni huwa inqas minn 120ps/(nm·km); fir-reġjun ta 'wavelength 1310nm, il-koeffiċjent ta' attenwazzjoni huwa inqas minn 2dB/km u l-koeffiċjent ta 'dispersjoni huwa inqas minn 6ps/(nm·km).
Fibra b'modalità ta' gradjent-multimode
L-istruttura tal-fibra multimode graded-indiċi hija murija fil-Figura 2-18. Dan it-tip ta 'fibra jinkludi tipi Ala, Alb, Alc, u Ald. Jistgħu jiġu ffabbrikati bl-użu ta 'ħġieġ b'ħafna komponenti jew ħġieġ tas-silika drogat. Biex titnaqqas l-attenwazzjoni tal-fibra, il-materjali użati biex jiġu ffabbrikati fibri gradati-indiċi multimode għandhom purità ħafna ogħla minn dawk użati fil-biċċa l-kbira tal-fibri multimode tal-pass-. Huwa preċiżament minħabba d-distribuzzjoni gradata ta 'l-indiċi ta' rifrazzjoni u attenwazzjoni aktar baxxa li l-fibers multimode gradati ta '-indiċi jegħlbu l-fibri multimode ta' l-indiċi tal-pass.
Pass-fibra multimode indiċi
L-istruttura tal-fibra multimode tal-pass-indiċi tidher fil-Figura 2-19. Dan it-tip ta 'fibra jiġi fi tliet kategoriji (A2, A3, u A4) u disa' varjetajiet. Ħġieġ b'ħafna komponenti, ħġieġ drogat, jew plastik jistgħu jintużaw biex jiffabbrikaw il-qalba u l-kisi. Minħabba d-daqs kbir tal-qalba tagħhom u l-apertura numerika kbira, dawn il-fibri multimode jistgħu jiġu akkoppjati b'mod aktar effettiv ma 'sorsi ta' dawl inkoerenti, bħal dajowds li jarmu d-dawl -(LEDs). Il-konnessjonijiet tal-link jistgħu jsiru bl-użu ta' konnetturi rħas ta' injezzjoni-molded, u b'hekk titnaqqas l-ispiża ġenerali tal-kostruzzjoni tan-netwerk. Għalhekk, fibra multimode tal-pass-indiċi, speċjalment fibra tal-plastik A4, għandha rwol importanti fil-komunikazzjoni fuq distanzi qosra.
