Разнообразие стандартов одномодовых волокон
Разнообразие стандартов одномодовых световодов
Применение оптических волокон в системах передачи информации положило начало новой эры в развитии телекоммуникационной отрасли. Но наряду с революционными изменениями в сфере коммуникационных технологий происходит эволюционное совершенствование самих оптических световодов.
Причины многообразия
Для того, чтобы преодолеть ограничения в скорости и дальности передачи, обусловленные влиянием межмодовой дисперсии, появились одномодовые волокна.
Очевидные преимущества одномодового оптического волокна по сравнению с многомодовым и послужили причиной перехода на производство одномодовых оптических волокон для телекоммуникационных кабелей. Применение одномодовых оптических волокон в комплексе с совершенствованием передающих систем позволило добиться многократного повышения пропускной способности линий связи.
Основные производители оптического волокна для телекоммуникаций это компании: Corning Optical Fiber, OFS и Alcoa Fujikura. Роль мировых лидеров настолько велика, что изменения в их структуре становятся знаковыми для отрасли.
Рабочие области
Совершенствование систем передачи и расширение используемых диапазонов определило целесообразность деления оптических волокон на подкатегории в различных диапазонах длин волн. Существуют такие диапазоны: 1310 нм, 1550 нм, 1310-1625 нм, 1383+3 нм и 1460 нм.
В настоящее время в Украине используется классификация оптических световодов, применяемых для производства телекоммуникационных кабелей, которая соответствует Рекомендациям ITU-T и Стандартам IEC.
Рекомендация G.652 задает спецификации для одномодовых волокон, имеющих минимальную дисперсию в диапазоне 1310 нм, пригодных для работы в диапазоне 1550 нм. По стандарту IEC 60793-2 это волокна категорий В 1.1 и В 1.3.
G.653 - одномодовые волокна со сдвигом дисперсии, имеющие нулевую дисперсию в диапазоне 1550 нм, пригодны для работы в диапазоне 1310 нм (категория В 2).
G.654 - одномодовые волокна, оптимизированные по затуханию для работы в диапазоне 1550 нм и имеющие минимальную дисперсию в диапазоне 1310 нм (категория В 1.3).
G.655 - одномодовые волокна со смещенной дисперсией, имеющие малую ненулевую дисперсию в диапазоне 1550 нм и пригодные для работы в диапазоне 1310 нм (категория В 4).
G.656 - одномодовые волокна, имеющие малую ненулевую дисперсию в рабочем диапазоне, оптимизированные по затуханию для работы в диапазонах Я=1460 нм, А=1550 нм и А=1625 нм.
G.657- одномодовые волокна, обладающие низкой восприимчивостью к изгибам, оптимизированные по затуханию для работы в диапазонах 1=1310 нм, А=1550 нм и А=1625 нм.
Стандартные одномодовые волокна
Первая версия Рекомендации G.652 была утверждена осенью 1984 года. Ныне действует шестая версия, принятая весной 2003 года. Рекомендация G.652 описывает геометрические, оптические, механические параметры и параметры передачи для стандартных одномодовых волокон. Эти спецификации объединены в три категории: характеристики волокна (неизменны в процессе производства кабеля и его инсталляции), характеристики кабеля, содержащего оптические волокна (могут меняться только в волокнах внутри кабеля) и параметры передачи, которые являются характерными для кабелей, смонтированных в линию. Для последней категории описываются методы оценки параметров сопряжения системы, основанные на измерениях, моделировании и других способах исследований.
В текущей редакции определен верхний предел длины волны L-диапазона, который составляет 1625 нм. Более жесткие требования выдвигаются к проведению испытаний на макроизгиб - радиус оправки уменьшен до 30 мм.
Кроме того, нормированы значения поляризационной модовой дисперсии для различных подкатегории оптических волокон на разных длинах волн. Оптические волокна разделены на четыре подкатегории - А, В, С, D. Волокно G.652.A отвечает требованиям, необходимым для передачи информационных потоков уровня STM 16, - 10 Гбит/с (Ethernet) до 40 км, в соответствии с Рекомендациями G.691 и G.957, а также уровня STM 256, согласно G.691. Волокно G.652.B соответствует требованиям, необходимым для передачи информационных потоков уровня до STM 64 в соответствии с Рекомендациями G.691 и G.692, и уровня STM 256, согласно G.691 и G.959.1. Волокна G.652.C и G.652.D позволяют осуществлять передачу в расширенном диапазоне длин волн 1360-1530 нм, а в остальном отвечают спецификациям G.652.A и G.652.B соответственно. Оптические волокна типов G.652.C и G.652.D обладают пониженным затуханием на "пике воды", что весьма важно. "Пик воды" разделяет окна прозрачности в полосе пропускания одномодовых световодов в диапазонах 1300 нм и 1550 нм. Его наличие объясняется потерями, обусловленными наличием ионов гидроксильной группы 0Н+. Для устранения следов водяного пара в материале световода необходимо изменить технологию производства. Можно ввести в производственный цикл операцию дегидрации материала световода. Однако это приведет к снижению экономической эффективности производства. Можно добиться существенного расширения полосы пропускания путем легирования материала волокна оксидом фосфора. В этом случае "пик воды" смещается в длинноволновую область, и окна прозрачности сливаются.